2024年秋新北師大版七年級上冊生物課件 第4章 綠色開花植物的生活方式 第1節(jié) 光合作用 第1課時 光合作用的探索

一粒種子可以長成參天大樹。木材燃燒放出的能量可以加熱鍋中的水，最后灶膛里只留下一堆灰燼。構(gòu)成木柴的物質(zhì)主要來自空氣，燃燒時放出的能量是植物固定的太陽能，而灶膛中的灰燼則來自植物生長的土壤……植物不僅神奇、有趣，還是生物圈中最重要的成員。來，讓我們一起探索植物的生活吧。第3單元植物的生活學習目標1.闡明植物通過光合作用和呼吸作用獲得生命活動必需的物質(zhì)和能量，有助于維持生物圈中的碳氧平衡；舉例說明植物通過吸收、運輸和蒸騰作用等生理活動，獲取養(yǎng)分，進行物質(zhì)運輸，參與生物圈中的水循環(huán)；形成生物體的結(jié)構(gòu)與其功能相適應、物質(zhì)變化與能量轉(zhuǎn)化相伴發(fā)生、生物與環(huán)境和諧共生的觀念。第4章綠色開花植物的生活方式學習目標2.基于植物光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等一系列探究和實踐活動，提高提出問題、作出假設、設計實驗、分析結(jié)果與得出結(jié)論等科學探究能力，發(fā)展比較、歸納、演繹、建模、創(chuàng)新等思維能力。使用解剖器具制作臨時裝片、徒手切片等，使用顯微鏡、放大鏡觀察材料，并記錄實驗觀察結(jié)果，發(fā)展規(guī)范的實驗技能。3.討論分析科學家研究光合作用的過程，初步認識科學本質(zhì)；經(jīng)歷探究實踐活動，認同嚴謹求實的科學態(tài)度；參與討論植物光合作用對碳中和的重要貢獻，認同生態(tài)文明觀。第4章綠色開花植物的生活方式4綠色開花植物的生活方式第1節(jié)光合作用第1課時光合作用的探索情景導入觀察思考：圖片說明了珍珠梅的哪些重要生理活動？一粒種子入土可萌發(fā)長成幼苗，一棵幼嫩的小苗是如何長成參天大樹、結(jié)出豐碩的果實的？植物的生長和發(fā)育需要哪些物質(zhì)？這些物質(zhì)又來源于哪里呢？柳苗生長之謎開啟了光合作用的研究歷程

17世紀以前，人們認為植物生長在土壤中，一定是從土壤中獲得生長需要的物質(zhì)。推進新課

17世紀上半葉，比利時科學家海爾蒙特設計了一個簡單又巧妙的實驗，并得出了與前人不同的結(jié)論。5年后柳苗增重74.5kg土壤減少0.057kg結(jié)論：柳苗生長所需要的物質(zhì)，并不是由土壤直接轉(zhuǎn)化的，水才是使植物增重的物質(zhì)。柳苗2.3kg干土90kg76.8kg89.943kg只用純凈的雨水澆灌柳苗，并制作桶蓋防止灰塵落入交流海爾蒙特的實驗結(jié)論完全正確嗎？從植物生活環(huán)境的角度分析植物生長需要的物質(zhì)來源，還應該考慮什么因素？把一支點燃的蠟燭和一只小鼠放到密閉的玻璃罩里，不久蠟燭熄滅了，小鼠死去了。將一支點燃的蠟燭和一盆植物放到一個密閉的玻璃罩里，植物能夠長時間地活著，蠟燭也沒有熄滅。把一盆植物和一只小鼠同時放到一個密閉容器里，植物和小鼠則都能夠正常的活著。1771年，普里斯特利研究空氣實驗普里斯特利的上述實驗都是在光照下進行的。根據(jù)實驗結(jié)果，他認為蠟燭燃燒會污染空氣，使小鼠窒息而死；植物則能夠凈化因蠟燭燃燒或動物呼吸而變得渾濁的空氣。當重復普里斯特利的實驗時，有時成功，有時失敗，甚至有人發(fā)現(xiàn)植物還會更嚴重地污染空氣。為什么會得到不同的實驗結(jié)果？交流1779年，英格豪斯（荷蘭）實驗英格豪斯通過實驗證明植物只有在光照下才能凈化空氣！光照黑暗后來，科學家了解了空氣的組成成分，明確了這種氣體就是氧氣。英格豪斯發(fā)現(xiàn)，光照下的植物能夠釋放氣體，這種釋放氣體的能力在夕陽西下時降低，日落后則完全停止。英格豪斯的實驗結(jié)果說明光合作用的條件是什么？交流科學進展：1782年瑞士瑟訥比埃：植物在光下放出氧氣的同時，還要吸收空氣中的二氧化碳。1804年瑞士索緒爾：植物在光下同時還要消耗水。1864年，薩克斯（德國）實驗暗處理葉片照光碘蒸氣熏蒸把植物放在暗處數(shù)小時，消耗葉片中的部分營養(yǎng)物質(zhì)。然后把一些葉做部分遮擋處理，使葉的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸氣熏蒸這些葉。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葉照光的部分顯示藍色，而遮光的部分不變藍。薩克斯等科學家的實驗使人們認識到，植物在光照下不但能夠釋放氧氣，而且能夠合成淀粉等有機物，供給植物生長發(fā)育等生命活動利用。科學家已經(jīng)證實，遇碘呈現(xiàn)藍色的物質(zhì)是淀粉。

1897年，科學家首次把植物的上述生理活動稱為光合作用。時間科學家實驗成果古希臘亞里士多德植物所需全部物質(zhì)來自______17世紀上半葉比利時的海爾蒙特使植物增重的唯一物質(zhì)是______1771年英國的普利斯特利綠色植物能凈化因燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣1779年荷蘭的英格豪斯綠色植物________才利用二氧化碳，釋放氣體1782年瑞士的瑟訥比埃綠色植物在放出______的同時吸收___________氣體1804年瑞士的索緒爾綠色植物生長需要水1864年德國的薩克斯綠色植物在光下合成______土壤水在光下氧氣二氧化碳淀粉科學家研究光合作用的過程根據(jù)這些科學家的研究結(jié)果，推測光合作用的原料和產(chǎn)物各是什么。交流你能根據(jù)科學家的研究過程，闡述植物生長發(fā)育所需營養(yǎng)物質(zhì)的來源，并對光合作用的原料、條件、產(chǎn)物等作出推測嗎？原料：二氧化碳和水

條件：陽光產(chǎn)物：淀粉和氧氣科學實驗為認識光合作用提供證據(jù)驗證綠葉在光下合成淀粉制訂計劃：設置對照實驗

實驗組：有陽光

對照組：無陽光如何營造有光與無光的對照呢？活動暗處理遮光對照接受光照酒精燈水浴加熱注意！酒精易燃，不可直接在酒精燈上加熱；用酒精燈加熱時要小心，以免被沸水、蒸汽燙傷。脫色完成漂洗滴加碘液觀察上述實驗結(jié)果得知，經(jīng)過部分遮光處理的綠葉遇碘液后，照光部分呈藍色，遮光部分不變藍，表明綠葉合成淀粉需要光。由此可見，淀粉是光合作用的產(chǎn)物，光是光合作用的必需條件。注意！碘液對眼睛和皮膚有刺激，使用時要小心。

1.實驗前為什么要對實驗材料進行黑暗處理？討論使葉內(nèi)原有的淀粉運走耗盡，避免對實驗結(jié)果的干擾。

2.實驗選用的葉，一部分遮光，另一部分不遮光，這兩部分在實驗中各有什么作用？對葉片進行不遮光處理，是檢驗植物合成淀粉是否需要光的主實驗，對葉片進行遮光處理是設置的對照。

3.怎樣解釋實驗中酒精溶液變綠的現(xiàn)象？討論葉綠體中的葉綠素能溶解于酒精，使葉片脫色而使酒精溶液變綠。

4.用碘液染色后，葉顏色發(fā)生了怎樣的變化？實驗結(jié)果說明了什么？葉片不遮光部分變成藍色，葉片遮光部分不變顏色。說明光是植物光合作用合成淀粉的必需條件。

淀粉是光合作用的產(chǎn)物，光是光合作用的必需條件。方法步驟：1.取一個玻璃水槽或大燒杯，注入水，按每100mL水加入0.1g碳酸氫鈉的比例在水中加入適量的碳酸氫鈉，用玻璃棒攪拌，以增加水中二氧化碳的含量。檢驗光合作用釋放氧氣演示

3.取一支盛滿水的試管，用拇指堵住管口，倒轉(zhuǎn)移入玻璃水槽的水中，套在漏斗短頸上，試管內(nèi)要充滿水。2.將采集的金魚藻剪取若干帶頂端的嫩枝，放置在水槽內(nèi)，并使切口的一端向上，然后用短頸漏斗將金魚藻倒扣在水槽里?？梢栽诼┒废旅鎵|上兩個小木條，使漏斗與水槽底部分開。

4.將實驗裝置放在溫暖且陽光充足的環(huán)境里，使金魚藻接受陽光照射。不久，可以看到許多氣泡從金魚藻中放出，并聚集在試管頂端。

5.待收集約1/2管氣體后，在水中用拇指堵住管口，取出試管并立即倒轉(zhuǎn)，使水落到試管的下部。然后，將帶火星的衛(wèi)生香或木條伸入試管中。注意觀察衛(wèi)生香或木條的燃燒情況。

1.將帶火星的衛(wèi)生香或木條伸入試管后發(fā)生了什么現(xiàn)象？此現(xiàn)象說明了什么？討論帶火星的衛(wèi)生香或木條伸入試管后復燃了，說明試管中有助燃氣體。

2.光合作用產(chǎn)生的助燃氣體是什么氣體？氧氣。觀察實驗可看到，帶火星的衛(wèi)生香或木條伸入試管后復燃了。這說明，試管中有足夠的氧氣，這些氧氣是金魚藻在陽光照射下產(chǎn)生的。由此可見，氧氣也是光合作用的產(chǎn)物。氧氣是光合作用的產(chǎn)物。銀邊天竺葵彩葉草銀邊翠觀察下列植物葉片：你發(fā)現(xiàn)了什么問題？這些植物進行光合作用的場所在哪里？目的要求驗證植物進行光合作用需要葉綠素，并推測植物光合作用的場所。材料器具盆栽的銀邊翠（或銀邊天竺葵、彩葉草等斑葉植物），小燒杯，大燒杯，培養(yǎng)皿，三腳架，石棉網(wǎng)，酒精燈，火柴，鑷子，酒精，碘液，水，等等。驗證植物進行光合作用需要葉綠素活動方法步驟1.選一種或幾種斑葉植物放在陽光下照射2h左右。從植物體上摘取2~3片葉，放到盛有酒精的小燒杯里，將小燒杯置于大燒杯中水浴加熱。2.待葉呈黃白色時，取出葉，用水漂洗后放到培養(yǎng)皿里，向葉上滴加碘液。3.用水把葉上的碘液漂洗掉，觀察葉的綠色部分和非綠色部分，將實驗結(jié)果記錄到表格中。植物綠色部分非綠色部分銀邊翠銀邊天竺葵彩葉草藍色黃白色藍色黃白色藍色黃白色注意！酒精易燃，不可直接在酒精燈上加熱；用酒精燈加熱時要小心，以免被沸水、蒸汽燙傷。碘液對眼睛和皮膚有刺激性，使用時要小心。

1.為什么銀邊翠和銀邊天竺葵的葉邊緣不呈綠色？討論因為它們白色的邊緣不含葉綠素。

2.分析實驗結(jié)果，你們小組得出的結(jié)論是怎樣的？銀邊翠、銀邊天竺葵等植物的葉，只有綠色部分在光下合成淀粉，顯然光合作用需要葉綠素。

3.你們小組認為葉肉細胞中光合作用的場所是哪里？討論

在植物細胞中，葉綠素存在于葉綠體內(nèi)，因此，葉綠體是光合作用的場所。葉綠體是光合作用的場所。方法步驟：1.剪取天竺葵（或馬鈴薯、甘薯）帶有5~6片葉的枝條，插入盛有水的小燒杯中，放在暗處2~3天。驗證光合作用需要二氧化碳演示2.在玻璃板上放置一個培養(yǎng)皿，將少量水倒入培養(yǎng)皿里，然后將裝有枝條的小燒杯放進去，用大玻璃瓶罩住培養(yǎng)皿，并在瓶口涂凡士林，防止氣體出入。用同樣的方法做好第二套裝置，但把培養(yǎng)皿里的水換成質(zhì)量分數(shù)為25%的氫氧化鈉（或氫氧化鉀）溶液，該溶液有吸收空氣中二氧化碳的作用。注意！氫氧化鈉（或氫氧化鉀）溶液對人的皮膚和衣服有腐蝕性。操作時，應戴好防護手套和護目鏡，避免溶液接觸皮膚和眼睛，更不能入口。若潑灑出來，要立即用水沖洗。3.將上述兩套裝置移到光下照射2h。然后，揭開大玻璃瓶，從兩個枝條上各取一片葉，經(jīng)酒精脫色處理后，分別檢驗兩片葉中是否有淀粉存在。

1.實驗中觀察到的現(xiàn)象是怎樣的？討論第一套裝置(有二氧化碳)碘液染色后變藍，即有淀粉生成；第二套裝置(無二氧化碳)碘液染色后不變藍色，即無淀粉生成。

2.分析實驗現(xiàn)象并說明光合作用與二氧化碳的關(guān)系。光合作用需要二氧化碳。二氧化碳和水是光合作用的原料。根據(jù)前面的科學探究結(jié)果，可以將光合作用的原料、條件、場所和產(chǎn)物用下面的反應式表示。二氧化碳+水

有機物（貯存能量）+氧氣光葉綠體光合作用把二氧化碳和水合成為貯存了能量的有機物物質(zhì)轉(zhuǎn)變能量轉(zhuǎn)化像這樣，植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成貯存了能量的有機物(主要是淀粉)，并且釋放氧氣的過程，就叫作光合作用。思考與練習1．檢測植物葉片中是否含有淀粉，所用的試劑是（

）。A．酒精B．生理鹽水C．碘液D．清水C2．通過科學家們探索光合作用的歷程，我們可以獲得關(guān)于光合作用的信息。下列有關(guān)光合作用的信息敘述錯誤的是（

）。A．光合作用的原料有二氧化碳和水等B．光合作用能夠產(chǎn)生淀粉，釋放氧氣C．光合作用必須在有光的條件下才能進行D．光合作用晚上也可以進行D3．某同學在對葉片進行脫色的過程中，因操作不當使酒精點燃，正確的做法是（

）。A．用濕毛巾或濕抹布進行覆蓋B．用嘴趕快吹滅燃燒的酒精C．用書本敲打，撲滅燃燒的酒精D．向燃燒的酒精上潑水澆滅A4．在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在蔭蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱為陽生植物；反之則稱為陰生植物。如圖為某園區(qū)四種植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)在不同光照強度下的光合速率曲線，其中最可能屬于陰生植物的是（

）。A．IB．IIC．IIID．IVD5．學習了光合作用后，某同學設計了如圖三組氣密性良好的裝置(氫氧化鈉溶液可吸收環(huán)境中的二氧化碳，碳酸氫鈉溶液可向環(huán)境中釋放二氧化碳)進行相關(guān)實驗。下列敘述錯誤的是（

）。A