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第二节 光合作用
学习目标：
1.运用实验法探究“绿叶在光下制造有机物”；
2.理解光合作用吸收二氧化碳释并放氧气：
5.归纳光合作用的反应式。
3.阐明光合作用的概念；
4.掌握光合作用的条件、场所及产物；
通过上节内容的学习，植物在生命活动中吸收的水大部分会通过蒸腾作用散失。那么,在海尔蒙特的柳树生长实验中，柳树质量增加了70多千克，增加的主要是什么物质呢
想一想·议一议：海尔蒙特实验中柳树质量增加的主要是什么物质呢？
沐浴着阳光，植物能够利用简单的无机物合成复杂的有机物，不仅满足自身生命活动的需要，还养活了地球上几乎所有的生物。创造这一奇迹的奥秘，就隐藏在那漫山遍野、郁郁葱葱的绿叶之中。
光合作用
一.绿叶在光下制造有机物
实验·探究：探究绿叶在光下制造有机物
①检验绿叶在光下制造的有机物是淀粉吗？
②探究光是绿叶制造有机物不可缺少的条件吗
实验目的：
材料用具：盆栽的天竺葵、酒精、碘液、清水、黑纸片、
曲别针、小烧杯、培养皿、水浴锅、镊子等。
淀粉遇碘变蓝
变量：设置对照；有光、无光
方法步骤：
①暗处理：
目的：
将盆栽的天竺葵在黑暗处放置一昼夜。
用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来
②设置对照：
作对照实验(有光和无光形成对照)，
将叶片中原有的淀粉运走或耗尽
目的：
有光
无光
测定是否在有光照的部位和无光照的部位都能制造淀粉。
几小时后，摘下叶片，去掉遮光的黑纸片。
④摘叶：
⑤酒精脱色：
将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，再将小烧杯置于水浴锅中加热，使叶片含有的叶绿素溶解在酒精中，叶片变成黄白色。
⑤叶片放入酒精中
隔水加热脱色处理
问题1.为什么用酒精脱色不用水？
问题2.为什么隔水加热（水浴加热）不直接加热？
叶绿素易溶于酒精不易溶于水
酒精直接加热易燃有危险
将盆栽植物移到阳光下照射。
③照光：
⑥清水漂洗：
⑧清水冲洗：
洗去多余的酒精
酒精脱色前
酒精脱色后
⑦染色：
滴加碘液
冲掉碘液，观察颜色变化
黄白色
淀粉遇碘液可变成蓝色，故用碘液来鉴定叶片中是否能生成淀粉。
目的
见光部分
遮光部分
实验现象：
见光部分变蓝。遮光部分不变蓝
实验结论：
在上面的实验中，叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色。遇碘变蓝是淀粉的特性，这说明叶片的见光部分产生了淀粉，进而说明，淀粉是光合作用的产物。
在实验中，叶片的见光部分产生了淀粉，被黑纸片遮盖的部分没有产生淀粉，这说明，光是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件。
淀粉是光合作用的产物
光是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件
总结：与光合作用相关实验
一、步骤
①暗处理：将叶片中原有淀粉转运和消耗完
②设置对照实验
③照光：放在光下照射（进行光合作用）
④摘叶：
⑤酒精脱色：酒精隔水加热
（酒精——叶绿素溶解在酒精中；隔水加热——酒精直接加热易燃有危险）
⑥清水漂洗：（防止残留的酒精影响染色）
⑦滴加碘液（淀粉遇碘变蓝）
⑧清水冲洗，观察结果，（变蓝——产生淀粉，不变蓝——没有产生淀粉）
二、变量 ：对照实验的不同点
进行光合作用
没有进行光合作用
植物进行光合作用的主要部位是叶片，这是因为叶片的细胞中含有叶绿体，叶绿体中含有的叶绿素等色素能捕获太阳光。植物利用光能，在叶绿体中合成淀粉等有机物，并把光能转变为化学能，储存在有机物中。
叶绿体既是生产有机物的“车间”，也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。
叶绿体
叶绿素
太阳光
捕获
化学能
（储存在有机物中）
叶片
（光合作用的场所）
（光合作用的器官）
光能
转变
二.光合作用吸收二氧化碳释放氧气
十七世纪后叶，由于显微镜的发明，人们发现植物叶片上的气孔，因而认为，正是这些气孔，植物与外界进行了气体交换，后来科学研究证实，绿色植物通过光合作用制造有机物时，从外界吸收了二氧化碳并释放出氧气。
普里斯特利
实验
现象
蜡烛熄灭
小鼠死亡
蜡烛燃烧
小鼠存活
植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
结论
此实验成功的条件是什么？
必须有植物和光
后来的科学实验证明，蜡烛燃烧或动物呼吸都会消耗氧气，释放出二氧化碳。而植物的光合作用能够释放氧气，消耗二氧化碳。除水以外，二氧化碳也是绿色植物光合作用的原料。
探究：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
1.提出问题：
2.作出假设：
3.制定计划：
4.实施计划：
5.得出结论：
6.表达和交流
二氧化碳是光合作用的必需原料。
二氧化碳是光合作用的必需原料吗？
讨论：
①应选择什么作为该实验的变量？
②除这个变量外，其他条件应怎样？
③如何设计对照实验？
二氧化碳
相同
一组有二氧化碳，一组无二氧化碳
提示：氢氧化钠溶液有吸收空气中二氧化碳的作用。可使用少许25%氢氧化钠溶液，使空气中的二化碳被吸收。
注意：氢氧化钠溶液有腐蚀性，应避免直接接触。
如何：一组有二氧化碳，一组无二氧化碳
密闭环境
实验步骤：
2.设计对照实验（变量）
1.暗处理
探究：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
实验步骤：
2.设计对照实验（变量）
3.照光
4.酒精脱色
5.清水漂洗(黄白色)
6.染色：滴加碘液
1.暗处理
酒精脱色
清水
氢氧化钠溶液
清水漂洗
清水组
氢氧化钠溶液组
碘液染色
探究：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
氢氧化钠溶液组中的叶片不变蓝，在清水组中的叶片变蓝。
实验现象：
得出结论：
二氧化碳是光合作用的必需原料。
清水组
氢氧化钠溶液组
实验步骤：
2.设计对照实验（变量）
3.照光
4.酒精脱色
5.清水漂洗(黄白色)
6.染色：滴加碘液
1.暗处理
探究：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
探究：叶绿体是光合作用的场所吗？
1.暗处理
2.设置对照实验
3.照光
4.摘叶
5.酒精脱色
6.清水漂洗
7.染色：滴加碘液
8.清水冲洗
观察结果
无叶绿体
有叶绿体
设置对照实验（有叶绿体，无叶绿体）
现象：
不变蓝
变蓝
结论：
叶绿体是光合作用的场所
1.暗处理
2.设置对照实验
3.照光
4.摘叶
5.酒精脱色
6.清水漂洗
7.染色：滴加碘液
8.清水冲洗
观察结果
光是光合作用的条件
二氧化碳是光合作用的原料
水是光合作用的原料
叶绿体是光合作用的场所
有机物（淀粉）是光合作用的产物
总结
观察·思考：金鱼藻在光下释放氧气
氧气助燃
现象：
快熄灭的卫生香（或竹签）遇到金鱼藻在光下释放的气体，立刻燃烧起来。
讨论：
①实验结果说明什么？
②如果将这个实验装置放在黑暗处再做一遍，会出现相同的实验现象吗？
说明：金鱼藻在光下释放氧气
结论
不会
金鱼藻只有在光下才能才能产生氧气
试一试
设计实验证明：氧气是在叶绿体中产生的。
三.光合作用的实质
二氧化碳
水
＋
有机物
氧气
＋
光能
叶绿体
（储存着能量）
光合作用的过程，可用式子表示：
原料
产物
条件
场所
实质：
合成有机物，储存能量
能量转化：
物质转化：
将二氧化碳和水转化为有机物和氧。
将光能转化为化学能。
※
四.有机物的运输及作用
绿色植物叶片通过光合作用制造的有机物如何运输到植物体的其他部位？
运输结构—
所在部位—
运输方向—
筛管
自上向下
筛管由许多长筒形的活细胞上下连接而成，相邻两细胞间的细胞壁上有许多小孔。
韧皮部（树皮）
叶脉筛管
叶柄、茎中的筛管
叶片
光合作用制造有机物
植物体各处
运输
运输
作用
细胞的生命活动提供能量（呼吸作用）
参与构建植物细胞，进而构成各种组织、器官和整个植物体。
五.光合作用的原理在农业生产上的应用
在农业生产上，为提高作物产量，需要采取多种措施保证作物有效地进行光合作用。
促进光合作用
二氧化碳
水
＋
有机物
氧气
＋
光能
叶绿体
（储存着能量）
增加原料
增加光照或更多地利用光照
提高有机物的量
立体种植：
增大光合作用的总面积
过稀
过密
合理密植
原理：充分利用光照，提高产量
因叶片互相遮挡，影响自身的光合作用
没有充分利用单位面积上的光照而造成浪费
所以，过密或过稀都会影响作物的产量
合理密植：
间作套种：
南方水稻一年种2-3轮
利用作物生长“时间差”和“空间差”
复种
间作套种
适当提高二氧化碳浓度：
喷施二氧化碳、点蜂窝煤、施农家肥等
细菌、真菌
有机物 水＋无机盐＋二氧化碳
分解作用
适当延长光照时间
适当增加光照强度
总结
提高作物产量
促进光合作用
措施
二氧化碳：
光：
适当增加光照强度
适当延长光照时间
适当提高二氧化碳浓度
间种套作
合理密植
一、概念检测
1.请用恰当的形式总结光合作用的场所、原料、产物和条件。
原料——
条件——
场所——
产物——
练习与应用
二氧化碳、水
光能
叶绿体
有机物（储存着能量）、氧气
2.将一株质量约0.2千克的柳树苗栽种在肥沃的土壤中，两年后连根挖出，脱水后称重达11千克。这株柳树增加的质量主要来源于 （ ）
A.空气中的氧气
B.土壤中的无机盐
C.土壤中的无机盐和水
D.空气中的二氧化碳和土壤中的水
D
1.右图是某温室大棚中提高二氧化碳浓度的一种仪器，大棚中安装这种仪器的目的是什么？原理又是什么？
二、拓展应用
目的：
原理：
提高农作物的产量。
二氧化碳是光合作用的原料，所以，向温室大棚中添加二氧化碳，就可以提高光合作用的效率，从而提高农作物产量
2.将金鱼藻放在盛有质量分数为0.2%的碳酸氢钠溶液（可提供二氧化碳）的试管中，控制水温为25℃。将试管放在离白炽灯不同距离处，观察试管中每分钟产生的气泡个数。每个条件做三次重复实验，取平均值，数据如下表所示。
试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡个数
10 161
20 122
30 113
40 101
请回答以下问题：
（1）金鱼藻和光源的距离远近与产生的气泡数之间有什么关系？从中可以得出什么结论？
（2）如果将这支试管放在黑暗处，实验结果会是怎样的？
（2）光是光合作用的条件，如果将这支试管放在黑暗处，金鱼藻不能进行光合作用，将不会产生气泡（氧气）。
（1）金鱼藻和光源的距离远近与产生的气泡数之间的关系是金鱼藻离光源越近，产生的气泡数越多。
由此可以得出的结论是：在一定范围内，光照越强，光合作用越强。
3.光是植物进行光合作用必不可少的条件。光对植物的生活还有什么影响？你可以就“叶绿素的形成是否与光有关”这个问题进行探究。请写出你的实验方法、实验步骤及预期结果。
提出问题：
叶绿素的形成是否与光有关？
叶绿素的形成与光有关。
作出假设：
制定计划：实施计划：
1.随机选取生理状况相同的100株黄豆芽。
2.将豆芽随机分成数量相同的两组，分别为A组、B组。
3.将A组放在有光条件下培养，B组放在无光条件下培养，其余条件完全相同且适宜。
4.一段时时间后观察两组豆芽的变化。
得出结论:
分析现象：
有光条件下的豆芽呈现绿色，无光条件下的豆芽为乳黄色，
叶绿素的形成与光有关。
有光 无光

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