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2.4 大气圈中氧、碳的循环
浙教版八年级下册
第1课时
新知导入
生物的呼吸和燃料的燃烧会消耗大气中的氧气，产生大量的二氧化碳。为什么你没有感觉到缺氧呢？为什么大气中二氧化碳的含量会相对稳定呢？
氧气、食物和能源是人类生存的基本要素，它们都可以由光合作用提供。
新知讲解
植物的光合作用
目标
检验植物在光照下产生氧气，探究叶在光照下合成淀粉。
器材
银边天竺葵，金鱼藻，碘液，酒精，清水，铝箔，漏斗，烧杯，试管，大头针， 酒精灯，三脚架，胶头滴管，木条，火柴等。
探究实践
探究叶在光照下合成淀粉、产生氧气
天竺葵在光合作用中能较好地制造淀粉，能获得良好的实验效果。（易栽培、叶片薄）
过程
1.如图所示，将金鱼藻（或其他水生绿色植物）放入盛有清水的烧杯中，将漏斗盖在金鱼藻上，在漏斗上面罩上盛满清水的试管，将整个装置放在阳光下。当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出。将带火星的木条放入试管，观察木条燃烧的情况。
现象：带火星的木条复燃。
说明：植物在光照下产生氧气。
排水法收集氧气。
被子植物
2.如图所示，把盆栽的银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。第二天，用两张大小相同的铝箔，在叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，并用大头针固定，然后把天竺葵放到阳光下照射。
暗处理
使叶片内原有的 淀粉运走、耗尽
选叶遮光
为了设置对比，（将遮光部分和未遮光部分对比）证明绿叶光合作用需要光。
3. 4h后，去掉铝箔，摘下叶片。把叶片放到盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，仔细观察叶片和酒精的颜色变化。
酒精中隔水加热
叶绿素呈绿色，如不脱去，不容易观察到淀粉遇碘变蓝的现象
叶绿素只溶于酒精而不溶于水
酒精是易燃、易挥发的物质，燃点低，隔水加热可预防烧杯中酒精燃烧，以免出现危险
4. 至叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，滴上碘液。几分钟后，用清水冲掉叶片上的碘液，观察叶片的颜色是否发生变化。
先漂洗，后滴加碘液
漂洗后观察
叶片的见光部分遇碘（ ）
叶片的遮光部分遇碘（ ）
没有变蓝
变蓝
光合作用的产物是淀粉，光是条件，绿叶只有在光下才能产生淀粉。
（2）遇碘变蓝是什么物质的特性？（ ）
（3） 说明了什么问题？
淀粉
（1）脱色的叶片遇碘后颜色有什么变化？
问题讨论
1. 在绿色植物中，只有叶片才能产生氧气吗？
光合作用的场所是叶绿体。在绿色植物中，叶片的叶肉细胞中含有大量叶绿体，可以进行光合作用，因此叶片是光合作用的主要器官。但并不是只有叶片才能进行光合作用，只要含有叶绿体的细胞都可以进行光合作用。
2. 比较绿叶上有无铝箔覆盖的两个部分，研究的自变量是什么？遇到碘液后，见光部分和遮光部分各呈现什么颜色？这个现象说明什么？
3. 比较见光叶片的绿色部分和白色部分，研究的自变量是什么？遇到碘液后，绿色部分和白色部分各呈现什么颜色？这个现象说明什么？
比较绿叶上有无铝箔覆盖的两个部分，研究的自变量是光照。遇到碘液后，见光部分变蓝，遮光部分不变蓝，这个现象说明光合作用需要光。
比较见光叶片的绿色部分和白色部分，研究的自变量是叶绿体。遇到碘液后，绿色部分变蓝，白色部分不变蓝，这个现象说明光合作用需要叶绿体。
二氧化碳是一种气体肥料，在温室或塑料大棚中，人们常通过施加二氧化碳提高农作物品质，增加农作物产量。请据此提出一个与植物光合作用有关的问题，并设计实验方案，探究这个问题。
实践活动
2.在植物上选定两片叶子，按确定的方案控制变量，然后放到阳光下照射4小时。
3.叶片放在酒精中隔水加热 ，褪成黄白色时取出，滴上碘液，观察现象。
4.记录观察到的现象。
实验：植物的光合作用需要二氧化碳
1.选择一株生长健康的天竺葵，放在黑暗的地方一昼夜。
氢氧化钠溶液吸收了CO2植物不能进行光合作用生成淀粉
实验现象：装清水的塑料袋内的叶片能变蓝色
装清水的塑料袋内的叶片能变蓝色
实验结论：植物光合作用需要CO2
光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（淀粉），并释放氧气的过程。
光合作用的文字表达式
二氧化碳
+
水
有机物
+
氧气
光
叶绿体
你能设计一个光合作用必须有叶绿素才能进行的实验吗？
银 边 吊 兰
中间绿色
周围白色,无叶绿素
检查淀粉，叶片周边不显蓝色，而中间显蓝色。
检查淀粉
植物光合作用的主要场所是叶肉细胞中的叶绿体。叶绿体中的叶绿素等色素能吸收阳光。把光能转化为化学能。(称为能量转化器)
思考：
如何设计光合作用需要水的实验？
1.设计改变的因素是 ______
水分
思考：
A
B
2.将天竺葵暗处理1昼夜（耗近叶片中的淀粉）
3.设置对照实验：
A叶片将其主脉切断，
（将水分供应阻断）；
B叶片不做任何处理。
4.在相同条件下光照4小时左右。
5.叶片放在酒精中隔水加热 ，褪成黄白色时取出，滴上碘液，观察现象。
实验现象：
如果发现A叶片不变蓝色，B叶片变蓝色。
则证明光合作用需要水。
光合作用的实质
① 物质的转化
把简单的无机物制成了复杂的有机物，并放出氧气。
二氧化碳
水
光合作用
阳光(光能)
有机物
氧气
(化学能)
② 能量的转化
把光能变成储存在有机物里的化学能。
植物是如何长大的？历史上许多学者通过实验研究植物生长原因时，逐渐揭开了光合作用的秘密。
实践活动
光合作用的研究历程
光合作用的意义
1.光合作用是一切生物和人类有机物的来源
植物、动物和人类生活所需的有机物，从根本上来说，都来自绿色植物的光合作用。光合作用把无机物制造成有机物。
2.光合作用是一切生物和人类的能量来源
能量的来源，从根本上来说，来自太阳能。
只有绿色植物的光合作用，才能把太阳能转化成化学能并贮藏。
3.光合作用又是生物和人类获得氧气的一个来源
绿色植物的光合作用，吸收了大量的二氧化碳，产生大量的氧气，使大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定。
科学实验中，在研究某一变量对研究对象的影响时，除了该变量不同以外，其他变量都相同且适宜的实验，叫作对照实验。对照实验要设置对照组和实验组，如在研究“植物的光合作用是否需要光照”时，取同一植物同一叶片进行部分遮光处理，则见光部分为对照组、遮光部分为实验组。
方法与技能
对照实验
课堂总结
大气圈中氧、碳的循环（一）
光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程。
二氧化碳
+
水
有机物
+
氧气
光
叶绿体
① 物质的转化
把简单的无机物制成了复杂的有机物，并放出氧气。
② 能量的转化
把光能变成储存在有机物里的化学能。
课堂练习
1.“绿叶在光下制造淀粉”的实验中把局部遮光的天竺葵叶片取下，放在盛有酒精的小烧杯中，然后隔水加热的目的是（ ）
A.破坏它的叶肉细胞 B.破坏它的叶绿体
C.使淀粉溶解在酒精中 D.使叶绿素溶解在酒精中
D
2.将一棵银边天竺葵（边缘呈白色）在黑暗中放置24小时后，选一健壮的叶片，用透气但不透光的黑纸将1处正反两面遮住（如图），然后将植株移到阳光下，数小时后，将叶片摘下，去掉黑纸片，经酒精脱色处理后加数滴碘液。下列选项错误的是（ ）
A．1处颜色不变蓝，原因是不见光，不能进行光合作用产生淀粉
B．3处颜色不变蓝，说明叶绿体是植物进行光合作用的重要条件
C．用不透光的黑纸把1处从正反两面遮住，是为了与2处对照
D．将天竺葵在黑暗中放置24小时，是为了耗尽叶片中的氧气
D
3.中国科学院院士袁隆平在培育超级杂交水稻时，专门挑选叶片直、窄、厚的水稻植株，其目的是（ ）
A. 减少二氧化碳的吸收量 B. 促进植物的呼吸作用
C. 叶片互不遮挡，增加光合作用 D. 加快蒸腾作用
A． 装置b中气泡内的气体是氧气
B． 装置c中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳
C． 实验表明光合作用的场所是叶绿体
D． 实验表明光照是光合作用的必要条件
4.二十世纪，科学家希尔曾做过如图所示实验，有关实验的分析不正确的是（ ）
C
B
5.如图为检验绿色植物在光照下释放氧气的实验，据图分析下列叙述正确的是（ ）
A. 本实验装置要放在黑暗处进行24小时“饥饿”处理
B. 该实验装置不需要放在阳光充足的环境里
C. 将带火星的木条伸入试管后火星会迅速熄灭
D. 金鱼藻在阳光照射下能够产生氧气
D
6.如图，某植物上的绿叶经阳光照射24小时后，经过脱色并用碘液处理，结果锡箔覆盖的部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。该实验可以证明（ ）
①光合作用需要二氧化碳
②光合作用需要光
③光合作用需要叶绿体
④光合作用放出氧气
⑤光合作用制造淀粉
A．①② B．③⑤
C．②⑤ D．①③
C
7.右图曲线A表示某种蔬菜的一张
叶片光合作用每小时合成有机物的
质量与温度的关系（光照强度为E
时）,曲线B表示该蔬菜同样的一张
叶片呼吸作用每小时分解有机物的
质量与温度的关系。据图回答：
①曲线ab段表明 。
②菜农在光照强度为E的温室内栽培该种蔬菜，温度最好控制在 ℃左右。
③当温度在35 ℃时，该叶片内积累的有机物的质量是 毫克。
④若要提高温室栽培蔬菜的产量，根据你所学的知识并结合右图，你认为晚上可以采取哪些措施？
植物合成的有机物随温度的升高而增加
20
0
降低温度、通风、增加光照
恩吉尔曼实验(1880年)
1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵和好氧性细菌进行了实验。
在没有空气的黑暗环境中，用极细光束来照水绵，细菌只集中在叶绿体被光照的部分。当条件改为完全曝光下，细菌则集中在叶绿体所有受光部位。
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