探究光照强度对光合作用强度的影响实验的改进.
“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验的改进
教材中参考案例
探究光照强弱对光合作用强度的影响
一、材料用具：
打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、绿叶（如菠菜叶片）
二、方法步骤：
1. 取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片（注意避
开大的叶脉）。
2. 将小圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留的
空气后，用手堵住注射器前端的小孔缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。
这一步骤可以重复几次。
3. 将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用，这样的
叶片是因为细胞间隙充满了水，所以全部都沉到水底。
4. 取3只小烧杯，分别导入20ml富含二氧化碳的水
5. 分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对3个实验装置进
行中强、中、弱三种光照（3盏40W台灯分别向3个实验装置照射，光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定）。
6. 观察并记录同一时间段内各实验装置中先圆心叶片浮起的数量。
改进：
改进后的装置图片为：
移液管
第一组第二组第三组
改进后的实验分成3组：
第l组用来测呼吸速率，由250 mL医用生理盐水瓶、带刻度的移液管、暗盒组成，瓶中装5 g金鱼藻、250 mL l％NaHCO，溶液和移液管，先将装置放在光下一段时间，以保证瓶内有较充足的氧气。
然后将装置移入暗盒中，测定金鱼藻的呼吸速率。
第2组和第3组用来测定不同光照强度下金鱼藻的净光合速率。
第2组用40 W台灯控制光照强度。
第3组用100 W台灯控制光照强度。
由于台灯光照会释放热量，所以将盐水瓶放入加入清水的大烧杯中，以防止瓶内温度升高而影响实验结果。
然后按下面操作进行实验：
第1步：先读取各移液管液面显示的读数即起始读数。
记入下表中。
同时打开第2组、第3组的台灯，用秒表记时。
第2步：一段时间后，移液管内液面上升，且3个装置中的液面出现差异。
此时，再记录各移液管液面所显示的读数(终止读数。
用起始读数减去终止读数．其差值就是一定时间内瓶内氧气的变化量。
第3步：先关掉台灯，按动秒表记下时间，将终止读数记人表格中，然后计算各组的呼吸速率、净光合速率(即相应光照条件下的氧气变化量以及真光合速率(呼吸速率+净光合速率。
通过上述改进．将实验结果用比较精准的数据表达出来。
并且可计算出金鱼藻的真光合速率、净光合速率以及呼吸速率。
能使学生直观理解相关的概念，有效突破教学难点。
而且，因金鱼藻是阳生植物，光合作用较强，能在短时间内产生较多氧气，实验现象明显。
实验耗时短，提高了课堂效率。
探究光照强度对光合作用强度的影响实验数据记录表
1 2 3
处理方法暗处理置于40W台灯下置于100W台灯下起始读数（ml）
终止读数（ml）
差值（ml）
呼吸速率（ml/h）
净光和速率（ml/l）
真光和速率（ml/l）。
_探究环境因素对光合作用强度的影响_实验改进与教学设计_李俐
义，曲线图中起点、转折点、终点的含义，曲线与
36
生物学通报
2014 年 第 49 卷 第 10 期
纵横坐标及其他曲线的交叉点等， 借此对光合作
用环境因素的影响做深入分析。 由实验结果可以
看 出 ， 选 择 1% NaHCO3 溶 液 的 实 验 效 果 最 佳 ，就 将 此 浓 度 的 NaHCO3 溶 液 运 用 到 课 堂 实 验 中 。 2.4.3 实 施 探 究 活 动 ，突 破 难 点 （活 动 2：“探 究
关键词 环境因素 光合作用强度 实验改进 教学设计 中 国 图 书 分 类 号 ：G633.91 文 献 标 识 码 ：C
“探究环境因素对光合作用强度的影响”是 “光合作用”一节中可以开展的一个探究实验。 该 实验与生产实际联系紧密， 是高中生物学实验教 学的好素材，能培养和提高学生实验设计的能力。 然而在实际教学中，如果按课本内容进行操作，该 实验过程复杂、耗时长、很难在一节课内完成。 笔 者通过改进实验材料和操作方法、优化教学设计， 克服了上述困难，将探究实验融入课堂教学，快速 获得实验结果，收到了良好的效果。 1 原实验不足及改进 1.1 实验材料的不足及改进 教材建议 选 用 菠 菜叶作为实验材料。 但菠菜叶片较薄， 用直径为 1 cm 的 打 孔 器 制 取 的 叶 圆 片 多 会 卷 边 或 破 损 ，很 难保证叶圆片大小一致，且其叶片较小，若全年级 开展相关实验，需要大量实验材料，延长了材料制 备的时间，影响了实验进程。
此方法时， 需用手堵住注射器前端的小孔并缓缓 拉动活塞，重复几次使叶圆片内的气体逸出。实际 操作时， 发现学生一手堵紧注射器前端并握紧注 射器，另一手很难同时拉动注射器活塞，常常是堵 不紧、拉不动，无法快速抽除叶圆片内的气体，影 响课堂实验的进程。
探究光照强度对光合作用的影响
参赛者：杨菊杰 2018年12月7日
一、改装部分：
1、人工编程制作了电子温度计测量光 合作用的温度； 2、增加LED台灯。 3、台灯与装小叶片的烧杯之间安装一 个装满水的大水杯吸收光照产生的热 量，控制无关变量温度使其不变。
二、实验器材、试剂和材料 • 自制电子温度计 自制超声波测距仪 水杯 三个小烧杯 一个大烧杯 镊子 玻璃棒 台灯 • 3%碳酸氢钠 • 新鲜的叶片
四、实验结果：
五、实验结论： 叶片离灯距离越近，光照越强，产 生的氧气越多，叶片上浮的速度越快， 光合作用越强；反之光合作用越弱。
六、自制器材介绍：
（一）、电子温度与Arduino扩展板链接； • （2）3pin连接线连接温度传感器板模块到扩 展版模拟引脚A1； • （3）杜邦线链接LCD显示屏模块，另一端对 应链接扩展板SDA、SCL、GND、5V四个引脚。
三、实验步骤：
• 1．配置3%的氢氧化钠溶液，分别倒入等量的3%的 氢氧化钠溶液进入三个大小相同的烧杯中； • 2、用剪刀剪18片大小相同的正方形的小叶片，避 开叶脉，用针筒将叶片内部的气体抽去后，每个烧 杯中放入6片小正方形叶片，放到黑暗处饥，叶片 下沉； • 3、打开台灯，在台灯与放有小叶片的烧杯中放一 个装满水的水杯，吸收灯光产生的热，三个小烧杯 分别放在离灯距离不同的位置； • 4.观察叶片的上浮情况；
2、硬件清单：
3、编程代码：
（二）、超声波测距仪制作 1、硬件连接 （1）Arduino主控板与Arduino扩展板连接； （2）杜邦线连接LCD显示屏模块，另一端对应连接 扩展板SDA、SCL、GND、5V四个引脚； （3）杜邦线连接超声波模块，另一端对应连接扩展 板GND、5V两个引脚，Trig、Echo引脚分别连接扩展 板A0、A1引脚。
光照强度对光合作用的影响
光照强度对光合作用影响的有关曲线分析安徽省肥西三中韩德义影响光合作用强度的环境因素有很多，如光照强度、二氧化碳浓度、温度、光的成分、水分、矿质元素等，本文就光合作用强度随光照强度的变化而变化的几个坐标图，进行简单地分析。
一、光照强度影响光合作用强度的曲线由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和（称为“表观光合作用强度”）。
如下图：（一）光合作用量在光照条件下，植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在着如下的关系：1．光合作用实际产氧量（叶绿体产氧量）=实测植物氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。
2．光合作用实际CO2消耗量（叶绿体消耗CO2量）=实测植物CO2消耗量+细胞呼吸CO2释放量。
3．光合作用葡萄糖净产量（葡萄糖积累量）=光合作用实际葡萄糖生产量（叶绿体产生或合成葡萄糖量）－细胞呼吸葡萄糖消耗量。
通常情况下，以下几种说法应分别代表不同的光合量。
⑴表示净光合量（表观光合量）①植物（叶片）“吸收”CO2量或实验容器内CO2的减少量②植物（叶片）“释放”O2量或实验容器内O2的增加量③植物（叶片）“积累”葡萄糖量或植物重量（有机物）增加量⑵表示总光合量（实际光合量）①叶绿体“吸收”CO2量②叶绿体“释放”O2量③植物或叶绿体“产生”葡萄糖量（二）图形分析：A点：表示植物处于黑暗处，植物不能进行光合作用只有细胞呼吸，此时，叶绿体不吸收CO2，植物释放的CO2=线粒体释放的CO2，植物外观上表现为从外界吸收O2向外界释放CO2，如下图甲。
AB段：弱光下，植物的细胞呼吸作用＞光合作用，即线粒体所释放的CO2，除一部分被叶绿体捕获用于光合作用外，还有一些CO2将释放到外界，此时植物的外观表现为从外界吸收O 2向外界释放CO2，如图下乙。
B点：此为光补偿点，表示植物制造的有机物量恰好能够补偿呼吸消耗，即光合作用强度=细胞呼吸强度，此时植物在外观上表现为既不吸收CO2也不释放CO2，既不吸收O2也不释放O2，如下图丙。
探究光照强度对光合作用的影响说课 PPT
验
报 告
改进和提升：利用我校正在
建设的探究实验室先进的探
头数据分析系统实验
课标分析
《高中生物课程标准》2017修订版明确要求以提升 生物核心素养为理念，更加注重实践过程，在实践 过程实现跨学科的融合，如“科学、技术、工程、 数学”即STEM理念。本实验尝试运用STEM理念提高 学生的探究素养。
关键词： 核心素养 STEM理念
核心素养的开展现状
2008 2009
2010
无关变量：温度、叶片数量、生理状态等保持一致
误差监测：设置对照试验
实验步骤：
1.用打孔器打出大小相等的圆叶片60-80 片（避开叶的主脉）
2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体， 使叶片沉入水底
3.将烧杯编号1、2、3、4、5、6、7、8组，分别加入 15ml的2% NaHCO3溶液，并各放入10片抽去气体的叶片
叶片上升的数量逐渐多。
探究光照强度对光合作用的影响
一、为什 么进行这
个实验
• 课标分析 • 教材分析、学情分析 • 教学目标、重难点
二、如何 • 实验方法
进行实验
• 实验过程 • 结果分析
三、实验
• 实验报告生成 • 教学反思
效果评价 • 改进提升
试验效果评价
生
反思：以实践操作形式提
成 实
高学生的探究素养
探究光照强度对光合作用 的影响——说课
探究光照强度对光合作用的影响
一、为什 么开展这
个实验
• 课标分析 • 教材分析、学情分析 • 教学目标、重难点
二、如何 • 实验方法
进行验
• 实验过程 • 结果分析
三、实验
• •
实验报告生成 教学反思
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：光合作用的影响因素及其应用
2.缺磷影响光合作用的原因是什么？ 提示 缺磷植株照光后叶片中ATP和NADPH的含量明显下降，暗反应速 率随之降低，从而使光合作用受到影响。 3.轮作的好处有哪些？ 提示 防止土壤养分失衡。 4.玉米和大豆的根系深浅不同，植株高矮不同。玉米间作套种大豆可充 分利用哪些资源提高农作物产量？ 提示 不同层次土壤内的水分、养分(无机盐)、光能、空间等。
的生长提供一定的无机盐 D.在酸化土壤中，无机盐多以离子形式存在，有利于农作物的生长和发育
农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的主要原因是肥料 中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，体现了水的功 能之一水是良好的溶剂，A错误； 给农田施加尿素的主要目的是利于植物合成蛋白质、核酸、ATP等含 氮化合物，糖类和脂肪元素组成都是C、H、O，不含N，B错误； 向农田中施加农家肥，农家肥中的有机物可被土壤微生物分解成二 氧化碳和无机盐，故其不仅可以为植物的光合作用提供CO2，还可以 为植物的生长提供一定的无机盐，C正确； 酸化土壤会影响植物根细胞的代谢活动，不利于农作物的生长发育， D错误。
√B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定
的CO2量 C.叶绿体类囊体薄膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效
率降低 D.光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
12345
夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的 CO2量减少，暗反应减慢，光合作用强度明显减弱； 夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响(呼吸酶 最适温度高于光合酶)，光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍 然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量；
只进行呼__吸__ A点
高中生物实验教学数字化实验的应用——以“探究光照强度对光合作用强度的影响”为例
参考文献 [1] 朱清时，华明.科学七年级上册[M].杭州：浙江教育出版
(3) 强光组气中氧的变化幅度明显快于弱光照 组，因此，一定范围内，光照强度越大,黑藻的光合作 用强度越大。 6结语
该实验是学生第一次接触数字化实验，在做实 验之前要先给学生讲清楚如何利用这种工具进行 科学探究。传统教学更多的是讲述或者是灌输相 应的实验原理以及实验结果，学生并没有直观地感 受光合作用强度随着光照强度的改变而变化，因此, 没有建立起应有的知识点之间的联系。教师要多 学习，多利用现有的实验条件，尽可能地让学生进 行实验操作，提高学生的实验兴趣.从而提高生物 学素养。
生都成为参与者、见证者，激活其开放性思维，从根
本上解决传统教学中器材要求高、不易操作的问题. 能够启发学生进行知识迁移⑶。
本实验教学活动改进方案把教材的一个活动改
2021年第7/8期
(2) 光照强度强.溶液中溶氧量曲线上升相对明 显，说明光合作用向外界释放的氧气较多。间接说 明，在一定范围内，光照强度越大，黑藻的光合作用 强度越大。
和100 mL质量百分浓度为1.5%的NaHCO：,溶液中 (200 mL和100 mL的NaHCO3溶液各2瓶，贴好标签 并编号)。
(3) 连接计算机、数据采集器及溶解氧传感器、 气中氧传感器，打开计算机，进入V8.0实验软件系 统。点击“专用软件”，系统自动识别所接入的传感 器，并显示溶解氧数值及气中氧数值⑴。
新高考2023届高考生物一轮复习讲义第3单元第7课时光合作用的影响因素及其应用新人教版
第7课时 光合作用的影响因素及其应用 课标要求 探究光照强度、CO 2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。
考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响1．实验原理：叶片含有气体，上浮――→抽气叶片下沉――――→光合作用产生O 2充满细胞间隙，叶片上浮。
2．实验变量分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。
(2)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。
3．实验流程4．实验结果分析光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多，说明一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。
5．注意事项(1)叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
(2)打孔时要避开大的叶脉，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。
(3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。
考向光合作用影响因素的实验探究1．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。
已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。
下列叙述错误的是( )A．NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2B．单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多C．氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点答案 C解析氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误。
2．(2022·昆明高三期末)某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。
探究光照强度对光合作用强度的影响
2、台灯
Le’d灯
3、实验方法
气体变’化定性测定光合强度
分组设计实验
方案一
方案二
组装装置 进行实 验
结论：在一定光照度范围内，光 合作用随着光照强度的增强而增强
方案一
方案二
课外延伸
尝试用移液管法定量测定光照强弱对光合作用 强度的影响 其它环境因素对于光合作用强度的影响研究
课堂练习组卷网
为证实“CO2是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学指定了 下列实验方法和步骤：
实验方法： 间接测氧气生成速率，来
比较不同光照强度条件下光合 作用的强度 。
材料用具：
叶龄相'当的蚕豆叶片，打孔器， 注射器，40W台灯，100ml烧杯，镊 子，标签纸， 25℃ 2% NaHCO3溶液 等
• 实验步骤：
1.用打孔器打出大小相等的叶片若干片（避开叶的主脉）
2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶片沉入水底
⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘—碘化钾溶 液，检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。
该实验方法和步骤有几处明显错误，请指出错误并改正。
谢谢！
3.将烧杯编号1、2、3后，分别加 入15ml的2% NaHCO3溶液，并各 放入10片抽去气体的叶片
4.将3只烧杯分别置于距功率为40w的光源10cm、 20cm、30cm距离下，同步开启电源后开始计时， 观察并记录叶圆片每片上浮所需的时间。
观察与记录
不同光照强度对光合作用强度的影响
烧杯 光照 1 40W
探究光照强弱对光合 作用强度的影响
丰城市第九中学 谢晶
实验目的： 了解光照强度对光合作用的影响
实验原理： 利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的
新人教生物必修一(学案+练习)(探究实践)探究光照强度对光合作用强度的影响
新人教生物必修一（学案+练习）(探究·实践)探究光照强度对光合作用强度的影响1．实验原理叶片含有空气，上浮―――→抽气叶片下沉―――――→光合作用产生O 2充满细胞间隙，叶片上浮。
2．实验步骤(1)取材：取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6 cm 的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。
(2)排气：将圆形小叶片置于注射器内。
注射器内吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体逸出。
这一步骤可能需要重复2～3次。
处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。
(3)沉水：将处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。
(4)分组：取3只小烧杯，分别倒入富含CO 2的清水(可以事先通过吹气的方法补充CO 2，也可以用质量分数为1%～2%的NaHCO 3溶液来提供CO 2)。
(5)光照：向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于强、中、弱三种光照下。
实验中，可用5 W 的LED 灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度。
(6)观察并记录：同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。
1．制备圆形小叶片，用打孔器打孔时，不必避开大的叶脉。
( × )2．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，光照越强，相同时间内叶片浮起的数量越多。
( × )3．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，使用的圆形小叶片应先排出里面的气体。
( √ )4．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，能直接测定出其真光合作用速率。
( × )5．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，往水中吹气是为了增加水中的溶解氧。
(×) 6．将排气后的小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。
(√)1．实验装置分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。
光合作用的影响因素和原理的应用（含答案）-（1）
光合作⽤的影响因素和原理的应⽤（含答案）-（1）光合作⽤的影响因素和原理的应⽤(含答案)-(1)第23课时光合作⽤的影响因素和原理的应⽤[⽬标导读] 1.通过探究光照强弱对光合作⽤强度的影响实验，学会研究光合作⽤影响因素的⽅法。
2.联系⽇常⽣活实际，思考影响光合作⽤的环境因素以及光合作⽤原理的实践应⽤。
3.阅读教材，了解化能合成作⽤。
[重难点击] 影响光合作⽤的环境因素以及光合作⽤原理的实践应⽤。
⼀探究光照强弱对光合作⽤强度的影响多种环境因素对光合作⽤有着重要的影响，其中光照的影响最为重要。
1.光合作⽤强度的表⽰⽅法单位时间内光合作⽤产⽣的有机物的量单位时间内光合作⽤吸收CO 2的量单位时间内光合作⽤放出O 2的量2.探究光照强弱对光合作⽤强度的影响(1)实验原理：抽去⼩圆形叶⽚中的⽓体后，叶⽚在⽔中下沉，光照下叶⽚进⾏光合作⽤产⽣氧⽓，充满细胞间隙，叶⽚⼜会上浮。
光合作⽤越强，单位时间内⼩圆形叶⽚上浮的数量越多。
(2)实验流程打出⼩圆形叶⽚(30⽚)：⽤打孔器在⽣长旺盛的绿叶上打出(直径＝1 cm)↓抽出叶⽚内⽓体：⽤注射器(内有清⽔、⼩圆形叶⽚)抽出叶⽚内⽓体(O2)等↓⼩圆形叶⽚沉⽔底：将抽出内部⽓体的⼩圆形叶⽚放⼊⿊暗处盛有清⽔↓的烧杯中，⼩圆形叶⽚全部沉到⽔底强、中、弱三种光照处理：取3只⼩烧杯，分别倒⼊20 mL富含CO2的清⽔，各放⼊10⽚⼩圆形叶⽚，⽤强、中、弱三种光照分别照射↓观察并记录同⼀时间段内各实验装置中⼩圆形叶⽚浮起的数量(3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内⼩圆形叶⽚浮起的数量越多，说明在⼀定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作⽤强度不断增强。
3.结合细胞呼吸，⼈们⽤下⾯的曲线来表⽰光照强度和光合作⽤强度之间的关系，请分析：(1)说出各点代表的⽣物学意义①A点：光照强度为零，只进⾏细胞呼吸。
②B点：光合作⽤强度等于呼吸作⽤强度，为光补偿点。
③C点：是光合作⽤达到最⼤值时所需要的最⼩光照强度，即光饱和点。