光合作用
【学习目标】
1.概述光合作用光反应和暗反应过程,比较二者的区别和联系。?
2.尝试科学家利用同位素标记的水分子,追踪在光合作用中氢原子的转移途径。
3.通过对光合作用过程中物质转变和能量转换特点的认识,体验自主学习和与老师、同学之间合作和交流的乐趣。
【学习重难点】
1.概述光合作用光反应和暗反应过程,比较二者的区别和联系。
2.尝试科学家利用同位素标记的水分子,追踪在光合作用中氢原子的转移途径。
【学习过程】
一、光合作用的光反应阶段
1.光反应阶段:
(1)光反应的化学反应是在叶绿体的? ???????上进行的。?
(2)叶绿体中光合色素吸收的光能,有两方面的用途:
①水分解成? ???????和还原性的? ???????。其中的? ???????直接以? ???????的形式释放出去,而? ???????则被传递到叶绿体内的? ???????中,继续参与? ???????阶段的化学反应。?
②在有关酶的催化作用下,ADP和Pi合成为? ???????,这样? ???????就转变为储存在? ???????中的化学能。?
2.在老师指导下,进一步认识光反应阶段的物质和能量变化特点:
光反应阶段化学反应的条件有:??????????????????????????????????????。
二、光合作用的暗反应阶段??
1.暗反应阶段:
暗反应阶段的化学反应发生在????????? ????????。?
暗反应阶段的物质变化特点也可概括为两个要点:
①通过叶片表皮上的? ???????从外界吸收进来的二氧化碳,首先与植物体内的? ???????结合,很快形成两个C3(三碳化合物)分子,这个过程叫? ???????。
②在有关酶的催化下,C3(三碳化合物)接受? ???????释放的能量,被? ???????还原。其中一部分C3经过一系列变化形成?? ???????,另一部分C3则又重新形成C5,从而使暗反应阶段的化学反应持续地进行下去。
2.在老师指导下,进一步认识暗反应阶段物质和能量变化的特点:
暗反应阶段化学反应的条件有:??????????????????? ??????????。
三、师生合作学习与交流,共同完成“光反应和暗反应的区别和联系”的填表:
光反应
暗反应
区别
场所
条件
物质变化
①水的分解:????????????????????? 。
②ATP的合成:??? ??????????????。
①CO2的固定:??????????????????? 。
②C3的还原:?????????????????????????????。
能量变化
光能???????中储存的化学能。
? ???????中储存的化学能? ???????中的化学能。
联系
①光反应为暗反应的进行提供? ???????和? ???????。?
②暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料—? ???????和? ???????。
光反应和暗反应阶段既有区别又有紧密联系,是缺一不可的整体。
四、总结得出光合作用的实质:?
1.从物质转变的角度看,光合作用将无机物合成了???????? ,并且释放出氧气。
2.从能量转换的角度看,光合作用将太阳光能转换成储存在???????? 中的化学能。
呼吸作用
【学习目标】
1.描述呼吸作用的过程。
2.说出呼吸作用是生物的共同特征。
【学习重难点】
认同绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的重要作用。
【学习过程】
一、绿色植物呼吸作用的过程
1.呼吸作用的概念:细胞利用 ,将 分解成 和 ,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给 的需要,这个过程叫做 。
呼吸作用的场所是: 。
2.呼吸作用的公式:
二、呼吸作用是生物的共同特征
呼吸作用是生物的共同特征,其实质都是 , 。
三、绿色植物在维持生物圈炭——氧平衡中的作用
绿色植物通过 ,能不断消耗大气中的 ,又将 排放到大气中,对维持生物圈中 和 的相对平衡(简称碳---氧平衡)起了重要作用。
【达标检测】
1.光合作用与呼吸作用的关系:
区别和联系
光合作用
呼吸作用
区别
部位
条件
原料
产物
能量转变
制造有机物,储存能量。
联系
①如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行。呼吸作用分解的有机物正是光合作用的 ,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。
②如果没有呼吸作用,光合作用也无法进行。植物进行光合作用的时候,原料的吸收和产物的运输所需要的能量,正是呼吸作用释放出来的。
③呼吸作用于光合作用是相互依存的关系。
2.植物体进行吸作用的部位是 ( )
A.只在叶片中 B.只在萌发的种子中
C.只在根系中 D.在所有的活细胞中都能进行
3.植物体进行呼吸作用的时间是 ( )
A.只在白天 B.只在光下
C.在白天和黑夜 D.只在晚上
4.浇花过勤,花土总是含有大量的水分,这样会导致根烂掉,植物死亡,其原因是。 ( )
A.水分过多,根毛无法吸收 B.水分过多,根无法呼吸
C.水分过多,使细胞能大量繁殖,导致根烂掉 D.根吸收的水分过多而死亡
5.植物在白天吸入二氧化碳,释放出氧气,而在夜间吸入氧,呼出二氧化碳,这是因为 ( )
A.日光下进行光合作用,呼吸作用停止。
B.光合作用强于呼吸作用。
C.呼吸作用在夜间进行,光合作用在夜间停止。
D.叶片进行光合作用,不进行呼吸作用。
6.将燃烧的蜡烛放入装有萌发种子的瓶中,火苗便会熄灭,这是因为瓶中的种子( ).
A.呼吸作用能消耗氧气,释放二氧化碳。
B.呼吸作用能吸收二氧化碳,释放氧气。
C.光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气。
D.光合作用能吸收氧气,释放二氧化碳。
7.呼吸作用在植物体中进行的部位是( )
A.根、茎、叶 B.茎和叶的绿色部分
C.花、果实 、种子 D.全部生活细胞
吸收作用
【学习目标】
1.举例说出植物的生活需要水和无机盐。
2.阐明植物细胞吸水和失水的原理,能说出根毛与吸收水分相适应的特点。
3.知道无土栽培技术的实施和应用前景。
【学习重难点】
1.举例说出植物的生活需要水和无机盐。
2.阐明植物细胞吸水和失水的原理,能说出根毛与吸收水分相适应的特点。
【学习过程】
一、水分的吸收
1.水是细胞的重要组成成分,是植物进行光合作用的原料,水在植物的生活中具有极其重要的作用。植物生活所需要的水分,主要是通过根从土壤中吸收的。?
2.肉眼观察靠近根尖端的部位,可以看到许多白色绒毛,这就是根毛。根尖着生根毛的区域叫成熟区或根毛区。
3.观察幼苗的根尖可以知道,成熟区生有大量的根毛,是根吸收水分的主要部位。正因为生有大量的根毛,所以扩大了根的吸收面积。?
4.根毛细胞与吸收水分相适应的特点:根毛细胞的细胞壁极薄、细胞质少、液泡大。?
5.根毛吸收水分的道理:根毛的细胞液浓度大于土壤溶液的浓度,于是,根毛细胞吸水。?
6.土壤溶液是指土壤颗粒之间含有的无机盐和水分。?
二、无机盐的吸收
1.“观察土壤浸出液培养的幼苗”实验中,实验的变量是是否具有无机盐。通过培养,观察到用土壤浸出液培育的幼苗根系发达,茎叶生长旺盛,颜色鲜绿;而蒸馏水培养的幼苗则 长势弱。由此得出的结论是绿色开花植物的生活需要无机盐。?
2.植物生长需要很多的无机盐,其中需要量最多的是含氮、含磷和含钾的无机盐。?
三、无土栽培
1.无土栽培技术是指根据植物生活需要的无机盐种类、数量和比例配制营养液,用营养液来栽培植物。?
2.不同植物以及同一植物的不同生长期,所需要的无机盐的种类和数量不同。?
3.无土栽培的优势在于人工配制的营养液能更合理地满足植物体的需要,种植出优质、无污染的粮食、蔬菜、水果、花卉、苗木和饲料等,产量比土壤种植提高几倍、十几倍甚至几十倍。使种植进入家庭成为可能,同时改变了传统农业离不开土壤的限制。?
蒸腾作用
【学习目标】
1.知道植物的蒸腾现象和植物水分散失的主要原因。
2.能说出蒸腾作用的概念和意义,会探究植物气孔的数目和分布。
【学习重难点】
1.知道植物的蒸腾现象和植物水分散失的主要原因。
2.能说出蒸腾作用的概念和意义,会探究植物气孔的数目和分布。
【学习过程】
一、植物蒸腾现象
1.观察演示实验“植物的蒸腾失水”,回答下列问题。
(1)请同学们分析:两组实验的变量是植物叶片的多少。?
(2)在试管内的水面上滴加植物油的目的是防止试管内水分的蒸发。?
(3)仔细观察此实验,发生的实验现象:带叶的塑料袋上出现了较多的水珠,而不带叶的塑料袋上出现了较少的水珠。这些水珠来自于植物体内,主要是通过气孔蒸腾出来的。
2.在温暖、有阳光照射的条件下,植物体内的水分以水蒸气的形式散失到体外,这种生理过程叫蒸腾作用。植物体的蒸腾作用主要是通过叶片的气孔来完成的,叶柄和嫩茎也能进行一定的散失作用。?
3.你认为影响蒸腾作用速度的因素有温度和光照。?
二、蒸腾作用的意义
1.蒸腾作用为水和无机盐的运输提供动力条件。叶片细胞散失水分后,就要从植物体其他部位吸收水分。这样,就促使根从土壤里不断吸收水分,并将水分运输到叶。与此同时,也将溶于水中的无机盐运输到植物体的各个部分。
2.蒸腾作用可防止叶肉细胞被阳光灼伤。在蒸腾过程中,1g水化为水蒸气,在20℃条件下吸收热量约2.45×103J。因此,蒸腾作用可以降低叶面温度,防止叶肉细胞被阳光灼伤。?
运输作用
【学习目标】
1.能够分别说出茎运输水分、无机盐以及有机物的部位。
2.识别导管与筛管在茎内的分布情况,区分导管与筛管的功能及结构特征。
【学习重难点】
1.能够分别说出茎运输水分、无机盐以及有机物的部位。
2.能够识别导管与筛管在茎内的分布情况,区分导管与筛管的功能及结构特征。
【学习过程】
一、水分和无机盐的运输——导管
1.我们知道运输水分和无机盐的结构是 ,位于茎的 内。
二、有机物的运输——筛管
1.植物光合作用制造有机物,一部分用于 ,一部分储藏起来,根部所需要的有机物来自于 。
2.树皮环割后,在伤口的 形成了枝瘤,说明了运输有机物的结构是 ,位于树皮内,运输方向是由 到 的。
三、导管和筛管
1.植物的茎内有输导作用的结构:运输水分和无机物的导管,位于 内;运输有机物的结构是 ,位于韧皮部内,韧皮部是 的一部分。
2.导管由许多管状的 连接而成,均是 ;筛管分子是长形的 ,两个筛管分子之间的横壁形成筛板,上面有 。
3.植物根茎叶内部有 ,彼此相通,形成一个完整的统一体,完成植物体运输 的功能。
【达标检测】
1.将带叶的枝条插入水中,在一段时间后,也仍正常生活,只是因为( )
A.木质部将水运输到了叶片 B.韧皮部有疏导水的作用
C.叶中贮藏有大量的有机物 D.水、无机盐和有机物可以自由流动
2.下列四种细胞中,不能进行呼吸作用的细胞是( )
A.根毛细胞 B.保卫细胞 C.导管细胞 D.筛管细胞
3.对果树每年都要剪去过密、过长的细弱的枝条,目的是( )
A.使果实向高处生长 B.集中养料到强壮的枝条
C.促使枝条的分叉,增加产量 D.减少枝条,降低呼吸作用
4.观察下图,据图回答下列问题:
A B
(1)A是 ,B是 。
(2)从存在的部位看:A存在于 ,B存在于 。
(3)从生活状态看:B是 ,A是 。
(4)从功能看,A是 的通道,B是输送 的通道。
(5)在图中A、B的旁边用箭头表示水分或有机物的运输方向。
运输作用
【学习目标】
1.在“茎对水分和无机盐的运输”实验方案的设计中,要自主选材,和其他同学合作设计方案,发挥自己的想象力,尽情展现自己的新思路、新方法,分析得出的结论。
2.枝瘤形成的原因很复杂,其结构基础是木栓形成层的形成及其细胞分裂形成愈伤组织,物质基础是由于有机养料运输途径的割断使有机养料积累。
【学习重难点】
1.在观察导管和筛管活动中,要辨认出它们存在的位置、细胞形态、细胞的结构特点和生理特征等。
2.在掌握茎的运输作用的基础上,联系树木被伤害和破坏的现象,将所学知识与实际生活相联系,学以致用,增强爱护树木、保卫家园的深切感情,增强社会责任感和环境保护意识,形成正确的价值观。
【学习过程】
1.怎样观察茎对水分和无机盐的运输?
剖析:观察实验中的注意事项:
(1)实验中应注意掌握时间,最好每隔一段时间,观察一下叶脉的颜色变化,待叶脉变红时即取出枝条,以免时间过长,因茎的横向运输,使茎内其他部分也染上红色,影响实验效果。在取出枝条后,要将枝条表面的红墨水冲洗干净,再对茎进行横切和纵切,否则会影响实验效果。
(2)实验材料最好选择生长旺盛的枝条或幼苗,以确保实验效果。实验材料除了可选用书本上的杨树枝条外,也可选择凤仙花或玻璃翠等植物的茎,用肉眼能够直接观察茎内红色液体上升的现象,但其枝条太细,水分太多,达不到实验的要求。用康乃馨的效果可能更好:稀释的红墨水沿着康乃馨的茎运送到花,一段时间后康乃馨颜色比较浅,细胞比较透明的地方——叶鞘、花萼、浅色花的花瓣都变红了;而且康乃馨的茎纵向运输明显,横向运输不明显,插在稀释的红墨水(注意红墨水的浓度不能太高)里一星期,韧皮部也不会变红。从实验中可看出,茎内被染成红色的结构是在树皮和茎的最中央的中间部分,我们把这部分称为木质部,可见,水分和无机盐是通过木质部自下而上运输的。
实验中选用红墨水的目的:这是一种在实验中作标记的方法,是科学研究中常用的方法,使观察效果更明显。也可采用定量的实验方法探究茎对水和无机盐的运输。具体实验步骤如下:
(1)取2支洁净的试管分别加入土壤浸出液,直至离管口2cm处,然后滴加1~2滴红墨水;
(2)用铝箔(或塑料薄膜)封住试管口,编好号码,分别将试管放在试管架上固定;
(3)对1号试管不作任何处理;用铅笔尖(或解剖针)穿破2号试管的铝箔,将一枝条的下部插入试管,并浸入到土壤浸出液中;
(4)用特种铅笔标记每支试管的水位线,然后将试管架放在温暖、向阳的地方;
(5)待叶脉变红后,再标记每支试管的水位线,并测算每支试管实验前后的水位差。讨论、分析实验结果,得出结论。
2.导管和筛管有什么区别?
剖析:功能和位置不同:植物体运输水分和无机盐的结构是导管,位于木质部里;植物体运输有机物的结构是筛管,位于韧皮部里。形态特点不同:每根导管由许多管状的导管分子连接而成,导管分子均是死细胞,它们之间的端壁上有穿孔,形成中空的管道。根、茎、叶都有导管,并且是相通的。而筛管分子是长形的活细胞,两个筛管分子之间的横壁形成筛板,上面有筛孔。根、茎、叶都有筛管,并且是相通的。
要认真观察挂图和显微投影,才能迅速准确地找到木质部和韧皮部,辨认出导管和筛管。要把观察到的现象和导管、筛管的功能联系起来考虑,体会生物体的结构是和功能相适应的。
【达标检测】
1.把幼嫩的植物的茎掐断,从断面上流出的白色汁液来自( )
A.髓中渗出的。
B.导管和筛管中渗出的。
C.筛管中渗出的。
D.韧皮部中渗出的。
2.有机物在植物体运输的方向是( )
A.由上向下。
B.由下向上。
C.由左到右。
D.由右到左。
3.通过导管和筛管运输的物质分别是( )
A.水分和无机盐。
B.水分、无机盐和有机养料。
C.水分和有机物。
D.无机盐和有机物。
4.对果树每年都剪去过密、过长和细弱的枝条,其主要目的是( )
A.使果树向高处生长。
B.使有机物集中运输到健壮的枝条。
C.减少枝条,降低蒸腾作用。
D.促进枝条分叉,增加产量。
5.植物体内的水分从根到达大气的正确路线是( )
A.导管→根毛→气孔→叶肉细胞。
B.根毛→导管→叶肉→气孔。
C.根毛→叶肉细胞→导管→气孔。
D.气孔→根毛→导管→叶肉细胞。
6.科学家为了检测有机物运输的部位及流动的速度,做了如下实验:
他们用放射性同位素标记的二氧化碳供给叶片进行光合作用合成了含放射性标记碳的葡萄糖。上午9时,测得此含标记碳的葡萄糖在距地面19米处茎的树皮中。到中午12时,测得此含标记碳的葡萄糖在距地面以下的0.5米处的根的树皮中。请完成下面的问题:
(1)此含放射性标记碳的葡萄糖是由____运输的。
(2)此葡萄糖随汁液在树中运输的速度是____米/小时。
(3)上述实验还证实了茎的韧皮部和根的韧皮部是____。