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第2节　绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡
学习目标
1.阐明绿色植物的光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。
2.认识绿色植物对维持生物圈中的碳—氧平衡的重要作用。
3.认同绿色植物对维持生物圈中碳—氧平衡的重要意义,自觉形成爱护绿色植物的积极情感。
◎学习重点:1.阐明绿色植物的光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。
　　2.运用实验法尝试独立设计并完成本节的探究活动。
【预习导学】
知识点一 验证绿叶在光下吸收二氧化碳
1.实验步骤:
(1)取甲、乙、丙3只相同的大广口瓶(或无色透明塑料袋),在甲瓶和乙瓶内各放入1盆枝叶茂盛的植株,丙瓶内　 　。用橡皮塞塞紧瓶口,并用凡士林封口。再通过导管分别向各瓶内深呼气十余次,使瓶内含有大量　 　。
(2)把甲瓶放到黑暗处,把乙、丙瓶放到　 　下。2 h后,揭开瓶塞,分别向甲、乙、丙3只瓶内滴入等量的0.1%溴麝香草酚蓝溶液。仔细观察各瓶内的溴麋香草酚蓝溶液颜色有什么变化。
2.实验结论:
绿色植物在进行光合作用时,需要吸收　 　作原料。
对点自测
　为研究二氧化碳浓度对黑藻光合作用的影响,研究人员测定了不同二氧化碳含量的培养液中,黑藻释放气泡的速率,结果如下表。下列叙述错误的是
( )
组别 排出气泡的数目/(个·分钟-1)
第1次 第2次 第3次 第4次
第一组 14 13 14 14
第二组 6 5 6 6
　　A.光照强度、温度等条件应相同且适宜
B.产生气泡的速率可反映光合作用速率
C.第一组培养液中的二氧化碳含量较低
D.产生的气体可使快要熄灭的卫生香复燃
知识点二 探究绿色植物在光下放出的气体
1.方法步骤(如下图):
取一些金鱼藻放在盛有清水的烧杯中。在金鱼藻上面倒罩一个短颈漏斗,漏斗颈上套一根灌满清水的玻璃管,玻璃管的另一端用橡皮塞塞住。把上述装置移至　 　下。一段时间后,可以看到金鱼藻表面有小气泡放出。待玻璃管内的液面降低到烧杯液面以下时打开玻璃管的塞子,迅速把快要熄灭的卫生香插进管内,观察现象,发现卫生香　 　,说明绿色植物在光合作用中释放气体的是　 　。
对点自测
　晚上,将金鱼藻放在盛有水的试管中,把试管先后放在离白炽灯不同距离处,观察试管中产生的气泡数目,统计结果如下图。下列分析错误的是 ( )
A.气泡越多,说明产生的氧气越多
B.试管与灯距离10厘米时金鱼藻只进行光合作用
C.试管与灯距离40厘米时,产生的气泡最少,原因是光照较弱
D.可以得出的结论是在一定范围内,光照越强,光合作用也就越强
知识点三 大气中的二氧化碳-氧气的平衡
1.在自然界中,碳是以　 　的形式,不断地在无机环境和生物群落中循环着。
2.绿色植物能够进行光合作用,将空气中的　 　和　 　转变成贮藏能量的有机物,并释放出　 　。
3.在自然界中,绿色植物在光合作用过程中制造的　 　,远远超过了自身呼吸作用对氧的需要,多余的氧以　 　的形式排放到大气中,为生物圈中的其他生物进行生命活动提供氧气。
4.各种生物在进生命活动过程中,通过呼吸作用利用　 　将　 　分解,释放出的二氧化碳进入大气,同时细菌等微生物通过分解作用将动植物的尸体等物质分解,产生的　 　也进入大气。另外,古代动植物的遗体深埋在地下变成石油和煤等,被人们开采出来后,作为燃料通过燃烧产生大量　 　排放到大气中。绿色植物又可以通过光合作用,不断吸收大气中的　 　,产生　 　。
对点自测
　与生物圈的碳—氧平衡有关的是 ( )
A.呼吸作用和吸收作用
B.光合作用和蒸腾作用
C.蒸腾作用和呼吸作用
D.光合作用和呼吸作用
【答案】知识点一
1.(1)不放植株　二氧化碳　(2)阳光
2.二氧化碳
对点自测
C
知识点二
1.阳光　复燃　氧气
对点自测
B
知识点三
1.二氧化碳
2.二氧化碳　水　氧气
3.氧气　气体
4.氧气　有机物　二氧化碳　二氧化碳　二氧化碳　氧气
对点自测
D
【合作探究】
任务驱动一 验证绿叶在光下吸收二氧化碳
【情景呈现】为了更全面地探究光合作用的影响因素,某生物实验小组选取一株有白斑叶片和绿色叶片的牵牛花进行如下图所示的实验(二氧化碳气体易被氢氧化钠溶液吸收),分析并回答下列问题。
【合作探究】
1.实验前先将这株牵牛花进行暗处理,请说明其目的。
2.把经过暗处理的牵牛花植株按上图所示方式处置后移至光下数小时,再将a、b、c、d四片叶子取下,分别放入盛有酒精的小烧杯中加热,待叶片变成黄白色后,取出叶片漂洗,向这四片叶子滴加　 　,观察颜色变化。
3.若a叶铝箔遮盖部分不变蓝,其他绿色部分都变蓝,则说明光合作用需要　 　;若c叶白斑部分不变蓝,其他绿色部分都变蓝,则说明光合作用需要　 　。
4.若要探究“植物进行光合作用需要二氧化碳吗 ”应选用哪两片叶子形成对照实验 预期实验结果是什么
5.根据本组实验,请你提出提高大棚蔬菜产量的一个措施。
　
任务驱动二 大气中的二氧化碳—氧气的平衡
【情景呈现】为应对全球气候变化,我国提出力争2060年前实现碳中和(二氧化碳的相对“零排放”)。下图为碳循环示意图:
【合作探究】
1.绿色植物通过蒸腾作用,提高大气湿度,增加降水,参与生物圈的水循环,另外,蒸腾作用中水分从叶表面大量散失,降低了　 　。
2.细菌和真菌的　 　作用、燃料的燃烧,以及动物和植物的[①]　 　作用不断消耗氧,向生物圈中排放二氧化碳。
3.绿色植物通过[②]　 　作用不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,对维持生物圈中的　 　平衡起了重要作用。
4.为使二氧化碳的消耗和排放达到相对平衡,实现碳中和,请从增加二氧化碳消耗和减少二氧化碳排放两方面,提出相应措施:　 　。

【答案】任务驱动一
1.实验前先将这株牵牛花进行暗处理,这样处理的目的是利用了绿色植物进行的呼吸作用,将叶片内原有的淀粉运走耗尽,防止对实验造成干扰。
2.碘液
3.光　叶绿体
4.本实验中b叶中有氢氧化钠溶液,可以吸收二氧化碳,d叶中有清水,不能完全吸收二氧化碳,所以形成的对照实验的变量是二氧化碳。若要探究“植物进行光合作用需要二氧化碳吗 ”应选用b叶和d叶形成对照实验。预期实验结果是b叶片遇碘液不变蓝,d叶片遇碘液变蓝。
5.由该实验可知,提高大棚蔬菜产量的一个措施是适当延长光照时间(或适当增加二氧化碳的浓度等)。
任务驱动二
1.叶片的温度
2.分解　呼吸
3.光合　碳-氧
4.植树造林
2

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