1、第三单元 生物圈中的绿色植物 第三章 绿色植物与生物圈的水循环一、植物对水分的吸收、运输和利用1、水分的吸收根吸收水分的主要部位在根尖的成熟区。成熟区有大量的根毛，增大了根部吸水的表面积，提高了吸水能力。 根毛细胞的细胞壁薄，细胞质少，液泡大，有利于吸水。2、水和无机盐的运输根吸收的水分，通过根、茎、叶中的导管运输到叶肉。筛管把叶片光合作用产生的有机物从上往下输送到植物体的各个部分。 3、 水分的利用根从土壤中吸收的水分，少部分参与光合作用等过程，绝大部分（99%）通过蒸腾作用散失到环境中，该过程中，水分依次经过的主要结构是：根尖成熟区根中的导管茎中的导管叶脉中的导管叶片气孔。二、植物的蒸腾作
2、用1、概念：水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程叫蒸腾作用。蒸腾作用主要通过叶片进行。 蒸腾作用的验证实验：用透明塑料袋包住植物体，下端套在茎的基部，扎紧袋口，然后放到阳光下照射一段时间，塑料袋内壁出现小水珠（图甲）。注意：塑料袋下方不可以套在花盆上（图乙）。2、叶片的结构 （1）说出叶片的基本结构（-） 叶脉：内有导管和筛管，负责运送营养，属于输导组织。 上表皮：无叶绿体，起保护作用，属于保护组织。 叶肉：含叶绿体，属于营养组织。靠近上表皮的是栅栏组织，含叶绿体多；靠近下表皮的是海绵组织，含叶绿体少。 下表皮：无叶绿体，起保护作用，属于保护组织。 气孔：气孔是植物蒸腾作用的“门
3、户”，也是进行气体交换的“窗口”，它是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔，气孔的关闭由保卫细胞控制。（2） 叶片的结构包括表皮、叶肉和叶脉三部分。 陆生植物：气孔数下表皮上表皮；水生植物相反，例如：睡莲。 验证：将一片刚摘下的叶片浸在盛有70左右热水的烧杯中，观察叶片表面会不会产生气泡，如果有气泡，比较叶片正面与背面气泡的数目。 落叶多数正面朝下的原因：栅栏组织密度大于海绵组织的密度。 杨树叶正面颜色深，背面颜色浅的原因：栅栏组织含叶绿体多。 叶片中含有叶绿体的细胞有：叶肉细胞，保卫细胞。保卫细胞所形成的气孔，既能张开又能闭合：当太阳升起的时候，气孔就慢慢张开，此时植物的蒸腾作用逐渐加强；夜幕降
4、临的时候，大多数气孔缩小或者闭合，植物蒸腾作用叶逐渐减弱。 保卫细胞吸水时，气孔张开。保卫细胞失水时，气孔闭合。 影响蒸腾作用的因素：光照、温度、空气湿度、叶片表面空气流动速度。 植物在夏季晴朗天的中午,由于阳光强,气温高,部分气孔关闭，蒸腾作用会下降,光合作用也会减弱导致减产，这种现象在生物学上称之为“午休”现象。3、形成层（1）具分裂能力，属于分生组织，位于木质部和韧皮部之间。（2）木本植物和裸子植物有形成层，茎可逐年长粗，草本植物和单子叶植物无形成层，茎不能长粗。木本植物茎横断面示意图（3）茎的木质部中有导管，是由许多死细胞构成的，运输水。和无机盐，方向从下往上。 构成导管的细胞没有细胞
5、质和细胞核，上下细胞间的细胞壁已经消失，形成了一根中空的管道。（4）茎的树皮中有韧皮部，韧皮部中有筛管，是有许多活细胞构成的，筛管运输有机物，方向从上往下，所以“树怕剥皮，不怕空心”。 割树皮采集橡胶：割断筛管。 环剥树皮树死亡：切断了所有筛管，有机物运不到根。 轻敲树皮则果实更大：筛管向下运输受阻，有机物更多地留在果实中。 红墨水插枝条：染红的是木质部。4、蒸腾作用的意义（1）促进水分的吸收,拉动水分和无机盐在植物体内的运输（如水从低处往高处流）。水和无机盐的运输动力是利用蒸腾作用产生的拉力。（2）降低叶片表面的温度，避免被灼伤。 “大树底下好乘凉”与蒸腾作用等有关。（3）提高大气湿度,增加
6、降水。（4）绿色植物通过蒸腾作用参与生物圈的水循环。5、蒸腾作用的应用（1）移栽植物时根部总是带一个土团是为了保护幼根和根毛，便于成活。（2）移栽植物时选择阴天、傍晚或者剪去一部分枝叶,都是为了降低蒸腾作用，减少水分散失。第四章 绿叶在光下制造有机物一、绿叶在光下制造有机物1、实验步骤（能描述此过程，注意图的正确排序） 暗处理遮光并光照隔水加热去掉黑纸片漂洗滴碘冲洗观察（1）暗处理：先把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜。目的是消耗叶片中原有的淀粉。（2）遮光处理：用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来。目的是进行对照实验。（3）光照:把天竺葵移到阳光下照射几小时后,摘下叶片,去掉遮光的纸片。（4
7、）酒精脱色：把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热。酒精的作用是溶解叶绿素。叶片由原来的绿色变成黄白色。 水浴加热的目的是防止因温度过高而使酒精溢出或燃烧引起安全事故。注意酒精脱色的实验装置，右图中，3代表清水，2代表酒精。（5） 清水漂洗叶片。（洗去酒精）（6）向叶片滴加碘液。（7）用清水冲洗碘液。 （8）观察叶色变化。 2、实验现象: 叶片的见光部分滴加碘液后变成蓝色。叶片的遮光部分滴加碘液后不变蓝。3.实验结论: 淀粉是光合作用的产物。光是绿叶制造有机物不可缺少的条件。 凡是植物的绿色部分，只要细胞中有叶绿体，就能制造有机物。叶片是植物制造有机物的主要器官。叶绿体既是生产有机物的“车间”
8、，也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。二、光合作用的意义：1、有机物用来构建植物体 从细胞水平来看，植物细胞的组成成分除了水和少量的无机盐以外，主要是有机物：细胞壁的主要成分纤维素；细胞膜的主要成分蛋白质和脂质；细胞核中的遗传物质DNA；这些都是有机物。 从器官水平来看，苹果、梨等果实含有丰富的糖类；黄豆和花生种子富含蛋白质和脂肪；芝麻和向日葵种子含有较多的脂肪；甘薯的根、莲藕的茎含有丰富的淀粉。 从个体水平来看，构成植物体干重的绝大部分物质是有机物，只有极少部分是无机盐。2、绿色植物制造的有机物养育了生物圈中的其他生物 绿色植物通过光合作用制造的有机物，不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需
9、要，而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源。 绿色植物制造的有机物，通过食物链、食物网，养育了生物圈中的其他生物。第五章 光合作用与生物圈中的碳氧平衡一、光合作用吸收二氧化碳释放出氧气光合作用的相关实验：1、 海尔蒙特柳树实验：他把一棵2.5千克的柳树苗种在木桶里，每天用雨水浇灌，5年后，柳树质量增加了80多千克，而土壤只减少了不到100g。 海尔蒙特认为柳树增重除了吸收了土壤中少量无机盐外，主要是吸收了大量的水，水是合成柳树体内有机物的原料，忽略了空气中的二氧化碳。2、 普利斯特利的实验：把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到一个密闭的玻璃罩中蜡烛熄灭，小白鼠死亡。分别在两个装置中加一盆
10、植物蜡烛没有熄灭，小白鼠正常活着。 结论：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。3、探究二氧化碳是光合作用必需的原料 提出问题:二氧化碳是光合作用必需的原料吗?作出假设:二氧化碳是光合作用必需的原料。制订并实施计划:把装置甲、乙暗处理后放在阳光下照射；几个小时后分别摘下甲、乙装置中的一片叶片，酒精脱色后滴碘液进行检验。（1）本实验的变量是二氧化碳，氢氧化钠（NaOH）的作用是吸收二氧化碳。对照组是清水组。（2）取自甲、乙装置的叶片经酒精脱色后要滴加碘液来检验是否产生淀粉，结果甲中的叶片仍为黄白色，乙中的叶片变蓝色由此说明二氧化碳是光合作用的原料。 （3）观察放置一段时间的甲、乙
11、两装置的烧瓶内壁上，会发现一些小水珠，这说明植物在进行蒸腾作用。2、探究光合作用产生氧气（1）实验过程:将装有金鱼藻的实验装置放在阳光下, 观察是否放出气泡。等气体充满试管容积的1/2左右时,取出试管,迅速将快要熄灭的卫生香伸进试管口内,观察卫生香的燃烧情况。（2）结果：快要熄灭的竹签重新燃烧起来。（3）结论：说明金鱼藻在光下能够产生氧气。二、植物的光合作用1、光合作用的概念:（结合光合作用文字表达式理解）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。2、光合作用的表达式：3、光合作用的条件：光。4、光合作用的场所: 叶绿体。5、光合作用的
12、原料是：二氧化碳和水。二氧化碳来自空气中,通过叶片的气孔进入叶肉细胞，水来自土壤通过根尖成熟区吸收,由根、茎、叶中的导管运输到细胞）。6、光合作用的产物：有机物和氧气。有机物通过叶脉中的筛管运输到植物体的其他部位，氧气通过叶片的气孔散失到空气中。7、光合作用实质：制造有机物，储存能量。8、光合作用的意义：（1）绿色植物通过光合作用制造的有机物，光合作用的产物养育了其它生物。因此，绿色植物是生态系统中的生产者。（2）绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，产生氧气，维持了生物圈中的碳氧平衡，这一生理活动主要是在叶肉细胞的叶绿体中进行。9、光合作用原理在农业生产上的应用在温室大棚内种植西瓜，
13、为了提高产量，瓜农可以采取以下措施:在农业上可采用合理密植等措施来充分利用光照，提高作物产量。延长光照时间，增大光照强度。温室种植蔬菜可增施气肥或有机肥，以适当提高二氧化碳浓度以提高产量。合理施肥，如在开花结果时应增施磷肥。 正其行，通其风：利于补充光合作用的原料二氧化碳。三、呼吸作用的探究实验（结合呼吸作用表达式理解）实验一：温度计示数增高说明：种子在萌发时放出热量。实验二：澄清石灰水变混浊说明种子萌发进行呼吸作用产生二氧化碳。实验三：蜡烛的熄灭说明种子萌发进行呼吸作用消耗氧气。 在上述实验中,也可以用新鲜的豆苗和用沸水烫过的豆苗来代替,但是一定要注意用不透光的黑色瓶子来进行实验,目的是防止
14、瓶中植物在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,影响实验结果。 验证氧气：带火星的木条（复燃）。 验证淀粉：碘液（变蓝）。 验证二氧化碳：澄清石灰水（变浑浊）。四、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，这个过程叫做呼吸作用。2、呼吸作用表达式是：有机物+氧气 二氧化碳+水+能量3、场所：所有的活细胞（主要在线粒体内 ） 4、条件: 有光无光都可以，白天晚上都能进行。5、原料: 有机物和氧气。 6、产物： 二氧化碳和水。7、实质：分解有机物，释放能量。 8、意义：为生命活动提供能量。9、呼吸作用原理在农业生产上的应用（1）温
15、室种植农作物时，适当降低夜间温度，可以降低呼吸作用，减少有机物的消耗，从而提高农作物产量。（2）贮存粮食种子时采用低温、干燥和通风的方法，贮存蔬菜水果时采用低温保存或覆盖保鲜膜隔绝空气，都是为了降低呼吸作用，减少有机物的消耗。 抑制呼吸作用可简记为：低温、低水、低氧、高二氧化碳。（3）农田适时松土，遇涝排水，主要是为了使根得到充足的氧气，促进根的呼吸作用。（4）土壤板结影响草生长的主要原因是土壤缺少氧气，影响草根的呼吸。五、光合作用和呼吸作用的曲线图1、若此图代表光合作用，则：A是二氧化碳；C是氧气；B是水分；D是有机物。若此图代表呼吸作用，则A是氧气，C是二氧化碳。2、光合作用与呼吸作用强度
16、大小对植物体的影响当光合作用强度大于呼吸作用强度时，有机物的制造量大于消耗量，有机物表现为积累状态；同时，光合作用消耗的二氧化碳量大于呼吸作用产生的量，产生的氧气多于呼吸作用消耗的量，植物表现为吸收二氧化碳、放出氧气。这种情况一般发生在白天。 一天中植物含有机物最多的时刻是傍晚时分，最少的时刻是清晨。 空气中氧气浓度最高的时刻是傍晚时分，最低的时刻是清晨。3、一天24小时内,氧气、二氧化碳、有机物的变化趋势如图所示:根据曲线可知,自然状态下的一天,早晨时氧气和有机物最少，二氧化碳最多；傍晚时氧气和有机物最多，二氧化碳最少。 4、晴天的上午，在一株盆栽的天竺葵上将一分枝的叶片上套上一个透明的塑料
17、袋，扎紧袋口，放在阳光下。(1)一段时间后，打开袋口，迅速把一根将要熄灭的火柴伸进袋内，火柴复燃了，说明袋内的氧气较丰富，这是该植株进行光合作用的结果，该生理作用对维持生物圈中的碳氧平衡起到重要作用。请你将此生理作用的反应式写出来： 。（2）放置一夜后，把袋内的气体通入澄清的石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，说明袋内二氧化碳较丰富，这是植物呼吸作用产生的气体，该生理作用在天竺葵开花后会增强（填“增强”或“减弱”）。(3)塑料袋内出现了一些小水珠，这是由植物体散发出来的由某种气体形成，该气体是水蒸气，它是蒸腾作用的结果。5、植物的二氧化碳吸收量、氧气释放量与光照强度的关系曲线A点：植物不进行光合作用
18、，只进行呼吸作用，消耗氧气和有机物，释放二氧化碳。AB段：植物的光合作用逐渐增强，呼吸作用大于光合作用。B点：二氧化碳吸收量和氧气释放量均为0，即光合作用强度等于呼吸作用强度。BC段：光合作用大于呼吸作用，有机物开始逐渐积累。C点以后：光照强度逐渐增大，但光合作用不再增强。6、植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化曲线光合作用必须在光下才能进行，呼吸作用有光无光均能进行。0时：植物只进行呼吸作用。bc段：植物为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，所以光合作用强度也有所下降。ad段：光照强度较大，光合作用强度大于呼吸作用强度。a、d点：光合作用等于呼吸作用，a点以后有机物开始积累，到d点停止积累有机物，故一昼夜中有机物积累量最多的点是d点。8
