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光合作用范文1
1、一切生物體和人類物質的來源(所需有機物最終由綠色植物提供)。
2、一切生物體和人類能量的來源(地球上大多數能量都來自太陽能)。
3、一切生物體和人類氧氣的來源(使大氣中氧氣、二氧化碳的含量相對穩定)。
4、光合作用的應用:農作物扣大棚提高溫度,增強光合作用,增強晝夜溫差使作物糖分積累,如吐魯番的葡萄。
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光合作用范文2
1、光合作用的實質是把CO2和H2O轉變為有機物和把光能轉變成ATP中活躍的化學能再轉變成有機物中的穩定的化學能。
2、總方程式CO2+H2O(光照、酶、葉綠體)(CH2O[1])+O2。二氧化碳+水=光(條件) 葉綠體(場所)有機物(儲存能量)+氧氣。
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光合作用范文3
關鍵詞:光合作用;葉綠素;葉綠體;淀粉;驗證;訓練;操作能力
生物學中教法課程中“綠色植物在光下制造淀粉”一節實驗,是該課程中的一個重要實驗環節。在此實驗過程中,我指導學生獨立思考、規范化操作,取得了良好效果和成功經驗。
(1)目的要求:驗證綠色植物在光下制造淀粉。
(2)材料和用具:天竺葵、蠶豆、小白菜等其它綠色植物(要使實驗收到更好的效果,冬季可采用天竺葵、櫻草、蠶豆等植物,夏季最好采用金蓮花、鳳仙花、小白菜、玉米、錦葵等)。不透光的黑紙、軟木片或馬糞紙等遮光大頭針或回紋針、酒精、碘酒或碘夜、燒杯、大型玻璃杯、玻璃皿、酒精燈、三角架、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、鑷子、火柴。
(3)實驗要點:光合作用的條件——光和葉綠體。
(4)方法步驟:
把供實驗用的盆栽天竺葵或其它綠色植物先移到黑暗而溫暖的地方,以兩天以后,使葉內的淀粉轉變成糖并運送到其他器官里去,另一部分給植物消耗了。總之,葉內的淀粉全部消失以后才能做實驗。
從供實驗用的綠色植物的植株上選擇一片葉,用不透光的紙或軟木片將這片葉的一部分從上下兩面遮蓋,作局部遮光處理。使部分葉片照不到太陽。若用黑紙,就用回紋針把黑紙固定在葉片上夾牢,黑紙的部分必須平貼在葉片上,以防漏光,影響遮光效果。如果沒有黑紙或其它不透光的紙,可用軟木片代替,必須把軟木片剪成大小相同的圓片或其他式樣的小片。把這片葉的一部分,從上下兩面遮蓋起來用大頭針扎緊。再移到陽光下或培養箱的燈光下,最好是強光照射2~3h,若日光不強,可以稍將時間延長一些。然后摘下經太陽照射后的遮光葉片,除去遮蓋物,放在盛有沸水的燒杯中煮三分鐘,殺死葉肉的細胞,使葉綠素容易釋放出來。再放在裝有酒精的燒杯里,隔水加熱,使葉綠素溶解在酒精里。當葉片變成黃色時取出,用清水沖洗以后,放在培養皿上,滴碘酒或碘液,稍過一會兒,再用清水沖掉碘酒或碘液。可以看到經過太陽照射的部分變成了藍色,證明葉內產生了淀粉,遮光的部分沒有變成藍色,證明沒有產生淀粉。由此可見,綠葉只能在光下制造淀粉。
從經過陽光照曬,酒精褪色,并用碘液處理后的天竺葵葉片上,切下變藍的薄片從橫切面上觀察葉肉細胞,要注意,煮過的葉片很軟,不易被切成薄片,可采用鑷子從變藍的葉片上撕下一層表皮,上面帶有少量葉肉細胞,把撕下的部分做成裝片,用顯微鏡觀察,這樣才能比較清楚地看到葉肉內變藍的部分是葉綠體,其他部分沒有變藍。也可用槐或蕎麥的葉進行觀察。如果從變成藍色的天竺葵葉片上撕下一塊表皮,做成裝片,放在顯微鏡下觀察,可以清楚地看到,氣孔的保衛細胞里有變成藍色的小顆粒,那也是葉綠體。
上述幾個實驗都說明,不是葉肉細胞中的任何部分都能形成淀粉,只使其中的葉綠體能夠形成淀粉。如果用銀邊天竺葵、彩葉草、有白色斑點的洋芋或其他植物,也可當作實驗材料。這是因為銀邊天竺葵的葉緣,彩葉草的葉片中央靠近葉柄的部分和洋芋有斑點的部分的細胞內均不含葉綠體,加碘酒后,遮光的部分和不含葉綠體的部分不變藍。不能形成淀粉。這就證明了光合作用需要光,又需要葉綠體。
為了使實驗收到良好的效果,必須采用在光合作用中能較多的制造淀粉的植物作為實驗材料。實驗采用的材料還應該是生長旺盛的植株。如果采不到天竺葵和以上所說的植物的葉,桃樹葉、甘薯葉、吊蘭、葡萄葉也是良好的實驗材料。像洋蔥一類的植物,在光合作用中不積累淀粉,用這樣的植物做實驗是不合適的。有一些植物,如黃楊、冬青的老葉,葉綠素一時不容易溶解在酒精中,用這樣的葉做實驗,即耗費酒精,又拖延時間,也是不合適的。如果沒有合適的植物的葉,最好預先做個預實驗,把一些植物的葉試驗一下,再從中挑選效果明顯的葉用來做實驗。
在進行葉片局部遮光處理時,可以用清晰的照像底片貼在葉片的上面,代替遮光黑紙或其它遮光設備,結果在淡黃色的葉片上出現紫黑色的影像。
本實驗往往由于陰雨天——光太弱,或者班次太多,盆栽天竺葵不足,因缺乏材料而使教學計劃受到影響。還可以采用以下兩種方法:
①將提前部分遮蓋葉片的天竺葵放在強光下照射2~3h左右,把遮光的整個葉片全部摘下,放在培養皿內蓋好,保持葉片新鮮。放置一兩天后再做實驗,也可得到同樣的效果。這樣因葉片離開植物體后,在光下制造的淀粉運不走了,一兩天內葉片自身耗量小,這樣做就不會因上述原因而使已安排的實驗課受到影響。
②對生長在野外地里的植物也可用上述方法提前一天摘回保鮮備用。
(5)注意事項:
①如果要把葉片切成薄片,從橫切面上觀察細胞要注意,煮過的葉片很軟,不易被切成薄片,可該用鑷子從變藍的葉片上撕下一層表皮, 撕下的表皮總能帶有少量葉肉細胞,把撕下的部分做成裝片。用顯微鏡觀察,這樣也能夠較清楚地看到葉內變藍的部分是葉綠體。
②在遮蓋一部分葉片時,由于軟木較厚較重,使用不太方便,可以用錫箔(即包香煙的錫紙)或其他不透光紙。
(6)疑難問題分析:
葉綠體是光合作用制造有機物的場所,而葉綠素是葉綠體中所含的一種色素。正常情況下,由于葉綠素的存在使得植物葉片呈現綠色。葉綠素的形成需要光的作用和較高的溫度條件。假若植物長期生長在暗處,顏色總是淡黃色的。韭黃的生產就是一個典型的實例,處于低溫條件下的植物同樣也不能形成葉綠素,所以深秋里的葉子會由綠變黃。
(7)思考與訓練:
①問答題:
A.為什么供實驗用的植物要放在暗室1~2h ?
B.同在陽光下照射都未被遮蓋的具有白色斑點的葉,為什么原來綠色部分會變藍,而白色斑點部分不變藍呢?
②實驗題:
A.填空題:
綠色植物在光下制造淀粉的實驗:把經過遮光處理的葉片,放在酒精里脫去色素,滴上碘酒,看到遮光部分變成( )色,而未遮光的部分變成( )色,說明( )。把變成藍色的葉片部分做成裝片在顯微鏡下觀察,發現染成藍色的部分,只是葉肉中的()部分,從而說明淀粉是在( )里形成的。
B:驗證綠色植物在光下制造淀粉,其過程包括:
①實驗時摘下一片部分遮光的葉片,除去遮蓋物,放在裝有酒精的小燒杯中,隔水加熱,使葉綠素溶解在酒精里;②在實驗前一天晚上,用不透明的黑紙,把選擇好的一片葉的一部分,從上下兩面遮蓋起來:③在實驗的前三天,把天竺葵或其它綠色植物放在黑暗的地方;④第二天,在強光下照射2~3h后,即可進行實驗;⑤當葉片變成白色時,取出葉片,放在玻璃片上,用清水沖洗;⑥然后滴上幾滴碘酒。這時候可以看到沒有遮光的部分變成藍色,遮光部分不變色。這個實驗過程的正確順序是()。
A.③②④①⑤⑥ B.②③①④⑥⑤
光合作用范文4
作者:薛婉豫
光合作用和呼吸作用綜合題是最重要的高考壓軸題之一。光合作用和呼吸作用的試題綜合性強、靈活性大,且與農業生產聯系緊密。學生在作答時對這樣的習題覺得很熟悉,能得高分,但對過答案后卻往往是很苦惱,為什么會的內容得不住分呢?下面我從這幾個方面談下自己在教學中的體會。
一、主要的命題角度:①多以坐標曲線、生理過程圖解為背景切入,考查光合作用和呼吸作用的有關知識;②以光合作用和呼吸作用為核心的實驗設計題;③相關計算題。
二、應對策略:
(一)對于曲線、圖解試題,首先,要對光合作用和呼吸作用的過程有徹底、全面的掌握,要以光反應和暗反應的物質變化和能量變化為主線,以影響光合作用的外界因素、葉綠體中色素的種類及吸收光譜等為主要內容,特別注意光合作用與呼吸作用的聯系。其次要注意題干和問題的表述,正確提取解題信息:要辨析清楚相關概念,一般“生產量”、“合成量”、 “制造量”、“實際值”、“葉綠體O2釋放量”等詞表示總光合作用量;“積累量”、“增加量”、“測得值”、“產量”、“葉片O2釋放量”等詞表示凈光合作用量。再次要讀懂曲線表示的含義,包括曲線的起點、交叉點、最高點的含義,并能根據題意正確處理坐標系中橫縱坐標所示數值。最后要注意呼吸速率的大小及變化。一般認為在實驗條件下,如果溫度不變,呼吸速率在光下和黑暗處相等。事實上,相同溫度下,光下與暗處呼吸速率相差很大,有時要專門考慮,做題時需具體分析。
(二)關于實驗設計試題的類型:①對光合作用和呼吸作用產生或釋放的氣體的定性驗證,定量測定和呼吸商的定量測定②對光合作用和呼吸作用發生的場所的驗證等。其解題策略:首先,要明確測定時選取的方法是:酸堿指示劑或觀葉片沉浮法或半葉法或黑白瓶法,其次要仔細審題,確定試題類題,再次,要了解相關方法容易產生的誤區及原因,最后,多練習同類試題,掌握解題規律,提高解題能力。
(三)對于相關計算題,此類題的解題程序可歸納如下:確定是凈光合作用量還是總光合作用量列方程求出第三個量根據需要求出其他物質的量根據需要求出有關物質的質量或體積。
光合作用范文5
1、活動的提出
“光合作用的認識過程”是高中生物新課程《分子與細胞》模塊的重點和難點內容,也是開展探究性活動的基本素材之一。大多數教師對這一內容的處理以講授為主,從海爾蒙特、普里斯特利、英格豪斯、薩克斯到恩格爾曼、魯賓卡門,再到卡爾文,所涉及的科學家與實驗內容較多,受課時影響,教師對科學發現過程和科學方法的介紹往往比較簡單,學生很難對科學家開展具體工作時的思維過程和實驗方法進行深入的思考。從實際的教學效果看,難以激發學生參與科學史探究的熱情。在高中生物教學中,教師應如何突破課時的制約,讓學生真正領悟生命科學史經典實驗的科學方法呢?
筆者將“光合作用的認識過程”中的某些經典實驗通過校本模擬實驗,讓學生走向實驗室,在親歷性的實踐活動中理解光合作用的概念和過程,領悟經典實驗的科學方法和科學精神。
該活動的學習目標是:通過科學史實認識實驗對生物學發展的推動作用;掌握經典實驗設計中的科學方法;學會評述光合作用的認識過程并概述光合作用的實質和意義。
2、活動的設計
2.1 綠色植物光合作用釋放氧氣
模擬英格豪斯的實驗看似簡單,學生根據如圖1所示裝置用排水法收集水藻在光下產生的氣體是卻遇上了許多問題,例如:怎樣安裝收集氣體的裝置?為什么水藻的葉片上明明有氣泡產生,試管里的水卻排不出去?排水法收集到氣體的試管怎樣取出才能避免氧氣溢出?體驗多次的失敗后,活動小組決定對收集氣體裝置可做適當的改進,選擇漏斗口直徑為80 mm的漏斗,將漏斗頸切割至2~3 cm,置于500 mL的燒杯中,適當減少水藻的數量以避免水藻堵塞漏斗口。這些細節的改進大大提高了裝置安裝的成功率。
模擬實驗只需用帶火星的木條檢測收集到的氣體是氧氣即可。
高中生如何在此基礎上進行更多探究,活動小組注意到一定時間內通過排水法所收集到的氣體量,即氧氣的釋放量可作為反映光合作用強度很重要的指標,操作定義為4 h內試管所收集的氧氣的體積,以距試管底部的長度表示。由此設計了一系列的對照實驗:比較黑藻與金魚藻光合作用強度的差異、溶液中NaHCO3濃度對黑藻光合作用的影響、不同光照條件對黑藻光合作用的影響等。表1為不同濃度NaHCO4培養條件下的黑藻氧氣釋放量的記錄表格。
該模擬活動通過改進實驗裝置,降低了操作技能的要求,使大多數學生均能很好地收集到光合作用產生的氣體,并將此作為檢測光合作用強度的因變量運用到其他的探究實驗中。學生通過實驗認識到選擇葉表面積較大的黑藻,加入質量分數為O.8%的碳酸氫鈉溶液,增強光照強度均能促進植物的光合作用。
2.2 綠葉在光下合成淀粉
該活動模擬薩克斯的實驗,教材推薦的是天竺葵,由于天竺葵不易得到,活動小組選擇南方常見葉片較薄的旱金蓮作為實驗的材料。將旱金蓮放到黑暗條件下處理一晝夜后,取其中若干葉片,采取圖2的處理,曝光6 h后檢測曝光部分與遮光部分是否有淀粉生成。實際檢測的結果多與預測不同,這或許與對植株的黑暗與光照處理時間長短有關,可是大多數活動小組發現無論如何調整黑暗與光照的時間,旱金蓮同一葉片的遮光與曝光部分都有淀粉(這可能與旱金蓮淀粉運輸速度較快有關)。那么,應該如何設置對照實驗呢?
既然同一葉片的遮光與曝光部分構成一組對照實驗,能不能在同一植株選擇遮光葉片和曝光葉片進行實驗對照呢?活動小組將旱金蓮植株放到黑暗條件下處理一晝夜后,將部分葉片用黑紙片兩面遮蓋起來,對植株曝光6 h,然后將曝光和遮光的葉片同時摘下,將遮光的葉片去掉一半(以區別照光的葉片)。把兩組葉片放入盛有酒精的小燒杯里,隔水加熱以溶解葉片中的色素,清水漂洗后放到培養皿里。滴加碘液可以觀察到曝光組葉片呈藍色,遮光組未見藍色,這說明光合作用的產物除了氧氣還有淀粉。
改用旱金蓮進行實驗可能產生的誤差,可以通過采摘生長狀況相同的同一部位相似葉齡的葉片進行實驗來減少誤差。
通過這個實驗的多次嘗試,學生對實驗設計中控制無關變量的方法有了切身的體會,從而進一步認識到薩克斯采用天竺葵的同一葉片進行對照實驗的巧妙,并能將該方法很好地遷移到利用同一植株的不同葉片進行實驗對照,提高了實驗設計和實驗分析的能力。
2.3 合成淀粉的場所是細胞的葉綠體
該實驗常規的做法是利用銀邊天竺葵中天然白色部分與綠色部分進行對比,說明只有含葉綠體的綠色部分能合成淀粉。這是一個基于推測的簡單判斷,能否利用顯微鏡真實地感受葉綠體是合成淀粉的產所呢?
由于旱金蓮葉片較薄,可直接剪取少量葉片,在高倍鏡下觀察葉表皮中保衛細胞的葉綠體。取活動
2.2 中檢測到淀粉的曝光組葉片制成臨時裝片觀察葉表皮中保衛細胞的葉綠體,可以清楚地看到被染成藍色的葉綠體,而遮光組的葉表皮中細胞未見明顯藍色的葉綠體。
也有部分學生在遮光組的葉表皮細胞中看到了被染成藍色的葉綠體,通過分析,學生再次認識到對植株的黑暗處理時間可能影響到實驗的結果,并且黑暗處理時間與植株的種類與大小都有一定的關系。該活動也讓學生體驗了“眼見為實”的微觀世界,對生物學知識的認識不再局限于記憶與背誦。
2.4 探究光照強度對光合作用的影響
本實驗傳統的方法是葉片打孔抽氣法,通過調節臺燈與葉片之間的距離或臺燈的瓦數,觀察葉片上浮所需的時間,傳統實驗課堂耗時較多,誤差不容易控制。
本活動采用光合作用測定儀器——U-6400便攜式光合儀對葉片的光合作用進行測定,可以根據一定時間內葉室內C02的變化以及氣體流速、溫度、大氣壓等環境參數來計算光合作用的速率,光合儀能敏感記錄進出葉室的C02濃度的變化,每3 min記錄一次,在短短的30 min中自動生成大量的數據,該活動環節的目的在于培養學生處理大量原始數據及分析實驗結果的能力。
對比進出葉室C02濃度的變化,繪出光照強度與二氧化碳變化量的關系,如圖3所示。
引導學生對該曲線進行分析,可以認識到以下三點:
①光合作用需要光;
②光合作用需要CO2;
③一定條件下,隨光照強度的增強,光合作用也增強。
該活動將傳感器、數據采集器和計算機結合起來,不需黑暗預處理便可測定即時光合作用,高效省時,解決了傳統實驗數據測定不可靠的問題,利用計算機對數據進行初步的處理,得到直觀簡便的圖像,便于學生對實驗數據進行討論,讓學生從多個側面認識光合作用的過程,這種主動積極的建構過程,有利于使知識轉化為個體內在的認知結構,同時該活動也讓學生進一步認識到科學技術對生命科學發展的推動作用。
3、活動的反思
光合作用范文6
光合作用三步方程式:CO2+H2O(光照、酶、葉綠體)(CH2O)+O2。光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有機物,同時釋放氧氣的過程。
綠色植物是指含有葉綠素的非單細胞植物。通常可以理解為顯綠色的植物。綠色植物的葉、莖中葉綠素能進行光合作用,其實質是將二氧化碳和水轉化成糖類時釋放出氧氣及能量。動物要消耗氧氣呼出二氧化碳,必須靠綠色植物進行光合作用維持地球大氣中的氧氣與二氧化碳的平衡。
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