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文檔簡介
1、專題五植物的光合作用與碳一氧循環(huán)學生用書P13一、植物的光合作用制造淀粉r教材突破.把盆栽的銀邊天竺葵放在黑暗的地方一晝夜。第 2天,用2張大小相等的鋁 箔在葉片綠色部分的相同位置從上下兩面蓋嚴, 并用大頭針固定,然后放到陽光 下照射,如圖所示。. 4h后,去掉鋁箔,將葉片摘下。.把葉片放到盛有酒精的小燒杯中,水浴加熱,仔細觀察葉片和酒精的顏色變 化。.到葉片褪成黃白色時,取出葉片并用清水洗凈后,滴上碘液。幾分鐘后,用 清水沖掉葉片上的碘液,觀察葉片的顏色是否發(fā)生變化。.分析:(1)葉片部分用鋁箔蓋嚴,其余部分未蓋鋁箔,此處的變量是是否有光照 。葉片的見光部分遇到碘液變成了藍色,而覆蓋鋁箔處未
2、變藍色,這說明葉片的見 光部分產生了 淀粉。這也說明光合作用需要 光照。(2)活動中使用了銀邊天竺葵,此處想要控制的變量是是否有葉綠體 0葉片的綠色部位變藍,而白色部分沒有變藍,這說明光合作用需要一葉綠體 0知能提升.本實驗的巧妙之處在于可一次性驗證植物的光合作用需要光照、需要葉綠體 參與、光合作用產生淀粉三個方面的內容。驗證植物光合作用需要光照的對照組 設置是用鋁箔蓋住部分葉片。驗證植物光合作用需要葉綠體參與的對照組設置是 選用的銀邊天竺葵,其葉片的白色部分沒有葉綠體。驗證植物光合作用產物的方 法是將綠葉用酒精脫色后再用碘液檢查是否有淀粉生成。.實驗前需要對植物進行“饑餓處理”,即將植物置于
3、暗處一晝夜,將葉片中 原有的淀粉轉移或消耗。.綠葉中的葉綠素會影響淀粉的檢驗,所以檢驗淀粉前要去除葉綠素。綠葉脫 色的原理是葉綠素是一種有機色素,易溶于酒精而難溶于水。由于酒精易燃且著 火點低,所以要用水浴加熱。濟考場印證典例1 (2017德州)關于用天竺葵驗證“綠葉在光下制造淀粉”的實驗, 有關說法 錯誤的是(C )A,遮光處理之前要將天竺葵暗處理一晝夜B.實驗中的變量是光,需要在常溫下進行C.實驗結果應該是葉片遮光部分呈藍色D.本實驗能證明光合作用產生淀粉和需要光典例2 (2018連云港)如圖表示用天竺葵“探究陽光在植物生長中的作用”實驗 的部分過程。下列敘述正確的是(D )A .暗處理一
4、晝夜是讓天竺葵內淀粉耗盡B.部分遮光后放陽光下照射1hC.酒精脫色使色素溶解于大燒杯內水中D.該實驗要研究的變量是光照【解析】暗處理一晝夜是讓實驗天竺葵葉片內原有的淀粉轉移或消耗,而不是耗盡;部分遮光后需要在陽光下照射 23h, 1h太短;脫色處理時色素溶解于小燒杯內的酒精中;該實驗要研究的變量是光照,需要“部分遮光”。【命題點分析】本題考查利用天竺葵探究光合作用需要光和光合作用產生淀粉的實驗。暗處理一晝夜是減少天竺葵內原有淀粉對實驗結果的干擾(不能耗盡)。部分遮光后放陽光下照射時間要稍長些才能使結果更明顯。葉綠素是一種有機色素,易溶于酒精難溶于水。該實驗唯一的變量即研究的對象是光照。F突破訓
5、練“驗證綠葉在光下合成淀粉”的實驗中,目的與步驟不相符的是 (C )選項步驟目的A把盆栽的天竺葵置于暗處 23天消耗葉片中原有的有機物B將葉片用不透光紙部分遮光后接受光照23h設置對照實驗C去除紙片后將葉片放入酒精中水浴加熱將葉片煮熟D將漂洗干凈的葉片平鋪在培養(yǎng)皿中,滴加 碘液驗證是否產生淀粉【解析】 去除紙片后將葉片放入酒精中水浴加熱,是去除葉片中的葉綠素,葉綠素難溶于水易溶于酒精、植物的光合作用產生氧氣r教材突破i .在一只燒杯中放入清水,將金魚藻(或其他水生綠色植物)放于 恭 a 水中,將漏斗蓋在金魚藻上。.在漏斗上面罩上盛滿清水的試管,如圖所示。.將整個裝置放在陽光下。注意觀察金魚藻有
6、無氣泡產生。這 些氣泡中的氣體會收集在試管中。當試管中充滿氣體時,用大拇指在水中蓋住試 管口,將試管取出。.將點燃的衛(wèi)生香放入試管,觀察衛(wèi)生香燃燒的情況。你看到的現象是一帶火星的衛(wèi)生香立即猛烈地燃燒起來,這說明光合作用能夠產生氧氣。知能提升.氧氣是光合作用的產物之一,本實驗設計采用水生綠色植物 一一金魚藻進行 光合作用,便于用排水法收集氧氣。.金魚藻是江浙一帶非常常見的一種水生雙子葉被子植物,取材方便(注意:金魚藻不是藻類植物而是被子植物)。.氧氣具有助燃性,能使衛(wèi)生香燃燒更旺,用此方法可檢驗氧氣的存在。.為了使實驗現象更明顯,可在水中加入少量碳酸氫鈉,能釋放二氧化碳以補充水中的光合作用原料一
7、一二氧化碳。實驗時水溫不能太低,溫水更好。F考場印證典例1 (2017日照)用新鮮水綿和好氧細菌(有氧才能生存)制成臨時裝片,用不 同的光束照射水綿。一段時間后,顯微鏡下觀察到細菌由均勻分布變成如圖所示 分布。該實驗不能得出的結論是(B )A.光合作用釋放氧氣B.光合作用吸收二氧化碳C .綠光不利于進行光合作用D.光照不同,光合作用強弱不同【命題點分析】 通過圖示信息可知,用不同的光束照射水綿的不同部位。顯微鏡下觀察發(fā)現,好氧細菌只集中在紅光區(qū)和藍紫光區(qū), 說明此處有利于進行光合 作用產生氧氣;而綠光區(qū)幾乎沒有好氧細菌,說明綠光不適合光合作用。由此可 以得出不同的色光照射下,光合作用強弱不同的
8、結論。而光合作用吸收二氧化碳 在此實驗中無法證明。典例2 (2017邵陽)晚上,將金魚藻放在盛有清水的試管中,將試管先后放在離白 熾燈不同距離處,觀察并記錄試管中產生的氣泡數目, 得到如表所示數據,并將 表中數據轉換成如圖的曲線圖。請回答下列問題:試管離燈的距離(cm)4710203040氣泡數目(個/min)60606025105(1)氣泡中的氣體是金魚藻通過光合作用產生的 一氧氣_。實際上,在本實驗中的光照條件下,金魚藻在進行光合作用的同時還進行了 H 作用,即呼吸_(選填“蒸騰”或“呼吸”)作用。但由于H作用的強度比光合 作用的強度要_(選填“強”或“弱”),所以,此時只檢測到植物的光合
9、作 用。(3)當H作用的強度與光合作用的強度相等時,金魚藻的生理狀況對應曲線圖中的 6點(選填“ E點” “ F點”或“ G點”)。從表中實驗數據可知,若要提高大棚作物的產量,可以采取的措施是適當提 高光照強度?!久}點分析】 光合作用吸收二氧化碳產生氧氣,氧氣微溶于水,因此氣泡中的氣體是金魚藻通過光合作用產生的氧氣。在本實驗的條件下,金魚藻進行光合 作用和呼吸作用,不進行蒸騰作用,因此“金魚藻在進行光合作用的同時還進行 了 H作用”中的H作用即呼吸作用。當呼吸作用的強度比光合作用的強度弱時,只檢測到植物的光合作用。當呼吸作用的強度與光合作用的強度相等時, 光 合作用產生的氧氣被呼吸作用吸收了
10、, 因此沒有氣泡產生,所以金魚藻的生理狀 況對應曲線圖中的G點。根據表中實驗數據可知,若要提高大棚作物的產量,可以采取的措施是適當提高光照強度。r突破訓練(2017昆明)晚上,將金魚藻放在盛有水的試管中,把試管先后放在離白熾燈不同距離處,觀察試管中產生的氣泡數目,統(tǒng)計結果如圖。下列分析錯誤的是(D )A.氣泡越多,說明產生的氧氣越多B.試管與燈的距離為10cm時,產生的氣泡最多,原因是光照較強C.該實驗可以得出的結論是:光照越強,光合作用也就越強D.如果將該試管放在黑暗中,也將會冒出大量氣泡三、植物光合作用需要二氧化碳嗎教材突破本探究活動的任務是:設計并進行實驗,證明植物的光合作用需要二氧化碳
11、。.設計實驗:(1)此項探究中,設計改變的因素是有無二氧化碳 ,最后觀察植物有無淀粉生成。(2)此項探究需要對照實驗嗎?怎樣來設置對照組?需要對照實驗;用饑餓處理過的同一植物的兩組相近葉片, 一組提供二氧化碳,一組不提供二氧化碳, 都置于陽光下照射一段時間后,分別檢測葉片中的淀粉生成情況。(3)如何防止植物吸入空氣中的二氧化碳?將裝有少量氫氧化鈉溶液的透明塑料袋套在實驗葉片上。(4)怎樣的實驗現象可證明植物的光合作用需要二氧化碳? 將實驗組葉片和對 照組葉片都進行酒精脫色處理后滴碘液驗證, 對照葉片變藍色,實驗葉片不變藍 色。.進行實驗:(1)選擇一株生長健康的天竺葵,放在黑暗的地方一晝夜。(
12、2)在植物上選定兩片葉子,按確定的方案控制變量,如圖所示,然后放到陽光 下照射4h0(3)將葉片取下,放入酒精中水浴加熱,再滴加碘液,檢驗是否有淀粉生成。(4)記錄觀察到的實驗現象。.結果分析:你觀察到的實驗現象是:不提供二氧化碳的葉是脫色加碘后不變藍色。分析產生這種現象的原因:透明塑料袋內裝有的氫氧化鈉溶液吸收了二氧化碳,不能為植物光合作用提供二氧化碳。你的結論是:植物的光合作用需要二氧化碳 0.表達與交流:和同學交流你的實驗結論。如果你的實驗無法證明植物光合作用需要二氧化碳, 請仔細分析原因,并和同學討論你將采取的措施。知能提升.氫氧化鈉(NaOH)溶液能吸收二氧化碳氣體,可用來除去二氧化
13、碳氣體。NaOH 具有腐蝕性,實驗中應小心操作。.本實驗的關鍵是如何設置對照實驗,實驗組用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳氣 體,對照組用裝有清水塑料袋也同樣罩起來以保證其他因素都相同。實驗前植物也要進行暗處理,以防止葉片中原有的淀粉對實驗產生干擾。F考場印證典例(2017蘇州)有一種溶液BTB(澳麝香草酚藍)呈藍色,它遇到二氧化碳后變 綠再變成黃色。在A、B兩支試管中加入同樣多的金魚藻,再分別加入等量黃色 的BTB溶液,并在試管口加塞。把 A試管放在適宜的光照下,B試管用黑紙包 住放在暗處。其他條件相同并且適宜。已知陽光不會使BTB溶液變色。一段時問后,觀察兩支試管內的溶液的顏色變化,下列有關敘述正
14、確的是(D )A. A試管內的溶液呈黃色 B. B試管內的溶液呈藍色C.這一實驗說明綠色植物在進行光合作用時,會釋放出氧氣D.這一實驗說明綠色植物在進行光合作用時,需要吸收二氧化碳作原料【解析】A試管放在適宜的光照下,金魚藻進行光合作用吸收二氧化碳,因此A試管內的溶液呈藍色。B試管用黑紙包住放在暗處,金魚藻進行呼吸作用釋放二氧化碳,因此B試管內的溶液會呈黃色。這一實驗說明綠色植物在進行光合作用時,需要吸收二氧化碳作原料而無法說明會釋放出氧氣。r突破訓練(2018杭州拱墅區(qū)二模)英國的朱利安 梅爾奇奧里利用蠶絲和葉綠體發(fā)明了一種 名為“Silk Leaf的人造生物樹葉。該“人造綠葉”在一定環(huán)境條
15、件下能進行光合作用,制氧效率要比普通樹葉高49%,該發(fā)明使生活中處處有綠葉、時時呼吸到 新鮮空氣成為可能。請根據題意完成下列問題:(1) “人造綠葉”在光合作用時,除了產生氧氣外同時還會產生淀粉(或糖類、有機物)_。(2)為確?!叭嗽炀G葉”不斷地產生氧氣,需要不斷提供適宜的光照、二氧化碳、水(任寫2點即可)。(寫出其中兩點即可)【解析】 本題利用“人造綠葉”考查光合作用所需的條件、原料及其產物。四、自然界中的氧循環(huán)和碳循環(huán)、溫室效應教材突破.氧循環(huán)實驗取A、B兩個密閉的玻璃鐘罩,如圖所示,在 A、B鐘罩中分別放入植物和 蠟燭,然后將兩個鐘罩放在陽光充足的地方。(2)實驗中可觀察到 A鐘罩內蠟燭
16、熄滅的時間明顯少于B鐘罩內蠟燭熄滅的時問。(3)B鐘罩內蠟燭燃燒所需的氧氣是來自于植物的光合作用燃燒所產生的二氧化碳可用于植物的光合作用 0從實驗結果你能得出的結論是B鐘罩內由于植物的光合作用使蠟燭燃燒所需的氧氣得以補充,蠟燭燃燒產生的二氧化碳又使植物光合作用的原料得以補充0為了讓B鐘罩內蠟燭能較長時間地燃燒下去,在設置實驗時,應注意 使用較 大的鐘罩,其中放置較多的植物,光照良好.溫室效應實驗取2只塑料杯,各裝1/12清水,在1只盛水的塑料杯上蓋一塊玻璃片。把它們同時放在太陽光下曬1h左右,然后分別測量水溫:蓋玻璃片 的杯內的水溫高。你認為其中的原因是太陽光透過玻璃后,使杯內的水溫升高,而熱
17、量很少能穿透玻璃知能提升.光合作用與呼吸作用存在如下關系:光合作用呼吸作用區(qū)別場所葉綠體所有活細胞原料二氧化碳、水有機物、氧氣條件光后無光皆可產物有機物、氧氣二氧化碳、水能量儲存能量釋放能量聯系相互聯系,相互依存.正常情況下,自然界的碳一氧循環(huán)可通過植物的光合作用及所有生物的呼吸作 用實現相對平衡。自然界中氧氣的消耗與二氧化碳的產生除了生物的呼吸作用 外,還有工業(yè)生產、交通運輸等多個方面。一旦碳 一氧平衡被打破,將引起自然 界的多種異常變化,如溫室效應等。F考場印證典例 自然界中二氧化碳的循環(huán)過程如圖所示:(1)吸收大氣中CO2的環(huán)節(jié)是一綠色植物的光合作用 0(2)由于人類消耗化石燃料的增加和
18、對森林的亂砍濫伐,使空氣中CO2的含量上升,從而導致 溫室效應(或地面吸收的太陽光的熱量)增強,全球氣候變暖。請寫出一條因氣候變暖給人類生存環(huán)境帶來的影響:兩極冰川融化,海平面開高,部分沿海城市被淹沒(或土地沙漠化,農業(yè)減產等,合理即可)。(3)科學家研究得到:海洋是吸收大量 CO2的地方。如果工業(yè)生產產生的 CO2排 放量繼續(xù)以目前速度增加,海洋將成為“酸化的海洋”。請寫出酸化原因的化學方程式:CO2+ HzO=HzCO 3 o(4)科學家目前正在研究將空氣中過量的 CO2和H2在催化劑和適量條件下轉化成-I 催化劑放態(tài)甲醇和水,反應的化學萬程式:CO2+3H2 =甲醇+ H2O。則甲醇的化 適量條件學式是CH4O ?!久}點分析】 綠色植物的光合作用可以吸收二氧化碳,釋放氧氣?!皽厥倚笔谷蜃兣瑑蓸O冰川融化,海平面升高,部分沿海城市淹沒,以及土地沙漠化,農業(yè)減產等。海洋酸化指二氧化碳和水反應生成碳酸, 使海水pH值減小。甲醇的化學式可根據化學反應前后原子的種類和數目不變推出。F突破訓練(2017臺州)紅萍是太空艙中提供 O2和吸收CO2的一種水生植物。當初我國科研 人員為了研究與人共存情況下紅萍的供氧能力,建立了受控密閉試驗艙并放置 18.9m2的紅萍立體培養(yǎng)裝置,設立實驗組和對照組進行多次的地面模擬試驗。密閉艙全天
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