即將上課，請(qǐng)做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備想一想·議一議

生物呼吸和燃料的燃燒消耗的氧氣平均為10000噸/秒，而大氣層中氧氣只占約21%，按照現(xiàn)有消耗速度只能維持3000年，可是，許多年過(guò)去了，大氣中的氧氣含量并沒(méi)有減少，這是為什么呢？氧氣（O2）二氧化碳（CO2）第三單元

植物的生活第五章

綠色植物與生物圈中的碳氧平衡想一想·議一議

英國(guó)普利茅斯大學(xué)地球科學(xué)教授伊恩·斯圖爾特于2011年9月15日晚10時(shí)進(jìn)入一個(gè)植物園“伊甸園項(xiàng)目”的透明封箱。箱內(nèi)培植120株小型和30株大型光合作用速度快植株。伊恩·斯圖爾特進(jìn)入之后箱內(nèi)氧氣水平從通常的21%降至12.5%。在箱中生活期間，劇烈頭疼和疲勞感一直伴隨著斯圖爾特?！把鯕鉂舛鹊蜁r(shí)，如同身處海拔4500米，劇烈頭疼伴隨著極度疲勞感?！?7日晚，在箱內(nèi)呆滿(mǎn)48小時(shí)的伊恩·斯圖爾特走出了箱子。伊恩·斯圖爾特希望通過(guò)“人與植物共存”實(shí)驗(yàn)，向人們講述植物的光合作用對(duì)于人類(lèi)生存的重要性。第三單元

植物的生活

第五章

綠色植物與生物圈中的碳氧平衡第一節(jié)

光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣1光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史2光合作用的過(guò)程探究實(shí)驗(yàn)3光合作用的概念、實(shí)質(zhì)和意義4光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用目錄CONTENTSPART01光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為“植物是由土壤汁構(gòu)成”，即植物生長(zhǎng)所需物質(zhì)全部來(lái)自土壤。植物增加的重量＝土壤減少的重量1.1光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史——植物是由土壤汁構(gòu)成1.2光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史——水是合成柳樹(shù)體內(nèi)有機(jī)物的原料1642年，比利時(shí)科學(xué)家揚(yáng)·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特把一棵2.5千克重的柳樹(shù)苗栽種到一個(gè)木桶里，桶里盛有事先稱(chēng)過(guò)重量的土壤。在這之后，他只用純凈的雨水澆灌樹(shù)苗。為了防止灰塵落入，他還專(zhuān)門(mén)制作了桶蓋。5年過(guò)去了，柳樹(shù)逐漸長(zhǎng)大了。經(jīng)過(guò)稱(chēng)重，他大吃一驚：柳樹(shù)的重量增加了80多千克，而土壤卻只減少了不到100克。海爾蒙特認(rèn)為這是因?yàn)榱鴺?shù)除吸收土壤中少量的無(wú)機(jī)鹽外，還吸收了大量的水，水是合成柳樹(shù)體內(nèi)有機(jī)物的原料。想一想，他是否忽略了其他因素？1.3光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史——植物能更新污濁了的空氣1773年，英國(guó)科學(xué)家約瑟夫·普利斯特利做了一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。普利斯特利根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出：植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動(dòng)物呼吸而變得污濁了的空氣。由于當(dāng)時(shí)化學(xué)發(fā)展水平的限制，人們尚不了解植物吸收和釋放的究竟是什么氣體。他把一支點(diǎn)燃的蠟燭放到密閉的玻璃罩里，蠟燭不久就熄滅了。他把一只小白鼠放到密閉的玻璃罩里，小白鼠很快也死去了。他把一盆植物和一支點(diǎn)燃的蠟燭一同放到密閉的玻璃罩里，蠟燭沒(méi)有熄滅。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到密閉的玻璃罩里，小白鼠也能正常活著。1.4光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史——植物需要陽(yáng)光才能制造出氧氣18世紀(jì)70年代，荷蘭科學(xué)家間·英格豪斯對(duì)植物的氣體交換產(chǎn)生了興趣。1779年他發(fā)現(xiàn)在光照情況下植物會(huì)產(chǎn)生氣泡，而在沒(méi)有光照情況下氣泡停止了變大。他發(fā)現(xiàn)那氣泡是氧氣。他也發(fā)現(xiàn)黑暗條件下植物釋放出二氧化碳，并且光照條件下釋放出的氧氣量比黑暗條件下釋放出的二氧化碳多。這表明植物不僅生自于土壤，也生自于空氣。1785年，隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn)，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。1.5光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史——植物葉片在光下可以產(chǎn)生淀粉

1864年，德國(guó)植物學(xué)家尤利烏斯·馮·薩克斯用天竺葵做材料做了一個(gè)試驗(yàn)：把綠色植物葉片放在暗處幾個(gè)小時(shí)，目的是讓葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，然后把這個(gè)葉片一半曝光，一半遮光。過(guò)一段時(shí)間后，用碘蒸汽處理發(fā)現(xiàn)遮光的部分沒(méi)有發(fā)生顏色的變化，曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)證明了天竺葵的葉子在光下制造了淀粉，同時(shí)也說(shuō)明光合作用需要光，產(chǎn)物為淀粉（糖類(lèi)）。①暗（饑餓）處理②葉片遮光在光下照射（設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)）④葉片放入酒精中隔水加熱脫色處理⑤清水漂洗后滴加碘液⑥沖去碘液觀察現(xiàn)象③取下葉片去掉遮光紙片

直到1897年，科學(xué)家們才歸納出了光合作用的反應(yīng)式：二氧化碳＋水＋光→氧＋有機(jī)物＋化學(xué)能，1897年，在人類(lèi)開(kāi)始探索植物生命活動(dòng)原理的一百多年以后，一位名叫佩弗的法國(guó)科學(xué)家，為植物體在光照下的這種重要的合成代謝起了一個(gè)貼切而又響亮的名字──“光合作用”，首次在教科書(shū)中稱(chēng)它為光合作用。PART02光合作用的過(guò)程探究實(shí)驗(yàn)探究光合作用的過(guò)程——知識(shí)儲(chǔ)備——氧氣（O2），無(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，不能燃燒但能助燃（能使帶火星的木條或衛(wèi)生香復(fù)燃），能供給動(dòng)植物呼吸。——二氧化碳（CO2），無(wú)色無(wú)味，氣體，可以1:1的比例溶于水，不能燃燒也不能助燃，不支持動(dòng)物的呼吸，能使澄清的石灰水變渾濁（二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣↓+水）?！宕晗悴莘铀{(lán)（BTB）試劑，通入二氧化碳時(shí)溶液由藍(lán)綠色變?yōu)辄S色，二氧化碳消失后溶液又轉(zhuǎn)成藍(lán)綠色。2.1光合作用的原料——二氧化碳和水藍(lán)綠色暗處理黃色光照處理藍(lán)綠色

向培養(yǎng)金魚(yú)藻的容器中添加BTB試劑→裝置進(jìn)行暗處理→通入大量二氧化碳后封閉→將裝置放到陽(yáng)光下照射30分鐘→觀察現(xiàn)象二氧化碳是光合作用的原料2.1光合作用的原料——二氧化碳和水●探究：二氧化碳是光合作用的原料嗎？（課本P122-123）●材料用具：玻璃鐘罩、氫氧化鈉溶液、盆栽的天竺葵、酒精、碘液、小燒杯、大燒杯、培養(yǎng)皿、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、鑷子、清水●實(shí)驗(yàn)原理：氫氧化鈉+二氧化碳→碳酸鈉+水2.1光合作用的原料——二氧化碳和水●方法步驟：①將兩盆天竺葵放在黑暗處一晝夜；②分別用玻璃鐘罩將兩盆天竺葵罩住，一個(gè)玻璃鐘罩中放入氫氧化鈉溶液，將兩個(gè)裝置同時(shí)放到陽(yáng)光下照射；③分別取兩個(gè)裝置中天竺葵的葉片各一片，放入盛有酒精的小燒杯中，水浴加熱；④清水漂洗后滴加碘液，過(guò)一會(huì)兒再用清水漂洗，觀察葉片顏色變化；⑤實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：放置了氫氧化鈉溶液的裝置中葉片不變藍(lán)色，未放置氫氧化鈉溶液的裝置中葉片變藍(lán)色；⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二氧化碳是光合作用的原料。2.1光合作用的原料——二氧化碳和水

1939年,魯賓和卡門(mén)（美國(guó)）利用同位素標(biāo)記法對(duì)光合作用的原料進(jìn)行了探究：用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使他們分別成為H218O和C18O2→第一組提供H2O和C18O2，第二組提供H218O和CO2→在其他條件相同的情況下，分析兩組實(shí)驗(yàn)釋放的O2情況→現(xiàn)象：第一組產(chǎn)生的氧氣全部是O2，第二組產(chǎn)生的氧氣全部是18O2→結(jié)論：光合作用釋放的氧氣來(lái)自水，水是光合作用的原料。2.2光合作用的產(chǎn)物——氧氣和有機(jī)物（淀粉）①暗（饑餓）處理②葉片遮光在光下照射（設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)）④葉片放入酒精中隔水加熱脫色處理⑤清水漂洗后滴加碘液⑥沖去碘液觀察現(xiàn)象③取下葉片去掉遮光紙片1864年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯：天竺葵暗處理→葉片遮光并在陽(yáng)光下照射→酒精中隔水加熱→漂洗滴加碘液→觀察現(xiàn)象：見(jiàn)光部分變藍(lán)，遮光部分未變藍(lán)淀粉是光合作用的產(chǎn)物2.2光合作用的產(chǎn)物——氧氣和有機(jī)物（淀粉）

用試管收集金魚(yú)藻放出的氣體→將帶有火星的衛(wèi)生香伸入試管內(nèi)→觀察現(xiàn)象：衛(wèi)生香復(fù)燃氧氣是光合作用的產(chǎn)物2.3光合作用的條件和場(chǎng)所——光和葉綠體

銀邊天竺葵在陽(yáng)光下照射→

取一片葉在酒精中隔水加熱→

清水漂洗后滴加碘液→

綠色部分變藍(lán)，銀邊部分未變藍(lán)葉綠體是光合作用的場(chǎng)所1864年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯：天竺葵暗處理→葉片遮光并在陽(yáng)光下照射→置入酒精中隔水加熱→清水漂洗滴加碘液→觀察現(xiàn)象：見(jiàn)光部分變藍(lán)，遮光部分未變藍(lán)光是光合作用的條件PART03光合作用的概念、實(shí)質(zhì)和意義3.1光合作用的概念、實(shí)質(zhì)和意義●概念：綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物（淀粉等物質(zhì)），并釋放出氧氣的過(guò)程。●實(shí)質(zhì)：物質(zhì)轉(zhuǎn)化：簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物→復(fù)雜的有機(jī)物能量轉(zhuǎn)化：

光能→化學(xué)能●意義：（1）將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，完成能量轉(zhuǎn)化；

（2）將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，完成物質(zhì)轉(zhuǎn)化；

（3）維持生物圈中的碳-氧平衡原料——二氧化碳、水條件——光能場(chǎng)所——葉綠體產(chǎn)物——有機(jī)物（儲(chǔ)能）、氧氣PART04光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用4.1光合作用的原理的應(yīng)用——葉鑲嵌葉鑲嵌：相鄰兩節(jié)的葉總是不重疊而成鑲嵌態(tài)，利于每片葉都能接受光照。4.2光合作用的原理的應(yīng)用——合理密植合理密植是指在單位面積上，栽種作物或樹(shù)木時(shí)密度要適當(dāng)，行株距要合理。株距、行距要多少才算合理，必須根據(jù)自然條件、作物的種類(lèi)、品種特性、以及耕作施肥和其他栽培技術(shù)水平而定。合理密植是增加作物產(chǎn)量的重要措施。

在一定范圍內(nèi)，增加農(nóng)作物的密度，擴(kuò)大葉面積，光合作用產(chǎn)物增加，農(nóng)作物產(chǎn)量上升。但密度過(guò)大，葉片相互重疊，株間透光率降低，田間郁蔽，葉片光合作用降低，有機(jī)物質(zhì)積累總量反而減少，農(nóng)作物產(chǎn)量下降。4.4光合作用的原理的應(yīng)用——增加二氧化碳濃度

增加二氧化碳濃度的方法：（1）固體二氧化碳上肥法（干冰氣化法）：是運(yùn)用固體二氧化碳即干冰，在常溫狀態(tài)放熱后升華為氣體開(kāi)展上肥。（2）化學(xué)反應(yīng)法：現(xiàn)階段推廣的關(guān)鍵是用稀硫酸和碳酸氫銨化學(xué)反應(yīng)，生成的二氧化碳能做氣肥應(yīng)用。此方法原材料來(lái)源于廣，成本費(fèi)便宜，操作步驟簡(jiǎn)易，運(yùn)用好用，沒(méi)有污染。（3）氣體燃燒法：氣體燃燒法是運(yùn)用壓縮天然氣、燃?xì)狻⒄右旱热剂先紵斐啥趸?。通常將瓶裝的液化石油氣連接燃燒設(shè)備，在溫室大棚引燃后造成二氧化碳，并且還可給予光線(xiàn)和發(fā)熱量。（4）有機(jī)化合物發(fā)酵法：運(yùn)用人或畜排泄物、農(nóng)作物秸桿、野草根莖等開(kāi)展發(fā)醇時(shí)生成二氧化碳。此方法行之有效,低成本，并且也提升了土壤層中持效肥分，但二氧化碳釋放出來(lái)量不容易調(diào)整操控，難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)該有的濃度值規(guī)定。4.3光合作用的原理的應(yīng)用——提高光照強(qiáng)度PART05總結(jié)轉(zhuǎn)化

思維導(dǎo)圖第一節(jié)

光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣原料——二氧化碳、水條件——光能場(chǎng)所——葉綠體產(chǎn)物——有機(jī)物（儲(chǔ)能）、氧氣物質(zhì)轉(zhuǎn)化：無(wú)機(jī)物→有機(jī)物能量轉(zhuǎn)化：光

能→化學(xué)能應(yīng)用：葉鑲嵌、合理密植、增加二氧化碳濃度、提高光照強(qiáng)度PART06鞏固拓展

夯實(shí)基礎(chǔ)P126頁(yè)練習(xí)1.判斷題××√√（）（1）光合作用的原料是水和二氧化碳。（）（2）植物的每個(gè)細(xì)胞都能進(jìn)行光合作用。（）（3）光合作用的實(shí)質(zhì)是制造有機(jī)物，釋放氧氣，把有機(jī)物里的能量全部釋放出來(lái)。（）（4）合理密植可以保證作物的葉片都能充分地接受光照，又互不遮擋。P126頁(yè)練習(xí)2、3分析題2.請(qǐng)用恰當(dāng)?shù)男问娇偨Y(jié)光合作用的原料、條件、場(chǎng)所和產(chǎn)物。3.右圖是某農(nóng)場(chǎng)溫室大棚中增加二氧化碳濃度的一種儀器，大棚中安裝這種儀器的目的是什么？原理又是什么？

答：大棚中安裝這種儀器的目的是提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。二氧化碳是光合作用的原料之一，增加二氧化碳的濃度有助于提高光合作用的效率，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。該儀器是投放干冰（固態(tài)二氧化碳）用的。光合作用原料條件場(chǎng)所產(chǎn)物二氧化碳、水光葉綠體有機(jī)物、氧氣P126頁(yè)練習(xí)4.分析題4.為證實(shí)“二氧化碳是光合作用合成有機(jī)物必需的原料”，某同學(xué)制定了以下的實(shí)驗(yàn)方案。

（1）用一適當(dāng)大小的玻璃罩罩住一株生長(zhǎng)正常的盆栽綠色植物和一杯氫氧化鈉溶液，密封不漏氣。

（2）將上述植物及裝置放在暗室中“饑餓”，消耗掉葉片內(nèi)貯藏的有機(jī)物。暗室內(nèi)裝有紅色安全燈。

（3）“饑餓”一定時(shí)間后，自暗室中取出，照光若干小時(shí)，使其充分進(jìn)行光合作用。

（4）取一片葉，放入盛有酒精的燒杯中，水浴加熱，使葉綠素溶于酒精中。

（5）將已脫綠的葉片取出，平鋪在一個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)，滴幾滴碘液，檢測(cè)有無(wú)葡萄糖生成的藍(lán)色出現(xiàn)。

該實(shí)驗(yàn)方案有幾處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤并改正。P126頁(yè)練習(xí)4.分析題●本實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，步驟（