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第10讲 绿色植物的光合作用
复
习
目
标
重要概念 学业要求（通过本讲复习，你将收获） 复习提示
1 理解植物能利用太阳能（光能），将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气。 认识到植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气；以及植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用 引导学生通过观察、演示实验、探究实验等多种途径，探究和认识植物的光合作用等生理过程及其影响因素引导学生通过科学史等资料，了解科学家对光合作用的探究历程，认识到科学的发展是众多科学家经过长期探索、共同努力的结果
复
习
目
标
重要概念 学业要求（通过本讲复习，你将收获） 复习提示
2 探究绿色植物进行光合作用的实验 结合学生的生活经验,通过实例分析,引导学生关注植物生命活动的原理在生产生活中的实际应用
结合当地的农业生产实践,设计简单的任务,指导学生运用植物生理过程的相关知识、跨学科知识等,尝试分
析和解决实际问题
阐明光合作用的意义 概述绿色植物的光合作用及光合作用原理在生产生活中有广泛的应用
重要概念1：植物能利用太阳能（光能），将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气。植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气。植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
1.探究光合作用的经典实验有哪些？
（1）海尔蒙特开创了用实验的方法研究光合作用，著名的柳树苗实验说明______ 是光合作用的原料。
（2）普利斯特利采用对照实验的方法研究光合作用，小鼠实验说明植物的光合作用吸收__________ ，释放_______ 。
重
要
概
念
水
二氧化碳
氧气
2.淀粉是光合作用的产物之一吗？光是光合作用不可缺少的条件吗？
实验名称：绿叶在光下制造有机物
（1）实验目的
①检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉（利用的原理是：淀粉遇碘液变蓝）。　
②探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件
（2）绿叶在光下制造有机物的实验步骤如何？
①暗处理——把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜。
目的：_______________________________，以免对实验结果造成影响。
②遮光对照——用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来
目的：___________，实验变量是_______，见光部分为_________
，遮光部分为__________，选择同一片叶子是为了_______________。
[ 思维警示：区分实验组和对照组，遵循单一变量原则 ]
让叶片内原有的淀粉运走耗尽　
形成对照
保持单一变量
实验组
光
对照组
③照光——将天竺葵移到阳光下照射几个小时。
目的：提供_______________的条件。
④脱色——摘下选定的叶片，把叶片放入盛有_________的小烧杯中　隔水　加热，直到叶片变为__________。
注意：小烧杯中是酒精，大烧杯中是__________，隔水加热的目的是防止酒精燃烧。
目的：使叶片中的__________溶解在酒精中，排除叶绿素对实验的干扰。
相同且适宜
酒精
黄白色
清水
叶绿素
⑤染色——用清水漂洗叶片，再把叶片放到培养皿里，向叶片滴加_______。
目的：检验是否产生了__________　（ 漂洗是为了防止脱色时残留的酒精干扰实验）
⑥观察——稍停片刻，用清水冲掉碘液，观察叶色发生了什么变化。
（3）实验现象及结论
①叶片的见光部分遇到碘液变成了________ ，说明淀粉是光合作用的__________。
②见光部分变蓝，产生了淀粉；遮光部分__________，没有产生淀粉，说明_________是光合作用不可缺少的条件。
碘液
淀粉　
蓝色
产物
不变蓝
光
3. 二氧化碳是光合作用不可缺少的原料吗？
实验名称　探究二氧化碳是光合作用必需的原料
[ 提示：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳 ]
提出问题　二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
作出假设　__________________________________。
为了保证只有二氧化碳一个变量，怎样设计对照实验？
①将植物放在黑暗处一昼夜(目的是把叶片内原有的淀粉运走耗尽)。
②剪取植株上大小相同的两枝条，分别插入盛有清水的烧杯中，分别标号
甲、乙。
二氧化碳是光合作用必需的原料
③将甲烧杯放入盛有____________溶液的水槽中(能吸收二氧化碳)，乙烧杯放入盛有__________ 的水槽中（不能吸收二氧化碳）。将两装置分别套上透明玻璃罩。如图所示：
氢氧化钠
等量清水
④将两装置同时放在光下照射几小时。
⑤打开装置，从甲、乙中各取一大小相近的叶片，经过酒精脱色、漂洗后，
滴加碘液，观察叶片颜色的变化。
（4）现象与结论
甲组（实验组） 乙组（对照组）
现象 叶片__________ 叶片__________
分析 装置中无二氧化碳，不能进行光合作用制造淀粉 装置中有二氧化碳，能进行光合作用制造淀粉
结论 二氧化碳是光合作用不可缺少的原料 不变蓝
变蓝
4.氧气是光合作用产物之一吗？
实验名称：光合作用产生氧气
（1）实验原理：氧气具有助燃性，可以使快要熄灭的卫生香或木条复燃。
（2）实验步骤怎样？　
①将一定量的金鱼藻(金鱼藻能开花、能结果，是一种被子植物)放在大烧杯中，加满水，反扣一玻璃漏斗，漏斗颈上再反扣一支加满水的试管。
②将装置放在阳光下照射，待气体充满试管容积1/2左右时，移出试管，使试管口向上，把快要熄灭的卫生香或木条伸入试管内。
（3）实验现象：快要熄灭的卫生香猛烈燃烧。
（4）实验结论：绿色植物光合作用产生了_______。金鱼藻实验说明了氧气也是光合作用的_________。
氧气
产物
5.叶绿体是光合作用不可缺少的场所吗？水是光合作用不可缺少的原料吗？
（1）选用银边天竺葵为实验材料探究植物的光合作用（银边天竺葵边缘的“银边”中无叶绿体），则可说明叶绿体是光合作用不可缺少的_________。
（2）选用天竺葵上的一片叶子，用刀片在该片叶子的相应位置划一刀，将主叶脉切断，则可说明水是光合作用不可缺少的________。
场所
原料
绿色植物通过叶绿体，利用__________，把___________和水转化成储存能量的__________(如淀粉)，并且释放出________的过程。
重要概念2：光合作用原理在生产生活中有广泛的应用
1.什么是绿色植物的光合作用？其表示式、实质及意义是怎样的？
光能
二氧化碳
有机物
氧气
表达式：
(1)原料：__________________。水主要由根从土壤中吸收，二氧化碳主要由叶片通过气孔从空气中获得。
(2)条件：__________。光是光合作用不可缺少的条件。
(3)场所：__________。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”。叶绿体主要存在于叶片的叶肉细胞中，故_______是绿色植物制造有机物的主要器官，但不是唯一器官，事实上，凡是植物的绿色部分，只要细胞中含有叶绿体，就能制造有机物。
水和二氧化碳
光照
叶绿体
叶片
(4)产物：_______________。有机物主要是淀粉等糖类物质。
实质：合成__________，储存__________。
意义：绿色植物通过光合作用制造的有机物，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食物来源和__________来源。同时，光合作用还消耗了大气中的二氧化碳，释放出氧气，维持了生物圈的__________ 平衡。
有机物和氧气
有机物
能量
能量
碳氧
【思维警示】一天中最适宜锻炼的时间
植物在夜间不进行光合作用，只进行呼吸作用，不断消耗氧气，所以早上公园中的氧气浓度较低，傍晚时植物经过了一天的光合作用产生了较多氧气，所以此时氧气含量较高，最适宜锻炼。
2．影响光合作用的主要因素有哪些？
光照强度、光照长短、二氧化碳浓度、温度、水分等。
(1)光照强度：在一定范围内，光照越强，光合作用__________。夏季正午时分，由于气孔关闭，影响了二氧化碳的进入，光合作用反而下降，故光照最强的时候并不意味着光合作用最强。
(2)二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的原料，适当__________
二氧化碳的浓度，可提高光合作用强度。 比如通风、施加“气肥”。
(3)温度：植物在10℃～35℃正常进行光合作用，其中25℃～30℃最适宜。
越强
提高
3．光合作用在农业生产中的应用可采取哪些措施提高农作物的产量？
过稀 合理密植 过密
(1)种植农作物，可以采用_____________和间作套种的方式来充分利用 光照 ，以提高光合作用的效率。
(2)大棚种植农作物，适当延长_________时间、增加光照强度、适当提高大棚内白天的温度或增加二氧化碳浓度，可以提高农作物产量。
[ 思维警示：适当降低大棚内夜间的温度，抑制植物的呼吸作用，减少有机物的消耗。与光合作用原理无关 ]
合理密植
光照
“四高”
典
例
变
式
学业要求1：植物能利用太阳能（光能），将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气。植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气。植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
典例1．图示“绿叶在光下制造有机物”的实验操作步骤。下列叙述错误的是（　 ）
A．本实验的目的之一是探究光照是光合作用的必要条件
B．该实验的正确操作顺序为③④②①⑤
C．④用水浴加热，原因是酒精易燃，直接加热容易引发危险
D．⑤的见光部分变成了蓝色，证明光合作用产生了淀粉
B
√
√
√
×，该实验的正确操作顺序为③②④①⑤
变式1．某同学穿着白色裤子坐在草地上观看篮球比赛，不小心裤子沾上了植物的绿色汁液，下列方法中最容易让绿色汁液洗去的是（ ）
A．自来水 B．肥皂水 C．酒精 D．沸水
C
典例2．选取两片大小相近，生长健壮的叶片A和B，按图连好装置（锥形瓶用相同的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. 实验前天竺葵需暗处理一段时间
B．叶片A装置的作用是作为叶片B装置的对照
C．实验变量是锥形瓶内有无二氧化碳
D．实验结果是叶片B变蓝而叶片A不变蓝
D
√
√
√
×，实验结果是叶片B不变蓝而叶片A变蓝
典
例
变
式
学业要求2：探究绿色植物进行光合作用的实验
变式2．某同学利用如图所示装置研究黑藻的光合作用。下列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．光照强度越强甲装置内单位时间气泡产生越多
B
√
√
√
×，乙装置只能排除黑藻对实验结果的影响，无法排除光照对实验结果的影响
典例3．我国航天员在太空站密闭舱内建立了一个“人造生物圈”，其中包括乘员舱和植物培养舱。植物在“人造生物圈”中至关重要，可通过光合作用为人类提供赖以生存的（　　）
A．有机物、氧气 B．无机盐、氧气
C．水、二氧化碳 D．有机物、二氧化碳
A
√
典
例
变
式
学业要求3：阐明光合作用的意义
变式3．有人说：“包括人类在内的其他生物是攀扶着植物的茎蔓才站在这个星球上的。”下列关于对这句话理解的叙述，最准确的是（ ）
A．植物是地球上出现最早的生物类群
B．植物是地球上数量最多的生物类群
C．植物制造的有机物能满足自身生长、发育、繁殖的需要
D．植物制造的有机物能为生物圈中其他生物提供基本的食物来源
D
√
学业要求4 概述绿色植物的光合作用及光合作用原理在生产生活中有广泛的应用
典例4．如图为植物叶片光合作用的过程示意图，以下说法错误的（ ） A．图中A表示二氧化碳，是光合作用的原料之一
B．图中B表示水，由韧皮部的筛管运输到叶片
C．图中C表示氧气，可使带火星的小木条复燃
D．图中D表示有机物，其主要是淀粉
B
√
√
√
×，水是由木质部的导管运输到叶片
典
例
变
式
变式4．比利时科学家海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树苗种在木桶里，5年 后，柳树增加了70多千克。使柳树质量增加的物质主要来自（ ）
A．土壤中的无机盐
B．空气中的二氧化碳和土壤中的无机盐
C．土壤中的水和无机盐
D．空气中的二氧化碳和土壤中的水
D
√
典例5．2020年为脱贫攻坚决胜年，种植大棚有机蔬菜进行产业扶贫，实现了扶贫由“输血”到“造血”的转变。下列措施，不利于提高大棚蔬菜产量的是（ ）
A．合理密植
B．保持棚内温度恒定
C．延长光照时间
D．适当增大二氧化碳浓度
B
×，适当提高白天棚内温度，适当降低夜间棚内温度，昼夜温差大，利于提高大棚蔬菜产量。
√
√
√
变式5．温室大棚适时通风或增设二氧化碳发生器，都能增加二氧化碳浓度，达到增产的目的。其原理是 ( )
A．增强蒸腾作用 B. 抑制呼吸作用
C. 增强光合作用 D. 增强呼吸作用
C
√，二氧化碳是光合作用的原料
①淀粉
②对照
③光合
④叶绿素
⑤产物
⑥光
⑦二氧化碳
⑧氧气
⑨水
⑩叶绿体
思
维
导
图
名
师
原
创
材料
10.晚上，将金鱼藻放在盛有水的试管中，将白炽灯先后放在离试管不同距离处，观察试管中产生的气泡数目(假设试管内的水温恒定)。收集到的数据如下表。
距离／cm 每分钟观察到的气泡数目／个
10 60
20 25
30 X
40 5
(1) 从表中的数据可以看出，植物离光源越近，产生的气泡数__________。分析实验结果，从中得出结论：光照越强，____________________________。可见__________是影响植物光合作用的主要因素。
越多
植物的光合作用越强
光照强度
(2) 气泡的成分是植物光合作用产生的__________，表中数据X的值应介于 _________之间。
(3)如果将试管放在黑暗中，则植物无法进行光合作用，但能进行_________ 作用。请从光合作用和呼吸作用条件的区别说明理由：
氧气
5~25
呼吸
植物的光合作用只有在光下进行；植物的呼吸作用有光无光均能进行。
距离／cm 每分钟观察到的气泡数目／个
10 60
20 25
30 X
40 5

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