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第1节光合作用绿色开花植物的生长发育需要哪些物质？这些物质来源于哪里？17世纪以前人们认为：植物生长在土壤中，一定是从土壤中获得生长需要的各种物质1.比利时科学家海尔蒙特（17世纪上半叶）柳苗2.3kg干土90kg只浇水5年后柳苗76.8kg干土89.943kg实验结果——柳苗质量增加74.5kg土壤质量仅减少了0.057kg如果你是海尔蒙特，你会得出什么结论？海尔蒙特得出结论——柳苗生长所需的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增重的物质海尔蒙特的结论是否完全正确呢？为什么？不完全正确，海尔蒙特只考虑了土壤中物质对植物生长的影响，而忽略了阳光和空气对植物生长的影响2.英国科学家普利斯特利（1771年）为什么蜡烛会熄灭？为什么老鼠会死亡？为什么蜡烛没有熄灭？为什么老鼠没有死亡？普利斯特利得出结论——蜡烛燃烧会污染空气，使小鼠窒息而死；绿色植物则能够净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气当其他科学家重复普利斯特利的实验时，有的人得出了和普利斯特利相同的结论，有的人却得出了和普利斯特利完全相反的结论，这是为什么呢？3.荷兰科学家英格豪斯（1779年）绿色植物只有在光下才能净化空气绿色植物在光照条件下能够释放气体绿色植物在没有光照时不能释放气体氧气4.瑞士牧师瑟讷比埃（1782年）证明植物在光下放出氧气的同时，还要吸收空气中的二氧化碳5.瑞士学者索绪尔（1804年）发现绿色植物在光下要消耗水6.德国科学家萨克斯（1864年）暗处理叶片照光碘蒸气熏蒸不透光纸讨论：（1）萨克斯为什么要把绿色植物放在暗处几个小时？（2）为什么叶片要部分遮光，部分暴露在光下？（3）用碘蒸气处理叶片，为什么照光部分显示深蓝色？消耗叶片中原有的营养物质进行对照照光部分产生了淀粉，淀粉遇碘变蓝色1.验证绿叶在光下合成淀粉设置对照实验实验组：无阳光对照组：有阳光实验步骤1.实验前2~3d，把盆栽的天竺葵或其他绿色植物放于暗处。使叶片内原有的淀粉转运和消耗掉，以排除原有的淀粉对实验的干扰，保证实验结果所检测到的淀粉是在实验过程中形成的实验步骤2.在经过黑暗处理的实验材料上选1~2片生长健壮的叶片，用不透光纸从上、下两面遮盖住叶片的一部分。3.将上述实验材料置于阳光下，使部分遮光的叶片接受光照2~3h。叶片被遮盖的部分和未被遮盖的部分形成对照实验步骤4.摘取一片部分遮光的叶片，除去不透光纸，放入盛有酒精的小烧杯里（酒精要浸没叶片）。将小烧杯置于盛有开水的大烧杯中，用酒精灯水浴加热。注意观察叶片和酒精溶液的颜色变化。讨论：（1）酒精的作用是什么？（2）为什么用酒精灯加热时要水浴加热？使绿叶中的色素溶解到酒精中酒精的沸点比水低，如果直接放在火上加热，不仅酒精蒸发太快，造成浪费，而且溶解叶绿素的效果也不够好，尤其容易引燃酒精发生危险实验步骤5.待叶片由绿色变成黄白色后，取出叶片用清水漂洗。6.将漂洗干净的叶片平铺在培养皿中，滴加几滴碘液。片刻后，再用清水洗去碘液，观察叶色的变化。讨论：用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化？这种实验结果说明什么？见光部分呈深蓝色，遮光部分不变色说明绿叶合成淀粉需要光实验现象——见光部分+碘液→变蓝遮光部分+碘液→不变蓝→合成了淀粉→没有合成淀粉实验结论——淀粉是光合作用的产物，光是光合作用的必需条件2.检验光合作用释放氧气讨论：（1）将带火星的卫生香或木条伸入试管后发生什么现象？此现象说明了什么？（2）光合作用产生的助燃气体是什么？卫生香或木条复燃说明光合作用产生的气体具有助燃作用氧气实验结论——氧气是光合作用的产物实验步骤：1.斑叶植物光下照射2h左右。2.取叶，酒精脱色。3.漂洗，滴碘液。4.漂洗，观察叶色变化。5.记录实验结果。银边翠银边天竺葵3.验证植物进行光合作用需要叶绿素讨论：该实验是对照实验吗？银边翠银边天竺葵白色部分（不含叶绿素）绿色部分（含叶绿素）实验现象——结果植物用碘液检验叶片绿色部分白色部分银边翠银边天竺葵变蓝不变蓝变蓝不变蓝实验结论——植物进行光合作用需要叶绿素叶绿素是谁产生的？叶绿素存在于叶片的什么结构中？绿叶细胞的叶绿体可能是光合作用的场所4.检验光合作用需要二氧化碳如何设置对照实验？实验组：无二氧化碳对照组：有二氧化碳如何创造无二氧化碳的环境条件呢？水氢氧化钠溶液一二吸收二氧化碳无二氧化碳有二氧化碳实验现象——实验结论——植物进行光合作用需要二氧化碳装置一：叶片不变蓝装置二：叶片变蓝光合作用原料：条件：产物：场所：水、二氧化碳光照氧气、淀粉等有机物叶绿体叶镶嵌爬山虎苎麻仔细观察菠菜叶，叶片由哪些基本的结构组成？________________表皮、叶肉、叶脉下表面上表面为什么不同的叶片总是上表面颜色深、下表面颜色浅呢？1.制作叶片的临时切片a.将一片叶片放在载玻片上。abcdb.用手捏紧并排的两个刀片，切割载玻片上的叶片。c.把刀片夹缝中的叶片薄片放入盛有清水的培养皿中。重复几次，每切一次，刀片要蘸一次水。d.用毛笔蘸出最薄的一片，制成临时切片。2.观察叶片的结构在低倍镜下找出薄而比较完整的叶片部位，对照教材图5-8观察叶片的结构，区分出上表皮、下表皮、叶肉和叶脉，识别各个部分的细胞结构特征。3.观察叶片的下表皮a.用镊子撕下一小块植物叶的下表皮，制成临时装片。b.用低倍镜观察叶表皮上成对的呈半月形的保卫细胞。c.画出叶片下表皮上由两个保卫细胞组成的气孔及其相连的几个表皮细胞图。上表皮下表皮栅栏组织海绵组织气孔保卫细胞叶脉叶片的结构1.叶片的上表面和下表面都有由一层细胞组成的表皮，表皮细胞的颜色和排列状况如何？讨论：细胞外壁上有不易透水的角质层表皮细胞无色透明排列紧密既有利于透光，又可防止叶片过多地散失水分，对叶片还有保护作用2.保卫细胞和它周围的细胞在形态、结构和排列方式上有什么不同？保卫细胞的这种特点与它的功能有什么关系？讨论：保卫细胞气孔表皮细胞气孔闭合气孔张开3.叶肉位于上、下表皮之间，接近上表皮的叶肉细胞与接近下表皮的叶肉细胞在形状、排列方式和内部绿色颗粒数目等方面有什么不同？讨论：含叶绿体较多含叶绿体较少叶肉栅栏组织（接近上表皮）海绵组织（接近下表皮）细胞呈圆柱形排列紧密而整齐细胞形状不规则排列疏松4.叶脉贯穿于叶肉组织中，叶脉细胞的形状和排列方式如何？讨论：叶脉成束分布在叶肉组织之间，是叶片的“骨架”，具有支持作用导管导管是一根中空的管道，由许多长形、管状细胞组成能够输导水和无机盐导管细胞是死细胞，没有细胞质和细胞核，上下细胞间的细胞壁消失筛管输导有机物筛管由许多管状细胞组成，细胞端壁上有许多筛孔筛孔筛管细胞是活细胞网状叶脉平行叶脉韭黄韭菜韭黄为什么是黄色的？它是如何培育出来的？韭菜在黑暗中生长，因无阳光供给，不能合成叶绿素，就会变成黄色，称为“韭黄”叶绿素只有在______条件下才能形成。没有形成叶绿素时，叶绿体呈_______色。光照白或黄叶绿体水+二氧化碳淀粉（贮存能量）+氧气光条件光合作用的反应式：原料产物场所物质转变：能量转化：无机物（水、二氧化碳）→有机物（淀粉）光能→化学能绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物（主要是淀粉），并且释放氧气的过程，叫做光合作用。玉米白化苗最终会因不能进行光合作用而“饿”死肯尼亚大旱很多动物因没有食物而饿死我们每天都要摄入很多食物棉木材橡胶香料药材煤石油天然气O2CO2CO2O2光合作用在生物圈中的作用↬食物来源↬能量来源↬氧气来源立体种植合理密植产量低产量高产量低1.叶片是由_____、_____和_____组成的。2.在叶片结构的哪些细胞内部有叶绿体？_______________________________________3.为什么叶片上表面绿色深一些，而下表面绿色浅一些？_____________________________________________________________________________________________________________________表皮叶肉叶脉叶肉细胞、保卫细胞靠近上表皮的栅栏组织细胞排列紧密，细胞内含叶绿体较多；靠近下表皮的海绵组织细胞排列疏松，细胞内含叶绿体较少4.如果把绿叶比作“绿色工厂”，它的“车间”和“机器”各是什么？动力、原料和产品又各是什么？“车间”：____________________“机器”：____________________“动力”：____________________“原料”：____________________“产品”：____________________叶绿体叶绿素光能水、二氧化碳氧气、淀粉