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第二节 光合作用
1、形成物质和能量的统一、结构与功能相适应、生物与环境相适应的生物学观念。
2、培养学生理性思维、质疑包容、勇于探究的科学精神。
3、运用实验法检验绿叶在光下制造淀粉；明确绿色植物制造的有机物不仅用于构建植物体，而且养育了生物圈中的其他生物。通过一系列的实验，探究光合作用的过程；明确光合作用的概念、实质、和意义；举例说明光合作用的原理在农业生产上的应用。
4、认同绿色植物制造有机物对于生物圈的意义，关注光合作用的原理在农业生产上的应用。
教学目标：
海尔蒙特实验
导入
72
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？
1、绿叶在光下制造有机物
实验目的：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
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。
方法步骤：
①将盆栽的天竺葵在黑暗处放置一昼夜。
②用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后将盆栽植物移到阳光下照射。
③几小时后，摘下叶片，去掉遮光的黑纸片。
④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用清水漂洗叶片，再将叶片放到培养皿里，向叶片滴加碘液。
⑥稍停片刻，用清水冲掉碘液，观察叶片颜色的变化。
实验·探究：探究绿叶在光下制造有机物
①暗（饥饿）处理
②叶片遮光在光下照射
（设置对照实验）
⑤清水漂洗后滴加碘液
③取下叶片去掉遮光纸片
④叶片放入酒精中
隔水加热脱色处理
⑥冲去碘液观察现象
①将天竺葵提前在黑暗处放置一昼夜是为了：
②用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来是为了：
③将叶片漂洗后滴加碘液，叶片的见光部分 ，遮光部分 。淀粉遇碘变蓝，这说明叶片的见光部分产生了 ，进而说明， 是光合作用的产物。在实验中，叶片的见光部分产生了淀粉，遮光部分没有产生淀粉，这说明， 是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件。
把叶片放到酒精中隔水加热的目的：
实验·探究：探究绿叶在光下制造有机物
耗尽叶片中原有的淀粉。
形成见光和遮光的对照。
变蓝色
没有变蓝色
淀粉
淀粉
光
使叶绿素溶解到酒精中。
进一步探究：将叶片变色的部分制作成叶片横切面的临时切片，并用显微镜观察，发现蓝色颗粒出现在叶肉细胞的叶绿体中。
观察·思考：光合作用进行的场所
银边天竺葵在阳光下照射→取一片叶放入盛有酒精的小烧杯中，置于水浴锅里面加热，脱去叶片中的叶绿素→漂洗后滴加碘液→再次漂洗，观察现象：叶片绿色部分变蓝，银边部分未变蓝
叶绿体是
光合作用的场所
植物进行光合作用的主要部位是 ，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”。
叶片
2、光合作用吸收二氧化碳释放氧气
普里斯特利根据实验得出了结论：植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。
18世纪70年代，英国化学家普里斯特利(J.Priestley)的实验
后来的科学实验证明，蜡烛燃烧或动物呼吸都会消耗氧气、产生二氧化碳，而植物的光合作用能够消耗二氧化碳、释放氧气。
观察·思考：金鱼藻在光下释放氧气
实验步骤：
（1）在一个较大的烧杯中饲养金鱼藻（装满水），将一支锥形漏斗倒扣在金鱼藻上，将一支试管倒扣在漏斗上，将装置置于阳光下，注意观察实验装置里的金鱼藻，看它的叶片表面是否有气泡出现。
（2）在气体充至试管容积的一半左右时，用拇指堵住试管口，将试管取出，然后迅速将快要熄灭的卫生香（或竹签）伸进试管口内，注意观察卫生香（或竹签）的燃烧情况。
氧气具有助燃的作用。
现象：
结论：
注：如果将这个实验装置放在黑暗中，就看不到这一现象。
快要熄灭的卫生香（或竹签）立刻燃烧起来。
氧气也是光合作用的产物。
实验·探究：二氧化碳是光合作用必需的原料
提出问题：
作出假设：
制定计划、实施计划：
实验原理：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳
实验步骤：
①将两盆生长状况、植株相似的盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜。
②分别用玻璃钟罩将两盆天竺葵罩住，一个玻璃钟罩中放入25%的氢氧化钠溶液30mL，另一个玻璃钟罩中放入清水30mL。将两个装置同时放到阳光下照射3-4小时。（装置如图）
二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
二氧化碳是光合作用必需的原料。
③分别取两个装置中天竺葵的叶片各一片，放入盛有酒精的小烧杯中，置于水浴锅中加热。
④清水漂洗叶片，放入培养皿中，分别向两片叶片滴加碘液，过一会儿再用清水漂洗，观察叶片颜色变化。
实验现象：放置了氢氧化钠溶液的装置中叶片不变蓝色，未放置氢氧化钠溶液的装置中叶片变蓝色。
得出结论：
二氧化碳是植物进行光合作用的原料。
根据海尔蒙特的柳树生长实验可以推测，水在柳树生长过程中参与制造了有机物。后来，科学家通过更加严谨的实验证明，水是光合作用的原料。
3、光合作用的实质
光合作用的表达式、概念和实质
原料——二氧化碳、水
条件——光能
场所——叶绿体
产物——有机物、氧气
包括两方面的变化：
一是物质转变，即二氧化碳和水等无机物合成为淀粉等有机物，并释放氧气；
二是能量转化，即光能转化为储存在有机物中的化学能。
光合作用示意图
二氧化碳（CO2）
氧气（O2）
有机物
水（H2O）
4、有机物的运输及其作用
有机物的运输及其作用
叶片通过光合作用制造了大量的有机物，这些有机物都去哪里了呢
如果在杨树、柳树、葡萄等植物的茎上剥去一圈树皮，一段时间后，这株植物依然在生长，但切口处的树皮明显增厚，甚至会形成瘤状物（如图）。这是为什么呢？原来，运输有机物的通道——筛管就分布在树皮中。环割树皮后，有机物向下运输的通道被切断，造成局部营养过剩，再加上损伤的刺激等因素，引发细胞无序分裂，进而形成瘤状物。
筛管是被子植物中运输有机物的管状结构，由一系列长筒形的活细胞首尾连接而成（如图）。
叶片光合作用制造的有机物，经叶脉、叶柄、茎等结构中的筛管运输到植物体各处，为细胞的生命活动提供能量，并参与构建植物细胞，进而构成各种组织、器官和整个植物体。
5、光合作用原理在农业生产中的作用
光合作用原理在农业生产中的作用——合理密植
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。如果种植过密，作物就会因叶片互相遮挡等，影响自身的光合作用；如果种植过稀，作物就不能充分利用单位面积上的光照，会造成浪费。
光合作用原理在农业生产中的作用——提高光照强度
增加光照强度可以促进植物光合作用，进而提高农作物的光合产物。增加光照强度的方法主要由以下几个：
（1）延长光照时间：通过增设人工光源等手段，
在晚上或早晨增加光照时间。
（2）增加光照强度：在生长期，可以使用日光灯等人工光源
增加光照强度，也可以选择移栽到阳光充足的地方进行生长。
光合作用原理在农业生产中的作用——增加二氧化碳浓度
二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料之一。增加二氧化碳浓度可以为植物提供更多的“食物”，
P36页“练习与应用”一、概念检测
D
1.请用恰当的形式总结光合作用的场所、原料、产物和条件。
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
原料——二氧化碳、水
条件——光能
场所——叶绿体
产物——有机物（储能）、氧气

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