10实验报告环境因素对光合作用强度的影响
【实验设计】为了探究环境因素对黑藻光合作用强度的影
【实验设计】为了探究“环境因素对黑藻光合作用强度的影响”根据所给的材料和用具设计实验。
实验目的：使用气中氧传感器来测量光合作用产生的氧气的量，来探究光照强度、温度、CO2浓度等环境因素对黑藻光合作用强度的影响实验原理：光合作用有强弱，我们用定量的探究单位时间内单位面积叶片放出O2的量，表示光合强度。
随着环境因素的改变植物的光合强度也会发生变化。
在一定范围内适当的提高光照强度，光合速率增加，一定范围内适当的提高CO2浓度,光合速率增加，在一定范围内适当提高温度，光合速率增加。
实验材料和用具：黑藻、装有Windows2000以上操作系统的计算机，数字化信息系统实验室软件，数据采集器，气中氧传感器，60W白炽灯光源（可调亮度台灯），集气瓶，橡胶塞、蒸馏水等。
实验设计一、实验探究：。
二、实验变量：。
（若本实验的自变量是光照强度，则该实验因变量的观察指标是。
利用本实验提供的装置，控制不同光照强度的方法是或。
）三、预期结果及结论：如果那么如果那么如果那么为了使测得的数值更准确，必须进行校正。
校正装置的容器应。
四、教学策略由于课堂时间限制，为了让学生能充分思考与讨论探究课题，我将整个探究过程的“作出假设”和“设计实验”环节放在课前，以课前思考题的形式实施。
再由全班同学交流实验方案，然后顺利完成探究过程的“进行实验”、“分析处理实验结果”、“得出实验结论”、“表达和交流”及“进一步探究”等环节。
五、实验步骤：（以光照强度为例)1、将实验材料和用具按图所示连接好系统及实验装置，打开“教材通用软件”；2、实验前应对气中氧传感器进行校正，并给其约5分钟的稳定时间来适应环境，这样其测量会更加准确；3、实验时，剪取新鲜水生绿色植物（金鱼藻、黑藻、狐尾藻、眼子藻等）的幼嫩枝条约8-10条左右放入集气瓶，枝条剪口端向上，盛适量的水，为了保证水中有充足的二氧化碳，在水中加微量的碳酸氢钠（1升水中加0.5-1克左右），或通过皮管向水里吹气几分钟，同时将水温调节到光合作用最佳温度20℃-25℃；4、将气中氧传感器的探头通过橡胶塞与集气瓶连接完毕，调节探头的高度，使气中氧传感器探头高于水面1—2厘米；注意不要使电极接触到液面；5、，在软件分析界面里设定好采集时间与采集间隔，将其在日光下进行光照，同时打开台灯，对黑藻进行较强光照，点击开始，进行数据采集，采集结束后，将采集到的点绘制曲线；6、再给另一集气瓶盖上密封塞，将氧电极插入广口瓶中，注意不要使电极接触到液面。
探究环境因素对光合作用强度的影响 (2)
创设情景提出问题同学们，我们刚学习了光合作用的过程，了解了光合作用的原理，学习这些生物学理论的价值，在于学以致用，利用相关生物学理论指导生产、生活实践。
例如，提高农作物产量的关键，就是提高作物的光合作用强度。
影响光合作用强度的有外界因素和内部因素。
今天我们就来研究环境因素对光合作用强度的影响。
自主学习一、影响光合作用强度的外界因素？二、测定光合作用强度的指标有哪些？三、参考案例：探究光照强度对光合作用强度的影响1 打孔器取叶片时为什么要避开大的叶脉？让小圆形叶片内的气体逸出的方法？让气体逸出的目的是？真空渗水法三只小烧杯分别倒入20毫升富含二氧化碳的清水，怎样保证含有的二氧化碳相同？怎么调整光照强弱？怎样判断放出氧气的多少？本实验中的自变量、无关变量和因变量？画出本实验的简图（画其中一个装置的简图）3、在台灯的照射下，会发热，会影响实验装置内水的温度吗？如何解决这个问题？3、在实验中，每隔一段时间（大约5分钟），就用注射器吸掉一些温度发生变化的清水，并加入适量相应温度的清水，使水温维持在一定值。
1、本实验是通过哪个指标来判断光合作用强弱的？1、氧气的释放量一、探究“光照强度对光合作用的影响”⑴提出问题：影响光合作用强度的外界因素有：，，，，等。
⑵作出假设：在一定光照强度范围内，光照越强，光合作用越强。
⑶设计实验：材料用具：打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、绿叶（如菠菜叶）思考：如何制造强、中、弱三种强度的光照条件？实验用的小圆叶片必须排出，待其沉入水底，放入处盛有清水的烧杯中，水中必须富含，进行不同强度的光照，观察记录同一时间段内。
从上面的实验现象中，我们能得出的结论是。
合作探究：二、请你重新选择一种环境因素，通过实验探究它对光合作用强度的影响。
实验流程：（详细写出相关的内容）提出问题作出假设设计并进行实验实验现象及分析实验结论教学反思1、成功之处①在教师的指导下，学生通过自主、合作、理性的探究性学习，发展科学探究能力，体现了新课程“倡导探究性学习”的理念。
探究环境因素对光合作用强度的影响最终
探究环境因素对光合作用强度的影响天津市第五中学宋伟一、实验教学目标：1、通过实验过程和结果分析，阐明光合作用的影响因素。
2、依据设计实验的一般原则和实际条件，设计“探究影响光合作用的环境因素”实验方案，并完成相应的实验操作。
3、在互助和交流的活动中，培养质疑、创新的意识和科学严谨求实的态度，提高交流合作的能力。
二、实验内容设计本节课是人教版高中生物必修1《分子与细胞》中的第4个探究实验，该实验中学生自主选择探究内容的空间大。
依据普通高中《生物课程标准》中发展学生科学探究能力的目标要求，本课以“自主质疑-伙伴互助-实例拓展”为主线，通过引导学生自主提出问题、设计和完善实验方案、实验操作等活动体验，突出对学生在课堂探究实验中的积极性、建构性和反思性等能力的培养。
主要活动点有：1、结合生产实际，学生提出探究的问题，培养敢于质疑、发散思维的思维品质。
2、学生依据实验条件与信息，设计、评价和完善实验方案，提高探究能力。
3、学生了解“传感器”在实验和生产中的应用，拓展设计实验的视野，感受技术对生物学研究的意义。
高中学生具备了一定的实验动手能力，但在设计可行性实验方案，合理的控制自变量、选择可观察的因变量、排除无关变量等问题上，仍是弱点，同时也是本节课的教学重点和教学难点。
三、实验环境设计利用我校多媒体生物实验教室，学生以3人自由组合成一个实验小组，依据自己的兴趣和实验条件选择探究的问题，进行光照强度、CO2浓度、温度的探究实验。
四、实验方法设计：1、做预实验，预设和解决实验教学中的问题。
摸索适宜的实验材料和用具，实验操作中的注意事项，并针对问题设置培养学生探究能力的训练点，开发为学生活动提供支持的有效资源，以确保实验的有效进行。
2、任务驱动，激发和支持学生自主解决问题。
教学过程以提高大棚果蔬的产量为背景，引导学生选择探究内容→设计实验方案→展示交流、评议完善实验方案→实施实验、分析结果。
针对学生不能合理的设置自变量和测定因变量等问题，借助媒体手段，提供信息资源，帮助学生达成学习目标。
探究性实验：“环境因素对光合作用强度的影响”
光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度大，蒸腾作用旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育，如人参、三七、胡椒等的栽培，就必须栽培于阴湿的条件下，才能获得较高的产量。
③CO2浓度：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如 CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。
第四组：温度对光合作用强度的影响
（具体实验记录表格省略）
④四个小组交流试验方案，并进行实验操作，得到实验结果后进行分析、评价。
附：“探究教学：环境因素对光合作用强度的影响”参考资料：
影响到光合作用的进程或强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。
①光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。
影响光合作用强度的环境因素及应用
影响光合作用强度的环境因素及应用影响光合作用强度的环境因素及应用一 、探究影响光合作用强度的环境因素及应用、探究影响光合作用强度的环境因素及应用1．实验原理．实验原理植物进行光合作用,吸收CO2,释放O2,由于O2在水中溶解度小,而在叶肉细胞间隙积累,使叶片上浮。
使叶片上浮。
2．实验步骤．实验步骤(1)实验假设:在一定范围内随光照强度的增强,光合作用强度也增强。
光合作用强度也增强。
(2)实验流程（叙述方法步骤）实验流程（叙述方法步骤）4）实验结论：在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度也不断）实验结论：在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度也不断 （小圆形叶片产生的O2 ，浮起的，浮起的 。
5）．变量分析．变量分析(1)此实验的自变量是此实验的自变量是 通过调节台灯与实验材料间的通过调节台灯与实验材料间的 来实现。
(2)此实验的因变量是此实验的因变量是 ,以观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶以观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶 片 作为观察指标。
作为观察指标。
例(2013·上杭高一检测)某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。
取A 、B 、C 、D 四株都有5片叶的小白菜,分别用直径1 cm 的打孔器打出叶圆片10片,并设法抽去叶片内气体使之下沉,置于光下。
取100 100 mLmL 三角瓶4个,编号1～4,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。
下列评价或修正不合理的是( ) 编号 实验处理实验处理 30 30 min min 内上浮叶圆片数(片) 叶圆片来源叶圆片来源 叶圆片数(片) 自来水(mL) NaHCO3(克) 1 A 10 40 0 2 2 B 10 40 1 6 3 C 10 40 3 4 4 D 10 40 5 5 A.自变量二氧化碳浓度的限制不严格自变量二氧化碳浓度的限制不严格B.只要控制光照、温度相同即可只要控制光照、温度相同即可C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果实验材料本身存在的差异会影响实验结果D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处（3）实验结果：）实验结果： 小圆形叶片 加富含CO2的清水 距离距离5CM 光照光照强度强度 叶片浮起数量/时间时间 甲 10 20ml 强 乙 10 20ml 30CM 中 丙 10 20ml 50CM 弱点之间，光合作用强度点之间，光合作用强度 呼吸作用强度；呼吸作用强度； 点处，光合作用强度 呼吸作用强度；呼吸作用强度； 点之后，光合作用强度 呼吸作用强度。
环境因素对光合作用的影响
环境因素对光合作用的影响
光合作用是一种自然现象，它是机体将太阳能转化为化学能的过程。
光合作用在整个生态系统中起着极其重要的作用，它为所有生物的生存提供了能量和营养物质。
但是，环境因素对光合作用的影响非常显著，环境变化会产生不同程度的影响，这也就影响了植物的生长发育和产量。
光照强度是影响光合作用的重要因素之一。
植物的光合作用是依赖光合色素的吸光作用而启动的，当光照强度较弱时，植物的光合作用速度降低，影响植物的能量转化和物质合成功能。
当光照强度较强时，植物的光合作用速度会提高，进而促进植物的生长发育。
因此，适宜的光照强度对植物的生长发育和产量起着至关重要的作用。
水分状况也是一个重要的环境因素，对光合作用有直接的影响。
水分缺乏会导致植物体内水势下降，导致气孔关闭，从而限制CO2进入叶绿体，光合作用受到限制。
虽然有些植物已经适应了干旱环境，但是大多数植物仍然需要足够的水分才能正常进行光合作用。
营养元素是影响光合作用的重要因素之一。
植物的光合作用需要一定的营养元素，特别是氮、磷和钾等营养元素。
如果植物土壤中缺乏这些元素，植物的生长和发育会受到影响，从而导致光合作用受到限制。
相反，如果营养元素供应过度，反而会对植物的生长发育和光合作用产生负面影响。
总之，环境因素对光合作用的影响非常显著，不同的环境因素对光合作用的影响也不同。
科学地调节环境因素，为植物提供适宜的生长环境，对植物的正常生长和发育至关重要。
环境因素对光合作用强度的影响
避免徒长
随叶面积指数的增加，光合作用实际量不
图中A点表示： 再增加
；
原因是： 有很多叶片被遮挡在光补偿点以下
；
提高农作物的光能利用率
1、延长光合作用时间: • 提高复种指数（套种） 2、增加光合作用面积： • 间作套种、合理密植（叶面积系数） 3、提高光合作用效率：改善影响因素
大气中CO2含量一般为 0.03%，如果提高到0.1% 光合速率个以提高一倍左 B 右。
0 A
CO2浓度
二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物。 在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度增大 而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。
c
d
b
e
a
b:CO2的补偿点
c:CO2的饱和点
a—b: CO2太低，农作物消耗光合产物；
应用措施：
①阳生植物应种植在阳光充裕的地方，阴生植物应 种植在荫蔽的地方； ②光强必须达到一定值(一般应该大于光补偿点)。
请分析光下的植物突然停止光照后，其体内 的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止 光反应 光照 停止
[H] ↓
还原
C3 ↑
ATP↓
受阻
C5 ↓
（2）光的波长影响： 色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少 •蓝紫光下： 产物中蛋白质和 脂肪较多；
BC段：光合作用强度大于呼吸作用强度，随光照增强，吸 收CO2的速率逐渐增大。
C点：光的饱和点。在此光照强度下，植物的光合作用强 度最大，此后光照强度不再是限制因素，而CO2浓 度或者温度等其他条件可能是限制因素。
甲
乙
丙 甲图对应 A点 丙图对应 B点
丁
探究环境因素对光合作用强度的影响
探究环境因素对光合作用强度的影响首先，光照强度是影响光合作用的重要因素之一、光照强度越高，光合作用速率越快。
光合作用的第一阶段是光依赖的反应，其中光能被光合色素吸收，并通过光化学反应产生高能反应中间体ATP和还原型辅酶NADPH。
如果光照强度不足，光合色素无法充分吸收光能，光合作用速率受限。
实验证明，光照强度低于一定程度时，光合作用速率会明显下降。
其次，温度也对光合作用的强度产生显著影响。
光合作用的速率在一定温度范围内随温度的升高而增加，达到最大值后开始下降。
这是因为光合作用包括光化学和酶促反应两个阶段，而酶活性在一个适宜的温度范围内最高。
当温度过低时，酶的活性会降低，从而限制了光合作用速率。
当温度过高时，酶的构象发生改变，酶活性降低，甚至失去活性，光合作用受到抑制。
此外，二氧化碳浓度也是影响光合作用强度的重要因素。
二氧化碳是光合作用的底物之一，植物通过植物叶片上的气孔吸收二氧化碳。
当二氧化碳浓度不足时，称为CO2限制。
在CO2限制条件下，光合作用受到限制，速率下降。
实验研究表明，当二氧化碳浓度低于大约150ppm（常态大气中二氧化碳浓度为约400ppm）时，光合作用速率明显减慢。
最后，水的供应也对光合作用产生影响。
水是光合作用反应需要的原料之一，在光化学反应阶段是电子供体。
缺水会限制光合作用速率。
一方面，缺水会导致植物气孔关闭，减少二氧化碳的吸收，从而阻碍光合作用的进行。
另一方面，缺水会使植物组织中贮存的淀粉和糖分解为可溶性糖，以维持细胞渗透压，从而消耗了植物的能量和光合产物。
因此，适量的水供应对光合作用的强度至关重要。
综上所述，环境因素对光合作用的强度产生直接和间接的影响。
光照强度、温度、二氧化碳浓度和水的供应都会影响光合作用的速率。
合理调节这些环境因素，可以最大限度地促进光合作用的进行，提高植物的生长和生产效果。
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实验十环境因素对光合作用强度的影响
一、实验原理：
通过调节实验装置与光源的远近来调节光照强弱。
通过调节实验装置中吹入CO2的时间长短来调节二氧化碳浓度。
利用真空渗水法排出叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。
在光合作用的
过程中植物吸收CO
2并排出O
2
，产生O
2
的多少与光合作用的强度密切相关。
O
2
溶
解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。
因此可依据一定时间内叶片上浮的数量，来比较光合作用的强弱。
二、材料用具:吸管，新鲜菠菜叶片，清水（事先煮沸）。
注射器，台灯，烧杯，镊子，标签纸，培养皿，一次性纸杯，直尺。
三、实验步骤：
（一）光照强度对光合作用强度影响：
1、取新鲜的菠菜叶，用打孔器打出30个直径1cm的小圆形叶片（避开大的叶脉）；
2、将小圆形叶片置于注射器内，将注射器吸入清水后连续抽动几次，抽出叶片中
的气体，将叶片放入黑暗处盛有清水的一次性纸杯中待用（或盛有清水的培养皿中）；
3、取3个烧杯，编号后，分别加入清水40ml，用三根吸管同时向三个烧杯中吹入
等量CO
2
；
4、向三个烧杯中各放入10片已抽去气体的叶片；
5、将3个烧杯分别放到距离台灯10cm、20cm、30cm处，并开始计时，观察并记
录同一时间段内各烧杯中小叶片浮起的数量，完成下表。
四、实验结果
（二）二氧化碳浓度对光合作用强度影响：
1、取新鲜的菠菜叶，用打孔器打出30个直径1cm的小圆形叶片（避开大的叶脉）；
2、将小圆形叶片置于注射器内，将注射器吸入清水后连续抽动几次，抽出叶片中
的气体，将叶片放入黑暗处盛有清水的一次性纸杯中待用（或盛有清水的培养皿中）；
3、取3个烧杯，编号后，分别加入清水40ml，分别吹入CO
2
10秒、20秒、30秒
4、向三个烧杯中各放入10片已抽去气体的叶片；
5、将3个烧杯放到距离台灯10cm处，并开始计时，观察并记录同一时间段内各
烧杯中小叶片浮起的数量，完成下表。
四、实验结果
烧杯编号
处理条件10分钟
上浮数
20分钟
上浮数
30分钟
上浮数距台灯10cm,吹入
1min CO
2
，室温
距台灯10cm，吹入
2min CO
2
，室温
距台灯10cm，吹入
3min CO
2
，室温
练习：
1.生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是( )
2.下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（）
A、增大O2浓度
B、增大CO2浓度
C、增强光照
D、调节室温
E、适时适量的浇水和施肥。