3.5.1 光合作用吸收二氧化碳释放氧气 学案
课题内容
3.5.1 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
学习目标
与
核心素养
1.阐明光合作用的概念。
2.运用实验的方法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
3.举例说出光合作用原理在农业生产上的应用。
学习重点
光合作用原理在农业生产上的应用
学习难点
1.设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料
2.光合作用的概念
【预习案】
1.普利斯特利的实验
(1)实验过程:①将点燃的蜡烛放到密闭的玻璃罩内,发现蜡烛__________。②将小白鼠放到密闭的玻璃罩内,小白鼠死亡。③将植物和点燃的蜡烛放到同一个玻璃罩内,蜡烛__________熄灭。④将植物和小白鼠放到同一个玻璃罩内,小白鼠__________地生活。
(2)得出结论是植物能够___________由于蜡烛或动物呼吸而变得污浊的空气。
2.后来的科学实验表明:蜡烛或动物呼吸都会排出二氧化碳,消耗___________,而植物光合作用能释放氧气,消耗___________。除水外,___________也是光合作用原料。
3.光合作用的概念:实质上是绿色植物通过___________,利用___________,把___________和___________转化成储存能量的___________(如淀粉),并且释放出___________的过程。
4.农业生产中,要提高农作物的产量,必须让农作物的叶片充分地接受___________。因此,在种植作物时既不能过稀,也不能过密,应该___________。
【列出我的疑惑】
【探究案】
探究点一:光合作用利用二氧化碳作为原料
1.普利斯特利的实验的过程是怎样的?结论如何?
2.其他科学家的实验证明了什么?
3.探究实验:二氧化碳是光合作用必需的原料吗? 提出的问题和作出假设是什么?
4.设计探究实验:二氧化碳是光合作用必需的原料吗?的过程如何?现象和结论是什么?
探究点二:光合作用还能产生氧气
5.如保验证光合作用产生氧气?
6.光合作用的反应式如何书写?概念如何?
7.理解光合作用有哪些注意事项?
8.通过学习,可以总结出关于光合作用的哪些结论?
探究点三:光合作用原理在农业生产上的应用
9.充分利用光照有哪些增产方法?
10.如何增加二氧化碳浓度从而增产?
【我的知识网络图】
【训练案】
1.快要熄灭的卫生香,遇到金鱼藻在光下释放出的气体,会猛烈燃烧起来。这说明了金鱼藻在光下能够产生( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.水 D.有机物
2.适当增加二氧化碳浓度可以提高农作物产量。以下属于利用该原理增产的措施是( )
A.合理灌溉 B.深耕松土 C.正其行,通其风 D.增大昼夜温差
3.绿色植物被称为巨大的“空气净化器”,是由于它能( )
A.吸收氧气产生有机物 B.吸收氧气放出二氧化碳
C.吸收二氧化碳产生有机物 D.吸收二氧化碳放出氧气
4.在密闭透明的玻璃罩内放入一只小白鼠和一盆绿色
植物,将这样的两套装置分别放在阳光下和黑暗处,阳光下的小白鼠能正常生活更
长的时间的原因是( )
A.小白鼠不需要氧气
B.玻璃罩内原有的氧气,足够小白鼠呼吸所需
C.绿色植物的光合作用为小白鼠提供氧气
D.绿色植物不需要氧气
5.荔枝果实中的糖分主要是由荔枝植株吸收的某些物质转化而来的。这些物质是( )
A.二氧化碳和水 B.淀粉和水 C.无机盐和水 D.氧气和水
6.下列四个实验装置,若要验证植物的光合作用需要二氧化碳,则应选用的装置组合是( )
?
A.①和② B.①和③ C.②和③ D.③和④
7.从物质转变角度分析,光合作用的实质是( )
A.把污染物转变为对人类有益的物质 B.把无机物转变成有机物
C.使气体转变为固体 D.使光能转变为有机物中的化学能
8.如果把绿叶比喻为“绿色工厂”,这个工厂的“产品”为( )
A.光和叶绿素 B.二氧化碳和水 C.淀粉和氧气 D.二氧化碳和氧气
9.兴趣小组的同学对光合作用展开了如图所示的探究实验,下列有关叙述不正确的是( )
A.实验前需要将实验材料放置在黑暗处一昼夜
B.实验中所选用的塑料袋应该是透明的
C.装置甲中叶片脱色后,再用碘液染色会变为蓝色
D.实验可说明二氧化碳是光合作用的原料
10.用水草进行实验的装置如图,定时记录试管顶端的气体量,本实验主要研究( )
?
A.光照对光合作用速率的影响 B.水温对光合作用速率的影响
C.水量对呼吸作用速率的影响 D.光照对呼吸作用速率的影响
11.草是一种多年沉水植物,作为探究植物的光合作用的实验材料,效果明显。如图为实验装置示意图,①取两支相同的试管,分别设置实验组与对照组,并将表中所示液体放入相应试管中;②将装置用100 W灯泡照射3~4 min,观察并记录对应的现象。(碳酸氢钠溶液可向环境中释放二氧化碳)
试管
试管中的液体和叶片
条件
实验现象
1
碳酸氢钠+新鲜菹草叶片
灯泡照射
有气泡,叶片上浮
2
蒸馏水+新鲜菹草叶片
灯泡照射
____________
(1)该实验为对照实验,实验的变量是____________。
(2)预测试管2实验现象是____________时,可得到结论:植物的光合作用与变量有关。
(3)1号试管中菹草叶片上浮的原因是叶片通过光合作用产生的____________聚集在叶片的表面,浮力增大。
(4)若想继续探究植物的光合作用是否需要光照,可取与试管____________一样的装置,放在____________环境下,进行对照实验。
12.选取有白斑叶片和绿色叶片的牵牛花进行光合作用的实验(氢氧化钠可吸收二氧化碳),如图所示:
(1)在实验中,将牵牛花放在暗处一昼夜是为了____________。
(2)将此装置放置在光下数小时后,再将叶片放入盛有酒精的小烧杯中,____________加热,使____________溶解在酒精中。
(3)实验中滴碘液变蓝的是:____________。
A.Ⅰ叶绿色部分 B.Ⅱ叶覆盖铝箔部分 C.Ⅲ叶
D.Ⅱ叶未覆盖铝箔部分 E.Ⅰ叶白斑部分
(4)在叶片Ⅰ中可以设计对照实验,其中实验变量是____________。
(5)通过Ⅱ中实验现象的对比可知,光合作用的必要条件是____________。
(6)若瓶内Ⅲ叶片与Ⅰ叶片的绿色部分形成对照实验,则变量是____________,说明光合作用需要____________。
13.某种植物的两个品种,品种A的光合作用强度比品种B高,为探究原因,进行了系列实验。回答以下问题:
(1)植物进行光合作用的细胞结构是____________因含有叶绿素而呈现绿色。叶绿素在光合作用中的功能是____________,叶绿素可以溶解于____________中,研究者利用这点提取叶绿素,继续定量测量,比较发现品种A比品种B的叶绿素含量高。
(2)气孔的张开和闭合是由____________细胞调节的。研究者在大田种植实验中,将品种A、B种植于同块田地,光照、温度等环境条件相同且适宜,分别釆取不施氮肥、中氮和高氮三种不同浓度氮肥处理,结果如图,发现在各种氮肥浓度下,品种A比品种B的气孔开放程度____________ (填“高”或“低”),根据该结果,对品种A比品种B光合作用强度高的原因作出合理解释:____________。
(3)研究还发现品种A的导管比品种B更加密集,推测这也是品种A光合作用强度较
高的原因,理由是________________________。
参考答案
【预习案】
1.熄灭 没有 正常 更新
2.氧气 二氧化碳 二氧化碳
3.叶绿体 沟通 二氧化碳 水 有机物 氧气
4.光照 合理密植
【探究案】
1.(1)实验过程
①把一支点燃的蜡烛放到密闭的玻璃罩里,蜡烛不久就熄灭了。
②把一只小白鼠放到密闭的玻璃罩里,小白鼠很快也死去了。
③把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个 密闭的玻璃罩里,结果蜡烛没有熄灭。
④把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里,结果小白鼠能够正常地活着。
(2)结论
普利斯特利通过实验得出了结论:植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
2.继普利斯特利以后,又有许多科学家做了许多有关光合作用的实验,一些科学实验证明,蜡烛燃烧或动物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。
3.(1)提出问题:二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
(2)作出假设:二氧化碳是光合作用必需的原料。
4.①取甲、乙两套装置,在小烧杯中各放上一株同样的植物,甲装置的水槽中盛有氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳),乙装置的水槽中盛有清水
②把它们同时放在黑暗处一昼夜,然后一起移到光下。
③几小时后,各取甲、乙装置中的一个叶片,分别编号为A、B,放在酒精中隔水加热,脱去叶绿素,然后用清水冲洗。
④在A、B叶片上各滴上两滴碘液。稍等片刻,用清水冲掉碘液。注意观察有什么现象产生
⑤预期结果:A叶片不变蓝,B叶片变蓝。
⑥分析实验现象:因为淀粉遇碘变蓝,则甲装置的叶片中没有产生淀粉,而乙装置的叶片中产生了淀粉。甲、乙两装置的唯一区别是甲装置的水槽中是氢氧化钠溶液,乙装置的水槽中是清水,氢氧化钠溶液将甲装置内的二氧化碳全吸收了。这一实验说明,二氧化碳是光合作用的原料。
(4)结论:二氧化碳是光合作用必需的原料。
5.取一个大烧杯,注入清水,里面放上金鱼藻,在金鱼藻上罩上一个透明玻璃漏斗(注意烧杯内的水面要高出漏斗柄),在漏斗上面接一支试管。然后将这一装置放在阳光下,大约半小时后,会看到金鱼藻上冒出许多气泡。待试管中的气体充满试管容积的1/2左右时将试管取出,将快要熄灭的卫生香(或竹签)迅速插入试管口内,我们发现,快要熄灭的卫生香(或竹签)立刻猛烈地燃烧起来。
光合作用产生了氧气。因为金鱼藻在光下放出的气体可以促进燃烧,氧气有助燃作用,由此可以推断,绿色植物通过光合作用产生了氧气。
6.(1)
(2)概念:植物的光合作用实质上是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能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程
7.①光合作用反应式的书写中用“→”而不用“=”
②光合作用只有在光的条件下才能进行。
③光照最强时光合作用并不是最强的,如夏天中午光照强度最强时,部分气孔关闭,以减少水分的散失,但同时光合作用的强度也会受到影响而降低。
④要验证植物光合作用需要水,常用切断叶片主脉的方法;要验证光合作用的场所是叶绿体,常用银边天竺葵或黄斑叶来进行实验。
8.光合作用:
①原料:二氧化碳和水。
②产物:有机物和氧气。
③条件:光照
④场所:叶绿体。
⑤物质转化
(简单)无机物→合成 (复杂)有机物。
⑥能量转化:
光能→转化储存(有机物中)化学能。
⑦实质:合成有机物、储存能量
9.(1)合理密植
合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免浪费,又不至于让叶片相互遮挡,影响光合作用。
(2)立体种植(间作套种)
立体种植就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行最优化组合,以达到增产、增收、延长供应的目的。
10.二氧化碳是植物进行光合作用的原料,空气中二氧化碳的浓度一般是0.03%。当空气中二氧化碳的浓度为0.1%时,农作物的光合作用就会显著增强,产量 有较大的提高在温室中,增加二氧化碳浓度的方法有很多。例如,增施有机肥料(农家肥),利用微生物分解有机物放出二氧化碳;喷施储存在钢瓶中的二氧化碳;用化学方法产生二氧化碳等。
【训练案】
1.B
2.C
3.D
4.C
5.A
6.B
7.B
8.C
9.C
10.B
11.(1)二氧化碳 (2)无气泡,叶片未上浮 (3)氧气 (4)1 黑暗
12.(1)让叶片内的淀粉运走耗尽 (2)隔水 叶绿素 (3)AD (4)叶绿体 (5)
光 (6)二氧化碳 二氧化碳
13.(1)叶绿体 吸收光能 酒精 (2)保卫 高 二氧化碳是光合作用的原料,气孔开放程度高,获得的二氧化碳多 (3)导管能运输水,水是光合作用的原料