步步为“赢”生物人教版七上导学案15

第五章绿色植物与生物圈中的碳一氧平衡一、学习目标1．归纳完善对光合作用全过程的认识。举例说明光合作用在农业生产上的应用。2．运用实验法独立设计并完成本章的探究活动。3．认识绿色植物在维持生物圈中的碳—氧平衡方面的重要作用。二、知识概览图三、新课导引在生活中，各种生物的呼吸和燃料的燃烧在时时刻刻消耗着大气中的氧气，同时排出大量的二氧化碳，那么大气中的氧气会不会越来越少，二氧化碳会不会越来越多呢?如果没有出现这种现象，又是谁在维持着生物圈中的碳—氧平衡呢?让我们一起走进教材，共同探讨其中的奥秘吧!四、教材精华知识点一光合作用还产生氧气1．教材第127页“演示实验”全解取一大烧杯，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，试管中的气体充满1／2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快要熄灭的卫生香(或竹签)，遇到金鱼藻在光下释放出的气体，立刻猛烈地燃烧起来，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。例1快要熄灭的火柴，遇到金鱼藻在光下释放出的气体会立刻燃烧起来，这个小实验证明光合作用产生了()A．有机物B．水C．氧气D．二氧化碳解析：氧气能使快要熄灭的火柴重新燃烧，由此可说明光合作用产生了氧气。答案：C知识点二光合作用利用二氧化碳作为原料1．教材第128页“插图”全解教材第128页图Ⅲ—27～图Ⅲ—29是1773年英国科学家普利斯特利做的光合作用需要二氧化碳作原料的著名实验。(1)点燃的蜡烛和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。普利斯特利的这一实验说明了蜡烛燃烧消耗氧气，小白鼠的呼吸需要氧气。(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，植物生长得很好，蜡烛也没有熄灭，这说明植物为蜡烛的燃烧提供了氧气。(3)把一只小白鼠和一盆植物一同放在一个密闭的玻璃罩里，小白鼠和植物都正常地活着，这说明盆栽植物为小白鼠提供了氧气。2．二氧化碳是光合作用的原料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排出的二氧化碳是绿色植物光合作用的原料。而光合作用产生的氧，除了满足植物自己呼吸的需要外，还供给了动物。3．教材第129页“探究”全解(二氧化碳是光合作用必需的原料吗?)这是一个要求独立设计完成的全过程探究的实验，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，向老师请教。下面的探究过程供参考。(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)制定和实施计划：①取甲、乙两套装置(如图3—5—2)，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。②把它们同时放在黑暗处一昼夜，然后一起移到光下。③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。④在A、B叶片上各滴上两滴碘液。注意观察有什么现象产生。⑤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。⑥分析实验现象。因为淀粉遇碘变蓝，这说明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槽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。这一实验进一步说明，二氧化碳是光合作用的原料。(4)结论：光合作用的原料之一是二氧化碳。例2炎热夏季的中午，阳光过强导致气孔关闭，造成光合作用速率降低。其原因是()A．植物吸收不到氧气B．植物吸收不到二氧化碳C．植物吸收不到水D．淀粉无法及时被运走解析：光合作用的原料是二氧化碳和水，水主要由植物的根部吸收，二氧化碳主要通过气孔进入植物体内。夏季中午由于气温大高，气孔关闭，二氧化碳不能进入植物体内，所以光合作用速率降低。答案：B知识点三光合作用与生物圈中的碳—氧平衡1．什么是碳—氧平衡绿色植物在光合作用中制造的氧，超过了自身呼吸作用对氧的需要，其余的氧都以气体的形式排到了大气中；绿色植物还通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡，简称碳—氧平衡。2．绿色植物维持碳一氧平衡作用的实例(1)1个人1天平均吸人25千克的空气，消耗其中约1千克的氧。(2)1公顷树林的叶片总面积约为50000～70000平方米，每天能吸收150～500千克的二氧化碳，放出60～400千克的氧气。由此可见，绿色植物在维持碳一氧平衡方面的作用是多么重要。3．生物圈中碳一氧平衡的现状随着科学技术的发展，各个国家的工业越来越发达，汽车、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，已经出现超出生物圈的自动调节能力的趋势。要改变这一现状，首先要限制二氧化碳的排放量，其次应大量种植和保护绿色植物。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。例3下列植物生理过程中对维持生物圈中的碳—氧平衡具有重要意义的是()A．光合作用B．蒸腾作用C．呼吸作用D．吸收作用解析：植物在光合作用过程中吸收二氧化碳，释放氧气。因此植物的光合作用维持着生物圈的碳一氧平衡。答案：A知识点四光合作用及其在农业生产上的应用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，我们可以归纳出光合作用的反应式为：二氧化碳+水有机物(储存着能量)+氧气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)，并且释放氧气的过程。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转化(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)能量转化：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．光合作用对生物圈的意义(1)光合作用是生物圈中一切动物和人的食物来源。(2)光合作用是空气中氧气的来源。(3)光合作用是人类所用能源的重要来源。5．光合作用在农业生产上的应用在农业生产上，为了更好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①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。②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光合作用的主要原料，空气中二氧化碳浓度一般是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。6．教材第131页“技能训练”全解(分析实验结果)金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进行认真分析，由实验现象入手分析推理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，植物和光源的距离与产生的气泡数呈负相关关系，植物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)如果将这个试管放在黑暗处，试管中将没有气泡冒出。因为金鱼藻在黑暗中无法进行光合作用。例4为提高塑料大棚蔬菜的产量，菜农拟采取以下措施，下列哪项与提高产量无关?()A．合理密植B．适量提高二氧化碳浓度C．适当提高氧气浓度D．适当延长光照时间解析：为了提高蔬菜产量，应该让阳光尽量多地照射到蔬菜上，并且尽量避免蔬菜的相互遮光，要合理密植，以此达到提高单位面积蔬菜产量的目的。增加二氧化碳浓度和适当延长光照时间也能提高光合作用强度，从而提高蔬菜的产量。答案：C五、课堂检测【跟踪训练】1．下列关于光合作用所需原料的叙述，错误的是()A．水是光合作用的原料之一B．二氧化碳和水是光合作用的原料C．光合作用的唯一原料是二氧化碳D．光合作用的原料之一是二氧化碳2．北方的一种生态农业模式是在温室里把种植农作物和养殖动物结合在一起，实现优势互补，收到了很好的经济效益和生态效益。以下关于这种生态模式的说法，不正确的是()A．养殖可以为种植提供有机肥料和二氧化碳B．种植可以为养殖提供丰富的氧气C．冬季养殖可以提高室温，有利于植物的生长D．养殖为种植提供了二氧化碳和水3．严重的干旱可能造成作物颗粒不收。从光合作用的角度来看，这表明光合作用的重要原料是()A．光B．水C．二氧化碳D．适宜的温度4．下列哪项不是植物光合作用的意义?()A．维持大气中的碳一氧平衡B．为其他生物的生活提供氧气C．其他生物生命活动的能量来源D．促进生物圈中的水循环5．图3—5—5中甲为某绿色植物示意图，乙为该植物在夏季晴朗天气时一天内某些生理过程的变化曲线图。请据图分析回答下列问题。(1)从光合作用的过程考虑，图甲中的[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。(2)从呼吸作用的过程考虑，图甲中的[2]代表的物质是。图