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(共33張PPT)
情景導(dǎo)入
我們每天吃各種食物，它們是我們賴(lài)以生存的基礎(chǔ)，你知道它們中的能量是怎么來(lái)的嗎？
第一章 植物能進(jìn)行光合作用等生命活動(dòng)
第三節(jié) 植物通過(guò)光合作用固定光能
濟(jì)南版 初中生物 七年級(jí)下冊(cè) 第三單元 植物的生活
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)分析一系列實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證光合作用的原料、場(chǎng)所、條件、產(chǎn)物，理解光合作用的本質(zhì)。
2.能說(shuō)出光合作用在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，利用其原理解釋或解決生產(chǎn)、生活的實(shí)際問(wèn)題。
光合作用探究之路
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
時(shí)間 科學(xué)家 結(jié)論
兩千多年前 亞里士多德 植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的物質(zhì)完全來(lái)自土壤。
17世紀(jì)上半葉 海爾蒙特 植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的物質(zhì)來(lái)自水，忽略了空氣。
1771 年 普利斯特利 植物可以更新空氣。
1779年 英格豪斯 植物體的綠葉在更新空氣中不可缺少；綠色植物只有在光下，才能把空氣變好。
1785年 隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn)，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。
1864年 薩克斯 綠色植物在光下不僅能夠釋放氧氣，而且能夠合成淀粉等物質(zhì)，供給植物生長(zhǎng)發(fā)育等生命活動(dòng)所用。
1897年 首次把綠色植物的上述生理活動(dòng)稱(chēng)為光合作用。
1939年 魯賓和卡門(mén) 利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來(lái)自水
20世紀(jì)40年代 卡爾文 利用同位素標(biāo)記技術(shù)最終探明了C02中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。
(一）薩克斯實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證綠葉在光下制造淀粉
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
盆栽的天竺葵，黑紙片，回形針，酒精，碘液，大燒杯，小燒杯，培養(yǎng)皿，酒精燈，三腳架，陶土網(wǎng)，鑷子，火柴，清水等。
1.證明綠葉能在光下制造淀粉。
2.驗(yàn)證光合作用需要光。
目的要求：
材料用具：
參考資料：
1、淀粉遇碘液變藍(lán)；
2、葉綠素不溶于水但溶解于酒精；
方法步驟
1.將生長(zhǎng)旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗處24h。
（暗處理）
目的：
使葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡。
（這樣實(shí)驗(yàn)中用碘液檢驗(yàn)的淀粉就只可能是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中制造的，而不是葉片在實(shí)驗(yàn)前儲(chǔ)存的。）
(一）薩克斯實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證綠葉在光下制造淀粉
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
(一）薩克斯實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證綠葉在光下制造淀粉
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
2.選取一片葉片，用黑紙片遮蓋該葉片一部分的上、下兩面，然后將天竺葵移到陽(yáng)光下照射3h以上。
（遮光）
為什么要用黑紙片把葉片的一部分遮蓋起來(lái)？
設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)（遮光部分與不遮光部分形成對(duì)照）
實(shí)驗(yàn)變量：
光
3.摘下遮光處理的葉片，去掉黑紙片。將葉片放入盛有酒精的小燒杯里，隔水加熱，直到葉片變成黃白色。
①大燒杯和小燒杯分別盛的是什么？
②為什么用酒精而不用清水脫色？
③隔水加熱原因？
④脫去綠葉中的葉綠素目的：
葉綠素易溶解于酒精
排除葉綠素對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾
（脫色）
大燒杯——水，小燒杯——酒精。
酒精易揮發(fā)、易燃燒，直接加熱易引燃酒精，發(fā)生危險(xiǎn)
(一）薩克斯實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證綠葉在光下制造淀粉
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
(一）薩克斯實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證綠葉在光下制造淀粉
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
（漂洗、染色）
4.用鑷子取出黃白色的葉片并用清水漂洗，然后平鋪在培養(yǎng)皿里，滴加碘液。
①清水漂洗葉片是為了洗掉：
②滴加碘液的目的：
③依據(jù)的原理：
驗(yàn)證是否有淀粉產(chǎn)生
淀粉遇碘變藍(lán)色
葉片上附著的葉綠素和酒精
(一）薩克斯實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證綠葉在光下制造淀粉
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
（觀察）
5.用清水沖掉葉片上的碘液，觀察葉片顏色變化。
變藍(lán)色
有淀粉產(chǎn)生
說(shuō)明能進(jìn)行光合作用
不變藍(lán)色
沒(méi)有淀粉產(chǎn)生
說(shuō)明不能進(jìn)行光合作用
1、淀粉是光合作用的產(chǎn)物。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
2、光是進(jìn)行光合作用的必要條件。
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
(二）金魚(yú)藻實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生氧氣
一、光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣
(二）金魚(yú)藻實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生氧氣
1、將快要熄滅的細(xì)木條（或衛(wèi)生香）插進(jìn)管內(nèi)，觀察到什么現(xiàn)象？
2、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？
細(xì)木條會(huì)復(fù)燃
綠色植物在光合作用過(guò)程中產(chǎn)生了氧氣
1、氧氣無(wú)色無(wú)味，難溶于水，所以在收集時(shí)用排水法收集氧氣。氧氣能助燃，能使帶火星的細(xì)木條或衛(wèi)生香重新燃燒，所以用帶火星的細(xì)木條或衛(wèi)生香，驗(yàn)證氧氣的存在。
2、凡是植物的綠色部分，只要細(xì)胞中含有葉綠體，就能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣。
討論：
知識(shí)拓展
（三）海爾蒙特柳樹(shù)實(shí)驗(yàn)
植物增加的物質(zhì)主要來(lái)自水，而不是土壤。
二、光合作用需要二氧化碳和水
（1）將綠色植物置于氣液相密封實(shí)驗(yàn)器內(nèi)并旋緊密封蓋，把二氧化碳傳感器的兩根導(dǎo)管分別插入密封蓋相應(yīng)的孔位，并檢查裝置的氣密性(圖3.1-16)。
（2）將檢測(cè)裝置置于溫度適宜的環(huán)境中，連接二氧化碳傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)。
（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）打開(kāi)實(shí)驗(yàn)軟件，進(jìn)入“通用軟件”，點(diǎn)擊“添加”，選擇“時(shí)間”作為x軸，選擇“CO2(二氧化碳)”作為y軸，點(diǎn)擊“確定”，即可添加“時(shí)間-二氧化碳”的關(guān)系曲線。屏幕上的曲線，顯示的就是植物光合作用過(guò)程中實(shí)驗(yàn)器內(nèi)二氧化碳濃度的變化情況(圖3.1-17)。
二、光合作用需要二氧化碳和水
（4）打開(kāi)光源，調(diào)整光照強(qiáng)度，記錄二氧化碳濃度的變化(圖3.1-18)。
（5）保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析
二、光合作用需要二氧化碳和水
1.利用收集的數(shù)據(jù)解釋本組的結(jié)論。
2.本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他組的相同嗎 如有差異，請(qǐng)分析原因。
3.在氣溫高、陽(yáng)光充足的夏季中午，綠色植物的光合作用反而會(huì)明顯減弱，試分析原因。
根據(jù)采集裝置內(nèi)二氧化碳濃度變化曲線可知裝置內(nèi)二氧化碳不斷減少，從而得出結(jié)論：二氧化碳是光合作用的原料。
如有差異，是因?yàn)椴煌参锕夂献饔脧?qiáng)度不同，所需二氧化碳的量也不同
在氣溫高、陽(yáng)光充足的夏季中午，為了減少水分的散失，氣孔大量關(guān)閉，影響了二氧化碳的進(jìn)入。二氧化碳含量減少，光合作用減弱。
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
討論：
拓展實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證二氧化碳是原料
氫氧化鈉溶液性質(zhì)：可以與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，因此可以吸收二氧化碳；
二、光合作用需要二氧化碳和水
變量為：
水分
拓展實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證水是光合作用的原料
請(qǐng)同學(xué)們開(kāi)動(dòng)腦筋，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明光合作用需要水
1、暗處理 2.切斷主葉脈 3.光照 4.脫色
5.漂洗 6.滴碘液 7.沖洗 8.觀察
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
二、光合作用需要二氧化碳和水
A部分沒(méi)有變藍(lán) B部分變藍(lán)
水是光合作用的原料
拓展實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證光合作用的場(chǎng)所
請(qǐng)同學(xué)們模仿前面的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，自己設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)步驟
步驟:1.將銀邊天竺葵暗處理
2.光照 3.脫色
4.漂洗 5.滴碘液
6.沖洗 7.觀察
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
二、光合作用需要二氧化碳和水
葉片邊緣部分沒(méi)有變藍(lán)；
葉片內(nèi)部變藍(lán)
葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。
光合作用的概念
綠色植物利用光能，通過(guò)葉綠體將二氧化碳和水合成為貯存能量的有機(jī)物（主要是淀粉），并釋放出氧氣的過(guò)程，就是綠色植物的光合作用。
本質(zhì)：兩個(gè)變化
二、光合作用需要二氧化碳和水
2.能量變化：
1.物質(zhì)變化：
無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并且釋放出氧氣；
光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（貯存在有機(jī)物中）。
光合作用的反應(yīng)式
二、光合作用需要二氧化碳和水
二氧化碳 + 水
光能
葉綠體
有機(jī)物（貯存能量）+氧氣
主要是淀粉，由篩管運(yùn)到果實(shí)、種子和莖中貯存
光合作用的實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，貯存能量
光能 化學(xué)能
綠色植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的氧氣，除滿足自身需求外，其余的釋放到大氣中。地球大氣中的氧氣，幾乎全部來(lái)自綠色植物的光合作用。光合作用為需氧生物的生存提供了條件。綠色植物的光合作用不斷消耗大氣中的二氧化碳，釋放氧氣，使生物圈中氧氣和二氧化碳的濃度處于相對(duì)平衡狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱(chēng)為碳氧平衡。
光合
作用
燃燒
呼吸
作用
碳-氧平衡會(huì)被破壞嗎？
二氧化碳
氧氣
碳氧平衡
光合作用的應(yīng)用
是指在同一土地上按照不同比例種植不同種類(lèi)農(nóng)作物的種植方式。間作套種是運(yùn)用群落的空間結(jié)構(gòu)原理，充分利用光能提高光合作用效率，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量。
是指在單位面積上，栽種作物或樹(shù)木時(shí)密度要適當(dāng)，行株距要合理。充分利用光能提高光合作用效率。
知識(shí)拓展
影響光合作用強(qiáng)弱的因素有哪些？
4.水份：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，另外水份還影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響進(jìn)入植物體。
1.光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)弱直接影響光反應(yīng)，從而影響光合作用的速度；
2.溫度：溫度高低會(huì)影響酶的活性，從而影響光合作用的速度；
3.CO2濃度：CO2是光合作用的原料。如果CO2濃度降低到0.005％，光合作用就不能正常進(jìn)行；
1.光照強(qiáng)=光合作用強(qiáng)？
光照強(qiáng)≠光合作用強(qiáng)。夏季中午光照最強(qiáng)時(shí),由于氣孔的保護(hù)性關(guān)閉,使光合作用的強(qiáng)度降低。
2.葉片是光合作用和蒸騰作用的唯一器官嗎？
葉片不是光合作用和蒸騰作用的唯一器官。植物幼嫩的莖也能進(jìn)行光合作用和蒸騰作用。
措施 原 理 說(shuō)明
間作套種 充分利用光能，提高光合作用效率 高低成層、相間成行
合理密植 株行距合理
增加光照強(qiáng)度 ①使用塑料薄膜（或無(wú)色玻璃）②燈泡的距離、等距不等瓦數(shù)③霧霾與晴天④不同色彩光
提高CO2的濃度 施用有機(jī)肥、農(nóng)家肥、氣肥，及時(shí)通風(fēng)等
延長(zhǎng)光照時(shí)間 提高光合作用總產(chǎn)量 溫室大棚可利用電燈補(bǔ)光來(lái)延長(zhǎng)光照時(shí)間
適當(dāng)提高白天溫度 提高光合作用強(qiáng)度 調(diào)節(jié)大棚溫度
光合作用原理的應(yīng)用
課堂總結(jié)
植物通過(guò)光合作用固定光能
光合作用的產(chǎn)物
驗(yàn)證綠葉在光下制造淀粉
淀粉是光合作用的產(chǎn)物
光是光合作用的必要條件
綠色植物在光合作用過(guò)程中產(chǎn)生了氧氣
光合作用的原料：二氧化碳和水
光合作用的場(chǎng)所：葉綠體
光合作用的概念：
綠色植物利用光能，通過(guò)葉綠體將二氧化碳和水合成為貯存能量的有機(jī)物，并釋放氧氣的過(guò)程。
光合作用的反應(yīng)式：
二氧化碳+水
光能
葉綠體
有機(jī)物（貯存能量）+氧氣
光合作用原理的應(yīng)用：
間作套種
合理密植
增加二氧化碳濃度、增加光照等
充分利用光能
學(xué)業(yè)檢測(cè)
1.如何充分利用光能進(jìn)行光合作用，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)根本性問(wèn)題。判斷下列敘述是否正確。
(1)所有的植物細(xì)胞都能進(jìn)行光合作用。 （ ）
(2)光合作用能把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。 （ ）
(3)光照強(qiáng)度及環(huán)境中二氧化碳的濃度都會(huì)影響光合作用的效率。（ ）
(4)合理密植可以增加光照強(qiáng)度，從而提高光能利用效率。 （ ）
學(xué)業(yè)檢測(cè)
2.把銀邊天竺葵(葉片邊緣部分的細(xì)胞中無(wú)葉綠體)放在黑暗處一晝夜用黑圓紙片將①處進(jìn)行兩面遮蓋，然后移到陽(yáng)光下。照射幾小時(shí)后摘下葉片，用酒精脫色處理后滴加碘液。
(1)葉片在酒精中隔水加熱后，綠色的部分變成了什么顏色
(2)加碘液后②處變藍(lán)，證明光合作用的產(chǎn)物中有什么
(3)加碘液后發(fā)現(xiàn)①③兩處均不變藍(lán)，原因分別是什么
(4)實(shí)驗(yàn)前將植株放在黑暗環(huán)境中的目的是什么
黃白色
淀粉
①缺乏光照 ③處無(wú)葉綠體
讓葉片中原有的淀粉運(yùn)走耗盡
學(xué)業(yè)檢測(cè)
3.為了探究光照對(duì)溫室草莓產(chǎn)量的影響，科研小組做了如下實(shí)驗(yàn):甲組不遮光，乙組進(jìn)行50%遮光處理，丙組進(jìn)行70%遮光處理，丁組進(jìn)行90%遮光處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:乙組草莓的單果重和單株產(chǎn)量高于甲組，丙組和丁組的單果重和單株產(chǎn)量均低于甲、乙組。
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，各組環(huán)境中的溫度、二氧化碳濃度、水等生長(zhǎng)條件應(yīng)保持_______________。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論
一致或相同
適當(dāng)遮光，可以提高草莓產(chǎn)量（甲組光照充足，但是光照太強(qiáng)，中午氣孔關(guān)閉，影響光合作用，單株產(chǎn)量反而小于乙組）
但過(guò)度遮光會(huì)降低草莓的產(chǎn)量。
課堂檢測(cè)
1.進(jìn)行光合作用時(shí)，植物不需要的外界條件( )
A.二氧化碳 B.水 C.高溫 D.光
2.植物體能夠進(jìn)行光合作用的部位是（　　）
A．整個(gè)植物體　　　　　　 B．綠色的葉
C．所有綠色的部分　　　　　D．只有莖和葉
3.“綠葉在光下制造有機(jī)物”的實(shí)驗(yàn)中，把盆栽的天竺葵放在黑暗處一晝夜，其目的是（ ）
A.便于檢驗(yàn)淀粉的多少 B.有利于除去葉綠素
C.讓葉片內(nèi)原有的淀粉耗盡 D.便于用碘液檢驗(yàn)
C
C
C
課堂檢測(cè)
4.葉片中不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞是 ( )
A．保衛(wèi)細(xì)胞 B．表皮細(xì)胞 C．柵欄組織細(xì)胞 D．海綿組織細(xì)胞
5.一綠色植株在黑暗中放置24小時(shí)，選擇一片綠葉，把主葉脈剪斷（如圖所示），然后將植株放在陽(yáng)光下照射2～4小時(shí)，發(fā)現(xiàn)B區(qū)不能正常制造淀粉，其中原因是B區(qū)葉片缺少（　　）
A.葉綠素 B.光 C.二氧化碳 D.水
B
D
課堂檢測(cè)
6.如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一組實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)分析回答問(wèn)題：
（1）此組實(shí)驗(yàn)裝置能構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)的是________。
（2）將快要熄滅的細(xì)木條插進(jìn)甲裝置試管收集的氣體中，觀察到什么現(xiàn)象？________；這說(shuō)明了什么問(wèn)題？_ _ _____。
（3）將甲裝置中的清水換成碳酸氫鈉溶液（碳酸氫鈉溶液能釋放二氧化碳），單位時(shí)間內(nèi)冒出的氣泡數(shù)目會(huì)______，
其原因是_ __ __ ____ __ 。
甲和乙
木條復(fù)燃
金魚(yú)藻在光合作用過(guò)程中產(chǎn)生了氧氣
增加
碳酸氫鈉可增加二氧化碳濃度，光合作用原料充足，產(chǎn)生的氧氣增多

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