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光合作用和呼吸作用原理的应用
第3节
第4单元 第11章 植物的光合作用和呼吸作用
学习目标
01
知道光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用（重点）。
02
理解农业生产中应用光合作用和呼吸作用原理的意义（难点）。
大棚是如何模拟植物生长发育所需的适宜环境的？人们又是如何应用光合作用和呼吸作用的原理使作物获得高产的？
温室大棚
情景导入
1.提高光合作用利用率
光是植物进行光合作用的能量来源。
合理密植
增加作物光合作用的面积充分利用光能
充分利用光能，延长作物光合作用时间
原理
套种
2.套种为什么可以提高产量
讨论：为什么小麦套种玉米可以提高产量？
目标
理解光合作用原理在农业生产中的应用。
素材
(1)农业生产中，采用小麦套种玉米的方式，可以将玉米的播种时间提前，从而延长玉米的生长期。
(2)小麦和玉米的植株高度，成熟期不同，利用它们生长过程中的空间差和时间差，让这两种作物在田间高矮分层、相间成行，可以充分利用光能。
①高效利用土地资源
②充分利用空间和阳光
③充分利用地力
④延长生长期
⑤减少病虫害发生概率
(3)实践证明，小麦套种玉米后，有效提高了这两种作物对光能的利用率，它们的总产量获得了一定程度的提升。
学习与讨论
分小组研读素材，分析小麦套种玉米能够提高总产量的原因。
交流与评价
各小组相互交流、评价上述讨论的结果是否合理，并理解这一方式是光合作用原理在生产中的具体应用。
(1)合理密植
(2)立体种植
充分利用了单位面积上的光照
在空间和时间上进行最优化组合
3.光合作用的条件——光在农业生产中的应用
即延长光合作用的时间，使植物体内积累更多有机物，农作物产量得以提高。
(3)延长有效光照时间
4.二氧化碳影响光合作用
喷施储存在钢瓶中的二氧化碳
用化学方法产生二氧化碳
原理
增加二氧化碳的浓度
二氧化碳是植物进行光合作用的原料。
增施有机肥
补充作物生长发育所需的氮、磷、钾等，土壤中的微生物还会分解有机肥，释放二氧化碳。
最大限度地满足农作物进行光合作用时对水、无机盐、温度等的需求。
保证植物生活用水
5.光合作用与绿化
人们根据光合作用的原理，因地制宜选择合适的植物进行栽培养护。
绿植能遮挡强烈的阳光，还能净化空气，美化家居环境。
植物围挡
降低环境温度，防尘降噪，美化街景。
绿植墙
农业生产中，既要采取措施促进作物的呼吸作用，又要避免呼吸作用过强而消耗较多有机物。
1.促进呼吸作用
植物细胞通过呼吸作用分解糖类获得能量，保障各项生命活动正常进行。
概述
适时松土
涝害排水
为了让空气流通，保证植物根部的呼吸作用顺利进行。
分解有机物释放更多的能量，从而促进根部的吸收和植物的生长。
改善土壤的通气条件，增加土壤中的氧气，促进作物的呼吸作用。
露田晒田
促进作物的生长发育，而茎叶茂盛、根系发达的作物，呼吸作用也较强。
施肥
减少含水量、降低环境温度、降低氧含量和提高二氧化碳含量等措施，能降低作物呼吸作用的强度，有利于果蔬的储藏。
2.抑制呼吸作用
低氧浓度
低温
干燥
综合考虑光合作用和呼吸作用对作物生长的影响，采取大棚栽培等措施增加有机物合成，减少有机物分解。
光合作用合成有机物贮存能量，呼吸作用分解有机物释放能量。
联 系
①如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，呼吸作用所释放的能量正是光合作用贮存在有机物中的能量。
③呼吸作用与光合作用是相互对立、相互依存的。
②如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。这是因为植物进行光合作用时，运输原料和产物所需要的能量正是呼吸作用释放出来的。
3.光合作用和呼吸作用的关系的应用
适当降低夜间温度可减少植物呼吸作用对有机物的消耗，以提高作物产量。
增大昼夜温差
目标
理解农业生产中应用光合作用和呼吸作用原理的意义。
素材
(1)吐鲁番的瓜果因特别甜而驰名中外，这与当地瓜果生长的季节日照时间长、昼夜温差大有关。日照时间长、昼夜温差大有利于瓜果白天多合成有机物，夜间少分解有机物。
(2)现在各地区的农户常用大棚栽培瓜果，栽培出来的瓜果也很甜。
4.讨论：为什么大棚栽培的瓜果很甜？
学习与讨论
(1)分小组研读素材，分析大棚栽培的瓜果与吐鲁番的瓜果生长环境的相似之处。
(2)讨论为什么大棚栽培的瓜果也很甜？
交流与评价
各小组相互交流、评价上述讨论的结果，理解农业生产中应用光合作用和呼吸作用原理的意义。
日照时间长、昼夜温差大有关。
通过环境调控的环境条件有助于提高光合作用效率。通过灯具和日光板进行调节，确保光照均匀且充足。温度通常比室外高，通过防风保温处理，减少了水果的蒸腾作用。
包括普通塑料大棚栽培和智能温室大棚栽培。
应用了光合作用和呼吸作用的原理
采取多种措施，白天适当提高棚内的光照强度、温度或二氧化碳浓度，增强作物的光合作用，促进有机物的合成；
夜间适当降温等，抑制作物的呼吸作用，减少有机物的分解。
5.大棚栽培
合作探究：在卧室里摆放多盆绿色植物，你认为这种做法科学吗？为什么？
不科学。在黑暗中，绿色植物的光合作用停止，呼吸作用仍在进行，会消耗居室内的氧气，将二氧化碳排放到居室中，影响居室内的空气质量。
课堂小结
合理密植、套种、立体种植，延长光照时间、增加二氧化碳浓度、保证用水、增施有机肥、绿化
光合作用和呼吸作用原理的应用
呼吸作用原理的应用
光合作用原理的应用
松土、排水、晒田
促进呼吸
抑制呼吸
减少含水量、降低环境温度、降低氧含量和提高二氧化碳含量
光合作用和呼吸作用原理的综合应用
增大昼夜温差
大棚栽培
1．研究光合作用对提高农作物产量具有重要意义。在农业生产上，大面积种植时为了提高农作物单位面积产量，常采取下列哪种措施？(　　)
A．施用化肥 B．大棚种植
C．合理密植 D．培育新种
C
挑战闯关
2．《吕氏春秋》中记载了“苗窃”现象，指苗生太密，没有行列，尽力耕耘也难以长大。出现“苗窃”现象主要是因为影响了植物的(　　)
A．呼吸作用 B．光合作用
C．蒸腾作用 D．吸收作用
B
3．下列措施与呼吸作用原理的应用无关的是(　　)
A．养花的花盆底部留有几个小孔
B．萝卜放冰箱储存减缓空心现象的出现
C．适当提高温室大棚里二氧化碳的浓度
D．洪水过后农田及时排涝
C
挑战闯关
解析：二氧化碳是光合作用的原料，适当提高二氧化碳浓度，能够促进植物的光合作用，使植物积累更多的有机物，从而提高农作物的产量。
4．为了较长时间地保持甘薯的新鲜品质，最好将甘薯储藏在__________的地窖中(　　)
A．低温、低氧 B．高温、低氧
C．低温、高氧 D．高温、高氧
A
挑战闯关
解析：一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强，随着温度的降低而降低。氧气不足和二氧化碳浓度高都会抑制呼吸作用，储藏粮食的密封仓内充入一定量的二氧化碳后，抑制了粮食呼吸作用，减少了有机物的消耗，从而延长了粮食的储藏时间。
5．植物的呼吸作用被广泛应用在生产生活中，下列采取的措施与目的不一致的是(　　)
A．农田排涝——促进根的呼吸作用
B．冷藏水果——抑制果蔬的呼吸作用
C．田间松土——抑制根的呼吸作用
D．种子晒干——抑制粮食的呼吸作用
C
挑战闯关
6．我国北方农村常将马铃薯贮存在地窖里，在进入地窖取马铃薯之前，农民往往把一盏油灯用绳子吊入地窖内，这一做法的主要目的是(　　)
A．测量窖内二氧化碳的含量
B．测量窖内氧气的含量
C．主要是照明，以防跌倒
D．测量窖内的温度和湿度
B
挑战闯关
7．下列农业生产中的做法和目的不相符的是(　　)
A．“轮作”方式种植——作物充分利用土壤中的无机盐，改善土壤结构
B．合理密植——植物充分接受光照，提高光能利用率
C．晴朗的中午，给塑料大棚通风——增加氧气浓度，提高光合作用强度
D．阴天或傍晚移栽植物——降低植物的蒸腾作用
C
挑战闯关
解析：二氧化碳是光合作用的重要原料，所以晴朗的中午，给塑料大棚通风，能够增加二氧化碳浓度，提高光合作用强度，C选项中的做法和目的不相符。
8．红果农场开展火龙果增产实验，探究夜晚不同时间段使用LED灯照明的增产效果，结果如下表。下列叙述错误的是(　　)
A．①的处理是夜晚无照明 B．各实验组的照明时长相同
C．乙组的增产效果最差 D．丙组处理方法最具推广价值
C
挑战闯关
解析：由题表中的信息可知，增产效果是丙＞乙＞丁，丁组的增产效果最差，C错误。
组别 对照组 实验组
甲 乙 丙 丁
夜晚照明时间段 ① 18：30～22：30 22：30～02：30 02：30～06：30
果实产量(千克/公顷) 1 980 4 693 9 474 2 940
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