32光合作用需要二氧化碳
光合作用的最低CO2浓度
江苏省2009届高三生物二轮复习教案影响光合作用效率的因素及在生产上的应用一、教学内容及考纲要求二、重要的结论性语句：1.农业生产中主要通过延长光照时间、增加光照面积和增强光合作用效率等途径提高光能利用率。
2.增加光照面积的措施包括：套种、合理密植等。
3.提高光合作用的措施包括：利用大棚适当延长光照时间、提高二氧化碳浓度、提高温度等。
4.影响光合作用的环境因素主要包括：光照强度、光质、光照时间、二氧化碳浓度、温度等。
三、重、难点知识归类、整理1.影响光合作用的环境因素：（1）光：在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强；但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。
另外光的波长也影响光合作用的速率，通常在红光下光合作用最快，蓝紫光次之，绿光最慢。
在生产上的应用：延长光合作用时间：通过轮种，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。
增加光合作用面积：合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。
植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用：光补偿点:当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO 2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO 2量达到平衡时的光照强度，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。
光饱和点：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的光照强度，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO 2浓度的限制。
一般阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高。
总光合作用：指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的CO 2总量)。
知识内容要求 影响光合作用速率的环境因素探究环境因素对光合作用的影响 生产上提高光合作用效率的方法 C净光合作用：指在光照下制造的有机物总量(或吸收的CO2总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的CO2)后，净增的有机物的量。
（2）CO2：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。
证明二氧化碳是光合作用的必须原料的方法和步骤
证明二氧化碳是光合作用的必须原料的方法和步骤二氧化碳是光合作用的必需原料，这一事实是通过多种实验证据和观察结果得出的。
下面将详细介绍证明二氧化碳是光合作用必须原料的方法和步骤。
首先，我们可以通过控制光合作用实验条件，验证二氧化碳是其中必需的。
实验方法可以是将一片绿叶置于封闭的容器中，在容器中封存一段时间，并同时测量光合作用产生的氧气和二氧化碳的含量。
实验过程中，光照是必要的条件，因为它是光合作用发生的驱动力。
在实验开始时，记录容器中二氧化碳的含量，然后将装有叶片的容器置于光照条件下。
观察一段时间后，再次测量容器中氧气和二氧化碳的含量。
如果二氧化碳的含量有所减少，而氧气的含量有所增加，那么就可以证明二氧化碳是光合作用的必需原料。
其次，我们可以通过酶的作用来证明二氧化碳是光合作用的必需原料。
光合作用中的一系列化学反应需要各种酶的参与。
可以选择光合作用中的任一反应，提取相应的酶，并通过实验观察酶的活性。
例如，可以提取光合作用中的羧化酶，它是光合作用将二氧化碳转化为有机物的关键酶。
提取后的酶溶液可以加入不含二氧化碳的试管中，并测量在不同时间内各试管中的剩余二氧化碳含量。
如果试管中的二氧化碳没有减少，那么可以认为没有二氧化碳的情况下酶活性几乎无法维持，从而证明二氧化碳是光合作用的必需原料。
此外，我们还可以通过生物实验证明二氧化碳是光合作用必需原料。
我们可以选择一种能够进行光合作用的生物，例如绿色植物或藻类，进行实验。
实验可以是在良好的光照条件下培养生物，并在培养液中控制二氧化碳的供应。
可以在实验开始时测量培养液中的二氧化碳含量，并在实验期间定期测量。
如果在供应二氧化碳的情况下生物能够正常生长并完成光合作用，而在没有二氧化碳的情况下生物生长受限或光合作用几乎无法进行，那么就可以证明二氧化碳是光合作用的必需原料。
最后，我们还可以通过观察自然界的现象来证明二氧化碳是光合作用的必需原料。
自然界中有大量的证据表明，光合作用是通过植物和一些适应水中环境的植物原生生物进行的。
光合作用需要二氧化碳 实验原则
光合作用需要二氧化碳实验原则
1. 实验目的
通过实验证明植物进行光合作用需要二氧化碳。
2. 实验原理
光合作用是植物制造有机物质的过程,植物通过吸收光能,利用叶绿素将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
如果缺少二氧化碳,光合作用将无法进行。
3. 实验器材
- 新鲜绿色植物叶片
- 石灰水
- 烧杯或培养皿
- 塑料袋或透明容器
4. 实验步骤
1) 将新鲜绿色植物叶片放入烧杯或培养皿中。
2) 在叶片上方倒入适量石灰水。
3) 用塑料袋或透明容器将叶片和石灰水密封。
4) 将实验装置放置在阳光下一段时间。
5) 观察石灰水的变化情况。
5. 预期结果
如果光合作用正常进行,植物叶片会释放出二氧化碳,导致石灰水变
浑浊。
如果石灰水保持清澈,说明光合作用未发生,可能是由于缺乏二氧化碳。
6. 思考问题
1) 为什么需要阳光?
2) 除了二氧化碳,光合作用还需要哪些其他条件?
3) 如何控制实验,证明石灰水变浑浊是由于二氧化碳的存在?。
大气二氧化碳浓度升高对光合作用的影响_上_
·32·大气二氧化碳浓度升高对光合作用的影响(上)张其德CO 2浓度升高对植物光合速率的影响随着工农业生产的发展和人口的迅速增长,人类对能源和木材等的需求量剧增,这便导致化石燃料(煤、石油和天然气等)的大量消耗和森林的不断砍伐。
因此,大气中的CO 2浓度正在持续不断地增加,从工业革命前的270μmol ·m ol -1(ppm )已上升到了目前的350μm ol ·mol -1左右,预计到21世纪的中、后期,大气中的CO 2浓度将增倍。
CO 2是植物光合作用的原料之一,它浓度的升高,必将对光合作用产生深刻影响。
因此,植物光合作用将如何对未来高浓度CO 2作出反应,是人们所关注和迫切需要探索的问题。
为了揭示未来大气中高浓度CO 2对光合作用的影响,人们已着手进行模拟实验,即人为地为所研究的植物提供加倍浓度的CO 2,在这种可控条件下研究植物光合作用所发生的变化。
CO 2是绿色植物光合作用的原料之一,因此当大气中CO 2浓度升高时,从理论上讲,必然会有利于光合作用,使光合速率提高。
已有大量研究报道证明这一点。
CO 2浓度增加通常对光合作用有两个重要的作用效应:一是高CO 2浓度会引起植物与外界进行气体交换的气孔关闭,造成气孔导度下降,使CO 2进入叶肉细胞的阻力增大。
据报道,当大气CO 2浓度加倍后,使9种C 4植物和16种C 3植物的气孔导度平均下降了36%,从这个结果看,CO 2浓度加倍反而有可能对光合作用起限制作用。
然而,最近的研究结果表明,气孔的关闭或开放是对细胞间隙CO 2浓度而不是对大气CO 2作出响应,而且细胞间隙CO 2浓度的变化是反映叶肉细胞对CO 2的需求关系,具体地说,当叶肉细胞对CO 2的需求增加时,细胞间隙CO 2浓度下降,相反地,当叶肉细胞对CO 2的需求减少,细胞间隙CO 2浓度便升高。
因此,细胞间隙CO 2浓度的变化反映了叶肉细胞光合作用能力的大小。
光合作用需要二氧化碳实验改进
探究光合作用是否需要二氧化碳实验改进本实验选自浙教版《科学·八年级下》第2章第5节，是一个课堂演示实验。
光合作用的学习对学生认识生命活动有着重要的意义。
本实验基于学生的前科学知识即呼吸作用释放二氧化碳、生态系统需要维持碳平衡，对光合作用是否需要二氧化碳进行科学探究，可以帮助学生构建光合作用的知识体系。
本文将围绕探究光合作用是否需要二氧化碳的主题进行改进，可供教师课堂实验演示，也可供学生操作完成。
1问题的提出1.1教材实验浙科版教材中关于该探究实验的设计如下图1。
教材中给出了实验装置但并未对实验方法步骤进行介绍。
其设计思路是选取正常生长植株，将整株植株放在黑暗处2~3天，这样植株进行充分的呼吸作用，消耗完叶片中的淀粉等有机物。
选取大小、长势相近的叶片，用透明塑料袋包裹，塑料袋中分别装有蒸馏水和澄清石灰水。
将植株搬至阳光下，让其进行光合作用。
澄清石灰水吸收A袋中的二氧化碳，其中的叶子不能进行光合作用。
这样就与B袋（其中叶片能进行光合作用）形成了对照，可进行探究实验。
在经过一段时间的光合作用后将叶片取下，用碘液进行淀粉检验。
图1.浙教版《科学·八年级下》关于光合作用是否需要二氧化碳的探究实验1.2实验分析此实验如此设计，费时较长，操作也比较繁琐。
用塑料袋装液体挂在叶片上，很有可能会压坏枝条，对植株的柔韧性也有要求。
本实验中自变量是二氧化碳，因变量是叶片中的淀粉含量，无关变量是时间、叶片形态、长势等等。
植物在阳光下不仅仅进行光合作用也会进行呼吸作用，A袋中的石灰水量少的话很难进行完全吸收，因此不易对变量进行控制。
最后实验是通过碘液检测是否使叶片变蓝来反映叶片是否进行了光合作用，进而体现光合作用是否需要二氧化碳的参与。
如前面说的，一方面变量不易控制，很难确定A袋中的石灰水是否已经把二氧化碳吸收完全；另一方面碘液遇淀粉变蓝在此很难下明确的操作性定义。
因此本探究需要进行改进。
2实验改进2.1改进原理焦性没食子酸水溶液在碱性环境下遇氧气会发生变色，先变成黄棕色，几分钟后逐渐转绿，几小时后又转变成黄棕色至深褐色。
《探究二氧化碳是光合作用的必需原料》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《探究二氧化碳是光合作用的必需原料》说课稿一、使用教材冀少版八年级上第三单元第三章第二节二、实验器材自制教具：LED 灯带、木板、有机玻璃、蓝色和红色塑料袋打孔器、100ml 锥形瓶、100ml 烧杯、托盘天平、玻璃棒、药匙、注射器、木塞、碳酸氢钠溶液、蒸馏水三、实验创新改进1、实验材料方面，由教材要求的大小，生长长势相同的两棵植株改为只采取植物的绿叶，用量小，差异较小，实验材料选用了来源方便效果明显的上海青。
改进前 改进后2、实验方法方面，教材采用了萨克斯实验的方法，以淀粉为检测指标，改进实验方法为“叶圆片上浮法”，操作简便，现象直观。
用打孔器打出圆形叶片 用注射器排出圆叶片内的气体 圆叶片沉入水底 观察叶片是否产生气泡和上浮3、最后是实验装置的创新。
这是自制的“光合作用实验仪”，可以克服光合作用受到气候、地点、光照等因素的影响。
该实验仪用废弃的木板、透明有机玻璃做成，LED 灯提供光源，具有轻便易携带、受光均匀的特点。
实验仪中可以同时几个小组开展实验，满足了课堂上分组实验的需求。
平时灯带收纳在盒体内，轻便易携带。
也可用透明蛋糕盒制成该装置。
实验装置正面 实验装置侧面四、实验原理围绕着二氧化碳实验变量的设置。
教材提示用氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳。
但氢氧化钠是强碱，具有一定的腐蚀性，对八年级学生的操作存在危险。
氢氧化钠用量是否能够完全吸收容器内的二氧化碳，及装置的气密性，都有较高要求，操作不易。
我的创新设计是由“减法”做“加法”，由去除二氧化碳改为增加二氧化碳。
由于八年级学生没有相关的化学知识，我以小辞典的形式向学生提供相关资料：碳酸氢钠可以产生二氧化碳。
用煮沸冷却后的蒸馏水作为对照组，加入等量的碳酸氢钠溶液产生二氧化碳作为实验组，这样形成的对照操作简便且安全。
五、实验教学目标（1）知识与技能：1、阐明二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料。
2、概括光合作用的实质。
（2）过程与方法：在科学探究中发展创新、实践、合作能力。
初中生物教学课例《探究二氧化碳是光合作用必需的原料》教学设计及总结反思
学科
初中生物
教学课例名
《探究二氧化碳用是本章的教学重点之一，光合作用对自然
界的物质循环和能量转化都具有重要的作用。
教材分析
重点：阐明光合作用的概念
难点：运用实验独立设计并完成探究活动“探究二
氧化碳是光合作用必需的原料吗？”
（一）课前准备 取一盆长势旺盛的绿植，准备好蜡烛、火柴和活的 小白鼠。 教学过程 （二）导入 在日常生活中大家知道，植物需要吸入二氧化碳喷 出氧气，这个过程被称为光合作用。那么植物进行光合
作用时二氧化碳时必需的原料吗？带着这个问题，我们 来学习一下运用实验独立设计并完成探究活动“探究二 氧化碳是光合作用必需的原料”这一实验。
过光合作用的学习，可以使学生从理论上认识到绿色植 力分析
物进行光合作用的重要性。所以本节知识要用具体的，
形象的实验进行教学，让学生体验到由现象到理论的过
程，即通过感性认识上升到理性知识。
教学策略选
为了让学生更好地体验科学家们探索光合作用的
择与设计 历程，激励他们努力获得与科学家结论相似的结果，在
这节课中，我把验证性实验改为模拟探究实验，以培养 学生像科学家那样不断深入思考问题的思维方法和解 决问题的能力，使学生初步学会一些科学研究的方法， 从而激发学生的探究兴趣和尝试做“小科学家”的愿望。
1、阐明光合作用的概念；2、运用实验独立设计并
教学目标 完成探究活动“探究二氧化碳是光合作用必需的原料
吗？”；3、举例说明光合作用原理在生产上的应用。
七年级学生虽然有了一定的知识基础，但光合作用
的原理比较抽象，学生相应的知识铺垫不够，动手能力
较弱，而且光合作用是生物圈中有机物的来源之本，通 学生学习能
CO2浓度对光合作用强度的影响
CO2浓度对光合作用强度的影响二氧化碳（CO2）是光合作用的关键物质之一，其浓度会直接影响光合作用的强度。
光合作用是指植物将光能转化为化学能的过程，通过固定二氧化碳将其转化为有机物质，并释放出氧气。
在光合作用过程中，CO2浓度的变化会影响光合速率、植物生长和生态系统的稳定性等方面。
下面将从这些方面详细探讨CO2浓度对光合作用强度的影响。
首先，CO2是光合作用的底物之一，其浓度的变化会直接影响光合速率。
光能通过叶绿素吸收，激发电子从水中释放出氧气，同时激发电子流经光合色素复合物，产生高能态电子，从而将CO2还原为有机物质。
光合速率直接受到CO2浓度的限制，CO2浓度的增加会提高光合作用速率。
实验证明，在大气中CO2浓度从当前417ppm（2024年数据）上升到千百ppm的范围，光合作用速率增加了30%~60%。
因此，随着大气中CO2浓度的增加，光合作用强度也将增加。
其次，CO2浓度对植物生长和生理过程有着重要影响，进而影响光合作用的强度。
植物通过光合作用获取能量和碳源，高CO2浓度可以增加碳的供给，从而促进生长和光合作用。
CO2浓度增加使光合作用产生的可溶性糖和淀粉含量增加，有利于植物生物量积累。
同时，CO2浓度升高会导致光合作用过程中水分散失减少，减少植物叶片的气孔开放，降低水分蒸腾，从而减少水分的需求，提高植物的耐旱性。
此外，高CO2浓度可以促进植物的根系生长和分枝，增加根冠比，提高植物吸收养分的能力。
因此，CO2浓度的增加不仅可以提高植物的生长速率，还可以增强植物对环境的适应能力，进而影响光合作用的强度。
第三，CO2浓度的变化也会对生态系统的稳定性产生影响。
由于CO2是温室气体之一，其浓度的升高会加剧全球气候变暖，进而影响生态系统的稳定性。
高CO2浓度能够增加植物的生物量积累和生长速率，但也可能导致植物的根部呼吸增加，从土壤中释放更多的甲烷（CH4）等温室气体，进一步加剧气候变暖。
此外，高CO2浓度还可能影响植物与其他生物之间的相互作用，改变生态系统的物种组成和功能。
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结论：必须有二氧化碳参加，绿叶才能在光下制造出淀粉。
过度：是不是只要有了二氧化碳，植物就能进行光合作用了呢？
启发思考：利用学生学过的知识以及生活经验，说明水对植物的重要性，指出科学实验还证明，水也是光合作用的原料。所以，绿色植物进行光合作用的原料是二氧化碳和水。
小结：通过以上学习我们认识到了绿色植物进行光合作用的原料是二氧化碳和水。
教学
重点
光合作用需要二氧化碳
教学
难点
光合作用需要二氧化碳
教学
方法
观察法、实验法
教
学
过
程
导入：
上节课我们探索了光合作用的条件和产物，那光合作用需要什么原料呢？
板书课题：光合作用原料
投影：【实验】光合作用吸收二氧化碳
实验目的：得出“没有二氧化碳，绿叶就不能制造出淀粉”的结论。
实验装置：分为甲、乙两套，在甲装置的瓶里盛有25％的NaOH溶液，由于NaOH可以吸收空气里的二氧化碳，所以甲装置的空气成分中就没有二氧化碳；乙装置作为甲装置的对照，在瓶里盛有清水，所以乙装置内的空气成分中仍然有二氧化碳。
作业：导学35页填空。报告册25页。
通过思考及观察实验，分析归纳，得出实验结论。培养学分析归纳能力。
通过分析讨论认识到绿色植物进行光合作用的原料还需要水。
总结重点。
巩固反馈
板书设计：
4-1-7光合作用的原料
绿色植物进行光合作用的原料是二氧化碳和水。
教
学
后
记
设计意图
复习导入
了解实验装置，明确实验条件。
总课时__________
教学过程:
设计意图
学生思考：
（1）甲、乙两套实验装置有什么主要区别？
（2）随着时间的延长，甲、乙两套实验装置内的空气成分会发生什么变化？
在学生初步了解甲、乙两套装置的基础上，教师可以从甲、乙装置中各取一片叶进行酒精脱色一清水冲洗一滴加碘液一清水漂洗，最后展示实验结果。摘自甲装置的叶片未被染成蓝色，而摘自乙装置的叶片被染成蓝色。
课题
4-1-7光合作用的原料
授课时间__________
教学
目标
一、知识目标
1．通过实验使学生理解光合作用需要二氧化碳.
二、能力目标
2．通过实验提高学生的动手实验能ห้องสมุดไป่ตู้，观察能力；通过对光合作用实验结果的分析，培养分析问题的能力。
二、思想目标
3．通过实验培养学生严谨的科学态度，树立科学实验的研究意识。树立生物科学价值观。