[热]高中光合作用教案7篇
作为一名教职工,总不可避免地需要编写教案,借助教案可以有效提升自己的教学能力。那么你有了解过教案吗?下面是小编帮大家整理的高中光合作用教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中光合作用教案1
教学目标:
1、知识与能力:通过探究实验,阐明绿色植物进行光合作用的产物、条件及场所等。
2、过程与方法:通过探究实验设计思路的培养及实际操作能力的训练,进一步培养学生对知识点的应用能力。
3、情感、态度与价值观:合作学习,取长补短,师生互补,形成良好的学习气氛;对学生进行科学知识探索精神的培养。
课前准备:
学生:预习本节课,小组长与教师共同准备实验
教师:准备实验,制作课件
教学过程:
一、创设情境,导入新课:
师:请大家欣赏榴园风光(幻灯片展示石榴树—石榴花—石榴)晶莹剔透的石榴籽里含有多种人体所需的营养成分,为人体提供物质和能量,你知道石榴籽里的物质和能量是石榴树叶通过哪一生理过程制造出来的吗?
生:光合作用(也可能回答不出来)
利用学生熟知的事物,提出未知的问题,激发学生求知欲,导入本节课。
师:今天我们来学习第三节绿色植物的光合作用
师:展示课题并板书:
第三节绿色植物的光合作用
二、引导探究,层层深入
师:本节课我们主要完成探究实验“绿叶在光下产生淀粉”
请大家阅读材料(展示材料)
材料一:
家里种植的花草长时间放在黑暗处会死亡。
材料二:
向玉米果实的纵切面滴加碘液,有些部分变成蓝色。
(淀粉的特性:遇碘变蓝)
生:阅读材料,小组讨论并回答问题
师生共同归纳并展示提出的问题和做出的假设
(一)提出问题(二)做出假设
生1:绿叶在光下制造淀粉吗?生2:光是绿叶进行光合作用的必要条件吗?
生1:绿叶在光下制造淀粉。生2:光是绿叶进行光合作用的必要条件。
引导学生利用探究活动的方法步骤主动探究,小组合作,根据材料提出问题并作出假设,这些问题和假设都是学生自己完成的,是学生自己的东西,能够激发学生求知的欲望,并为下面的制定计划做好铺垫。
(三)制定计划
师:展示并引导学生认识“实验中用到的主要仪器”
我们看导学案上制定计划中的第一个假设:绿叶制造淀粉需要光,如何设计实验来验证呢?请根据所给材料(盆栽天竺葵、曲别针、黑纸片)小组讨论,设计实验
生:设计实验,展示实验操作并说出设计目的。
师:你这样做的目的是什么?
生:设置对照试验
师:变量是什么?
生:光
师:我们接着来看导学案上的第二个假设“绿叶在光下制造淀粉”,绿叶中有淀粉吗?
生:有
师:你有什么办法去掉绿叶内原有的淀粉呢?请利用:天竺葵、黑色塑料袋来设计实验。
生:设计实验,展示实验并说出设计目的。
师:你还有其他方法吗?
生:还可以把天竺葵放在不透光的箱子里、橱子里
师:(举起一片绿叶)这是一片经过遮光处理的绿叶,请仔细观察遮光部分与见光部分有区别吗?
生:没有
师:如何设计实验验证见光部分有淀粉生成呢?根据淀粉的特性应该滴加哪种液体?
生:碘液
师:能直接在叶片上滴加吗?试一试吧?
生:动手实验,向叶片上滴加碘液,观察现象
师:碘液进去了吗?
生:没有
师:这是怎么回事呢?我们在生活中经常见到这种现象,(展示带露珠的叶片)这是由于叶片表面有角质层,活细胞的细胞膜控制物质的进出,所以碘液进不去,我们要破坏叶片的这层结构。破坏叶片结构让碘液进去就能看到淀粉变蓝吗?这是被热水烫过的叶片,细胞结构已被破坏,仍是绿色的,我滴加碘液大家观察。能清楚地看到变蓝吗?
生:不能
师:想一想,结合绿叶不能变蓝的原因我们应该怎么办呢?
生:去掉叶绿素
师:展示1、叶绿素溶于酒精不溶于水2、酒精易挥发、易燃烧。
请根据提示设计实验并说出设计目的
生:小组讨论,设计实验,展示实验设计并说出设计目的
师:点评各小组的设计并指出最佳方案
师:展示问题--要想在最短的`时间内完成脱色,烧杯中最好放凉水还是热水?
生:热水
师:强调:热水量在30ml左右,酒精要没过叶片
因为热水量的多少会直接影响加热时间即实验效率,为节约时间所以明确热水的量。
师:根据我们同学的设计来看本实验的完整的过程。展示实
实验的前两步需要较长的时间才能完成,老师在课前已经完成,我们从脱色开始
实验时大家一定要注意实验安全,展示实验注意事项:
1、不要晃动桌子,防止热水烫伤!
2、一旦酒精外溢燃烧,用湿布或沙子盖灭,千万不要用水扑灭。
3、点燃酒精灯用火柴,熄灭酒精灯用灯帽,不能直接用嘴吹。
4、取出小烧杯时用镊子!
生:读实验注意事项。
师:开始实验,小组要分工合作:我们每个小组的叶片中都藏着一个小秘密)
本实验的整个过程都是以问题的形式引导学生主动参与到讨论、设计、实验的活动中,问题设计的难度梯度较小,学生只要稍加思考就能够完成,充分调动了学生的学习积极性,发挥了学生的主体作用,使实验顺利完成。并在实验前“故弄玄虚”,利用学生的好奇心,他们由于急于发现秘密,一定会认真实验,这样能提高实验的成功率和效率。
(四)实施计划
生:做实验并观察、记录实验现象
师:在脱色等待的过程中思考以下问题:
1、什么时候停止加热?(在学生回答后强调停止加热时的实验操作方法)
2、实验过程中几次用清水漂洗,每次漂洗的目的是什么?
生:回答以上问题
本节课是一节实验课,可是“酒精脱色”这一环节需要较长时间,如果把分析实验全部放在实验前完成,就会用时间较长,学生动手实验的时间就会很短,实验现象不明显,学生很难得出正确的结论,这样就会使本节课显得仓促,为了避免这一不足,特把部分问题放在加热等待的时间里完成,这样使学生既有较长时间动手实验又不会在加热等待的过程中无事可做,合理安排了时间。三、组织交流,点拨建构
师:我们继续观察并填写实验记录,展示实验记录表,(先填写记录中的前几个)
现象前后
①脱色前后叶片的颜色变化
②脱色前后酒精的颜色变化
③滴加碘液前后叶片见光部分的颜色变化
④滴加碘液前后叶片遮光部分的颜色变化
师:叶片变成黄白色了吗?停止加热,观察叶片颜色(继续填写实验记录)
我看有的小组已经发现了叶片中的秘密,让我们共同揭开谜底,每个小组把你们的叶片送上来,其实每个叶片中都藏着一个字母,他们是:“枣庄欢迎你的首字母”我们看哪个小组的实验现象最明显?
生:每个小组把自己实验后的天竺葵叶片放到实物展台上观察现象并评比
评出现象明显的小组及时表扬找出现象不明显的一组进行分析原因
生:指出见光部位、遮光部位及说出现象,小组间共同讨论现象不明显的原因
展示成果既提高了学生的自信心又落实了知识点
三、组织交流,点拨建构
(五)得出结论:
见光变蓝淀粉光合作用淀粉是光合作用的产物
无光不变蓝无淀粉无光合作用光是光合作用的必要条件
板书:产物:淀粉
条件:光
(六)表达交流:在这个实验的过程中,你有哪些收获?还有哪些疑问?
四、知识整合,迁移应用
运用刚才实验的方法,能把你的名字写在绿叶上吗?
学以致用是激发学生学习兴趣的一种方法,通过这一环节,让学生在探究中发现新的问题,引发新的思考,从而学会在新知中迁移,在迁移中应用,在应用中发现,在发现中思考,树立他们探索生物学的远大志向,并能够使本节课的知识点系统化、条理化。
绿叶在光下制造淀粉,为什么要强调是“绿”叶?有一种叫银边天竺葵的植物,叶片边缘的部分细胞中无叶绿体。你能根据给出的信息,提出问题并制定计划完成实验探究吗?
课外探究是课内培养学生探究能力的有效延伸,使教学体系和教学内容得到升华。
五、当堂达标检测
师:为了验证今天同学们收获的如何,下面我们来完成以下练习题。
下图表示把银边天竺葵(叶片边缘的部分细胞中无叶绿体)放在黑暗处一昼夜后,用黑圆纸片将处两面遮盖,移入阳光下几小时,再经酒精加热后加碘液出现的变化。分析并回答:
(1)叶片在酒精中隔水加热后,绿色的部分变成了什么颜色?
(2)加碘液后发现、两处均不变蓝,其原因分别是什么?
(3)处遇碘后变蓝,证明光合作用的产物是什么?实验前将植株放在黑暗环境中的目的是什么?
第三节绿色植物的光合作用
探究实验:绿叶在光下制造淀粉
产物:淀粉
条件:光
教学反思
本节课在新课标的指导下完成,亮点是将课堂重点从教师的讲转移到学生的学上,由“验证性实验”转为“探究实验”,把课堂还给学生,把时间还给学生,充分发挥学习中学生的主体作用,授学生以“渔”,让学生学会学习,学会探究。
本节课的宗旨是:让学生动起来。调动学生学习的积极性,让学生参与到知识的探究中来,在教学中把握整个课堂,适当地激发学生的思维,在实验过程中发现问题,分析问题,最后解决问题。让学生自己获得知识,轻轻松松的学会新知识,学会学习,喜欢上学习。通过教学培养学生科学的思维方法,在生活中观察学习的能力,思考讨论的能力,准确的语言表达能力、动手能力和良好的学习习惯。
本节课的不足之处是有些小组只是小组长在活动,有部分学生仍是不愿意动手,在以后要让更多的学生参与到课堂中来。
高中光合作用教案2
教学目标
一、知识方面
1、使学生了解光合作用的发现过程。
2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。
4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。
二、能力方面
1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。
3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。
2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。
④很多植物的叶片到秋天会变红,很多植物的花在一天的不同时间中也会呈现不同的颜色,学生知道这是什么的原因吗?
本题涉及了植物细胞中色素及其比例变化的问题。一般来说,正常叶片的叶绿体中有两大类光合色素,其中叶绿素和类胡萝卜的分子比例为三比一,叶绿素a和叶绿素b也约三比一,叶黄素和胡萝卜的比为二比一。由于绿色的叶绿素比黄色的类胡萝卜素多,占优势,所以正常叶子总是呈现绿色。秋天、条件不正常或叶衰老时,由于叶绿素较易被破坏或先降解,数量减少,而类胡萝卜素比较稳定,所以叶片呈现黄色。
至于红叶,不是叶片中叶绿体的色素造成的,而是由细胞液泡中的花色素引起的。因秋天温度降低,植物体内积累较多糖分以适应寒冷,体内的可溶性糖多了,就形成较多的花色素储存于液泡中。而花色素类似于酸碱指示剂,从碱性到酸性会呈现从蓝色到红色颜色渐变,具体而言是,pH=7~8时呈淡紫色;pH<3时,呈红色;ph>11则呈蓝色。由于秋天时液泡中花色素增多,且细胞液pH值又偏酸性,因此叶子就变红了。
不仅如此,花色素的颜色也会随环境中存在的不同的金属离子而改变,所以同一种花色素在不同的花中,或是同一种花由于种植的土壤不同,都能显出不同的颜色。
学生可以回家做一个小实验,找一朵开红花的牵牛花,用手把花瓣使劲揉一揉,使花瓣细胞的液泡破裂,然后把这朵花放到洗衣粉水中(碱性环境),花瓣的颜色会由红色变为蓝色。这样学生就可以理解其中的原因了。
第二课时
1、引言
教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。
在搞清楚光合作用中的全部氧气来自于水中的氧后,让学生回忆初中生物学课本中的光合总反应式,并让学生对该反应式配平,要求尤其要求反应式左右氧原子的配平,通过这个工作,可使学生深切认识到,光合作用的反应物与产物中都需要水这一重要生物学事实。
2、光合作用的具体过程
可以教师讲解为主,可用板图、挂图、或多媒体课件的形式尽量把微观的物质变化形象化。
在讲清楚光合作用光反应与暗反应的过程后,应把重点放在光反应与暗反应的区别和联系上,可利用表解的形式让学生分析讨论:光反应暗反应
区别
反应性质光化学反应酶促反应
与光的关系
必须在光下进行
与光无直接关系,在光下和暗处都能进行
与温度的关系
与温度无直接关系
与温度关系密切
场所
叶绿体基粒片层结构的薄膜上
叶绿体的基质中
必要条件
光、叶绿体光合色素、酶
多种酶
物质变化
水光解为还原性氢和氧气;由ADP合成ATP
二氧化碳的固定、三碳化合物的还原、五碳化合的再生
能量变化
光能转变ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转变为葡萄糖等光合产物中稳定的化学能
联系
准备阶段:为暗反应的顺利进行准备了还原性氢和能量ATP
完成阶段:在多种酶的作用下,接受光反应提供的还原性氢和ATP,最终将二氧化碳还原为葡萄糖。
之后,还可提出一些综合性的问题,加深学生对光合作用的理解,例如可以提出下面的问题:
“当光合作用的光反应过程被人为阻断,你认为暗反应会停止吗?反过来,当暗反应过程被人为阻断,你认为光反应会怎样变化?”
通过以上的分析可以看出,光合作用的光反应与暗反应是相互联系的,而它们之间的联系纽带是还原力,即ATP和还原性氢。当光反应停止时(如植物在黑暗条件下),暗反应的ATP和还原性氢的来源被阻断,暗反应会停止;而反过来,当暗反应停止时(如植物在气孔完全关闭,或无二氧化碳),光反应是不是也受到影响呢?答案是肯定的,暗反应停止,光反应也会随之停止,因为光反应产生的ATP和还原性氢没有被暗反应消耗,根据化学平衡的原理,相当于光反应的产物浓度升高,化学平衡会向反向进行,从而光反应就停止了。
时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的`理念。例如,可提出下面的问题供学生讨论:
“你能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?”
对光合作用的影响
在生产上的应有
光
光合作用是光化学反应,所以光合作用随着光照强度的变化而变化。光照弱,光合作用减慢,光照逐步增强时光合作用随着加快;但是光照增强到一定程度,光合作用速度不再增加,另外,光的波长也影响光合作用速度,通常在红光下光合作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。
延长光合作用时间;通过轮作,延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光的一项重要措施。
增加光合作用面积,合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。
温度℃
光合作用的暗反应是酶促反应,温度低,酶促反应慢,光合速率降低,随着温度提高,光合作用加快;温度过高时会影响酶的活性,使光合作用速率降低,一般植物的光合作用最适温度在25-30℃之间。
适时播种:温室栽培植物时,可以适当提高室内温度。
二氧化碳浓度
二氧化碳是光合作用的原料,原料增加,产物必然增加,大气中的二氧化碳含量是0.03%,如果浓度提高到0.1%,产量可提高一倍。如果浓度提高到一定程度后,产量不再提高。如果二氧化碳浓度降低到0.005%,光合作用就不能正常进行。
施用有机肥:温室栽培植物时,可以适当提高室内的二氧化碳浓度。
总之,光合作用涉及的知识多、综合性强,在复习时要全面,特别是光合作用的反应场所、总反应式、反应具体过程、条件、反应物、产物、释放能量、光反应与暗反应之间的相互联系与区别、影响光合作用的诸多因素等方面做全面的比较、总结,并注重这些知识能与生产生活等实际相联系,培养分析、综合、读图、理论联系实际的能力。
3、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上可以采取分组讨论的形式,选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”和生产、环境,激发学生学习的兴趣。
探究活动
探究光强、光质、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响
【实验目的】学习光强、光质、温度、二氧化碳浓度等外界条件对光合作用的影响
【实验原理】
因为影响光合作用的内部及外部因素不断变化而相起,因此植物光合作用强度经常改变着。影响光合作用的外界因素主要有光强、光质、温度、二氧化碳浓度。影响光合作用的内部因素主要有叶片叶绿素的含量、叶片含水量、叶片的发育阶段等等。
一般而言,光强增加,光合作用强度增强。但由于植物的生活习性不同,在光强增加相同的情况下,光合作用强度的增强程度并不相同,并且当光强增加到一定限度时,光合作用不再增加了。
因光合色素对不同性质的光的吸收值是不同的,因此不同颜色的光也会影响光合作用的强度,红光、蓝紫光光合作用强度大,其它颜色的光会使光合强度下降,绿光的光合强度几乎为零。
因温度直接影响光合作用过程中光反应与暗反应酶的催化活性,因此也会影响光合作用的强度。一般而言,温度在0℃-35℃之间时,每增加10℃光合强度增加一倍;但超过40℃-50℃后,光合强度下降。
因二氧化碳是光合作用的底物之一,因此它的含直接影响光合强度,在一定的浓度范围内,增加二氧化碳浓度,光合作用强度加强。
【实验材料和用具】黑藻或金鱼藻、碳酸氢钠、高瓦数聚光灯、温度计、大烧杯等。
【实验步骤】
1、光强度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源分别为10cm、30cm、50cm的地方(用冰块控制各烧杯中的水温,用温度计监测水温)。
每个距离都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
2、光质对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方(控制各烧杯中的水温一致),分别用红色、蓝色、黄色、绿色的透明玻璃纸把该装置包起来。
每种颜色的光质都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
3、温度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方,用冰块和热水控制各烧杯中的水温在室温、0摄氏度、50摄氏度。
每种温度都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
4、二氧化碳浓度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中,使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
放在黑暗处一天,使黑藻或金鱼藻体内的机物消耗掉。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方(控制各烧杯中的水温一致),各烧杯中放入碳酸氢钠量分别从0依次增加一些,并用玻璃棒搅拌一下。
每个烧杯都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
探究观察气孔运动及估测气孔数量
【实验目的】学习观察气孔运动和估测气孔数量的技术和方法
【实验原理】
用透明直尺与显微镜测量气孔数量的方法:
1、微米是一毫米的一千分之一。用符号表示微米就是。
2、可以通过将微观物体的大小与圆形视野的大小做比较而估计出微观物体的大小。要确定视野的大小,可以在载物台上放一把透明的直尺,用低倍物镜获得尺子上分格的清晰图像。小心移动尺子使它有刻度的一边通过视野的正中心,并数在你的视野中所看到的分格的数目。尺子上刻度将显示得相当宽,l是从一个刻度的中心到另一个刻度的中心的距离。用记录你的显微镜中低倍物镜的视野直径。
3、计算高倍物镜的视野直径是多少毫米,使用下面的等式:
高倍物镜的放大倍数/低倍物镜的放大倍数=A
低倍物镜的视野直径/A=高倍物镜的视野直径
例如,如果你的低倍物镜的放大倍数是12X,而你的高倍物镜的放大倍数是48X,则A=4。若低倍物镜的视野直径是l.6mm,则高倍物境的视野直径是1.6mm/4,或0.4mm。
【实验材料和用具】
显微镜、透明直尺(最小刻度为1mm)、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、清水、滴管等;吸水纸、50%甘油、不同种的植物叶片等。
【实验步骤】
一、观察气孔的运动
实验前把植物放在光线充足及比较湿润的地方,以便使用时气孔更好地张开。撕下叶子的下表皮,放在载玻片上的清水中,展平后盖上盖玻片。然后在显微镜下观察正常状态的气孔。
找到清晰的开放着的气孔物像后,在盖玻片的一侧滴加2-3滴50%的甘油,同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸,同时在显微镜下观察。此时可以观察保卫细胞开始发生质壁分离现象,气孔也随之关闭了。
10-15分种后,由于甘油可透过保卫细胞的原生质层而进入液泡,从而导致保卫细胞发生质壁分离复原现象,这时会发现气孔又随之张开了。
在盖玻片的一侧滴加2-3滴清水,同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸,同时在显微镜下观察。此时可以观察到由于保卫细胞大量吸水而导致气孔张得更大了。
二、估测叶片气孔的数量
1、请用自己组的设计方案,或者用参考的设计方案来研究:
(1)同种植物单位面积叶片上、下表皮气孔数量有何差异?
(2)不同植物单位面积叶片上的气孔数量差异如何?
2、一些提示:
临时装片的制作方法要点:滴清水、撕叶片表皮(只要透明部分)、展平、盖盖玻片(注意防气泡)、观察(注意显微镜的正确使用)。
3、实验步骤
(1)拿起叶片,使下表面朝上,以一定角度撕取一部分下表皮。撕下的应是伸到叶片绿色部分以外的、窄而无色的边缘部分。
(2)把表皮放在载玻片上,用解剖刀切成小块,滴加一滴清水,盖上盖玻片,勿使表皮干燥。
(3)在低倍境下找到一些气孔。换到高倍镜下观察。
(4)在高倍镜下,数出下表皮5个不同区域中的气孔数目。计算每叶表皮上的平均气孔数目(方法见前面的实验原理部分)。
(5)用同样的方法对同一叶片的上表皮上的气扎进行计数,尽可能现察多种类型的叶。比较每类叶的上、下表皮上的每的气孔教目。
4、测量记录:
你所用的显微镜,其低倍物镜的视野直径及视野面积
视野直径
视野面积
气孔数目个
你所用的显微镜,其高倍物镜的视野直径及视野面积
视野直径
视野面积
气孔数目个
植物种类
上表皮
下表皮
5、讨论:
(1)叶片上表皮不同区域每平方毫米的气孔数目有何不同?叶片下表皮不同区域的气孔数目有何不同?叶片上表皮与下表皮相比,气孔数目有何不同?在你得出结论前,必须做出什么假设?
(2)不同的植物叶片上表皮或下表皮气孔数目及分布有何差异?教学建议
教材分析
因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。
一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。
二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。
学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。
教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。
三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。
1、其中光合作用的总反应式,即
概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。
2、光反应阶段
教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。
(1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。
(2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:
①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。
②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。
3、暗反应阶段
教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。
(1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。
(2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:
①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。
②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。
③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。
4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源;光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。
教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。
5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。
教法建议
1、引言
因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛,尤其是一些广为人们关注的话题,所以本节可引入的话题很多,如可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等,或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施;或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式,可有意识地培养学生的社会责任感,也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。
2、光合作用的发现
这部分的教学要特别重视,这不仅仅是进行科学史的教育,学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;同时还能感受到科学研究方法的重要;实验设计的巧妙,如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,再一次体验科学、技术、社会的理念。例如,没有核科学的进展,就不会有放射性同位素示技术,也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。
3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时,《实验八叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但可使学生学会有关方法,激发学生学习生物学的兴趣,还可加深对这部分知识的认识,同时训练其实验探究能力;在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时,教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材,以训练学生分析曲线的能力。
4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析,应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。
在学生理解了光合作用总反应式的基础上,使学生明确另一个重要观点,即光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。
光合作用光反应与暗反应教学时,因为都是较为枯燥的化学反应过程,且又无法在实验中让学生看到这些变化,可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生,这样学生一是乐于接受,二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化,也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系,尤其是二者的联系应多加注意。
时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。
5、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。
6、植物栽培与光能的合理利用的教学,可以综合性讨论题的形式,比如:学生能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间,也易于在高中学生中展开讨论。
高中光合作用教案3
教学目标]
知识目标:
1.说出光合作用的探究历程。
2.初步掌握科学探究的一般方法。
技能目标:
1.通过光合作用发现史的学习,培养学生实验探究的能力。
2.培养学生知识迁移能力,掌握知识的内涵和外延,培养分析综合能力。
情感目标:
1.关注科学工作的方法和过程,形成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。
2.体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量,确立进行科学研究的欲望和信心。
[教学重点]
1.光合作用的探究历程。
2.科学探究实验的基本方法。
[教学难点]
真正领悟探究实验的科学原理和方法,并很好地运用到设计实验中。
[课时安排]
1课时
[教学手段]
根据本课的.教学内容、教学目标和学生的认识水平,课堂上采用以思、议为主,讲授为辅的教学方法。
1.要求课前预习,布置学生课前利用网络资源查找光合作用发现史的相关内容,并指导学生制作课件。
2.利用多媒体,展示光合作用发现过程及相关实验过程,提高学生的学习兴趣,增强教学内容的直观性和体验性。
[教学过程]
教学内容 教师的组织和引导 学生活动 目标达成 引入新课
播放我国十大名花的图片及音乐
这些植物不仅能在视觉上给我们带来美的感受,更重要的是它们可以进行什么反应呢
根据前面所学的学习,同学们回顾一下哪个细胞器是进行光合作用的场所光合作用的物质基础是什么
其实人们对光合作用的认识经历了漫长的探索历程,许多科学家进行了大量的实验才逐步认识了光合作用的原理,这节课我们继续学习光合作用的第二部分:光合作用的原理和应用。(课件显示课题) 欣赏
行光合作用
回忆并回答:光合作用的场所是叶绿体;色素、酶 以轻松的话题导入新课,并复习上节课学习的与光合作用有关的知识,使学生轻松自然地进入课题。 新课学习
比利时海尔蒙特实验
英国普利斯特利实验
荷兰英格豪斯实验
德国梅耶对光能去向的解释
德国萨克斯实验
德国恩格尔曼实验
美国鲁宾、卡门实验
美国卡尔文实验
课堂小结 在学习光合作用原理和应用前我们先来重温科学家对光合作用的探究历程。
接下来给你们几分钟的时间阅读课本的相关内容并完成学案中有关“光合作用探究历程”的表格,然后请几位同学以角色扮演的形式来介绍各位科学家的探究过程及探究结果
好,那我们首先欢迎“海尔蒙特先生”。
提问:大家支持“海尔蒙特先生”的观点吗
除了水还有什么物质可能使植物增重呢现在有请“普利斯特利”为我们做报告
普利斯特利的实验看似简单,但后人做的实验很多不能成功,这是为什么呢下面我们来请荷兰科学家英格豪斯来给大家作报告。
在这一过程中,光能哪里去了呢下面我们来请德国科学家梅耶来谈谈他的看法。
高中光合作用教案4
教学准备
教学目标
(1)说出绿叶中色素的种类和作用。
(2)说出叶绿体的结构和功能。
(1)学会提取、分离绿叶色素的方法
(2)通过探究实验,培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。
(1)通过对叶绿体结构的学习,帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点
教学重难点
教学重点
绿叶中色素的种类和作用。
叶绿体的结构和功能。
教学难点
提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。
教学过程
1.简述基因诊断的基本含义和基本原理。
2.描述基因诊断在恶性肿瘤早期诊断中的重要作用。
3.举例说明基因治疗的基本含义和基本原理、优点及前景
原理
DNA分子杂交原理,PCR,DNA分子探针
2.基因诊断的过程是?
p1EanqFDPw
3举例说明如何对癌症进行基因治疗的?
4.基因治疗机理?
基因置换:正常基因取代致病基因
基因修正:纠正致病基因的突变碱基序列
基因修饰:目的基因表达产物补偿致病基因的功能
基因抑制:外源基因干扰、抑制有害基因的表达
基因封闭:封闭特定基因的表达
基因诊断具有高度的敏感性和特异性,且简便、快捷,因此在病毒、细菌、支原体、衣原体、立克次体及寄生虫感染诊断中得到了广泛应用。基因诊断本身是在分子遗传学的基础上发展起来的,在遗传病的诊断方面成绩最为突出,也最有发展前途,对许多已明确致病基因及其突变类型的遗传病诊断效果良好。即使不明确致病基因,也可利用遗传标志进行连锁分析来?诊断某些遗传病。?肿瘤是一类多基因病,其发展过程复杂,临床表现多样,涉及到多个基因的变化并与多种因素有关,因而相对于感染性疾病及单基因遗传病来说,肿瘤的基因诊断难度更大得多。但肿瘤的'发生和发展从根本上离不开基因的变化?,所以基因诊断在肿瘤疾病中也会有广阔的前景。DXDiTa9E3d
选择题
1.在基因治疗过程中,最重要的一步是:
A.从受体细胞寻找致病基因
B.致病基因与载体结合
C.目的基因导入受体细胞表达
D.治疗基因的选择
2.下列不是基因诊断应用的是:
各种肿瘤的生物学特性的判断
高中光合作用教案5
教学准备
教学目标
(1)说出绿叶中色素的种类和作用。
(2)说出叶绿体的结构和功能。
(1)学会提取、分离绿叶色素的方法
(2)通过探究实验,培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。
(1)通过对叶绿体结构的学习,帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点
教学重难点
教学重点
绿叶中色素的种类和作用。
叶绿体的结构和功能。
教学难点
提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。
教学过程
【导入】利用白化苗的`图片创设问题情境,引入本节第一部分:光合作用与细胞中的色素有关系。
为什么白化苗很快就会死亡?
为什么没有色素,植物就不能进行光合作用?
【讲授】带着这些问题我们一起来做《绿叶中色素的提取和分离》实验。
绿叶中的色素究竟有哪些种类?它们分别又是什么颜色?以及各种色素在绿叶中的含量是否相同呢?带着这些问题我们一起来做《绿叶中色素的提取和分离》实验。
教师讲解实验原理,指导实验程序。
【活动】增加探究点
a.你们所带的材料中,有无比菠菜更适合的实验材料?
b.为何滤纸条的一端要剪去两角?
c.为何层析液不能触及滤液细线?
【活动】光合色素的作用
屏幕上出示图片:将4种色素分别放在阳光和三棱镜之间,要求学生从连续光谱中观察明显变暗的区域,并分析原因。
指导阅读教材上图5-10:叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。
【讲授】过渡
这些光合色素分布在细胞的什么部位?直到1865年,德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中在一个个更小的结构中,称为叶绿体。那么叶绿体有什么功能呢?
【活动】阅读教材思考
引导学生阅读教材上的材料分析:恩格尔曼的实验。思考:
恩格尔曼的实验的结论是什么?
恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?
【讲授】叶绿体结构
屏幕上出示叶绿体的立体结构示意图,引导学生观察并思考:
叶绿体有哪些结构组成?
叶绿体有哪些结构特点是与其功能相适应?
【练习】教材课后习题练习
【作业】课后作业
画色素在层析纸上的分布情况图
高中光合作用教案6
教学目标
依据《课程标准》和学生实际情况,将本节课的三维目标确定为:
1.知识方面
(1)说出绿叶中色素的种类和作用。
(2)说出叶绿体的结构和功能。
(3)说明光合作用以及对它的认识过程。
(4)尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
(5)说出光合作用原理的应用。
(6)简述化能合成作用。
2.能力方面
(1)学会提取、分离绿叶色素的方法
(2)通过探究实验,培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。
3.情感态度与价值观
(1)通过学习科学家对光合作用原理的探究历程,使学生认同科学原理的创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的.;认同科学家不仅要继承前人的科研成果,还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
(2)通过对叶绿体结构的学习,帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点
(3)通过学习光合作用原理在农业生产中的应用,使学生增强STS的意识。
三、教学重点和难点
1.教学重点
(1)绿叶中色素的种类和作用。
(2)光合作用的发现及研究历史。
(3)光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
(4)影响光合作用的环境因素。
2.教学难点
(1)光反应和暗反应的过程。
(2)探究影响光合作用强度的环境因素。
四、教学设计思路
要完成教学的三维目标,教学设计的思路是化繁为简,紧扣《课标》,面向全体,注重能力的培养。
教学设计的要点
(1)光合作用的过程一直是教学上的难点,因为光合作用是发生在细胞内的极其微观的一系列化学反应,学生无法直接感知,为了突破此难点,我拟采用多媒体演示光反应和暗反应的动态过程,通过简明的图解,把复杂、微观的化学变化形象化,使学生的形象思维和抽象思维相结合,形成深刻的表象。另外,组织学生进行学习活动时,应鼓励学生相互讨论,取长补短,充分利用学生的智慧。最后,引导学生列表比较光反应和暗反应,通过类比,增强记忆。这样设计,即落实了知识目标,又培养了学生观察、分析和归纳的能力。
(2)“环境因素对光合作用强度影响”的探究实验也是教学中的一个难点。该实验是一个开放性实验,探究的问题和实验设计的思路可以有多种选择,学生思维上容易出现混乱。为此,可以先和学生一起分析教材上的实验原理和参考案例,然后发给学生探究实验记录表,通过表格引导学生一步步完成探究,从实验中掌握科学探究的方法。
(3)“叶绿体中色素的提取与分离”实验属于引导探究式实验,即教师提供探究框架,学生参与探究,但是由于学生很容易从教材中看到叶绿体中有几种色素及其颜色,所以仅以此作为实验的探究点,容易使探究实验流于形式,实验的本质不自觉中成了验证性实验。故在此实验中,可以增加了几个探究点,如有无比菠菜更适合的实验材料为何滤纸条的一端要剪去两角为何层析液不能触及滤液细线等等,这样既能引起学生的探究兴趣,又有利于学生对实验中的一些操作步骤知其所以然。
(4)“光合作用的探究历程”是生物科学史的内容,生物教学史是培养学生科学素质的生动教材。由于课堂上时间、条件等因素的限制,学生无法进行全程探究活动,所以我设计由教师呈现科学家探究的过程,让学生推导出各个探究实验的结论,并引导学生对实验中的一些问题进行思考,再穿插一些科学家的曲折和艰辛,这种部分探究的思想实验既能让学生明确光合作用的探究历程,也很好的落实了情感态度和价值观的教育。
高中光合作用教案7
第一节植物光合作用的发现
内容精讲
1、在海尔蒙特的实验中,柳树增加的质量是多少?柳树增重的绝大部分物质来源于什么?土壤减少的质量是多少?主要是什么物质?本实验的结论是什么?
剖析:海尔蒙特的实验中使用了定量测定的方法,通过数据来分析和得出结论。柳树增加的质量是82.5—2.5=80kg。
柳树增重的绝大部分物质来源于水。
土壤减少的质量是100—99.9=0.1kg,主要是无机盐。
海尔蒙特得出的实验结论是柳树的生长主要是由水引起的。
2、在普利斯特莱的实验中,三部分实验分别说明了什么?
剖析:实验一中,蜡烛与植物,老鼠与植物都是互利的,如蜡烛不容易熄灭,蜡烛能使气体变坏,植物能更新空气,使气体变好,小鼠不容易窒息而死;实验二中,植物不能获得坏气体无法正常生长;实验三中,蜡烛和老鼠都需要好气体才能生长。现在我们知道,“好气体”是氧气,“坏气体”是二氧化碳。
在光照下,普利斯特莱让一支蜡烛在内有薄荷枝条的玻璃罩里燃烧至熄灭。10d以后,薄荷枝条仍是繁茂的。当他重新点燃熄灭的蜡烛时,蜡烛又重新明亮地燃烧起来。普利斯特莱关于植物是否能清洁空气的问题有了初步的答案。实验发现植物消耗掉由蜡烛产生的二氧化碳,而提供氧气使蜡烛能够重新燃烧。这种氧气也足以维持一只老鼠的生命。缺少植物的玻璃罩里充满二氧化碳,却缺少氧气,导致老鼠死亡。因此,普利斯特莱认为,植物消耗二氧化碳而产生氧气,火焰和动物都得靠氧气才能延续和生存。这个实验也表明二氧化碳和动物都得靠氧气才能延续和生存。这个实验也表明二氧化碳和阳光是影响植物生长的因素。
3、问题1:在普利斯特莱的实验中,若在玻璃罩外套上黑色塑料袋,则老鼠与植物将分别出现什么现象?在有光的条件下将实验中的植物、蜡烛、老鼠放在同一个玻璃罩下,将会发生什么现象?玻璃罩内无光时,老鼠与植物能否共存?
在一定范围内,光合作用速率随光照强度的增强而加快,但光强增加到一定强度,光合作用速率不再加快。
探究:玻璃罩内有光时,老鼠与植物能共存一段时间,植物在无光时能否进行光合作用决定了老鼠与植物还能否共存。
问题2:有光的环境下,植物、蜡烛、老鼠能否共存于玻璃罩下?各自将会有何变化?
科学实验证明,空气中二氧化碳含量的增加,能够使叶肉细胞间隙中的二氧化碳含量增加,这有利于叶绿体获得二氧化碳,因而有利于光合作用的进行。
探究:在有光环境下,植物正常进行光合作用,且获得更多二氧化碳,看是否释放双倍的氧气量。
典题精讲
例1下列科学家的实验中证明光合作用的原料是水的为()
A、范海尔蒙特
B、普利斯特莱
C、希尔
D、卡尔文
思路解析:只有范海尔蒙特的柳条实验认为树增加的重量是从水中来的。普利斯特莱实验植物能产生O2;卡尔文是研究光合作用物质循环的;希尔是研究光合作用O2来自水而不是CO2。答案:A
例2地球上所有动物和植物所需要的有机物最终来自()
A、所有无机物
B、光合作用
C、呼吸作用
D、吸收作用
思路解析:地球上的有机物的来源只有通过绿色植物的光合作用才能制造出来,其他作用都无此能力,所以说有机物最终来自光合作用。
答案:B
第二节植物光合作用的场所
内容精讲
1、为什么植物叶片的颜色不全是绿色的,有的是色彩斑斓的呢?
剖析:大部分植物的叶片表皮细胞中只含叶绿素,所以叶片为绿色的。但也有些植物叶片表皮细胞里含有大量的类胡萝卜素、花青素及叶黄素等色素,或者在叶片的某一部分含量很大,因此形成了色彩斑斓的彩叶。
果实的变色,也是色素变化的结果。幼果时果皮的绿色主要是由叶绿素引起的,随着果实成熟,叶绿素含量减少,类胡萝卜素和花青素增加,因而使果实呈现黄色、橘红色或红色。
叶片中的色素在两个部位,叶绿体和液泡中,大部分植物叶片的颜色来自叶绿体,叶绿体内一共有四种色素,叶绿素a是蓝绿色,叶绿素b是黄绿色,胡萝卜素是橙黄色,叶黄素是黄色,叶色的变化就是因为四种色素的比例不同所致。一般情况下,叶绿素比较多,所以叶色就是绿色,秋天因为叶绿素分解,胡萝卜素和叶黄素占的比例比较大,所以偏黄。而红叶是因为液泡中的`花青素的原因。
2、为什么说叶是绿色植物进行光合作用的主要器官?
剖析:本题在知识上考查光合作用的器官叶以及叶绿体的知识,因为叶中有大量的叶绿体,叶绿体是进行光合作用的场所,所以说它是主要器官,而不说它是唯一器官。在植物体的其他器官中,有些也含有叶绿体,只要有叶绿体存在,就能进行光合作用。茎的细嫩部分,花的花萼、果实成长过程中都呈绿色,都能进行光合作用。
含有叶绿体的细胞都能进行光合作用,而叶肉细胞中含有大量叶绿体,是进行光合作用的主要器官。
光合作用是植物特有的功能。植物进行光合作用的机构有很多共同之处,但也存在着差别。植物的绿色部分都能进行光合作用,通常叶子是植物主要的光合器官。它形状扁平,有利于捕捉光能;表皮上有气孔,内部叶肉细胞间有不少空隙,便于气体交换;叶片内叶脉纵横,可进行频繁的水分及光合产物的运输。
在具有真核细胞、能进行光合作用的植物(包括大部分藻类)的细胞中,均有专门的细胞器——叶绿体。它外面包有双层被膜,以维持叶绿体内部特别适于光合作用进行的微环境。3。在韭菜出土之时将遮光物盖在韭苗上,半月余,韭叶由绿转黄,便成韭黄,韭黄比韭菜更加鲜嫩香美,它含有极丰富的蛋白质、脂肪、钙、磷、铁、胡萝卜素、维生素C,超过白菜、油菜、包菜、芹菜、莴苣等叶类菜和所有的瓜茄类蔬菜。它营养丰富,人们生活中经常用韭黄来调味。
韭黄成本不一定很高,但它的生长周期比较慢,产量也比较低,所以造成它的成本比韭菜高一点,价格也要高一点。韭菜的价格按照今年11月份的平均价格看是2.40元/千克,韭黄是6元/千克多一点,价格差别比较悬殊,差距大约能够在两倍甚至更多一点。
韭菜虽然身价没有韭黄那么高贵,但营养价值却不低。例如,与韭黄相比,食物纤维高11.6%,胡萝卜素高4.4倍,维生素C高60%,矿物质含量大体相当,仅硒含量水平(增强抗氧化防御体系的重要元素)韭黄比韭菜高81.5%。可见,蔬菜的商品价值(价格)是不可同营养价值划等号的。
问题:
(1)韭菜和韭黄是同一种植物在不同环境下产生的吗?
(2)韭菜价格没有韭黄贵,所以营养价值也没有韭黄高吗?
探究:(1)韭菜在经过一次收割后,一部分正常生长,另一部分用黑色薄膜遮盖,经过若干天,看有何不同?
(2)经过详细了解韭菜和韭黄的营养成分,进行营养价值比较。
典题精讲
例在显微镜下观察蚕豆叶横切面,看到栅栏组织的特点是()
A、细胞呈圆形,排列不整齐,含叶绿体较多
B、细胞呈圆柱形,排列整齐,含叶绿体较多
C、细胞不规则,排列紧密,细胞含叶绿体较少
D、细胞呈波浪形,排列紧密,细胞不含叶绿体
思路解析:靠近上表面的叶片为栅栏层,这层细胞排列紧密整齐,有较多的叶绿体。
答案:B
第三节植物光合作用的实质
内容精讲
在“绿叶在光下制造有机物”的实验前,要将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜。在实验时要用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来再放到光下照射几小时。此项操作在整个实验中具有什么作用?
剖析:绿叶在光下能否制造有机物,实际上是通过检验淀粉的有无来证明的。在实验前要将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜的目的是使天竺葵消耗掉以前产生的淀粉,以免影响实验效果。在实验时要用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来再放到光下照射几小时,实验结果表明,照光部分的叶片内有淀粉产生,不照光部分则没有淀粉产生,目的是为了证明光照是光合作用制造有机物不可缺少的条件。此项操作对光下制造淀粉起对照作用。
在此实验过程中存在很多关键之处:
(1)把天竺葵放到黑暗处一昼夜。
为什么要放到黑暗处一昼夜?
因为:为了让天竺葵细胞内的有机物消耗尽。
(2)用黑纸片从上下两面遮盖叶片的一部分。
为什么要遮盖叶片的一部分,遮盖整个叶片行吗?
答:不行,因为不完全遮盖是为了给遮盖的与不遮盖的地方作比较。
为什么要从叶片的上下两面遮盖?
因为:如果不上下两面遮盖,没有遮盖的一面也会制造有机物。
(3)几小时后,摘下叶片,去掉黑纸片。
(4)把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热。
能否用瓶口塞有棉花的锥形瓶代替小烧杯?这两种方法各有什么优劣?
答:能。用小烧杯更方便取叶片出来,但锥形瓶难取出。
(5)用清水漂洗叶片,滴加碘液。
为什么要用清水漂洗?
因为:为了防止酒精破坏碘液。
(6)冲掉碘液,观察叶色的变化。
在实验过程中观察到的现象记录如下:
纸片夹住的地方没有变蓝色,但没被夹住的变了。
结果和结论:
实验结果:纸片夹住的地方没有变蓝色,但没被夹住的变了。说明植物在光下会制造有机物。结论:说明光是绿色植物制造有机物的必要条件。
典题精讲
例题探究叶在光下制造淀粉的实验中,把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是()
A、降低温度
B、停止光合作用
C、降低呼吸作用
D、运走、耗尽叶肉细胞内的有机物
思路解析:为了使天竺葵叶片中已制造出的有机物不影响后来的实验结果,应将之除去,办法就是在黑暗处使其进行呼吸作用,消耗掉有机物。
答案:D
第四节植物的呼吸作用
内容精讲
问题:已萌发种子的生命活动比未萌发种子的生命活动较旺盛,你能根据下面提供的材料用具设计一实验,来验证植物生命活动旺盛的部位呼吸作用强度较大吗?
材料用具:已萌发和未萌发的大豆种子、矿泉水瓶、温度计、标签。
种子呼吸时放出热
(1)观察盛有煮熟种子和萌发种子的保温杯内的温度计示数,并思考产生此现象的原因,归纳出种子呼吸放出热。
(2)提出问题:是否只有萌发的种子才进行呼吸作用?干燥的未萌发的种子是否进行呼吸作用?
(3)对比实验:装有干燥种子保温杯的温度有何特点,说明什么问题?
(4)归纳:只要有生命活力的种子都进行呼吸作用。随着问题的逐渐深入,学生思维愈加深刻全面。
探究:根据呼吸作用能产生能量,且其中一部分将作为热能形式散发出来的原理,可使温度计测试哪个温度较高。
典题精讲
例1呼吸作用在植物体的哪个部位进行()
A、根、茎
B、叶、种子
C、花、果实
D、任何生活的部分
思路解析:能进行呼吸作用的部位是存在活细胞的组织或器官。
答案:D
例2当雨水季节来临时,农业上常常因为水利工程不当,造成雨水难以及时排出,大面积的庄稼被淹,很多植物几天后出现死亡现象,其原因是()
A、水分过多,根毛无法吸收
B、水分过多,根无法获得氧气呼吸
C、水分过多,使细胞大量繁殖,导致根烂掉
D、根吸收水分过多使细胞胀破
思路解析:土壤中的水分过多,致使土壤缝隙中无空气,根无法吸氧,也不能进行呼吸作用。答案:B
第五节光合作用和呼吸作用原理的应用
内容精讲
1、在温室的大棚中,经常可以看见有几个煤炉,你知道为什么吗?
剖析:人们通过调节温室中二氧化碳的浓度为植物生长提供适宜的环境。增加二氧化碳的浓度的方法有多种,如施加有机肥,利用微生物分解有机物产生二氧化碳,或直接释放储存在钢瓶中的二氧化碳等。在大棚内放煤炉就是为了释放二氧化碳。给大田、温室里的农作物施加二氧化碳的方法称为“气肥法”,二氧化碳又被称为“空中肥料”。由此增加植物的光合作用,农业生产就能获得丰收。近年来,随着科学技术的进步与发展,气体化肥正逐渐被人们所接受。
光合作用是农作物丰产的核心。农作物生产所需的二氧化碳远远超过空气中的正常含量(约0.032%)。温室的大棚内,白天光照增强,光合作用相应加快,消耗的二氧化碳又得不到及时补充,致使光合作用不能正常进行。为了提高产量,对温室大棚补充二氧化碳是非常必要的。温室大棚补充二氧化碳“气肥”的方法较多,常见的有干冰法、发酵法、石灰石与盐酸法、碳酸氢铵与硫酸反应法等,较受欢迎的是碳酸氢铵与硫酸反应法。实践证明,二氧化碳“气肥”的施用,可以显著提高农作物的产量,如水稻抽穗前二氧化碳的体积分数增加到0.09%时,其产量将增加30%。
2、为什么真空充氮包装的粮食、干果或药材不易变质?
剖析:粮食、干果和药材,在储藏期间内,仍旧具有生命,并且进行一定的呼吸作用,逐渐消耗氧分。在一定的温度、湿度下,沾附在上面的微生物及蛀虫等,也会迅速繁殖起来,最后导致粮食等变质。如果采用真空包装来保存,可以得到较理想的储存效果。所谓真空充氮包装法,就是选用气密性、防潮效果较好的双层复合塑料薄膜作为包装袋,装入粮食、干果或药材后,置于真空包装机内,把袋内的空气抽掉,使袋内的粮食处于真空、缺氧、低温的状态,致使细菌、霉菌等的生长、繁殖被抑制。
由于包装袋不是绝对不透气,另外,袋内外存在气压差,袋外的氧气还是会逐渐透入袋内,使细菌、霉菌复苏。所以包装袋内抽成真空时还要充进一些氮气。由于氮气的化学性质不活泼,可有阻止氧化的作用,就会使袋内的细菌、霉菌等处于被抑制状态,同时,储藏物本身的呼吸作用也受到抑制。用这种方法储存的粮食,在常温下,一年内都不会变质,而且营养成分和口味也不会发生变化。
3、带刺类不适合放在卧室,万年青类植物汁液有轻毒,不要放在有小孩的室内,香花类植物要有选择,某些花香会引起不适,基本上市售的观叶植物都是经过长期挑选出来的,适合放在室内的,但绿巨人类万年青属的要注意防止儿童误食。理论上植物夜间也是消耗氧气的,但消耗量不大,只要卧室不是太密封,没有通风不良,基本不存在绿色植物与人争夺氧气的问题。文竹对人有影响的说法没有依据,相反文竹还能吸收有害气体,还能作为有害空气指示植物,如果室内的有害气体超标会引起文竹灰暗干焦,如果室内的文竹有这些现象就要警惕室内空气健康指数了。
盆栽土培植物最好都不要放在卧室内,主要是培养土中有很多真菌、细菌等,夜晚会从土中散发到空气中,造成人呼吸道感染,植物散发的汁液有毒倒是次要的,此外植物夜晚没有光合作用时会和人争夺氧气,基于以上几个方面,卧室放少量水培植物为宜,既干净又卫生。
问题:
(1)我们知道绿色植物是维持自然界氧气和二氧化碳平衡的关键,那么我们买一些放在卧室好不好,为什么?
(2)假如现在你要选择一些植物放在卧室,你会选择什么呢?
探究:
(1)绿色植物利用光能进行光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气。因此除了一些有毒植物外,或者释放一些特殊气味的植物外还是可以放在卧室的。当然室内也不能放太多的植物,三四盆即可。
(2)当然,卧室里养花不能太多,一般以三五盆为宜。最适合卧室里养的花是肉质花卉,如仙人掌类、景天类等,因为它们耐干旱,适应卧室环境,最重要的是它们特殊的生理习性,白天气孔关闭进行光合作用,晚上气孔打开吸收二氧化碳并放出氧气。
典题精讲
例题科学家研究发现,用“汽水”浇灌植物能促进植物的生长,原因是“汽水”()
A、加强呼吸作用
B、加强光合作用
C、改良碱性土壤、调节pH
D、加强植物的蒸腾作用
思路解析:“汽水”实际上是充入二氧化碳的弱酸性溶液,它可缓慢释放二氧化碳气体,增加作物叶片周围环境中的二氧化碳浓度,可使光合作用增强,从而促进有机物的积累,促进植物生长。
答案:B
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