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生物学
七年级 上册
第四章 第二节 绿色植物的光合作用
一、光合作用的主要器官——叶
互生叶
对生叶
轮生叶
1.植物茎上相邻叶片的位置关系
茎节
叶在茎上的着生方式对接受光照有什么意义?
一、光合作用的主要器官——叶
互生叶
对生叶
轮生叶
植物茎上相邻叶片的位置关系
茎节
尽量避免叶片互相遮盖
提高单位面积对光的利用率
薄荷
夹竹桃
柳树
2.叶的组成
梨叶
丁香叶
苦荬菜叶
叶柄
叶柄
叶片
叶片
托叶
完全叶
不完全叶
叶柄
叶片
【实验:观察叶片的结构】
1.对照书P70图4-7用低倍镜观察叶片横切的永久装片。并将学案①图补充完整。
3.叶片的结构
表皮
叶肉
叶脉
表皮
上表皮
下表皮
①观察叶片上、下表皮的特点
角质层
位于细胞壁外侧,是
一层不透水但透明的
结构。
夏天常见水珠在荷叶上滚动,但水不会渗入到叶子里面,这是为什么呢?
保水
你知道叶片上的水珠为什么不会渗到叶片内吗
角质层
叶肉
栅栏组织
海绵组织
②观察上、下表皮之间的叶肉细胞,比较它们的形状、排列和颜色差异
叶脉
机械组织
输导组织
③观察叶肉细胞之间的叶脉
2.两人分别制作菠菜叶片上、下表皮临时装片,注意观察叶表皮细胞排列特点和气孔的结构:
气孔:植物交换水和气体的门户。由两个半月形的保卫细胞组成。
吸水膨胀
失水收缩
阅读书P71小资料,气孔是怎样开闭的?
表皮
叶肉
叶脉
叶绿体,进行光合作用,制造有机物。
透光;保水、保护;气体和水分交换
对叶片起支持作用,运输营养物质。
叶片是光合作用的主要器官
叶绿体是光合作用的主要场所
结 构 形 态 结 构 特 点 功 能
表皮 上表皮
下表皮 叶肉 栅栏组织
海绵组织 叶脉
由一层排列紧密、无色透明的细胞构成;表皮细胞靠外的一面具有透明而不透水的角质层。表皮细胞分布有气孔,一般下表皮的气孔比较多。
①透过光线;②防止叶内部水分散失;③具有保护作用;④气孔是气体交换和水分散发的门户。
靠近上表皮,细胞呈圆柱形,排列较整齐,细胞内含叶绿体多。
靠近下表皮,细胞形状不规则,排列疏松,细胞间有较大空隙,细胞内含叶绿体少
进行光合作用,制造有机物。
主要由机械组织和输导组织构成,输导组织与叶柄、茎的输导组织连通。
对叶片起支持作用,运输营养物质。
植物体所有含有叶绿体的绿色部位都能进行光合作用。
睡莲是一种浮水植物,叶片浮于水面生长。你认为睡莲叶片的气孔分布有什么特点?
叶片的结构
机械组织
输导组织
叶脉
下表皮
气孔
上表皮
角质层
叶肉
栅栏组织
海绵组织
叶片的切面模式图
保卫细胞(含有叶绿体)
不同种植物每平方毫米上下表皮的气孔数量
豌豆 玉米 马铃薯 番茄 睡莲
上表皮 101 94 51 12 625
下表皮 216 158 161 190 3
大多植物为什么下表皮数量多?为什么睡莲的气孔主要分布于上表皮?
想一想
“植物的根是一张嘴,植物生活和生长所需的一切物质,都是通过根吸收了土壤汁得到的。”
2400多年前 Aristotle
不足:未能通过实验去检验自己的理论。
你同意他的观点吗?
第二节 绿色植物的光合作用
结论:水分是建造植物体的唯一原料。
柳树真的只需要水就能长大吗?
你认为海尔蒙特忽视了哪些重要因素?
答:未考虑空气和光照对植物生长的影响。
海尔蒙特实验
结论:植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
普利斯特利实验
小老鼠死亡和蜡烛熄灭的原因是什么?
植物和小白鼠为何能正常活着?
结论:绿色植物只有在光照条件下,才能更新空气。
科学家发现了空气的组成,蜡烛燃烧或动物的呼吸都会排出二氧化碳,消耗氧气,而植物的光合作用能够释放氧气,消耗二氧化碳。
除水以外,二氧化碳也是绿色植物光合作用的原料。
英根豪斯实验
直到1897年,科学家首次把植物的这种生理活动称为光合作用
结论:光合作用释放氧气、光合作用需要光,氧是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所等。
恩吉尔曼实验
清水
酒精
暗处理48小时
脱色处理
(酒精隔水加热)
现象:未遮光部分变成蓝色。
结论:在光照条件下,绿色叶片在光合作用中
产生了淀粉。
萨克斯实验
【实验:光合作用产生淀粉】
实验步骤
①
②
③
放在黑暗中1—2天
正反夹上黑纸片
实验步骤
①
②
③
在光下照射几小时
取下黑纸片
实验步骤
将装有叶片的酒精隔水加热,除去叶绿素
实验步骤
酒精脱色处理
脱色前
脱色后
实验步骤
碘液检验
滴加碘液后
脱色后
被黑纸遮住的区域和未被遮住的区域颜色有什么不同?
根据现象填写书P73表格右侧部分
1.为什么要对天竺葵进行暗处理?
植物体内将淀粉消耗光;接受光的叶片部分会重新合成积累淀粉,遮光则不能合成淀粉
2.为什么要对叶片进行部分遮光处理?
为了证明只有光照下才能合成淀粉,光是光合作用的条件
3.为什么要除去叶片当中的叶绿素?
叶绿素易溶于酒精,当淀粉遇碘变蓝时,不再有叶绿素干扰对蓝色的鉴别
4.为什么必须隔水加热?
酒精沸点78度,隔水加热使酒精沸腾速度减慢,使酒精蒸汽与水蒸气混合,保证安全
你能将下面实验步骤排序吗?
3
1
2
4
5
结论:光合作用产生的O2来自于H2O,而不是CO2 。
你认为植物利用CO2做了什么?
第一组
H218O
H2O
C18O2
第二组
18O2
O2
CO2
光照射下的小球藻悬浮液
同位素标记法
【演示实验:光合作用产生氧气】
带火星木条放入后,有什么现象?这个现象说明了什么?
如果在暗处做这个实验还能产生这种现象吗?
金鱼藻
注满水
加入适量碳酸氢钠
数据:
地球上的植物,包括各种陆生植物、水生植物及水藻等,每年释放约5.35×1011吨氧气。
气体平衡方面
二氧化碳
氧气
光合作用
维持大气中的氧气和二氧化碳含量的相对稳定
物质燃烧
呼吸作用
碳的同位素 14C
CO2
14CO2
(14CH2 O)
14CO2
光能
叶绿体
光合作用产生的有机物中的碳 ,是否来自CO2呢?
同位素标记法
二氧化碳+水 氧气+有机物
光照
叶绿体
结论:光合作用产生的淀粉来自于CO2 。
对照组
实验组
【实验:验证光合作用需要二氧化碳】
清水
氢氧化钠
实验装置
A
B
腐蚀性,吸收二氧化碳
【实验:验证光合作用需要二氧化碳】
氢氧化钠溶液
自然对照
水
氢氧化钠
不变色
未产生淀粉
变蓝紫色
产生淀粉
结论:光合作用需要二氧化碳
不变色
未产生淀粉
变蓝紫色
产生淀粉
(二)、光合作用的意义
淀粉
糖类
蛋白质
脂肪
供给植物生长发育所需的营养物质
人和动物的食物来源
转化
物质方面
【实验:光合作用的场所是叶绿体】
记录实验现象:
处理 分析 银边部分 绿色部分 见光 遮光 见光 遮光
滴碘液后颜色
分析
结论 叶片边缘为白色,不含叶绿体
不变色
见光,无叶绿体
不见光,无叶绿体
不变色
变蓝色
见光,有叶绿体
不变蓝
不见光,有叶绿体
植物含有叶绿体的部分在光下产生淀粉
光
叶绿体
淀粉
叶绿素形成的外界条件
光
蒜苗
请你推测一下形成叶绿素的最关键的外界条件是什么?你能设计实验证明吗?
蒜黄
A. 放在光照下
设计实验 :
B. 遮光处理
对照组
实验组
探究叶绿素形成的外界条件
A.放在光照下
B.遮光处理后
对照组:
实验组:
实验结果
叶呈现绿色
叶由绿色变成黄色
A.光照下
B.遮光处理后
实验结果:
叶绿素的形成需要光!
得出结论:
叶片的颜色与光有什么关系呢?
能量方面
淀粉
(能量)
你能解释“太阳是生物圈全部生物的能量之源”这句话吗?
光合作用
+ → (贮存能量) +
光
叶绿体
光能→化学能
原料
产物
条件
场所
二氧化碳
水
淀粉
氧气
无机物→有机物
无机物
有机物
定义:绿色植物通过 利用 提供的能量,将 和 等无机物合成 等有机物,并把 能转变成 能,储存在 中,同时释放 的过程。
CO2→O2
第三节 光合作用的原理应用
农业生产
二氧化碳
一、充分利用阳光
方法:
1.合理密植
2.间作套种
新疆水果有什么特点?与气候有什么关系?
白天日照时间长
干燥
昼夜温差大
光合作用时间长
合成的糖类不易分解
水分蒸发量大,糖类积累
二、提高二氧化碳浓度
小资料:
蔬菜进行光合作用最理想的二氧化碳浓度为1000 ppm ,而空气中的二氧化碳浓度只有300 ppm 。
ppm是气体浓度单位
如果将大棚内二氧化碳的浓度增加到1000PPM,黄瓜增产12%,芹菜增产52%,番茄增产30%。
方法:施“气肥”
施“气肥”的方法是否适用于开阔的室外环境?为什么?