资源简介

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情景导入
我们每天吃各种食物，它们是我们赖以生存的基础，你知道它们中的能量是怎么来的吗？
第一章 植物能进行光合作用等生命活动
第三节 植物通过光合作用固定光能
济南版 初中生物 七年级下册 第三单元 植物的生活
学习目标
1.通过分析一系列实验探究，验证光合作用的原料、场所、条件、产物，理解光合作用的本质。
2.能说出光合作用在生产生活中的应用，利用其原理解释或解决生产、生活的实际问题。
光合作用探究之路
一、光合作用产生有机物和氧气
时间 科学家 结论
两千多年前 亚里士多德 植物生长发育所需要的物质完全来自土壤。
17世纪上半叶 海尔蒙特 植物生长发育所需要的物质来自水，忽略了空气。
1771 年 普利斯特利 植物可以更新空气。
1779年 英格豪斯 植物体的绿叶在更新空气中不可缺少；绿色植物只有在光下，才能把空气变好。
1785年 随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
1864年 萨克斯 绿色植物在光下不仅能够释放氧气，而且能够合成淀粉等物质，供给植物生长发育等生命活动所用。
1897年 首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。
1939年 鲁宾和卡门 利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水
20世纪40年代 卡尔文 利用同位素标记技术最终探明了C02中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
(一）萨克斯实验：验证绿叶在光下制造淀粉
一、光合作用产生有机物和氧气
盆栽的天竺葵，黑纸片，回形针，酒精，碘液，大烧杯，小烧杯，培养皿，酒精灯，三脚架，陶土网，镊子，火柴，清水等。
1.证明绿叶能在光下制造淀粉。
2.验证光合作用需要光。
目的要求：
材料用具：
参考资料：
1、淀粉遇碘液变蓝；
2、叶绿素不溶于水但溶解于酒精；
方法步骤
1.将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处24h。
（暗处理）
目的：
使叶片内原有的淀粉运走耗尽。
（这样实验中用碘液检验的淀粉就只可能是在实验过程中制造的，而不是叶片在实验前储存的。）
(一）萨克斯实验：验证绿叶在光下制造淀粉
一、光合作用产生有机物和氧气
(一）萨克斯实验：验证绿叶在光下制造淀粉
一、光合作用产生有机物和氧气
2.选取一片叶片，用黑纸片遮盖该叶片一部分的上、下两面，然后将天竺葵移到阳光下照射3h以上。
（遮光）
为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？
设置对照实验（遮光部分与不遮光部分形成对照）
实验变量：
光
3.摘下遮光处理的叶片，去掉黑纸片。将叶片放入盛有酒精的小烧杯里，隔水加热，直到叶片变成黄白色。
①大烧杯和小烧杯分别盛的是什么？
②为什么用酒精而不用清水脱色？
③隔水加热原因？
④脱去绿叶中的叶绿素目的：
叶绿素易溶解于酒精
排除叶绿素对实验现象的干扰
（脱色）
大烧杯——水，小烧杯——酒精。
酒精易挥发、易燃烧，直接加热易引燃酒精，发生危险
(一）萨克斯实验：验证绿叶在光下制造淀粉
一、光合作用产生有机物和氧气
(一）萨克斯实验：验证绿叶在光下制造淀粉
一、光合作用产生有机物和氧气
（漂洗、染色）
4.用镊子取出黄白色的叶片并用清水漂洗，然后平铺在培养皿里，滴加碘液。
①清水漂洗叶片是为了洗掉：
②滴加碘液的目的：
③依据的原理：
验证是否有淀粉产生
淀粉遇碘变蓝色
叶片上附着的叶绿素和酒精
(一）萨克斯实验：验证绿叶在光下制造淀粉
一、光合作用产生有机物和氧气
（观察）
5.用清水冲掉叶片上的碘液，观察叶片颜色变化。
变蓝色
有淀粉产生
说明能进行光合作用
不变蓝色
没有淀粉产生
说明不能进行光合作用
1、淀粉是光合作用的产物。
【实验结论】
2、光是进行光合作用的必要条件。
一、光合作用产生有机物和氧气
(二）金鱼藻实验：验证光合作用产生氧气
一、光合作用产生有机物和氧气
(二）金鱼藻实验：验证光合作用产生氧气
1、将快要熄灭的细木条（或卫生香）插进管内，观察到什么现象？
2、这个实验说明了什么问题？
细木条会复燃
绿色植物在光合作用过程中产生了氧气
1、氧气无色无味，难溶于水，所以在收集时用排水法收集氧气。氧气能助燃，能使带火星的细木条或卫生香重新燃烧，所以用带火星的细木条或卫生香，验证氧气的存在。
2、凡是植物的绿色部分，只要细胞中含有叶绿体，就能进行光合作用产生氧气。
讨论：
知识拓展
（三）海尔蒙特柳树实验
植物增加的物质主要来自水，而不是土壤。
二、光合作用需要二氧化碳和水
（1）将绿色植物置于气液相密封实验器内并旋紧密封盖，把二氧化碳传感器的两根导管分别插入密封盖相应的孔位，并检查装置的气密性(图3.1-16)。
（2）将检测装置置于温度适宜的环境中，连接二氧化碳传感器、数据采集器和计算机。
（四）探究二氧化碳是光合作用的原料
二、光合作用需要二氧化碳和水
（3）打开实验软件，进入“通用软件”，点击“添加”，选择“时间”作为x轴，选择“CO2(二氧化碳)”作为y轴，点击“确定”，即可添加“时间-二氧化碳”的关系曲线。屏幕上的曲线，显示的就是植物光合作用过程中实验器内二氧化碳浓度的变化情况(图3.1-17)。
二、光合作用需要二氧化碳和水
（4）打开光源，调整光照强度，记录二氧化碳浓度的变化(图3.1-18)。
（5）保存实验数据，并对实验数据进行分析
二、光合作用需要二氧化碳和水
1.利用收集的数据解释本组的结论。
2.本组的实验结果与其他组的相同吗 如有差异，请分析原因。
3.在气温高、阳光充足的夏季中午，绿色植物的光合作用反而会明显减弱，试分析原因。
根据采集装置内二氧化碳浓度变化曲线可知装置内二氧化碳不断减少，从而得出结论：二氧化碳是光合作用的原料。
如有差异，是因为不同植物光合作用强度不同，所需二氧化碳的量也不同
在气温高、阳光充足的夏季中午，为了减少水分的散失，气孔大量关闭，影响了二氧化碳的进入。二氧化碳含量减少，光合作用减弱。
二、光合作用需要二氧化碳和水
（四）探究二氧化碳是光合作用的原料
讨论：
拓展实验：验证二氧化碳是原料
氢氧化钠溶液性质：可以与二氧化碳发生反应，因此可以吸收二氧化碳；
二、光合作用需要二氧化碳和水
变量为：
水分
拓展实验 验证水是光合作用的原料
请同学们开动脑筋，自己设计一个实验来证明光合作用需要水
1、暗处理 2.切断主叶脉 3.光照 4.脱色
5.漂洗 6.滴碘液 7.冲洗 8.观察
实验结果：
实验结论：
二、光合作用需要二氧化碳和水
A部分没有变蓝 B部分变蓝
水是光合作用的原料
拓展实验 验证光合作用的场所
请同学们模仿前面的几个实验，自己设计该实验步骤
步骤:1.将银边天竺葵暗处理
2.光照 3.脱色
4.漂洗 5.滴碘液
6.冲洗 7.观察
实验结果：
实验结论：
二、光合作用需要二氧化碳和水
叶片边缘部分没有变蓝；
叶片内部变蓝
叶绿体是光合作用的场所。
光合作用的概念
绿色植物利用光能，通过叶绿体将二氧化碳和水合成为贮存能量的有机物（主要是淀粉），并释放出氧气的过程，就是绿色植物的光合作用。
本质：两个变化
二、光合作用需要二氧化碳和水
2.能量变化：
1.物质变化：
无机物转化为有机物，并且释放出氧气；
光能转化为化学能（贮存在有机物中）。
光合作用的反应式
二、光合作用需要二氧化碳和水
二氧化碳 + 水
光能
叶绿体
有机物（贮存能量）+氧气
主要是淀粉，由筛管运到果实、种子和茎中贮存
光合作用的实质：合成有机物，贮存能量
光能 化学能
绿色植物通过光合作用产生的氧气，除满足自身需求外，其余的释放到大气中。地球大气中的氧气，几乎全部来自绿色植物的光合作用。光合作用为需氧生物的生存提供了条件。绿色植物的光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，释放氧气，使生物圈中氧气和二氧化碳的浓度处于相对平衡状态，这一现象称为碳氧平衡。
光合
作用
燃烧
呼吸
作用
碳-氧平衡会被破坏吗？
二氧化碳
氧气
碳氧平衡
光合作用的应用
是指在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式。间作套种是运用群落的空间结构原理，充分利用光能提高光合作用效率，从而提高农作物产量。
是指在单位面积上，栽种作物或树木时密度要适当，行株距要合理。充分利用光能提高光合作用效率。
知识拓展
影响光合作用强弱的因素有哪些？
4.水份：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，另外水份还影响气孔的开闭，间接影响进入植物体。
1.光照强度：光照强弱直接影响光反应，从而影响光合作用的速度；
2.温度：温度高低会影响酶的活性，从而影响光合作用的速度；
3.CO2浓度：CO2是光合作用的原料。如果CO2浓度降低到0.005％，光合作用就不能正常进行；
1.光照强=光合作用强？
光照强≠光合作用强。夏季中午光照最强时,由于气孔的保护性关闭,使光合作用的强度降低。
2.叶片是光合作用和蒸腾作用的唯一器官吗？
叶片不是光合作用和蒸腾作用的唯一器官。植物幼嫩的茎也能进行光合作用和蒸腾作用。
措施 原 理 说明
间作套种 充分利用光能，提高光合作用效率 高低成层、相间成行
合理密植 株行距合理
增加光照强度 ①使用塑料薄膜（或无色玻璃）②灯泡的距离、等距不等瓦数③雾霾与晴天④不同色彩光
提高CO2的浓度 施用有机肥、农家肥、气肥，及时通风等
延长光照时间 提高光合作用总产量 温室大棚可利用电灯补光来延长光照时间
适当提高白天温度 提高光合作用强度 调节大棚温度
光合作用原理的应用
课堂总结
植物通过光合作用固定光能
光合作用的产物
验证绿叶在光下制造淀粉
淀粉是光合作用的产物
光是光合作用的必要条件
绿色植物在光合作用过程中产生了氧气
光合作用的原料：二氧化碳和水
光合作用的场所：叶绿体
光合作用的概念：
绿色植物利用光能，通过叶绿体将二氧化碳和水合成为贮存能量的有机物，并释放氧气的过程。
光合作用的反应式：
二氧化碳+水
光能
叶绿体
有机物（贮存能量）+氧气
光合作用原理的应用：
间作套种
合理密植
增加二氧化碳浓度、增加光照等
充分利用光能
学业检测
1.如何充分利用光能进行光合作用，是农业生产中的一个根本性问题。判断下列叙述是否正确。
(1)所有的植物细胞都能进行光合作用。 （ ）
(2)光合作用能把光能转变成化学能。 （ ）
(3)光照强度及环境中二氧化碳的浓度都会影响光合作用的效率。（ ）
(4)合理密植可以增加光照强度，从而提高光能利用效率。 （ ）
学业检测
2.把银边天竺葵(叶片边缘部分的细胞中无叶绿体)放在黑暗处一昼夜用黑圆纸片将①处进行两面遮盖，然后移到阳光下。照射几小时后摘下叶片，用酒精脱色处理后滴加碘液。
(1)叶片在酒精中隔水加热后，绿色的部分变成了什么颜色
(2)加碘液后②处变蓝，证明光合作用的产物中有什么
(3)加碘液后发现①③两处均不变蓝，原因分别是什么
(4)实验前将植株放在黑暗环境中的目的是什么
黄白色
淀粉
①缺乏光照 ③处无叶绿体
让叶片中原有的淀粉运走耗尽
学业检测
3.为了探究光照对温室草莓产量的影响，科研小组做了如下实验:甲组不遮光，乙组进行50%遮光处理，丙组进行70%遮光处理，丁组进行90%遮光处理。实验结果表明:乙组草莓的单果重和单株产量高于甲组，丙组和丁组的单果重和单株产量均低于甲、乙组。
(1)实验过程中，各组环境中的温度、二氧化碳浓度、水等生长条件应保持_______________。
(2)根据实验结果，你能得出什么结论
一致或相同
适当遮光，可以提高草莓产量（甲组光照充足，但是光照太强，中午气孔关闭，影响光合作用，单株产量反而小于乙组）
但过度遮光会降低草莓的产量。
课堂检测
1.进行光合作用时，植物不需要的外界条件( )
A.二氧化碳 B.水 C.高温 D.光
2.植物体能够进行光合作用的部位是（　　）
A．整个植物体　　　　　　 B．绿色的叶
C．所有绿色的部分　　　　　D．只有茎和叶
3.“绿叶在光下制造有机物”的实验中，把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜，其目的是（ ）
A.便于检验淀粉的多少 B.有利于除去叶绿素
C.让叶片内原有的淀粉耗尽 D.便于用碘液检验
C
C
C
课堂检测
4.叶片中不能进行光合作用的细胞是 ( )
A．保卫细胞 B．表皮细胞 C．栅栏组织细胞 D．海绵组织细胞
5.一绿色植株在黑暗中放置24小时，选择一片绿叶，把主叶脉剪断（如图所示），然后将植株放在阳光下照射2～4小时，发现B区不能正常制造淀粉，其中原因是B区叶片缺少（　　）
A.叶绿素 B.光 C.二氧化碳 D.水
B
D
课堂检测
6.如图是某同学设计的一组实验装置，请分析回答问题：
（1）此组实验装置能构成对照实验的是________。
（2）将快要熄灭的细木条插进甲装置试管收集的气体中，观察到什么现象？________；这说明了什么问题？_ _ _____。
（3）将甲装置中的清水换成碳酸氢钠溶液（碳酸氢钠溶液能释放二氧化碳），单位时间内冒出的气泡数目会______，
其原因是_ __ __ ____ __ 。
甲和乙
木条复燃
金鱼藻在光合作用过程中产生了氧气
增加
碳酸氢钠可增加二氧化碳浓度，光合作用原料充足，产生的氧气增多

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