(共50张PPT)
第三单元 植物的生活
第9讲 光合作用与呼吸作用、植物在自然界中的作用
光合作用
1. 淀粉是光合作用的产物之一吗?光是绿色植物制造有机物不可缺少
的条件吗?(P29-30)
实验名称:探究绿叶在光下制造有机物
(1)实验目的:
①检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉(利用的原理是
)
②探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的 。
淀粉遇碘
液变蓝
条件
(2)实验步骤:
①暗处理——把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜。
目的:让叶片内原有的 运走耗尽,避免对实验结果造成影响。
②遮光对照——用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来。
目的: 。实验变量是光,见光部分为 组,遮光部
分为实验组,选择同一片叶子是为了 。
淀粉
形成对照
对照
控制单一变量
③照光——将天竺葵移到阳光下照射几个小时。
目的:提供 的条件。
④脱色——摘下选定的叶片,把叶片放入盛有 的小烧杯中水浴
加热,直到叶片变为 色。
注意:小烧杯中是酒精,大烧杯中是 ,水浴加热的目的是防止
酒精过热,引燃,爆炸。
目的:使叶片中的 溶解在酒精中,排除叶绿素对实验的
干扰。
相同且适宜
酒精
黄白
清水
叶绿素
⑤漂洗和染色——用清水漂洗叶片,(漂洗是为了防止脱色时残留的酒
精干扰实验)。再把叶片放到培养皿里,向叶片滴加 。
目的:检验是否产生了 。
⑥观察——静置片刻,用清水冲掉碘液,观察叶片颜色发生了什么
变化。
(3)实验现象及结论:
①叶片的见光部分遇到碘液变成了 ,说明淀粉是光合作用
的 。
②见光部分变蓝,产生了淀粉;遮光部分 ,没有产生淀粉。
说明 是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件。
碘液
淀粉
蓝色
产物
不变蓝
光
2. 氧气是光合作用的产物之一吗?(P31-32)
实验名称:金鱼藻在光下释放氧气
(1)实验原理:氧气具有助燃性,可以使快要熄灭的卫生香或木条复燃。
(2)实验步骤:
①将一定量的金鱼藻(金鱼藻能开花、结果,属于被子植物)放在大烧杯
中,加满水,反扣一玻璃漏斗,漏斗颈上再反扣一支加满水的试管。
②将装置放在阳光下照射,待气体充满试管容积1/2左右时,移出试
管,使试管口向上,把快要熄灭的卫生香或木条伸入试管内。
(3)实验现象:快要熄灭的卫生香 。
(4)实验结论: 是光合作用的产物。
猛烈燃烧
氧气
3. 探究光合作用的经典实验有哪些?(P29-33)
(1)海尔蒙特开创了用实验的方法研究光合作用,著名的柳树苗实验说
明 是光合作用的原料。
水
(2)普里斯特利采用 实验的方法研究光合作用,小鼠实验说明植
物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。
海尔蒙特的实验示意图
对照
普里斯特利的实验示意图
4. 二氧化碳是光合作用不可缺少的原料吗?(P33-34)
实验名称:二氧化碳是光合作用必需的原料
(1)提出问题:二氧化碳是光合作用不可缺少的原料吗?
(2)作出假设: 。
(3)制定计划和实施计划:
为了保证只有二氧化碳一个变量,怎样设计对照实验?
①将植物放在黑暗处一昼夜(目的是 )。
二氧化碳是光合作用不可缺少的原料
把叶片内原有的淀粉运走耗尽
②剪取植株上大小相同的两枝条,分别插入盛有清水的烧杯中,分别标
号甲、乙。
③将甲烧杯放入盛有适量氢氧化钠溶液的
水槽中(利用原理:氢氧化钠溶液能
吸收 ),乙烧杯放入盛有等量
清水的水槽中(不能吸收二氧化碳)。
将两装置分别套上透明玻璃罩。
注意:氢氧化钠溶液具有腐蚀性,不要让皮肤接触它。如图所示:
④将两装置同时放在光下照射几个小时。
⑤打开装置,从甲、乙两烧杯中各取一大小相近的叶片,经过酒精脱
色、漂洗后,滴加碘液,观察叶片颜色的变化。
二氧化碳
(4)现象与结论:
甲组(实验组) 乙组(对照组)
现象 叶片 叶片
分析 装置中无二氧化碳,不能进
行光合作用制造淀粉 装置中有二氧化碳,能进行光
合作用制造淀粉
结论 二氧化碳是光合作用不可缺少的原料 不变蓝
变蓝
5. 叶绿体是光合作用不可缺少的场所吗?(P29-30)
实验名称:探究叶绿体是光合作用的场所
(1)选用银边天竺葵(叶片绿色部分有叶绿体,边缘银边部分无叶绿体)为
实验材料,探究植物的光合作用
(2)实验步骤:
①暗处理——把银边天竺葵放在黑暗处一昼夜。
②照光——将银边天竺葵移到阳光下照射几个小时。
③摘下选定的叶片,并做如下处理:放到酒精中隔水加热 漂洗叶片 加碘液 冲洗掉碘液 观察叶片颜色变化
(3)实验现象:叶片 变蓝色, 不变蓝。
(4)实验结论: 是光合作用不可缺少的场所。
6. 水是光合作用不可缺少的原料吗?(P29-30)
实验名称:探究水是光合作用的原料。
(1)实验步骤:
绿色部分
银边部分
叶绿体
①先将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜。
②选取合适的叶片,如图分为A区和B
区(形成对照),按图示位置剪断主
叶脉,然后移到光下照射几小时。
③几小时后,摘下这叶片,并作如下处理:放到酒精中隔水加热后
漂洗叶片 加碘液 冲洗掉碘液 观察叶片颜色变化
(2)实验现象:叶片A ,叶片B 。
(3)实验结论: 是光合作用不可缺少的原料。
变蓝
不变蓝
水
光合作用原理的应用
1. 什么是绿色植物的光合作用?其表达式、实质及意义是怎样的?
(P34)
(1)光合作用的概念:绿色植物通过叶绿体,利用 ,把
和水合成为储存着能量的 (如淀粉),并且释放出
的过程。
光能
二氧化
碳
有机物
氧
气
(2)表达式:
二氧化碳+水 有机物(储存着能量)+氧气
①原料:水和 。水主要由 从土壤中吸收,二氧化碳
主要由叶片通过 从空气中获得。
②条件: 。光是光合作用不可缺少的条件。
二氧化碳
根
气孔
光照
③场所: 。叶绿体既是生产有机物的“车间”,也是将光能
转化为化学能的“能量转换器”。叶绿体主要存在于叶片的
中,故叶片是绿色植物制造有机物的主要器官,但不是唯一的器
官,事实上,凡是植物的绿色部分,只要细胞中含有叶绿体,就能制造
有机物。
④产物:有机物和 。有机物主要是淀粉等糖类物质。
叶绿体
叶肉细
胞
氧气
(3)实质: 有机物,储存 。
合成
能量
(4)意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足了自身生长、
发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源
和能量来源。同时光合作用还消耗了大气中的二氧化碳,释放出氧气,
维持生物圈中的 平衡。
碳氧
2. 影响光合作用的主要因素有哪些?(P35)
影响光合作用的因素有:光照强度、光照时间、二氧化碳浓度、温度、
水等。
(1)光照强度:在一定范围内,光照越强,光合作用 。夏季正午
时分,由于气孔关闭,影响了二氧化碳的进入,光合作用反而下降,故
光照最强的时候并不意味着光合作用最强。
越强
(2)二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用必需的原料,适当 二氧
化碳浓度,可提高光合作用强度。比如通风、施加“气肥”等。
(3)温度:植物在10℃~35℃正常进行光合作用,其中25℃~30℃最
适宜。
提高
知识链接:与光合作用有关的曲线见本书P187-188
3. 光合作用原理在农业生产中的应用,可采取哪些措施提高农作物的
产量?(P35)
(1)种植农作物,可以采用 和间作套种的方式来充分利
用 ,以提高光合作用的效率。
(2)大棚种植农作物,适当延长 时间、增加光照强度、适当提高
大棚内白天的温度或增加二氧化碳浓度,可以提高农作物产量。
合理密植
光照
光照
过稀 合理密植 过密
呼吸作用
1. 探究呼吸作用的几个实验(P38—39)
实验 装置
实验 现象 甲瓶温度 , 乙瓶不变 澄清石灰水变 甲瓶中蜡烛 ,乙瓶中蜡烛正常燃烧
升高
浑浊
熄灭
实验 结论 种子的呼吸作用释放 种子的呼吸作用放
出 种子的呼吸作用消耗
能量
二氧化碳
氧气
2. 什么是绿色植物的呼吸作用?其表达式、实质及意义是怎样的?
(P40)
(1)呼吸作用的概念:细胞利用 ,将有机物分解成 和
水,并且将储存在有机物中的 释放出来,供生命活动利用,这
个过程叫作呼吸作用。
氧
二氧化碳
能量
(2)表达式:有机物(储存着能量)+氧 二氧化碳+水+能量
①原料:有机物和 。
②条件:呼吸作用在有光和无光的条件下都能进行,但需要在 细
胞中进行。
③场所:主要在细胞的 内完成。呼吸作用越强,细胞中
的 越多。这体现了生物的结构与 相适应。
④产物: 和水。
氧
活
线粒体
线粒体
功能
二氧化碳
(3)呼吸作用的实质: 有机物, 能量。
(4)呼吸作用的意义:呼吸作用为生命活动提供 ,是生物的共同
特征。
并非所有的生物呼吸作用都需要氧参与,绝大多数生物需要氧参
与,但厌氧生物在无氧条件下进行呼吸作用,如乳酸菌。
分解
释放
能量
呼吸作用原理的应用
1. 影响呼吸作用的因素有哪些?(P41)
影响呼吸作用的因素有: 、水(植物含水量)、 、
二氧化碳浓度等。在一定范围内,温度越高、水(植物含水量)越充足、
氧气浓度越高,呼吸作用越强;二氧化碳会抑制呼吸作用,故二氧化碳
的浓度越高,呼吸作用越弱。
温度
氧气浓度
2. 呼吸作用原理在农业生产中可采用哪些措施提高大棚种植农作物的
产量或贮藏农作物产品?(P41)
(1)抑制呼吸作用(三低:低温、低氧、低水)
①大棚种植农作物时,降低夜间 ,可减少植物的呼吸作用对有
机物的消耗,达到提高产量的目的。
②贮藏农作物产品(粮食)时,采用低温、低氧、 的方法抑制呼
吸作用,延长贮藏时间。
温度
干燥
(2)促进呼吸作用
中耕松土、及时排涝是为植物根的呼吸作用提供充足的 。
氧气
生活情境:
贮藏蔬菜时,要低温、低氧、湿润的环境。
光合作用 呼吸作用
区 别 部位 含 的细胞 所有的活细胞
场所 叶绿体 主要在
条件 才能进行 有光、无光都能进行
原料 二氧化碳和水 有机物和氧
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水
叶绿体
线粒体
有光
3. 光合作用与呼吸作用的区别有哪些?两者之间有何联系?(P124、129)
光合作用 呼吸作用
区 别 物质
转化 将无机物合成有机物 将有机物分解成无机物
能量
转化 将光能转化成 储存
在有机物中 将储存在有机物中的化学能
释放出来
联系 ①呼吸作用所分解的有机物是光合作用的产物;呼吸作用释
放出的能量是光合作用储存的 ②光合作用原料和产物的运输所需要的能量是呼吸作用释放
出来的 ③光合作用和呼吸作用相互依存 化学能
高频易错:
呼吸作用与光照无关,昼夜进行,光合作用只在光下进行。
植物在自然界中的作用
1. 植物在自然界中的作用有哪些?(P44-48)
(1)植物可以为其他生物提供有机物:绿色植物通过 制造的
有机物,不仅满足了自身生命活动的需要,还通过食物链、食物网,为
其他生物提供了构建自身的材料和生命活动的能量,从而养育了生物圈
中的其他生物。
光合作用
(2)植物参与维持生物圈的碳氧平衡:自然界中生物的呼吸作用、有机物
的分解以及人类的生产生活中消耗大量的 ,产生二氧化碳。而
绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的 ,又将
释放到大气中,维持了生物圈中 和 的相对平
衡,简称 平衡。
氧气
二氧化碳
氧
气
二氧化碳
氧气
碳氧
(3)植物参与生物圈的水循环
①植物的蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水。
②植物的茎、叶可以承接雨水,大大减缓雨水对地面的冲刷。
③树林中的枯枝落叶能够吸纳大量的雨水,也使得雨水更多地渗入地
下,补充地下水。一片森林就是一座绿色的水库。
易错:无植物的蒸腾作用,生物圈的水循环也能进行
2. 我国植被面临的主要问题有哪些?(P48)
(1)人均森林面积少。
(2)对森林资源的利用不合理:伐优留劣、乱砍滥伐,使森林生态系统呈
现衰退的趋势。
(3)过度放牧使草场退化、沙化。
3. 怎样从我做起,保护植被?(P48)
(1)对森林和草原实行依法治理和科学化管理。
(2)为绿化荒山,绿化沙漠,建造防风治沙的“绿色长城”开展广泛而持
久的全民义务植树、种草活动,将每年的3月12日定为“植树节”。
(3)日常生活中保护植被的做法:积极参加植树造林活动、不践踏草坪、
拒绝使用一次性筷子、节约纸张等。
光合作用及应用
解题要点:二氧化碳+水 有机物(储存着能量) +氧气
(2025·遂宁)在生物实践活动中,一同学选用银边天竺葵设
计完成如下实验,并记录了实验结果,以下相关说法错误的是( B )
典例1
B
用碘液检验叶片 绿色部分 银边部分
遮光部分 不变蓝 不变蓝
未遮光部分 变蓝 不变蓝
A. 实验中暗处理的目的是,消耗叶片中的营养物质
B. 该设计有两组对照实验,变量分别是光、叶绿素
C. 该实验结果能证明光合作用进行的场所是叶绿体
D. 该实验结果能够证明光合作用的产物之一是淀粉
某大棚种植基地栽培西瓜,为提高西瓜产量及甜度,在种
植期间采取了以下相关措施,其中与应用光合作用原理来提高产量无关
的是( D )
变式1
D
A. 合理密植,使西瓜植株叶片充分接受光照
B. 白天在棚内放置适量干冰,以增加棚内二氧化碳浓度
C. 阴雨连绵天气情况下,棚内采取一定的人工照明
D. 夜间适当降低棚内温度,以减少有机物的消耗
呼吸作用及应用
解题要点:有机物(储存着能量) +氧 二氧化碳+水+能量
(2025·湖南)下列生产生活中的做法,有利于保证呼吸作用
正常进行的是( C )
典例2
C
A. 晒干种子 B. 冷藏水果和蔬菜
C. 中耕松土 D. 降低储粮仓内氧含量
(2025·烟台)农民伯伯在培育黄瓜幼苗时,常采用短时低温
处理以提高幼苗的抗寒能力。短时低温对幼苗的呼吸作用有什么影响
呢?科研人员用黄瓜幼苗进行了实验,结果如图。相关说法错误的是
( C )
变式2
C
A. 4℃时幼苗用于生长的能量少
B. 4℃时幼苗呼吸作用散失的热能更多
C. 4℃时幼苗呼吸作用消耗有机物的量少
D. 短时低温处理的幼苗呼吸作用强
光合作用和呼吸作用对比
解题要点:场所不同+条件不同+原料不同+产物不同
下图中a和b代表两种物质,①和②表示绿色植物的两种生
理过程。下列相关叙述,错误的是( C )
典例3
水+a+能量 b+有机物
C
A. 图中a代表二氧化碳,b代表氧气
B. 图中①代表光合作用,②代表呼吸作用
C. 绿色植物的每个活细胞都可以进行①②过程
D. ①利用的能量是光能,②产生的能量可用于生命活动
(2025·资阳)资阳市积极探索如何在保护耕地和提高农业生
产效率之间找到平衡。在生产实践中,下列措施与目的不一致的是
( C )
变式3
C
A. 大雨过后,及时排涝是为了促进农作物根的呼吸作用
B. 采收后的玉米要及时晾晒是为了降低玉米粒的呼吸作用
C. 移栽树苗时去掉部分枝叶是为了提高树苗的蒸腾作用
D. 适当调整作物种植密度,以增加叶片受光面积,促进光合作用
植物在自然界中的作用
解题要点:作用→为其他生物提供有机物+参与生物圈的水循环+维持
生物圈的碳氧平衡
塞罕坝地区曾经是植被稀少,黄沙漫天的地方,经过人工
治理后,现在是郁郁葱葱的林场。下列关于塞罕坝的叙述错误的是
( D )
典例4
D
A. 塞罕坝地区的变化体现人类活动对环境的影响
B. 塞罕坝林场有利于维持生物圈中的碳氧平衡
C. 林场植被的蒸腾作用增加了塞罕坝地区降水量
D. 为了科学化管理林场,禁止开发利用林木资源
(2025·新疆)玉米在我国分布广泛,科学种植有助于提高玉
米产量。回答下列问题:
变式4
(1)一株玉米从出苗到结实,大约需要消耗200千克以上的水,其中只有
大约1%的水作为自身的组成成分,其余的水通过 作用散失到
大气中。
蒸腾
(2)玉米田适时松土,遇到涝害时及时排水,利于根的 作用。
图1 图2
呼吸
(3)果穗叶、穗上叶和穗下叶构成的“棒三叶”(如图1所示)制造了玉米
果穗中约70%的产量,因为相较于其他叶片,它们的叶肉细胞中叶绿体
含量更高且距离果穗更 ,叶片通过 作用合成的物质能更
多地经 运输到果穗。
(4)图2是种植玉米的三种方案,为充分利用土地单位面积上的光照,科
学种植玉米应选择方案 。
近
光合
筛管
二
图1 图2
为什么卧室里不宜摆放过多的绿植,尤其是在夜间?
答:绿植在夜间只进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳。过多绿植
会导致卧室氧气减少,二氧化碳增多,影响人的呼吸和睡眠质量。