(共31张PPT)
大单元复习
大概念4 植物的生活
课时3 光合作用与呼吸作用
重要概念1.1
重要概念1.2
重要概念2.1
重要概念2.2
重要概念2.3
重要概念2.4
重要概念3.1
重要概念3.2
重要概念9.1
重要概念9.2
重要概念9.3
重要概念7.1
重要概念7.2
重要概念8.1
重要概念8.2
重要概念4.1
重要概念4.2
重要概念4.3
重要概念5.1
重要概念5.2
重要概念5.3
重要概念5.4
重要概念5.5
重要概念6.1
重要概念6.2
主题1
生物体的
结构层次
主题2
生物的
多样性
主题3
生物与环境
主题4
植物的生活
主题5
人体生理
与健康
主题6
遗传与进化
主题7
生物学与社会
跨学科实践
生物学课程标准概念体系
概念体系
大概念1
大概念2
大概念3
大概念4
大概念9
大概念6
大概念5
大概念8
大概念7
次位
概念
重要概念
4.3
植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量,有助于维持生物圈中的碳氧平衡
植物有自己的生命周期,可以制造有机物,直接或间接地为其他生物提供食物,参与生物圈中的水循环,并维持碳氧平衡
大概念4
植物能利用太阳(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物,同时释放氧气
4.3.1
细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量,同时生成二氧化碳
和水
4.3.2
光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用
4.3.3
主题4
植物的生活
植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气
4.3.4
植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
4.3.5
运用植物光合作用、呼吸作用等方面的知识,解释生产生活中的相关现象
从物质循环与能量变化的角度,阐明植物在生物圈中的作用
设计单一变量的实验,探究关于植物生活的影响因素
1
2
学习目标
3
大情境大任务创设
为研究解决航天员未来在月球上长期生存的问题,我国科学家建立了空间基地生命保障人工闭合生态系统装置“月宫一号”,它由综合舱与植物舱构成。2018年,志愿者在舱内完成了370天的封闭实验,在该封闭空间内,志愿者是如何获取食物和氧气的呢?
阐明植物光合作用的过程
任 务
1
阐明植物呼吸作用的过程
任 务
2
光合作用和呼吸作用在农业生产上的应用
任 务
3
情境任务
阐明植物在生物圈中的作用
任 务
4
阐明植物光合作用的过程
任 务
1
情境1:“月宫一号”植物舱中每个植物舱分隔为2个植物间,植物舱中的小麦分30批,并按照一定时间间隔分批种植,以确保志愿者日常面食(如包子、面条、饺子等)的原料持续供应。那么志愿者日常面食的原料是怎么来的呢?
示意图 表达式
物质转变 能量转化 实质 影响因素 二氧化碳和水等无机物合成为淀粉等有机物,并释放氧气
光能转化为储存在有机物中的化学能(合成有机物,储存能量)
植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水合成为储存着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程
(一定范围内)光照越强、二氧化碳浓度越高,光合作用越强
分析光合作用制造有机物的原理
完成光合作用的原料、条件及产物的探究实验
①
暗处理
一昼夜
②
遮盖叶片
③
酒精脱色
④
清水漂洗
⑥
冲掉碘液
⑤
碘液染色
①淀粉是光合作用的产物 ②光是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件
遮光部分和银边部分未变蓝
未遮光部分
变蓝
光合作用在细胞的叶绿体中进行
有些植物细胞没有叶绿体,不能进行光合作用
若将天竺葵换为银边天竺葵(叶片边缘部分的细胞中无叶绿体,呈白色),实验现象会是什么呢?
如洋葱鳞片叶内表皮细胞、植物的根尖细胞、银边天竺葵的银边部分细胞等
实验原理
实验装置
实验现象
实验结论
氧气具有助燃的作用
快要熄灭的卫生香(或竹签)复燃
金鱼藻在光下释放氧气(氧气是光合作用的产物)
能进行光合作用
实验原理
实验步骤
实验装置
实验现象
实验结论
清水
氢氧化钠溶液
淀粉遇碘变蓝、氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳
设置如图对照实验→暗处理→光照→叶片酒精脱色→清水漂洗→碘液染色→冲掉碘液观察现象
甲装置叶片不变蓝(未产生淀粉)、乙装置叶片变蓝(产生淀粉)
二氧化碳是植物进行光合作用的原料
光合作用强度与光照强度有什么关系呢?
试管与灯的距离/厘米 10 20 30 40
每分钟产生的气泡个数/个 161 122 113 101
①将金鱼藻放在盛有质量分数为0.2%的碳酸氢钠溶液(可提供二氧化碳)的试管中,控制水温为25℃。
②将试管放在离白炽灯不同距离处,观察试管中每分钟产生的气泡个数。每个条件做三次重复实验,取平均值,数据如下表所示。
【实验现象】金鱼藻和光源的距离越近,产生的气泡个数越多
【实验结论】(一定范围内)光照强度越高,光合作用强度越高
阐明植物呼吸作用的过程
任 务
2
情境2:“月宫一号”植物舱中的收获的小麦堆放到一起一段时间会产生热量,原因是什么呢?志愿者应如何更好地保存种子呢?
示意图 表达式
物质转变 能量转化 实质 影响因素 有机物被分解为二氧化碳和水等无机物,并消耗氧气
储存在有机物中的能量被释放出来,供细胞利用(分解有机物,释放能量)
细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用的过程
(一定范围内)温度越高、氧气浓度越高,呼吸作用越强
分析呼吸作用的原理
完成植物呼吸作用的验证实验
图示 实验现象 实验结论
甲瓶温度升高 乙瓶温度不变 种子在萌发过程中释放能量
试管中澄清的石灰水变浑浊 种子在萌发过程中释放二氧化碳
甲瓶蜡烛熄灭 乙瓶蜡烛燃烧 种子在萌发过程中消耗氧气
呼吸作用相关实验可以用绿色植物代替萌发的种子吗?
①萌发的种子只进行呼吸作用,不能进行光合作用
②绿色植物既能进行呼吸作用,也能进行光合作用。实验探究呼吸作用过程,因此用绿色植物进行实验时需要在黑暗或遮光条件下
下图是植物的生理作用示意图,图中字母分别表示什么生理作用?
A:散失水蒸气
蒸腾作用
B:原料为二氧化碳,产物为氧气
光合作用
C:原料为氧气,产物为二氧化碳
呼吸作用
光合作用和呼吸作用在农业生产上的应用
任 务
3
情境3:在植物舱中种植小麦的过程中,志愿者可根据不同植物生长需要独立控制环境条件,从光照、温度、养分等方面调控植物更快更好地生长发育,获取更多的人体所需的健康物质,供志愿者食用,维持生命活动,这样做的原理是什么呢?
光合作用原理在农业生产上的应用
《吕氏春秋》记载“慎其种,勿使数,亦无使疏”,这体现了我国先民对合理密植的应用
①充分利用光照
合理密植、间作套种(立体种植)等
②延长光照时间、提高光照强度
补充光照等
③增加二氧化碳浓度
喷施气体肥料(二氧化碳)等
提高光合作用强度
养鱼时,在鱼缸加入水草
水草进行光合作用产生氧气,有利于鱼的呼吸
严重干旱可能造成农作物颗粒无收
光合作用的原料是水、二氧化碳
下面这些实例与光合作用的关系是什么?
连续阴雨天会导致蔬菜产量大幅下滑
光是植物进行光合作用不可缺少的条件
呼吸作用原理在农业生产上的应用
提高呼吸作用强度
降低呼吸作用强度
②遇涝害时及时排水,使植物的根得到充足的氧气
①农田适时松土,使植物的根得到充足的氧气
②储藏粮食时,保持干燥和低温
①储藏蔬菜、水果时,降低温度或氧气浓度
保证呼吸作用正常进行,为生命活动提供能量
减少呼吸作用对有机物的消耗
栽花或种庄稼都需要松土
松土使植物的根得到充分的氧气,保证呼吸作用的正常进行
储藏甘薯、白菜的窖必须留有通风孔
储藏过程中不断进行呼吸作用,释放热量,使窖内温度升高,温度升高又会促进呼吸作用,导致有机物被大量消耗。通风能使窖内温度降低,减弱呼吸作用,延长储藏时间
下面这些实例与呼吸作用的关系是什么?
植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,更新房间内的空气。那么可以在卧室里摆放多盆绿色植物吗?
白天
有光照
植物同时进行
光合作用和呼吸作用
光合作用强度 呼吸作用强度
植物吸收二氧化碳,释放氧气
光合作用强度 < 呼吸作用强度
植物吸收氧气,释放二氧化碳
夜晚没有光照
植物不进行光合作用
只进行呼吸作用
夜晚植物吸收氧气,释放二氧化碳
空气中氧气含量减少影响人的呼吸
阐明植物在生物圈中的作用
任 务
4
情境4:“月宫一号”植物舱中种植的小麦等植物承担着为志愿者生存提供氧气、水(部分水)和食物的任务。自然界中的绿色植物在生物圈中有哪些作用呢?我们应该如何保护绿色植物呢?
植物为其他生物提供有机物
为其他生物提供 基本的食物来源
满足自身生命活动的需要
有机物
提供生命活动所需的能量
提供构建“身体”的材料
植物参与生物圈的水循环
植物的蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水
植物参与维持生物圈的碳氧平衡
有机物的
分解过程
生物的
呼吸作用
消耗氧气 产生二氧化碳
化石燃料的
燃烧过程
植物光合作用
吸收二氧化碳
释放氧气
从我做起,保护植被
①对森林和草原实行依法治理和科学化管理
②退耕还林、还草、还湖,
退牧还草
③开展广泛而持久的全民义务植树、种草活动
归纳总结
植物的生活
植物在自然界中的作用
参与生物圈的水循环
为其他生物提供有机物
参与维持生物圈的碳氧平衡
场所:主要是线粒体
原料:有机物、氧
条件:有无光照均可
呼吸作用
产物:二氧化碳、水
光合作用
产物:有机物、氧气
原料:二氧化碳、水
条件:光照
场所:叶绿体
合成有机物,储存能量
分解有机物,释放能量