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(共32张PPT)
第9课时　绿色植物的光合作用
知识点一　光合作用的探究实验
1.海尔蒙特实验
结论:柳树的增重主要来自　 　。
水
柳树增重80多千克,土壤减少不到100克。
2.普利斯特利实验
点燃的蜡烛
放入密闭的
玻璃钟罩里,
蜡烛不久就
　了
把小白鼠放
到密闭的玻
璃钟罩里,
小白鼠很快
_　
把一株植物和一支点燃的蜡烛一同放到密闭的玻璃钟罩里,蜡烛
_　
把一株植物和一只小白鼠一同放入密闭的玻璃钟罩里,小白鼠
　
熄灭
死亡
没有熄灭
正常活着
结论:植物能更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的　 　。
空气
3.金鱼藻在光下产生氧气
结论:金鱼藻在光下进行光合作用释放了　 　。
4.有关光合作用的几个探究实验的比较
复燃
氧气
图1
图2
图3
图4
实验名称 绿叶在光下 制造淀粉 二氧化碳是光 合作用的原料 光合作用 需要水 叶绿体是光合作用的场所
变量
步 骤 暗处理 将绿色植物置于黑暗处一昼夜 设置 对照 图示 见图1 见图2 见图3 见图4
对照组 见光部分 清水组 A区 绿色部分
实验组 遮光部分 氢氧化钠溶液组 B区 非绿色部分
将植物置于光下照射数个小时 将叶片置于盛有酒精的小烧杯中隔水加热 清水 用清水漂洗掉叶片上的酒精、叶绿素等 染色 用碘液给叶片染色 清水冲洗 稍停片刻,用清水冲掉碘液,然后观察 光照
二氧化碳
水
叶绿体
光照
酒精脱色
漂洗
碘液
方法技巧
判断植物是否进行光合作用的常用方法和原理
(1)检验氧气:运用氧气可助燃的原理,将快要熄灭的卫生香伸进收集气体的容器内,观察卫生香是否复燃,以此判断植物是否进行光合作用产生氧气。
(2)检验淀粉:运用淀粉遇碘变蓝的特性,取实验条件下的叶片经过脱色、漂洗、滴加碘液,观察叶片是否变蓝,以此判断植物是否进行光合作用产生淀粉。
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)普利斯特利实验必须在光照下进行,否则实验不能成功。( )
(2)普利斯特利实验证明污浊的空气含较多的二氧化碳。( )
(3)从海尔蒙特实验可以得出光合作用的原料是水和土壤。( )
(4)将叶片放在酒精中隔水加热一段时间后,叶片和酒精都变成绿色。( )
√
×
×
×
知识点二　植物的光合作用
1.光合作用的概念
绿色植物通过　 　,利用　 　,把　 　和　 　转化成储存能量的　 　(如淀粉),并且释放出　 　的过程。
2.光合作用的表达式
叶绿体
光能
光合作用示意图
二氧化碳
水
有机物
氧气
3.光合作用的实质——制造有机物,储存能量
(1)物质转化:将　 　转变为有机物。
(2)能量转化:将　 　转变为有机物中的　 　。
4.光合作用的意义
(1)光合作用制造的有机物可以用来构建　 　。
(2)绿色植物通过光合作用制造的　 　,不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的　 　。因此,绿色植物是生态系统中的生产者。
(3)绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的　 　,产生　 　,维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡,简称　 　平衡。
无机物
光能
化学能
植物体
有机物
食物来源
二氧化碳
氧气
碳—氧
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)光照越强,光合作用越强。( )
(2)植物的每一个细胞都能进行光合作用。( )
(3)金鱼藻属于单细胞藻类。( )
(4)有些生物没有叶绿体也可以进行光合作用,如光合细菌、蓝藻等,它们有与进行光合作用有关的色素和酶。( )
(5)绿色植物不需要营养。( )
×
×
×
√
×
知识点三　光合作用的影响因素和应用
合理密植
通风
施用气肥
降低
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)为了让农作物充分地接受光照,农作物应种得越稀越好。( )
(2)大豆与玉米的合理间作,可以充分利用光能。( )
(3)现代温室中,经常给大棚植物喷施“气肥”来提高产量,气肥主要是指二氧化碳。( )
×
√
√
实验7　探究绿叶在光下制造有机物
【实验过程】
1.实验目的
(1)检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。
(2)探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
2.实验步骤
①暗处理:实验前把盆栽的天竺葵放到　 　一昼夜。
②选叶遮光(设置对照):用黑纸片把叶片一部分从上、下两面遮盖,移到阳光下照射。
③光照:几小时后,取下叶片,去掉黑纸片。
④酒精脱色:把叶片放入盛有　 　的小烧杯中,水浴加热至叶片变成黄白色。
⑤清水漂洗:用清水漂洗掉叶片上的酒精和叶绿素。
⑥碘液染色:把叶片放在培养皿中,滴加　 　,检验淀粉。
⑦用清水冲掉碘液,观察、记录、分析、得出结论。
【实验现象】
1.叶片的见光部分:绿色→黄白色→　 　。
2.叶片的遮光部分:绿色→黄白色→　 　。
【实验结论】
1.叶片见光部分遇到碘液变成蓝色,说明叶片在光下制造的有机物是　 　。
2.叶片见光部分产生了淀粉,叶片遮光部分没有产生淀粉,说明　 　是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
黑暗处
酒精
碘液
蓝色
不变蓝
淀粉
光照
【实验分析】
1.各步骤实验目的分析
实验步骤 实验目的
步骤①:暗处理 将叶片内原有 　运走或耗尽
步骤②:选叶遮光 形成见光与不见光的对照实验
步骤④:酒精脱色 让 　溶解在酒精中
步骤④:隔水加热 防止 　,引起安全事故
步骤⑤:清水漂洗 洗去酒精和叶绿素
步骤⑥:碘液染色 检验淀粉
步骤⑦:漂洗观察 观察见光和不见光处颜色变化
淀粉
叶绿素
因温度过高而使酒精溢出或燃烧
2.如果将本实验中的实验材料换为银边天竺葵,其他操作一致的情况下可以得到以叶绿体有无为变量的对照实验,可以说明:叶绿体是光合作用的场所。
【注意事项】
1.选叶遮光时应用不透光的纸片将叶片的上、下两面对齐遮住,以免进入光线进行光合作用,造成实验结果不准确。
2.用酒精脱色时,正确的操作是隔水加热,即将叶片放入盛有酒精的小烧杯中,然后将小烧杯放入盛有清水的大烧杯中,放在酒精灯上加热。
3.淀粉具有遇碘变蓝的特性,因此,实验时可利用碘液检验是否有淀粉存在。
[典例] (2021营口)某生物实验小组在做“绿叶在光下制造有机物”的实验。图甲是“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤,图乙是小组同学们集思广益,将实验材料由普通天竺葵换成银边天竺葵并进行有关创新实验。
(1)图甲是“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤,请按实验的先后顺序排列:　 　。
(2)图甲B步骤中,用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来的目的是　 　。
(3)图甲C步骤中小烧杯内的液体是　 　,能溶解叶绿素。
解析:(1)“绿叶在光下制造有机物”的实验操作步骤:D把盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜;B用黑纸片把天竺葵叶片从上、下两面遮盖一部分,放在光下照射;把遮光的叶片摘下,去掉黑纸片;C酒精脱色;用清水漂洗叶片;A向叶片滴加碘液,显色观察。故实验步骤的正确顺序是D、B、C、A。
(2)图甲B步骤中,用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来,是为了形成对照实验,实验变量是光照。
(3)图甲C步骤的目的是用酒精溶解叶绿素。酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热容易引起燃烧发生危险,对酒精进行隔水加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险。
D、B、C、A
形成对照实验
酒精
(4)图甲D步骤中进行暗处理的目的是　 　。
(5)图乙中,经按正确实验步骤操作后,分别向叶片A、叶片B滴加碘液,现象是叶片A的绿色部分变蓝、非绿色部分不变蓝;叶片B的绿色部分不变蓝。通过以上现象能说明绿叶制造有机物与　 _
　有关。
解析:(4)图甲D步骤中把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜,目的是使叶片中的淀粉转运或消耗掉,以排除原有的淀粉对实验的干扰,保证实验结果所检测到的淀粉是在实验过程中形成的。
(5)图乙中叶片A的绿色部分和非绿色部分唯一不同的变量是叶绿体;叶片A与B形成对照,唯一不同的变量是光照。经按正确实验步骤操作后,分别向叶片A、叶片B滴加碘液,现象是:叶片A的绿色部分变蓝、非绿色部分不变蓝,叶片B的绿色部分不变蓝。通过以上现象能说明绿叶制造有机物与叶绿体和光照有关。
把叶片中原有的淀粉全部运走或耗尽
叶绿体和
光照
[实验拓展](2022东营)将一株银边天竺葵放在黑暗中一昼夜,然后进行下图所示与光合作用相关的实验。该实验不能用于验证(　 　)
A.光合作用能产生O2
B.光合作用需要CO2
C.光合作用需要叶绿体
D.光合作用需要光
A
考点一　光合作用的探究实验
1.(2022安徽)将天竺葵放在暗处48 h后,选取两片大小相近、生长健壮的叶片A和B,按照如图连好装置(锥形瓶用软木塞和棉花封口密闭,氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳),移到光下2～3h,然后取下叶片A和B,脱色处理后,用碘液检验,下列相关叙述,错误的是(　 　)
A.放在暗处48 h是为了消耗叶片中原有的淀粉
B.叶片A所在装置的作用是作为叶片B所在装置的对照
C.实验变量是锥形瓶内的气体中有无二氧化碳
D.实验结果是叶片B变蓝而叶片A不变蓝
解析:二氧化碳是植物进行光合作用的原料,装有叶片A的装置中有二氧化碳,能够进行光合作用产生淀粉;装有叶片B的装置中二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,不能进行光合作用,不能产生淀粉。取下叶片A和B,脱色处理后,用碘液检验,叶片A变蓝,叶片B不变蓝。
D
2.(2021北京)某同学利用如图所示装置研究黑藻的光合作用。以下有关该实验的叙述错误的是
(　 　)
A.本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气
B.乙装置的作用是排除黑藻和光照对实验结果的影响
C.甲装置中收集到的气体可以使带火星的小木条复燃
D.光照强度改变会影响甲装置内单位时间气泡产生量
解析:对照实验具有变量的唯一性,乙装置的作用是排除黑藻对实验结果的影响,起对照作用,B错误。
B
考点二　光合作用的概念和实质
3.(2022百色)我国最早的农书《齐民要术》记载有“正其行,通其风”,其蕴含的生物学原理是通风透光,为光合作用提供(　 　)
A.氧气和光照 B.二氧化碳和光照
C.氧气和能量 D.二氧化碳和能量
解析:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物(主要是淀粉),并且释放氧气的过程,就是植物的光合作用。“正其行,通其风”,其蕴含的生物学原理是通风透光,为光合作用提供二氧化碳和光照。
B
4.(2022晋中)2021年9月24日,国际顶尖杂志《科学》刊登消息:中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成了淀粉,同时完成了光能到化学能的转换,这相当于绿色植物进行光合作用(　 　)
A.制造有机物,储存能量
B.制造有机物,释放能量
C.分解有机物,储存能量
D.分解有机物,释放能量
解析:植物的光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程,其场所是叶绿体。光合作用的实质是制造有机物,储存能量。
A
5.(2022东营一模)同学们想比较甜椒植株上、中、下部位叶片的淀粉含量,按照图1进行实验。
(1)图1所示,在实验之前应对甜椒枝条进行怎样的处理 　 　。进行脱色时,小烧杯内加入的是　 　,这样操作的原因是　 　。
解析:(1)在实验之前应对甜椒枝条进行暗处理,使甜椒枝条中原有的淀粉运走或耗尽。进行脱色时,小烧杯内加入的是酒精,把叶片放在盛有酒精的小烧杯中隔水加热,这样操作是因为酒精属于易燃品,隔水加热避免发生危险。
图1
在黑暗处放置一昼夜(或暗处理)
酒精
酒精易燃,避免发生危险
(2)观察到的实验现象是:①号叶片颜色为浅蓝色,②号叶片蓝色变深,③号叶片蓝色最深。由此可知,甜椒植株上部叶片中　 　。
(3)同学们查阅文献资料时看到以下研究结果,如图2所示。科研人员是以单位时间、单位面积内二氧化碳吸收量来表示光合速率。发现各部分叶片在　 　时光合速率均达到最大值,且位于
　 　部的叶片光合速率最高。
解析:(2)遇碘变蓝是淀粉的特性。实验现象:①号叶片颜色为浅蓝色,②号叶片蓝色变深,③号叶片蓝色最深。由此可知,甜椒植株上部叶片中淀粉含量最少。
(3)据图2可知:各部分叶片在10:00时光合速率均达到最大值,且位于上部的叶片光合速率最高。原因是10:00时光照强,上部的叶片采光条件好。
图2
淀粉含量最少
10:00
上
(4)同学们查阅了甜椒上、中、下部叶片糖类成分及含量的相关资料,部分数据如图3所示。植物光合作用合成的糖类有淀粉、蔗糖等,淀粉用于储能,蔗糖是植物体内糖的运输形式。由图可知,甜椒上部和中部叶片中蔗糖含量相对较高,请你推测这对于甜椒生长发育的意义是　 _
　。
解析:(4)蔗糖是植物体内糖的运输形式。由图3可知,甜椒上部和中部叶片中蔗糖含量相对较高,便于向其他器官、组织或细胞转运有机物,保证细胞的正常生命活动。
图3
上部与中部叶片中
含有较多蔗糖,便于向其他器官、组织或细胞转运有机物,保证细胞的正常生命活动
考点三　光合作用的影响因素和应用
6.(2022东营)如图为东营农高区智能调控蔬菜大棚,在蔬菜生长旺盛期和成熟期,通过在适当位置安放“吊带式二氧化碳气肥”装置提高作物产量。下列相关叙述,错误的是(　 　)
A.吊带式二氧化碳气肥会释放二氧化碳供作物吸收利用
B.随着大棚内光照和温度的升高,装置内二氧化碳释放量会减少
C.二氧化碳气肥装置悬挂在作物枝叶上方,便于叶片更好地吸收二氧化碳
D.二氧化碳气肥装置不可离作物太近,以免二氧化碳浓度过高抑制植物的呼吸作用
B
7.(2022聊城)为提高玉米产量,研究人员对其种植密度进行研究,玉米的种植密度与光合作用强度、呼吸作用强度的关系如图所示。下列叙述正确的是(　 　)
A.b点是玉米最合适的种植密度
B.种植密度为d时,玉米的产量最高
C.种植密度越大,玉米积累的有机物越多
D.随种植密度的增加,玉米光合作用的强度不断增强
解析:由图可知,种植密度为b时,光合作用强度和呼吸作用的强度差最大,植物体内积累的有机物最多,此时光合作用效率最高,能充分地利用太阳能,即b点为玉米的合理种植密度,A正确,B错误。从图示可以看出,随着种植密度的增加,呼吸作用强度增加,消耗玉米的有机物越多,C错误。在a～d范围内,随种植密度的增加,光合作用强度先增强后不变,D错误。
A
8.(2021随州)某生物兴趣小组为探究环境因素对金鱼藻光合作用的影响,设计如图装置开展探究实验,下列相关叙述正确的是(　 　)
A.该装置是为了研究无机盐浓度对金鱼藻光合作用的影响
B.相同时间内,LED灯管调至第1级时产生的气泡最多
C.烧杯中金鱼藻产生的气泡,可使澄清的石灰水变浑浊
D.烧杯中碳酸氢钠溶液的作用是增加水中氧气的含量
解析:可升降式LED灯管距离不同,表示光照强度不同,所以此实验探究的是光照强度对金鱼藻光合作用的影响,A错误;光合作用释放氧气,因此烧杯中金鱼藻产生的气泡是氧气,可使带火星的木条复燃,C错误;二氧化碳是光合作用的原料之一,二氧化碳的浓度可影响光合作用的速率,在一定范围内,二氧化碳浓度越高,光合速率越高,烧杯中的碳酸氢钠溶液能够释放二氧化碳,维持二氧化碳浓度的恒定,D错误。
B
9.(2021青岛节选)某学校生物兴趣小组选择了一些大豆种子和几株健壮的、处于生长期的大豆植株,在适宜的温度下,完成如下实验探究。回答下列问题。
(1)图1表示探究种子呼吸作用和植株光合作用的实验装置(阀门1和阀门2均关闭),实验时,将该装置放在较强的光照下,先将阀门2打开,流入适量的清水后关闭。一段时间后,打开阀门1,乙装置内植株光合作用强度的变化是　 　。然后把阀门1关闭,甲装置内种子的呼吸作用会减弱,主要原因是　 　。
解析:(1)向干燥的种子中加入适量水,种子的呼吸作用旺盛,释放二氧化碳,打开阀门1,二氧化碳进入乙装置内。由于二氧化碳是光合作用的原料,因此乙装置植株的光合作用增强。把阀门1关闭,乙装置的植株光合作用产生的氧气无法提供给甲装置,甲装置中的种子由于缺氧呼吸作用会减弱。
增强
缺少氧气
图1
(2)图2表示显微镜下观察到的大豆叶片横切面结构图。制造有机物的场所是②中的　 　,通过④中的筛管将有机物运输到植物体各部分。在较强的光照下,从⑤释放出的气体有　 　。
解析:(2)光合作用的场所是叶绿体,叶肉细胞中含有大量的叶绿体,是进行光合作用的主要部位。在较强的光照下,植物的叶片能进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,但呼吸作用产生的二氧化碳全部被光合作用所利用,因此从⑤气孔释放出的气体是氧气、水蒸气。
图2
叶绿体
氧气、水蒸气
(3)图3表示将大豆植株放在不同二氧化碳浓度条件下,光合作用强度受光照强度影响的变化曲线。引起A点和B点光合作用强度差异的主要原因是　 　。与B点比较,C点光合作用强度弱的主要原因是　 　。除图中因素外,请运用光合作用原理,再写出一条提高大豆产量的措施:　 　。
解析:(3)A点和B点的光合作用强度差异说明,同一光照强度下,二氧化碳浓度越高,光合作用强度越大。B点和C点的光合作用强度差异说明,同一二氧化碳浓度下,光照强度越大,光合作用强度越大。运用光合作用原理提高大豆产量,可采取合理密植的措施,有利于充分利用光能,提高光合作用效率。
图3
二氧化碳浓度不同
光照强度弱
合理密植

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