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第五章 · 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡
人教七上
阐明光合作用的概念
描述光合作用的过程
举例说出光合作用在农业生产的应用
动手完成探究光合作用的实验
01
光合作用利用
二氧化碳作为原料
海尔蒙特（1580-1644）
材料1. 海尔蒙特的柳树实验
① 实验前后柳树苗和土壤的重量发生了怎样的变化？
柳树质量增加了70多千克 ，土壤只减少了不到100克 。
② 海尔蒙特是怎样解释这种现象的？
水是合成柳树体内有机物的原料。
③ 海尔蒙特是否忽略了其他因素呢？
忽略了空气的作用。
2.5kg
77kg
5年后
材料2.普利斯特利的实验
A
B
C
D
普利斯特利（1580-1644）
① 对照组：
② 单一变量：
③为什么蜡烛和小白鼠被放入有绿色植物的玻璃罩中他们就能活着？你会得出什么结论？
A组和C组，B组和D组
绿色植物
植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
A.蜡烛熄灭
B.小白鼠死亡
C.蜡烛没熄灭
D.小白鼠没死亡
英格豪斯（1730-1799）
材料3.英格豪斯的实验
1779年荷兰科学家英格豪斯通过实验证明绿色植物只有在光下才能净化空气；他还发现，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。那么，在光照下绿色植物究竟释放什么气体？这种气体是否与植物净化空气的作用有关呢？
后来，科学家们了解了空气的组成成分，明确了这种气体就是氧气。
瑟讷比埃（1742-1809）
材料4.瑟讷比埃的实验
1782年瑞士牧师瑟讷比埃通过实验证明，植物在光下放出氧气的同时，还要吸收空气中的二氧化碳。
提出问题
二氧化碳是光合作用必需的原料。
二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
作出假设
【探究】实验：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
① 变量是什么？如何设置对照组？（氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳）
② 如何保证单一变量？
③ 可以参考“绿叶在光下制造有机物”的实验。
1
2
实验组
对照组
氢氧化钠溶液
水
无二氧化碳
有二氧化碳
【探究】实验：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
酒精脱色
滴加碘液
暗处理
光照
漂洗观察
摘取叶片
1号装置中的叶片不变蓝，无淀粉生成；2号装置中的叶片变蓝，有淀粉生成。
1
2
氢氧化钠溶液
水
无二氧化碳
有二氧化碳
二氧化碳是光合作用必需的原料。
【探究】实验：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
没有产生淀粉
产生淀粉
02
光合作用还能产生氧气
1.【演示实验】金鱼藻在光下释放氧气
金鱼藻照光后，试管有什么现象？
光合作用产生了什么气体？
金鱼藻上冒出了许多气泡。
氧气。
将带火星的卫生香伸入试管后，出现了什么现象？
卫生香复燃。
光合作用的产物除了有机物外，还有氧气。
思考：①和光源的距离远近与其产生的气泡数目之间有什么关系？从中可得出什么结论？
植物和光源的距离远近与其产生的气泡数目成反比，植物离光源越近，产生的气泡越多。因为气泡是植物进行光合作用产生的，气泡越多，说明光合作用越强。
晚上，将金鱼藻放在盛有水的试管中，将试管先后放在离白炽灯不用距离处，观察试管中产生的气泡数目。这样收集到的数据如右表：
试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡数/个
10 60
20 25
30 10
40 5
光照越强，光合作用也就越强。
结论：
2.【技能训练】分析实验结果
思考：②如果将这个试管放在黑暗中，你能预测出实验结果吗？
如果将这个试管放在黑暗中，试管中将没有气泡冒出。因为金鱼藻在黑暗中无法进行光合作用，所以，试管中将设有气泡冒出。
晚上，将金鱼藻放在盛有水的试管中，将试管先后放在离白炽灯不用距离处，观察试管中产生的气泡数目。这样收集到的数据如右表：
试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡数/个
10 60
20 25
30 10
40 5
2.【技能训练】分析实验结果
水
二氧化碳
氧气
有机物
阳光
场所：
产物：
原料：
光合作用的式子：
二氧化碳、水
叶绿体
有机物、氧气
条件：
二氧化碳
水
（储存能量）
有机物
氧气
叶绿体
光能
3. 光合作用的概念及反应式
光
光合作用的实质：
光合作用的概念：
绿色植物通过 ，利用 ，把 、 转化成 ，并且释放 的过程。
叶绿体
光能
二氧化碳
水
有机物
氧气
② 能量转化：
将太阳能转化为储存在有机物中的化学能。
① 物质转化：
将二氧化碳和水转化成有机物，并释放氧气。
3. 光合作用的概念及反应式
水
二氧化碳
氧气
有机物
阳光
03
光合作用原理在农业
生产上的应用
1. 合理密植
过稀
没有充分利用光照而造成浪费，产量低
过密
叶片互相遮挡而影响植物的光合作用，产量低
合理密植
充分利用光照，能提高产量
还有哪些措施能充分利用光照、提高产量呢？
2. 间作套种（立体种植）
间作：是指把在当前茬种一些主要品种的农作物时，在其中再种一些其他品种的作物为辅；
套种：是指在上一茬作物采收后期就开始种植下一茬作物。
3. 增加二氧化碳的浓度
当空气中二氧化碳浓度适当提高，农作物的光合作用就会显著增强，从而使产量大幅提高。
光合作用利用二氧化碳作为原料
光合作用还能释放氧气
光合作用在农业生产上的应用
光合作用实质：制造有机物，储存能量
二氧化碳
水
叶绿体
光能
有机物
（储存着能量）
氧气
1. 给蔬菜大棚使用“气肥”，可提高作物产量，气肥是指（ ）
A．氮气
B．氧气
C．氢气
D．二氧化碳
2. 西瓜表皮与地面接触的部分往往呈现黄色，原因是接触地面的部分（ ）
A．见不到阳光
B．得不到氧气
C．没有叶绿体
D．得不到二氧化碳
3. 如果连续出现阴雨天气，就会导致大棚蔬菜的产量下降，主要原因是阴雨天不利于棚中蔬菜的（ ）
A．传粉受精
B．光合作用
C．呼吸作用
D．蒸腾作用
4. 东明西瓜品质优良，原来只在盛夏才能上市，现在人们采取温室育苗、嫁接等手段使西瓜提前上市、增产增收。下列对于瓜农在西瓜种植过程中，采取的相关措施的解释，不正确的是（ ）
A．合理密植——提高光合作用的效率
B．幼苗带土移栽——保护幼根和根毛
C．合理施肥——提供植物生长所需的有机物
D．育苗时覆盖地膜——提高地表温度，保持土壤湿度
5. 如图为环境因素对某种绿色植物光合作用强度影响的曲线图，请据此分析回答问题。
① 光合作用是在绿色植物细胞的 中进行的，合成的有机物中所储存的能量来自于 。
叶绿体
阳光
② 由图可知，在 ℃时，绿色植物的光合作用强度较高。
28
③ 当光照强度为A时，10 ℃与28 ℃条件下的光合作用强度构成一组对照实验，则该对照实验的变量是 。
温度《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》教学设计
教学目标
① 阐明光合作用的概念
② 描述光合作用的过程
③ 举例说出光合作用在农业生产的应用
④ 动手完成探究光合作用的实验
二、教学重点难点
教学重点：光合作用的实质，光合作用在农业上的应用
教学难点：运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”
三、教学过程
PART.1 光合作用利用水和二氧化碳作为原料
海尔蒙特的柳树实验
引导学生阅读教材，回答以下问题：实验前后柳树苗和土壤的重量发生了怎样的变化？海尔蒙特是怎样解释这种现象的？海尔蒙特是否忽略了其他因素呢？
普利斯特利的实验
引导学生阅读教材，介绍普利斯特利的实验：其中A组和C组形成了对照，单一变量是绿色植物；B组和D组形成了对照，单一变量也是绿色植物。提问：为什么蜡烛和小白鼠被放入有绿色植物的玻璃罩中他们就能活着？你会得出什么结论？
<拓展>英格豪斯的实验
出示英格豪斯实验的文字材料，引导学生思考：在光照下的绿色植物释放了什么气体？
<拓展>瑟讷比埃的实验
<过渡>科学家通过实验得知，绿色植物在光合作用过程中，不仅释放氧气，还吸收了空气中的二氧化碳，那么，二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
【探究】实验：氧化碳是光合作用必需的原料吗？
引导学生阅读教材相关内容，针对探究问题提出问题、作出假设。
制定计划：
提问：变量是什么？为了保证实验中只有一个变量，应该怎样设计对照实验？引导学生制定计划。
引导学生制定具体的实验操作步骤。得出结论。
PART.2 光合作用还能产生氧气
光合作用会产生淀粉，淀粉是光合作用的唯一产物吗？
1.【演示实验】金鱼藻在光下释放氧气
播放视频。引导学生思考问题：金鱼藻照光后，试管有什么现象？将带火星的卫生香伸入试管后，出现了什么现象？ 光合作用产生了什么气体？
引导学生分析并得出结论。
2.【技能训练】分析实验结果
引导学生阅读课本相关内容，思考并回答以下问题：
金鱼藻和光源的距离远近与其产生的气泡数目之间有什么关系？从中可得出什么结论？如果将这个试管放在黑暗中，你能预测出实验结果吗？
由实验结果得知距离越远，产生气泡数目越少，说明一定范围内随光照减弱，光合作用强度变小。
3.光合作用的概念及反应式
根据图片总结光合作用的原料、条件、场所、产物，列出光合作用反应式。
引导学生结合课本内容及光合作用示意图，说出光合作用的概念。
引导学生分析光合作用物质和能量的转换过程，概括光合作用的实质。
PART.3 光合作用原理在农业生产上的应用
展示合理密植示意图，分析三种间距不同植株及结果情况，理解农业生产中合理密植应用光合作用的原理。
提问：除了合理密植外，你还知道农业上会采取哪些措施来充分利用光照、提高产量吗？
教师展示图片，介绍间作套种、增加二氧化碳的浓度等措施。
PART.4 课堂小结及随堂练习
