绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡.ppt

第五章绿色植物与生物圈中的碳氧平衡,呼吸作用消耗氧,呼吸作用产生二氧化碳,+能量,呼吸作用过程,有机物+氧气,2400年前，亚里士多德,植物生长的营养来源于土壤,1643年，海尔蒙特,1643年，比利时科学家海尔蒙特把一棵2.3千克重的柳树苗栽种到一个木桶里，桶里盛有事先称过重量的土壤。从此，他只用纯净的雨水浇灌树苗。,？,海尔蒙特：水分是植物体建造自身的原料,光合作用需要,水,1、蜡烛易熄灭、小白鼠易窒息而死。,2、蜡烛不容易熄灭。,3、小白鼠不易窒息而死。,1,1771年，普里斯特利,普里斯特利：绿色植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气,光合作用,有气体参与,当其他人重复普里斯特利的实验时，有的能够成功，有的总是失败。这是什么原因呢？,后来，荷兰科学家英格豪斯,证实了只有在阳光的照射下，普里斯特利的实验才能获得成功。,光合作用,需要光,1779年，英格豪斯,植物“净化”空气的条件,植物“净化”空气的场所,绿色部分,光,氧气能使带火星的木条复燃,光合作用,产生氧气,现象：,1864年德国科学家萨克斯,未遮光部分变成蓝色。,光合作用的产物,淀粉,1880年德国科学家恩吉尔曼,现象：,分析：,在没有空气的黑暗环境中,好氧细菌只集中在被极细光束照射的叶绿体附近。,光线照射部位进行光合作用产生了氧气。,1880年德国科学家恩吉尔曼,在没有空气的光亮环境中,现象：,集中原因：,见光叶绿体部位有氧气的产生。,好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位。,光合作用的场所,叶绿体,小结：1771年，英国科学家普里斯特利通过实验发现：1864年，德国科学家萨克斯通过实验证明：1880年，德国科学家恩吉尔曼通过实验证明：20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门通过实验证明：,植物可以更新空气。,绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。,氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所。,光合作用释放的氧全部来自水。,光合作用的发现史,2400多年前，古希腊亚里士多德植物的根是一张嘴,1643年，比利时海尔蒙特的实验光合作用需要水,1773年，英国普里斯特利的实验光合作用有气体参与,1779年，荷兰英根豪斯的实验光合作用需要光和绿色部分,1864年，德国萨克斯的观察光合作用中合成碳水化合物,1845年，美国卡尔文光合作用把光能化学能,1880年，德国恩吉尔曼光合作用的场所为叶绿素,光合作用动画,叶绿素形成与光合作用,水草的气泡发生试验.,光合作用的实质：,原料：产物：条件：,二氧化碳、水,有机物、氧气,光、叶绿体,光合作用吸收二氧化碳,二氧化碳是光合作用的原料吗？,请你设计实验探究光合作用是否需要二氧化碳。,提示：NaOH溶液能够吸收二氧化碳。,要将植物在黑暗处放一昼夜，再移到光下做实验，这样可避免原有叶片中秋景的有机物的干扰。,看图例是否考虑周全？,实施实验验证假设：绿色植物光合作用吸收二氧化碳,实验设计参考,结论：二氧化碳CO2是光合作用的原料之一,氧气能使带火星的木条复燃,光合作用,产生氧气,注意：为了保证观察演示实验的成功，要注意如下五点。如果教室内光线不够充足，可以用事前准备好的100W或200W白炽灯来照射金鱼藻。选用500ml大号烧杯和柄长10.5cm漏斗。要选新鲜的金鱼藻。在烧杯的清水中可加适量碳酸氢钠，具体做法是每100ml清水加0.1g碳酸氢钠。烧杯中的清水不要太冷，可用2025的温水，以提高光合作用的速度，促进放氧。,尝试设计探究实验计划：“绿色植物光合作用吸收二氧化碳,放出氧气”,光合作用示意图,二氧化碳+水,光能,叶绿体,有机物+氧气,光合作用在农业生产上的应用-合理密植,光合作用的意义,光合作用与碳氧平衡：光合作用的过程很复杂，但至少我们知道了它需要二氧化碳，产生氧气。空气中氧气：20.960%，二氧化碳：0.035%，这叫做碳氧平衡。植物的出现才使得其他生物繁衍生息、生机勃勃成为可能。是植物的光合作用维持了这样美好的和谐的一种平衡。它会不会被打破呢？,人体气体交换,光合作用的意义,1、光合作用制造数量巨大的有机物。（据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物，这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。）2、将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。3、使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。（据估计，全世界所有生物呼吸作用和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000ts(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。）4、对生物的进化具有重要的作用。（在距今20亿至30亿年以前，蓝藻在地球上出现以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。）,圭亚那,97%,芬兰,69%,美国,33%,日本,68%,中国,16.55%,森林覆盖率,为您助力,本世纪初全球森林面积只有8000年前的30%,大气中二氧化碳含量不断上升,为您助力,乱砍乱伐、过度放牧等使森林绿地急剧减少，吸碳制氧量大幅下降,人口、工业、交通工具等迅速增加，耗氧排碳量高速增长,为您助力,人类如果不控制温室气体尤其是二氧化碳气体的排放量,到2025年,地球表面平均温度将升高1,全球温度升高13可能导致海平面上升60厘米100厘米，美国的纽约、日本的东京、泰国曼谷、中国的上海等30多个特大城市将受到严重影响。以中国为例,到2050年,中国沿海可能有近48个城市,9.2万平方千米的土地将受到淹没的危险,大约有6700万人口将要背井离乡。,温室效