绿色植物与生物圈的碳氧循环.docx

1、绿色植物与生物圈的碳氧循环第三单元 生物圈中的绿色植物第五章 绿色植物与生物圈的碳氧循环本章内容概览本章内容分两节，第一节“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”，通过普利斯特利的实验，了解光合作用是以二氧化碳为原料并产生氧气的过程；为培养科学实验创新能力，让同学们自己设计一个实验来验证“二氧化碳是光合作用的原料”，然后安排演示实验验证光合作用的产物之 一氧气，最后介绍了光合作用原理在农业生产上的应用。第二节“绿色植物的呼吸作用”，以多个演示实验证明了植物的呼吸作用是吸收氧气，放出二氧化碳，分解有机物，释放能量的过程。根据演示实验的结论归纳总结呼吸作用的概念和反应式，并且指出呼吸作用是生物的共同特征。

2、最后，说明了绿色植物在维持生物圈碳氧平衡中的作用。重点难点提示本章重点：(1)光合作用的概念。(2)呼吸作用的过程。本章难点：(1)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？”(2)呼吸作用的实质分解有机物，释放能量。 第一节 光合作用吸收二氧化碳释放氧气学习目标：1. 阐明光合作用的概念。2. 举例说出光合作用原理在农业生产上的应用。知识点一 光合作用利用二氧化碳作为原料（重点 难点）1. 教材第121页“想一想、议一议”答案 海尔蒙特忽略了空气的作用。2. 教材第122页“插图”全解（图3-33） 此图是1773年英国科学家普利斯特利做的有关光合作用的著名实验。

3、(1) 将一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放在密闭的玻璃罩里,结果蜡烛熄灭了，小白鼠也死亡了。(2) 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，结果植物生长得很好，蜡烛也没有熄灭。(3) 把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，结果小内鼠和植物都正常地活着。普利斯特利通过实验得出的结论是: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。后来的科学实验证明，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.教材第122页“探究”全解(二氧化碳是光合作用必需的原料吗？）这是一个要求独

4、立设计完成的全过程探究实验，要根据探究实验的步骤、应注意的一些问题以及探究的实际情况，对探究全过程进行设计。特别是设计对照实验时，变量的选择要和探究的问题相联系。设计探究过程时要和其他同学进行讨论和交流，互相取长补短。有了难以解决的问题，要向老师请教。下面的探究过程仅供参考。(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。(3) 制订和实施计划:取图3-5-2所示的甲、乙两套装置，在小烧杯中各放上一株同样的植物，在甲装置的水槽中放的是氢氧化钠溶液（氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳），乙装置的水槽中放的是清水。把它们同时放在黑暗处一昼夜，然后一起移

5、到光下。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。在A、B叶片上各滴上两滴碘液。注意观察有什么现象产生。预期出现的现象。滴上碘液后我们会发现，A叶片不变蓝，B叶片变蓝了。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中放的是氢氧化钠溶液,乙装置的水槽中放的是清水，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。设计一个探究实验，证明水也是光合作用的原料。提出问题：水是光合作用的原

6、料吗？作出假设：水是光合作用的原料。制订和实施计划：a.在一植物体上选择如图3-5-3所示的甲、乙两片相似的叶片（不要将叶片摘下），把这一植物放在暗处一昼夜，将甲叶片的主叶脉在A处切断，乙叶片不做处理，然后将这株植物移到阳光下。b.一段时间后，将甲、乙两叶片摘下，放在酒精中隔水加热，脱去叶绿素。c.用清水漂洗后在甲、乙两叶片上各滴上两滴碘液。d.观察现象：甲叶片中主叶脉切断的上部遇碘不变蓝，乙叶片遇碘变蓝。甲、乙的唯一区别是曱由于主叶脉被切断，水分不能运到叶片的中上部，而乙没有做处理。结论：水是光合作用的原料。知识点二 光合作用还能产生氧气(重点)1.教材第123页“演示实验”全解取一大烧杯，

7、里面放上金鱼藻，在金鱼藻上罩上一个漏斗，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。再过一段时间，待试管中的气体充满试管容积的1/2左右时将试管取下，这时，将快要熄灭的卫生香（或竹签）迅速插入试管，我们发现，快要熄灭的卫生香（或竹签）立刻猛烈地燃烧起来。2.光合作用产生了氧气。氧气是一种助燃剂。快要熄灭的卫生香(或竹签）遇到金鱼藻在光下释放出的气休。立刻燃烧起来，说明金鱼藻在光下产生了氧气,同时说明氧气是光合作用的产物。知识点三 光合作用及其原理在农业生产上的应用（重点）1.光合作用的表达式根据前面学习的有关光合作用的实验现象及结论，我们可以归纳出

8、光合作用的反应式为：因此，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（图3-5-6）。2.光合作用的原料、产物、条件及场所从光合作用表达式中可以看出，光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是以淀粉为主的有机物和氧气。同时也可以看出，光合作用必须在光下进行，叶绿体是光合作用进行的场所。3.光合作用过程中物质和能量的变化(1) 物质转化:将简单的无机物转化成复杂的有机物，同时释放出氧气。(2) 能最转化:在将无机物转化成有机物的同时，将光能转化成储存在有机物中的化学能。4.光合作用原理在农业生产上的应用在农业生产上，为了更好

9、地促进作物的生长以获得高产，根据光合作用的原理，要有效地保证光合作用进行的各项条件。(1) 充分利用光照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造成浪费，又不至于让叶片相互遮挡，影响光合作用。进行套种(立体种植）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。(2) 增加二氧化碳的浓度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0.5%0.6%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

10、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。(3) 其他方面植物光合作用受诸多因素的影响,最大限度地满足农作物进行光合作用时对水、无机盐、温度、光照等方面的要求，农业生产就能获得丰收。知识点四 分析实验结果1.分析实验结果在科学实验和调查过程中，通过观察、测量收集的大量数值，一般称为数据。运用数学知识加以整理、分析、归纳，然后得出结论，发现其中的规律，提出看法或建议，写出实验研究报告或调查报告，以揭示事物的内在规律，有助于观察后推论的形成。注意分析实验结果和假设之间的关系，假若结果和假设不一致，应重新假设后进行实验。2.教材第125页“技能训练”全解（分析实验结果）金

11、鱼藻在光照下进行光合作用，产生了氧气，在试管中就出现了气泡。根据实验过程中的记录数据认真分析，由实验现象入手分析出现这种现象的原因，从而得出正确的结论。(1) 从表中数据可以看出，金鱼藻和光源的距离远近与其产生的气泡数目呈负相关关系。金鱼藻每分钟产生的气泡越多，说明光合作用越强，因此可以得出结论：光照越强，光合作用也就越强。(2) 如果将这支试管放在黑暗中，试管中没有气泡冒出。因为金鱼藻在黑暗中无法进行光合作用。知识要点梳理综合提升训练1. （2012.四川南充）绿色植物进行光合作用的实质是（ ）A.制造有机物，释放能量 B.分解有机物，储存能量C.制造有机物，储存能量 D.分解有机物，释放能

12、量2. （2012.广东东莞）现将一密闭透明的实验装置(如图3-5-10甲）于晴天的凌晨置于室外，并进行24小时的气体分析测定，得出气体含量的变化曲线(如图3-5-10乙），该气体是（ ）A.氧气 B.二氧化碳 C.水蒸汽 D.氮气3. (2011.湖北十堰)下列农业生产措施中，能提高光合作用效率的是( )A.常松土，勤施肥 B.合理密植，充分利用光照C.温室大棚夜间适当降低室温 D.移栽树苗时，剪去树苗的部分叶片4. (图3-5-11)为某绿色植物示意图，请据图分析回答下列问题。(1)从光合作用的过程考虑，图中的1代表的物质是 , 2代表的物质是 。物质2产生于叶肉细胞的 (结构)中。(2)

13、从蒸腾作用的过程考虑，2代表的物质是 ，该物质是通过叶的 进入大气的。5. (2012，重庆涪陵)叶片是进行光合作用的主要器官。图3-5-12中A、B、C、D表示物质，1、2、3、4、5表示结构；乙是甲的部分结构的放大。请据图回答下列问题。(1)写出下列各标号所代表的物质或结构的名称：A , B 。(2)甲图若表示叶片正在进行光合作用，则光合作用的产物除了C氧气外，还有 。第二节 绿色植物的呼吸作用学习目标1.描述绿色植物的呼吸作用。2.说出呼吸作用是生物的共同特征。3.认同绿色植物有助于维持生物圈中的碳氧平衡。知识点一 绿色植物呼吸作用的过程（重点 难点）1.植物的呼吸作用释放能量(1)教材

14、第127页“演示实验”全解甲瓶中装的是萌发的种子，乙瓶中装的是煮熟的种子（已经没有生命了）。往瓶中各插入一支温度计。过一段时间(约半小时)，我们会发现，插在萌发的种子中的温度计显示的数值升高了，插在煮熟的种子中的温度计显示的数值基本没有变化。 (2)萌发的种子分解有机物释放了能量由实验可知,种子在萌发过程中分解了种子内的有机物，产生了能量，这些能量中的部分供种子生命活动利用，另一部分转变成热能散发出来，使温度计显示的数值升高了。1.植物的呼吸作用产生了二氧化碳(1)教材第128页“演示实验”全解瓶中的种子正在萌发，生命力旺盛。实验开始时将阀门关闭，是防止气体从瓶中溢出。过一段时间，向瓶内注入清

15、水，打开阀门，可以将瓶内气体排挤出去，气体只能沿导流向试管，这时我们看到试管中澄清的石灰水变浑浊。(2)萌发的种子产生了二氧化碳二氧化碳具有使澄清的石灰水变浑浊的特性，实验中澄清的石灰來变浑浊证明种子在萌发过程中产生了二氧化碳。那么这些二氧化碳是从何而来的呢？原来是种子萌发时分解有机物产生的。有机物在彻底分解时不仅能产生二氧化碳，还能产生水。3.植物的呼吸作用需要氧的参与(1)教材第128页“演示实验”全解甲、乙两瓶中，甲瓶装有生命力旺盛的萌发的种子，乙瓶装有等量的没有生命的种子(煮熟的种子，甲、乙两瓶同时放到温暖的地方。24小时以后,将燃烧的蜡烛放入甲、乙两瓶中，甲瓶中的蜡烛熄灭了，而乙瓶中

16、的蜡烛能继续燃烧。(2)萌发的种子需要吸收氧甲瓶中的蜡烛熄灭了，说明甲瓶中没有了氧气；乙瓶中的蜡烛能继续燃烧，说明乙瓶中仍然有氧气。实验证明，萌发的种子在不断地进行呼吸作用，吸收氧气,并在氧气的参与下将有机物分解成二氧化碳和水。(3)教材第127页“想一想，议一议”答案 不科学。有光照时，绿色植物同时进行光合作用和呼吸作用，可以更新居室内的空气。在黑暗中，绿色植物的光合作用停止，呼吸作用仍在进行,会消耗居室内的氧气，将二氧化碳排放到居室中，影响居室内的空气质量。4.呼吸作用(1) 概念细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫呼吸

17、作用。在植物体中，凡是有生命的细胞都在进行呼吸作用，都在不断地分解有机物。(2) 实质有机物分解，释放能量。(3) 表达式有机物(储存着能量十氧气二氧化碳十水十能量(4) 原料、产物及场所从呼吸作用的表达式可以看出，呼吸作用的原料是有机物和氧气，产物是二氧化碳和水。细胞中的线粒体是进行呼吸作用的主要场所，是细胞中的能量转换器。(5) 物质和能量变化1. 物质转化:将有机物分解为简单的无机物水和二氣化碳2. 能量转化：将储存在有机物中的化学能释放出来。5.呼吸作用在生产和生活方面的应用在不同的细胞、不同的生命时期，呼吸作用的强弱是有差别的。呼吸作用的强弱常常是生命活动强弱的标志，影响着植物体的生

18、长发育，关系到农作物的产量和品质。(1) 深耕松土给农作物深耕松土可增加土壤中氧气的含量，根部氧气供应充足时，呼吸作用旺盛，有利于根的生长和对宠机盐等养料的吸收。(2) 增加昼夜温差在温室中栽培瓜果蔬菜时，适当降低夜间温度；可减少植物呼吸作用对有机物的消耗，达到提高农作物中营养物质含量的目的。(3) 延长水果、蔬菜的储藏时间储藏农作物产品时，应尽量降低呼吸作用强度，减少有机物的消耗。因此采用降低环境温度、减少氧气含量的方法可延长水果、蔬菜的储藏时间。6.教材第129页“旁栏思考题”答案因为生命活动越旺盛的器官，呼吸作用就越强，以便为生命活动提供充足的能量。因此，幼嫩的叶比衰老的叶呼吸作用强，花

19、比叶的呼吸作用强。知识点二 呼吸作用是生物的共同特征在生物圈中，绿色植物进行光合作用制造的有机物除了为自己所用之外，还通过食物链进入其他生物体内，参与构建箕他生物体，并为其他生物的生命活动提供能量。在这些生物体内，有机物的利用是通过呼吸作用来完成的，和绿色植物分解有机物提供能量的方式是样的，所以说呼吸作用是生物的共同特征，其实质都是有机物分解，释放能量。知识点三 光合作用与生物圈中的碳氧平衡(难点)1.碳一氧平衡生物的呼吸作用、自然界中的有机物分解以及燃料的燃烧，都要消耗氧气，排出二氧化碳，而绿色植物通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，释放氧气,这祥就维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡

20、，简称碳氧平衡。2.生物圈中碳氧平衡的现状及应采取的措施随着科学技术的发展，各个国家的工业越来越发达，汽牢、飞机等使用燃料的交通工具越来越多，排入大气中的二氧化碳越来越多，已经出现超过生物圈自动调节能力的趋势。要维持生物圏中的碳氧平衡，一方面应当保护现有森林，并大力植树造林，充分发挥绿色植物消耗二氧化碳、制造氧气的功能；另一方面，要开展国际合作，减少二氧化碳的排放。为了有一个清新的空气环境，我们每个人都应该行动起来，做一名保护环境的带头人。知识点四 推理1.推理推理是从巳知的或假设的事实中引出结论的思维过程，是一个相对独立的思维过程。由于思维活动通常以解决问题为一般形式，因此，推理也常带有解决

21、问题的特点。推理能力是生物科学工作者必须具备的素质之一。2.教材第131页“技能训练”全解(推理)通过对资料的分析可以看出，因为是同一种甜瓜，甲、乙两地的光照条件和栽培措施又基本相同，白天的温度也相同，所以两地的甜瓜通过光合作用制造的有机物的量应该是基本相同的。因为甲地的甜瓜含糖量比乙地的高，所以甲地的甜瓜消耗有机物的量比乙地的少。因为在生物体内只有呼吸作用可以消耗有机物，所以甲地的甜瓜的呼吸作用比乙地的弱。因为甲、乙两地其他条件相同，只有夜间温度有明显差异，甲地的夜间温度比乙地的低，说明环境温度对呼吸作用的强弱有影响。在一定范围内，环境温度越高，植物的呼吸作用就越强。知识要点梳理综合提升训练

22、1. （2012.山东威海）下列不能进行呼吸作用的是（ ）A.萌发的种子 B.晒干的种子 C.煮熟的种子 D.刚收获的种子2. （2012.四川德阳）图3-5-16所示实验装置瓶中是萌发的种子，放在温暖的地方，24小时后，将燃烧的蜡烛放在瓶中会熄灭。下列解释正确的是（ ）A.种子进行呼吸作用消耗氧气，释放二氧化碳民B.种子进行呼吸作用吸收二氧化碳，释放氧气C.种子中有机物被分解，释放能量太少D.种子中有机物被分解，释放出大量水分3. 俄国著名植物生理学家季米里亚捷夫说:它（绿色植物）是窃取天火的普罗米修斯(天神)，它所获取的光和热,不仅养育了地球上的其他生物，而且使巨大的涡轮机旋转，使诗人的笔挥舞。你认为对这段话最准确的诠释是（ ）A.绿色植物能进行光合作用 B.绿色植物能进行呼吸作用C.绿色植物能进行吸收作用 D.绿色植物在生物圈中的作用4. 如图3-5-17所示，瓶中装有萌发的种子。 实验开始时阀门是关闭的。过一段时间后，往瓶内注入清水，并打开阀门，使瓶内气体进入装有澄清石灰水的试管中。请你分析并回答下列问题。(1)试管中澄清的石灰水变得 ； 能使澄清的石灰水发生这种变化的气体是 。(2)该实验说明:种子萌发时释放出了 。(3)科学研究证明，这种气体是种子里的 彻底分解时产生的，同时还产生了 。