1、第1节 光合作用绿色开花植物的生长发育需要哪些物质？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？这些物质来源于哪里？17世纪以前人们认为：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需要的各种物质1.比利时科学家海尔蒙特（比利时科学家海尔蒙特（17世纪上半叶）世纪上半叶）柳苗柳苗2.3 kg干土干土90 kg只浇水只浇水5年后年后柳苗柳苗76.8 kg干土干土89.943 kg实验结果实验结果柳苗质量增加柳苗质量增加74.5 kg土壤质量仅减少了土壤质量仅减少了0.057 kg如果你是海尔蒙特，你会得出什么结论？如
2、果你是海尔蒙特，你会得出什么结论？海尔蒙特得出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柳苗生长所需的物质，并不是由土壤直接转化的，化的，水水才是使植物增重的物质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？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，而对植物生长的影响，而忽略了阳光和空气忽略了阳光和空气对植物对植物生长的影响生长的影响2.英国科学家普利斯特利（英国科学家普利斯特利（1771年）年）为什么蜡烛会熄灭？为什么蜡烛会熄灭？为什么老鼠会死亡？为什么老鼠会死亡？为什么蜡烛
3、没有熄灭？为什么蜡烛没有熄灭？为什么老鼠没有死亡？为什么老鼠没有死亡？普利斯特利得出结论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；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，这是为得出了和普利斯特利完全相反的结论，这是为什么呢？什么呢？3.荷兰科学家英格豪斯（荷兰科学家英格豪斯（1779年）年
4、）绿色植物只有在光下才能净化空气绿色植物只有在光下才能净化空气绿色植物在光照条绿色植物在光照条件下能够释放气体件下能够释放气体绿色植物在没有光绿色植物在没有光照时不能释放气体照时不能释放气体氧气氧气4.瑞士牧师瑟讷比埃（瑞士牧师瑟讷比埃（1782年）年）证明植物在光下放出氧气的同时，还要证明植物在光下放出氧气的同时，还要吸收吸收空气中的空气中的二氧化碳二氧化碳5.瑞士学者索绪尔（瑞士学者索绪尔（1804年）年）发现绿色植物在光下要发现绿色植物在光下要消耗水消耗水6.德国科学家萨克斯（德国科学家萨克斯（1864年）年）暗处理叶片暗处理叶片照光照光碘蒸气熏蒸碘蒸气熏蒸不透光纸不透光纸讨论：讨论：（
5、1）萨克斯为什么要把绿色植物放在暗处几）萨克斯为什么要把绿色植物放在暗处几个小时？个小时？（2）为什么叶片要部分遮光，部分暴露在光）为什么叶片要部分遮光，部分暴露在光下？下？（3）用碘蒸气处理叶片，为什么照光部分显）用碘蒸气处理叶片，为什么照光部分显示深蓝色？示深蓝色？消耗叶片中原有的营养物质消耗叶片中原有的营养物质进行对照进行对照照光部分产生了淀粉，照光部分产生了淀粉，淀粉遇碘变蓝色淀粉遇碘变蓝色1.验证绿叶在光下合成淀粉验证绿叶在光下合成淀粉设置对照实验设置对照实验实验组：无阳光实验组：无阳光对照组：有阳光对照组：有阳光实验步骤实验步骤1.实验前实验前23 d，把盆栽，把盆栽的天竺葵或其他
6、绿色植物的天竺葵或其他绿色植物放于放于暗处暗处。使叶片内原有的淀粉转运使叶片内原有的淀粉转运和消耗掉，以排除原有的和消耗掉，以排除原有的淀粉对实验的干扰，保证淀粉对实验的干扰，保证实验结果所检测到的淀粉实验结果所检测到的淀粉是在实验过程中形成的是在实验过程中形成的实验步骤实验步骤2.在经过黑暗处理的实在经过黑暗处理的实验材料上选验材料上选12片生长健壮片生长健壮的叶片，用不透光纸的叶片，用不透光纸从上、从上、下两面遮盖住叶片的一部下两面遮盖住叶片的一部分分。3.将上述实验材料置于将上述实验材料置于阳光下，使部分遮光的叶阳光下，使部分遮光的叶片接受光照片接受光照23 h。叶片被遮盖的部叶片被遮盖
7、的部分和未被遮盖的分和未被遮盖的部分形成对照部分形成对照实验步骤实验步骤4.摘取一片部分遮光的叶摘取一片部分遮光的叶片，除去不透光纸，放入盛片，除去不透光纸，放入盛有有酒精酒精的小烧杯里（的小烧杯里（酒精要酒精要浸没叶片浸没叶片）。将小烧杯置于）。将小烧杯置于盛有开水的大烧杯中，用酒盛有开水的大烧杯中，用酒精灯精灯水浴加热水浴加热。注意观察叶。注意观察叶片和酒精溶液的颜色变化。片和酒精溶液的颜色变化。讨论：讨论：（1）酒精的作用是什么？）酒精的作用是什么？（2）为什么用酒精灯加热时要水浴加热？）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使绿叶中的色素溶解到酒精中酒精的沸点比水低
8、，如果直接放在火上加热，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绿素的效果也不够好，尤其容易引燃酒精发生危险生危险实验步骤实验步骤5.待叶片由绿色变成黄白色后，取出叶片用清水待叶片由绿色变成黄白色后，取出叶片用清水漂洗。漂洗。6.将漂洗干净的叶片平铺在培养皿中，滴加几滴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，观察叶色的变碘液。片刻后，再用清水洗去碘液，观察叶色的变化。化。讨论：讨论：用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化？用碘液染色后的叶片颜色发生怎样
9、的变化？这种实验结果说明什么？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说明绿叶合成淀粉需要光实验现象实验现象见光部分见光部分+碘液碘液变蓝变蓝遮光部分遮光部分+碘液碘液不变蓝不变蓝合成了淀粉合成了淀粉没有合成淀粉没有合成淀粉实验结论实验结论淀粉是光合作用的产物，淀粉是光合作用的产物，光是光合作用的必需条件光是光合作用的必需条件2.检验光合作用释放氧气检验光合作用释放氧气讨论：讨论：（1）将带火星的卫生香或木条伸入试管后）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？发生什么现象？此现象说明了什么？（2）光合作
10、用产生的助燃气体是什么？）光合作用产生的助燃气体是什么？卫生香或木条复燃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说明光合作用产生的气体具有助燃作用氧气氧气实验结论实验结论氧气是光合作用的产物氧气是光合作用的产物实验步骤：实验步骤：1.斑叶植物斑叶植物光下照射光下照射2 h左右。左右。2.取叶，酒精脱色。取叶，酒精脱色。3.漂洗，滴碘液。漂洗，滴碘液。4.漂洗，观察叶色变化。漂洗，观察叶色变化。5.记录实验结果。记录实验结果。银边翠银边翠银边天竺葵银边天竺葵3.验证植物进行光合作用需要叶绿素验证植物进行光合作用需要叶绿素讨论：讨论：该实验是对照实验吗？该实验是对照实验吗？银边翠银边翠银
11、边天竺葵银边天竺葵白色部分（不含叶绿素）白色部分（不含叶绿素）绿色部分（含叶绿素）绿色部分（含叶绿素）实验现象实验现象 结果结果 植物植物用碘液检验叶片用碘液检验叶片绿色部分绿色部分白色部分白色部分银边翠银边翠银边天竺葵银边天竺葵变蓝变蓝不变蓝不变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝实验结论实验结论植物进行光合作用需要叶绿素植物进行光合作用需要叶绿素叶绿素是谁产生的？叶绿素是谁产生的？叶绿素存在于叶片的什么结构中？叶绿素存在于叶片的什么结构中？绿叶细胞的绿叶细胞的叶绿体叶绿体可能是光合作用的场所可能是光合作用的场所4.检验光合作用需要二氧化碳检验光合作用需要二氧化碳如何设置对照实验？如何设置对照实验？实验组
12、：无二氧化碳实验组：无二氧化碳对照组：有二氧化碳对照组：有二氧化碳如何创造无二氧化碳的环境条件呢？如何创造无二氧化碳的环境条件呢？水水氢氧化氢氧化钠溶液钠溶液一一二二吸收二氧化碳吸收二氧化碳无二氧无二氧化碳化碳有二氧有二氧化碳化碳实验现象实验现象实验结论实验结论植物进行光合作用需要二氧化碳植物进行光合作用需要二氧化碳装置一：叶片不变蓝装置一：叶片不变蓝装置二：叶片变蓝装置二：叶片变蓝光合作用光合作用原料：原料：条件：条件：产物：产物：场所：场所：水、二氧化碳水、二氧化碳光照光照氧气、淀粉等有机物氧气、淀粉等有机物叶绿体叶绿体叶叶 镶镶 嵌嵌爬山虎爬山虎苎麻苎麻仔细观察菠菜叶，叶片由哪些基仔细观
13、察菠菜叶，叶片由哪些基本的结构组成？本的结构组成？_表皮、叶肉、叶脉表皮、叶肉、叶脉下表面下表面上表面上表面为什么不同的叶片总是上表面颜为什么不同的叶片总是上表面颜色深、下表面颜色浅呢？色深、下表面颜色浅呢？1.制作叶片的临时切片制作叶片的临时切片a.将一片叶片放在载将一片叶片放在载玻片上。玻片上。abcdb.用手捏紧用手捏紧并排的并排的两个刀片两个刀片，切割载玻片，切割载玻片上的叶片。上的叶片。c.把刀片夹缝中的叶把刀片夹缝中的叶片薄片放入盛有清水的片薄片放入盛有清水的培养皿中。重复几次，培养皿中。重复几次，每切一次，刀片要蘸一每切一次，刀片要蘸一次水。次水。d.用毛笔蘸出最薄的一片，用毛笔
14、蘸出最薄的一片，制成临时切片。制成临时切片。2.观察叶片的结构观察叶片的结构在低倍镜下找出薄而比较完整的叶片部在低倍镜下找出薄而比较完整的叶片部位，对照教材图位，对照教材图5-8观察叶片的结构，区分观察叶片的结构，区分出上表皮、下表皮、叶肉和叶脉，识别各出上表皮、下表皮、叶肉和叶脉，识别各个部分的细胞结构特征。个部分的细胞结构特征。3.观察叶片的下表皮观察叶片的下表皮a.用镊子撕下一小块植物叶的下表皮，用镊子撕下一小块植物叶的下表皮，制成临时装片。制成临时装片。b.用低倍镜观察叶表皮上成对的呈半月用低倍镜观察叶表皮上成对的呈半月形的保卫细胞。形的保卫细胞。c.画出叶片下表皮上由两个保卫细胞组画
15、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。成的气孔及其相连的几个表皮细胞图。上表皮上表皮下表皮下表皮栅栏组织栅栏组织海绵组织海绵组织气孔气孔保卫细胞保卫细胞叶脉叶脉叶片的结构叶片的结构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？的表皮，表皮细胞的颜色和排列状况如何？讨论：讨论：细胞外壁上有不细胞外壁上有不易透水的角质层易透水的角质层表皮表皮细胞细胞无色透明无色透明排列紧密排列紧密既有利于透光，又可防止叶片过多地既有利于透光，又可防止叶片过多地散失水分，对叶片还有保护作用散失水分，对叶片还有保护作用2
16、.保卫细胞和它周围的细胞在形态、结构和排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？的功能有什么关系？讨论：讨论：保卫保卫细胞细胞气孔气孔表皮细胞表皮细胞气孔闭合气孔闭合气孔张开气孔张开3.叶肉位于上、下表皮之间，接近上表皮的叶肉位于上、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？列方式和内部绿色颗粒数目等方面有什么不同？讨论：讨论：含叶绿体较多含叶绿体较多含叶绿体较少含叶绿体较少叶肉叶肉 栅栏组织
17、栅栏组织（接近上表皮）（接近上表皮）海绵组织海绵组织（接近下表皮）（接近下表皮）细胞呈圆柱形细胞呈圆柱形排列紧密而整齐排列紧密而整齐细胞形状不规则细胞形状不规则排列疏松排列疏松4.叶脉贯穿于叶肉组织中，叶脉细胞的形状叶脉贯穿于叶肉组织中，叶脉细胞的形状和排列方式如何？和排列方式如何？讨论：讨论：叶脉成束分布在叶肉组织之间，是叶片叶脉成束分布在叶肉组织之间，是叶片的的“骨架骨架”，具有支持作用，具有支持作用导导 管管导管是一根中空的管道，导管是一根中空的管道，由许多长形、管状细胞由许多长形、管状细胞组成组成能够输导水和无机盐能够输导水和无机盐导管细胞是死细胞，没导管细胞是死细胞，没有细胞质和细胞
18、核，上有细胞质和细胞核，上下细胞间的细胞壁消失下细胞间的细胞壁消失筛管筛管输导有机物输导有机物筛管由许多管状细胞组筛管由许多管状细胞组成，细胞端壁上有许多成，细胞端壁上有许多筛孔筛孔筛孔筛孔筛管细胞是活细胞筛管细胞是活细胞网状叶脉网状叶脉平行叶脉平行叶脉韭黄韭黄韭菜韭菜韭黄为什么是黄色的？它是如何培育出来的？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，称为绿素，就会变成黄色，称为“韭黄韭黄”叶绿素只有在叶绿素只有在_条件下才能形成。条件下才能形成。没有形成叶绿素时，叶绿体呈没有形成叶绿素时，叶绿
19、体呈_色。色。光照光照白或黄白或黄叶绿体叶绿体水水+二氧化碳二氧化碳 淀粉（贮存能量）淀粉（贮存能量）+氧气氧气 光光条件条件光合作用的反应式：光合作用的反应式：原料原料产物产物场所场所物质转变：物质转变：能量转化：能量转化：无机物（水、二氧化碳）无机物（水、二氧化碳）有机物（淀粉）有机物（淀粉）光能光能化学能化学能绿色植物通过叶绿体利用光能，把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），并且释放氧机物（主要是淀粉），并且释放氧气的过程，叫做光合作用。气的过程，叫做光合作用。玉米白化苗玉米白化苗最终会因不能进行最终会因不能进行光
20、合作用而光合作用而“饿饿”死死肯尼亚大旱肯尼亚大旱很多动物因没很多动物因没有食物而饿死有食物而饿死我们每天都要摄入很多食物我们每天都要摄入很多食物棉棉木材木材橡胶橡胶香料香料药材药材煤煤石石油油天然气天然气O2CO2CO2O2光合作用在生物圈中的作用光合作用在生物圈中的作用 食物来源食物来源 能量来源能量来源 氧气来源氧气来源立体种植立体种植合理密植合理密植产量低产量低 产量高产量高 产量低产量低1.叶片是由叶片是由_、_和和_组成的。组成的。2.在叶片结构的哪些细胞内部有叶绿体？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，而下表面绿为什么叶片上表面绿色深一些，而下表面
21、绿色浅一些？色浅一些？_表皮表皮叶肉叶肉叶脉叶脉叶肉细胞、保卫细胞叶肉细胞、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胞排列疏松，细胞内含叶绿体较少4.如果把绿叶比作如果把绿叶比作“绿色工厂绿色工厂”，它的，它的“车车间间”和和“机器机器”各是什么？动力、原料和产品各是什么？动力、原料和产品又各是什么？又各是什么？“车间车间”：_“机器机器”：_“动力动力”：_“原料原料”：_“产品产品”：_叶绿体叶绿体叶绿素叶绿素光能光能水、二氧化碳水、二氧化碳氧气、淀粉氧气、淀粉
