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第3单元 植物的生活
第4章 绿色开花植物的生活方式
第1节 光合作用（一）
一粒种子入土，能萌发长成幼苗，再长成一棵完整的植物体，植物体又可结出丰硕的果实。这些植物的生长和发育需要哪些物质？这些物质又来源于哪呢？
春种一粒粟，秋收万颗子。
17世纪中期以前，人们一直认为：植物生长所需的营养物质全都来源于土壤中。包括古希腊哲学家亚里士多德也这么认为。亚里士多德的结论实际上只是一个经验上的推测，并没有进行相应的科学实验。那么，植物到底是通过什么方式生长的呢？
1.领悟光合作用的发现是许多科学家智慧的结晶和不懈努力的结果。
2.领略科学家发现和解决问题的科学思维方式。
3.通过光合作用过程分析其原料、条件和产物。
探究主题一
柳苗生长之谜开启了光合作用的研究历程
【实验一：比利时海尔蒙特柳树实验】
柳苗：2.3kg
土壤：90kg
柳树：76.8kg
土壤：89.943kg
+74.5 kg
-0.057kg
结论：
柳苗生长所需要的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增重的物质。
海尔蒙特的实验结论完全正确吗？从植物生活环境的角度分析，植物生长所需要的物质还有什么？
不完全正确。
他只考虑土壤中物质对植物生长的影响，没有考虑阳光、空气中物质对植物生长的影响。
讨论与思考：
【实验二：英国普利斯特利助燃空气实验】
结论：
植物能够净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
甲
乙
当人们重复普利斯特利的实验时，有的获得成功，有的总是失败，甚至发现植物还会更严重地污染空气。为什么学者们会得到不同的实验结果呢？
实验控制条件不同，实验的结果不同，有的学者是在黑暗下重复普利斯特利的实验，植物不但不能进行光合作用，还会因为呼吸作用产生二氧化碳而更严重地污染空气。
讨论与思考：
【实验三：荷兰英格豪斯光的作用实验】
结论：只有在光下植物才能更新空气。
英格豪斯还发现，光照下的绿色植物能够释放气体，这种释放气体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止，这说明什么问题？
1、英格豪斯的实验结果说明光合作用的条件是什么？
阳光
2、英格豪斯还发现，光照下的植物能够释放气体，这种释放气体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止。这说明什么问题？
植物能够在光下净化空气，并能释放氧气。
讨论与思考：
1782年瑞士瑟讷比埃：植物在光下放出氧气吸收空气中的CO2。
1804年瑞士索绪尔：光合作用过程中，植物在光下同时还要消耗水。
科学进展：
【实验四：德国萨克斯实验】
把绿叶放在暗处数小时，然后把部分叶片做部分遮挡处理，使叶片的一部分暴露在光下，另一部分遮光经过一段时间，用碘蒸气处理叶片，结果遮光的一部分叶片无颜色变化，而照光的一部分叶片显示深蓝色。
结论：
植物在光照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利用。
探究主题二
科学实验为认识光合作用提供证据
叶片部分遮光
滴加碘液
在黑暗处放置一昼夜
清洗叶片
用酒精脱去叶绿素
1.验证绿叶在光下合成淀粉
观察现象
酒精易燃，水浴加热防止发生危险。
水浴加热
酒精脱色
清水漂洗
叶绿素易溶于酒精；洗去叶绿素方便后续观察。
洗去叶片表面残留酒精及叶绿素
刚取下来的叶片
水浴加热后的酒精颜色
水浴加热后的叶片颜色
结论：
酒精脱色后叶片由绿色变为黄白色，酒精变为淡绿色。
滴加碘液
现象：
遮光部分不变蓝色，未遮光部分变蓝色。
结论：
淀粉是光合作用的产物，光是光合作用的必需条件。
1.将绿色叶片先放在暗处处理数小时的目的什么？
目的是让叶片中的淀粉运走耗尽。
2.为什么让叶片一半曝光另一半遮光？
形成对照实验。
3.能否将装有酒精的小烧杯直接加热？
不能。酒精沸点低，隔水加热可避免危险。
4.叶片一半曝光另一半遮光，遇碘颜色为什么不同？
不遮光部分变蓝，遮光部分不变色，说明淀粉是光合作用的产物。
讨论与思考：
结论：光合作用释放氧气，氧气是光合作用的产物
2.检验光合作用释放氧气
现象：
带火星的木条复燃
提示：氧气有助燃的作用
银边天竺葵
银边翠
彩叶草
实验材料：
3.验证植物进行光合作用需要叶绿素
植物 用碘液检验叶片
绿色部分 白/彩色部分
银边天竺葵
银边翠
彩叶草
变蓝
不变蓝
变蓝
不变蓝
变蓝
不变蓝
实验分析：
1.为什么银边翠和银边天竺葵的叶片边缘不呈绿色？
2.分析实验结果，得出的结论是：植物进行光合作用需要______。
3.绿叶细胞的_______可能是光合作用的场所。
叶绿体
其叶片边缘部分不含叶绿素
叶绿素
讨论与思考：
叶绿体
叶绿体是光合作用的场所，将光能转变为化学能的“能量转换器”
溶液
4.验证光合作用需要二氧化碳
提示：氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳。
变量是二氧化碳
1.实验中观察到的现象是怎么样的？
第一套实验装置的叶片滴加碘液不变蓝；
第二套实验装置的叶片滴加碘液变蓝。
2.分析实验现象并说明光合作用与二氧化碳的关系？
植物的光合作用需要二氧化碳。
讨论与思考：
光合作用把二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物
物质转化：二氧化碳和水等简单的无机物转变成淀粉等复杂的有机物。
能量转化：光能转化为贮存在有机物中的能量。
二氧化碳+水
光
叶绿体
淀粉（贮存能量）+氧气
1.光合作用的实质
探究主题三
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存了能量的有机物（主要是淀粉），并且释放出氧气的过程。
2.光合作用的概念
光
叶绿体
总 结
光合作用的原料、条件、产物各是什么？这样一个生产加工的过程是在哪进行的呢？
原料：
条件：
产物：
场所：
二氧化碳和水
光
淀粉和氧气
叶绿体
二氧化碳+水 淀粉（储存能量）+氧气
反应式：
你知道吗？
太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光混合而成的。当某种物质吸收其中的一种光，而反射或透射其余光时，该物质就呈现出其余光所合成的颜色。
红色物体可以吸收除红光以外的所有光；
白色物体不吸收而反射所有的光；
黑色物体则吸收所有的光。
光合作用
原料：二氧化碳和水
条件：光
产物：淀粉和氧气
场所：叶绿体
二氧化碳+水 淀粉（储存能量）+氧气
光
叶绿体
1.光合作用的原料是( )
A.叶绿素、水和二氧化碳 B.二氧化碳和水
C.淀粉和氧气 D.光、叶绿素和水
2.植物进行光合作用的条件是( )
A.水 B.二氧化碳 C.光 D.叶绿体
B
C
3.关于用天竺葵验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验，有关说法错误的是（　　）
A.遮光处理之前要将天竺葵暗处理一昼夜
B.实验中的变量是光，需要在常温下进行
C.实验结果应该是叶片遮光部分呈蓝色
D.本实验能证明光合作用产生淀粉和需要光
C
4.“验证绿叶在光下合成淀粉”实验的正确顺序是( )
①把叶片放到装有酒精的烧杯中隔水加热
②把天竺葵放在光下照射
③用黑纸片把天竺葵叶片遮盖一部分
④把天竺葵放在黑暗处一昼夜
⑤把部分遮光的叶片摘下，去掉黑纸片
⑥用清水漂洗叶片后滴加碘液
A.②⑤①⑥ B.④③②⑤①⑥
C.②③④⑤①⑥ D.②④③⑤⑥①
B
5.下图中甲、乙、丙是放在阳光下的大小一样、密闭的玻璃装置。乙、丙中各放一盆发育阶段相同、生长良好的植物，甲、丙中各放一只相同年龄、相同性别和体质的小白鼠。
(1)图____中的小白鼠比另一只生活的时间长，因为此图中的植物通过_________产生了_____，从而使这只小白鼠能获得较多的_____。
(2)图____中的植物比另一盆植物生活的时间短，因为这盆植物把密闭玻璃装置内的_________用尽，植物体就不能进行_________了。
丙
光合作用
氧气
氧气
乙
二氧化碳
光合作用
6.下图是验证绿色植物进行光合作用的两套实验装置，A装置的水槽里放的是氢氧化钠溶液，B装置的水槽里放的是清水。把A、B两装置同时放在黑暗处24小时，然后一起移到阳光下。
A
B
(1)数小时后，摘下A装置内的叶片，经过处理后加碘液
数滴，叶片颜色_______，证明叶片中_______存在。水槽里氢氧化钠溶液的作用是_____________。
(2)摘下B装置内的叶片，经处理后加碘液数滴，叶片的
颜色_____，原因是______________________________。
无淀粉
不变蓝
吸收二氧化碳
变蓝
叶片进行了光合作用，产生了淀粉
(3)将两装置先放在黑暗处24小时的目的是：____________________________________。
(4)该实验说明了_________是光合作用的原料。
(5)实验中起对照作用的是_____。
让叶片内原有的淀粉运走耗尽
二氧化碳
B组

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