高中生物必修1第5章第4节第二部分探究实验“探究光照强弱对光合作用强度的影响”
光照强度对光合作用强度影响的探究
环境因素对光合作用强度的影响一、活动目标光照强度对光合作用强度影响的探究二、实验原理本实验利用了绿色植物通过叶绿体进行光合作用产生氧气的原理。
将绿色的嫩叶抽气，使其内部气体全部逸出，细胞间隙充满了水，浮力减小，叶片就会沉到水底。
再给予叶片一定强度的光照，一段时间后因光反应产生的氧气会充斥在叶片的细胞间隙中，浮力增大，叶片会从水底浮起。
光照强度不同，光反应产物的多少也不同。
可以用相同功率的光源在不同的距离照射水中的嫩叶，来调节光照的强度，形成光照强度不同的条件。
通过1.观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，或2.观察不同光照强度下浮起相同数量叶片所需的时间，来探究光照强度对光合作用强度的影响，并由此认识环境因素对光合作用强度的影响。
三、材料用具1.绿色的嫩叶（菠菜叶）2.打孔器3.注射器4.40W台灯5.培养皿6.有标签的烧杯（1号烧杯、2号烧杯、3号烧杯）7.刻度尺（测量台灯和烧杯间的距离）四、方法步骤（1）事先用培养皿盛装一些自来水，取3到4片菠菜叶，用直径0.5cm 的打孔器打出小圆形叶片30片（注意事项；1.叶片的选择，叶片的薄厚、颜色、鲜嫩程度要尽可能一致。
2.打孔时要避开大的叶脉）（2）接着将小圆形叶片放入注射器中，并让注射器吸入清水，排出注射器内残留的空气。
用手堵住注射器前端的小孔，并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。
将这一动作重复几次，直到小圆形叶片沉入水底。
（3）将内部气体逸出的小圆形叶片各10片，分别放入暗处盛有清水的3个烧杯中。
这时的叶片由于细胞间隙充满了水，全部沉到水底。
（4）开启台灯，并用刻度尺分别量取三个离台灯距离不一的位置（10cm、20cm、30cm），把三个烧杯分别放在这三个位置（对应编号为1、2、3）（5）观察并记录相同时间内两个实验装置中小圆形叶片浮起的数量五、分析结果不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃）六、得出结论光照强度对光合作用强度有影响七、问题探究1、为什么不是离台灯最近的烧杯中浮起的叶片最多？原因分析：1.因为没有确保碳酸钠的溶解速度一致（或没有事先把碳酸钠全部溶解掉），从而导致叶片可使用的二氧化碳不一样。
探究光照强度对光合作用强度的影响实验结果
探究光照强度对光合作用强度的影响实验结果光合作用，这个听起来有点高大上的名词，其实就是植物吸收阳光、二氧化碳和水，制造出食物的过程。
说白了，植物就像是自然界的小厨师，把阳光做成了能量大餐。
想象一下，阳光洒在绿油油的叶子上，哇，那种感觉就像是给小厨师加了特效光环，简直要闪瞎我的眼。
不过，光照强度对光合作用的影响可不是一件小事儿。
我们决定来个实验，看看光照强度对植物“做饭”的效果到底有多大。
找了一些小盆栽，给它们安排了不同的光照条件。
有的放在窗台，享受阳光的“滋润”；有的则放在阴暗的角落，只能忍受微弱的光线。
嘿，这可就像是在开个小型植物选秀大会，每个小家伙都有机会展示自己。
实验开始的那一刻，心里还真是有点小激动。
光线明亮的那些小盆栽，简直像是参加了阳光派对，叶子绿得发亮，仿佛在对我招手。
它们就像是得了“光合作用”的VIP 卡，吸收能量的速度快得让我目瞪口呆。
反观那些阴暗角落的盆栽，哎，别提了，感觉就像是参加了“无光大会”，叶子发黄，活脱脱像是经历了一场沙漠之旅。
慢慢地，我注意到，光照强度越强，那些小盆栽的光合作用效果就越好。
用心观察，甚至能看到它们在阳光下“呼吸”的节奏。
就像人类吃饱了喝足，浑身充满了干劲，植物也是一样。
阳光越强，叶子吸收的二氧化碳和水分就越多，制造出的“食物”自然也多。
小盆栽们在阳光的洗礼下，争先恐后地“长高”，就像是参加了赛跑，一路冲刺，快得飞起。
但是，要是光照强度太强，那就又是一出好戏了。
想象一下，阳光照得太过火，植物们就像是被烤得喘不过气来，叶子开始变得脆弱，甚至出现了干枯的迹象。
好吧，这就像我们夏天出门没擦防晒霜，结果被晒得红通通的。
适度的光照才是王道，不然就会适得其反，光合作用反而变得乏力。
我也尝试了不同的光照时间。
你知道的，光照时间长不一定就是好，有时候适度休息更能促进生长。
实验中，我把部分盆栽放在阳光下呆几个小时，然后再给它们一个短暂的“休息”时间。
那些“小厨师”们明显更开心，光合作用的效率反而提高了。
探究光照强度对光合作用强度的影响 实验现象
探究光照强度对光合作用强度的影响实验现象下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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探究光照强度对光合作用强度的影响教案
探究光照强度对光合作用强度的影响教案《探究光照强度对光合作用强度的影响》嗨，同学们！今天咱们要一起去探究一个超级有趣的科学问题，那就是光照强度对光合作用强度的影响。
这就像是一场神奇的冒险，咱们要一点点揭开植物世界里这个神秘的面纱呢。
咱们先来说说什么是光合作用吧。
光合作用就像是植物的魔法工厂，植物通过这个魔法工厂，把二氧化碳和水变成自己的食物，也就是葡萄糖，同时还会释放出氧气。
这就好比我们人类去超市买食物一样，植物就是靠光合作用这个超级能力自己制造食物的。
那这个光合作用是怎么发生的呢？这里面可大有学问。
它需要很多条件，就像我们做饭需要锅碗瓢盆和食材一样。
其中光照就是一个非常重要的条件。
那光照强度不同的时候，这个光合作用会有什么不一样呢？这就是咱们今天要探究的。
咱们可以想象一下，植物就像一个小小的太阳能收集器。
光照就像是给这个收集器充电的能量。
如果光照强度强，是不是就像给这个收集器接上了超级快充呢？那要是光照强度弱，就好像是用那种很慢很慢的充电器在充电。
那这两种情况下，植物这个“太阳能收集器”的工作效率肯定是不一样的。
那咱们怎么来探究这个问题呢？咱们可以做一个小实验。
咱们得先准备一些材料。
就像我们要做一顿大餐得先买菜一样。
我们需要一些新鲜的绿色植物叶片，比如说菠菜叶就很不错。
为啥要选菠菜叶呢？菠菜叶啊，就像一个小小的绿色战士，它的叶绿体很丰富，而叶绿体可是光合作用的主要场所呢。
除了菠菜叶，我们还需要一些工具，像台灯、打孔器、注射器、碳酸氢钠溶液等。
咱们先把菠菜叶用打孔器打出好多小圆片，就像给菠菜叶做了好多小饼干一样。
然后呢，我们把这些小叶片放到注射器里面，再加上一些碳酸氢钠溶液。
这碳酸氢钠溶液就像是给植物准备的特殊饮料，能给光合作用提供足够的二氧化碳。
然后我们把注射器里面的空气排出去，就像把那些捣乱的小怪兽赶走一样。
接着呢，我们轻轻拉动注射器的活塞，让小叶片里面的气体都跑出来，这样小叶片就会沉到溶液底部啦。
探究环境因素对光合作用强度的影响 高中生物必修一
一、使用教材新教材人教版高中《生物必修1》第五章第四节《光合作用原理与应用》。
二、实验器材自制教具：探究光照强度暗箱（废弃的显微镜箱子、5Wled灯,1WLED红色、蓝色、绿色，导线，插座）材料：菠菜、芍药、绿萝、绣球、南瓜、商陆试剂：清水、不同浓度的NaHCO3其他仪器：PAD、数码显微镜、分光光度计、天平、摄像机软件：腾讯文档EXCEL多人编辑技术。
学生录制视频文件，PPT三、实验创新要求/改进要点1.教学模式和学习方式创新：本堂课采取的是项目化学习的模式，以解决真实情境下的问题，“探究环境因素对光合作用强度的影响”为项目内容。
学生在实际项目实施的时候，能够提高他们的思维，促进学习方式的转变。
给以学生充分地空间和舞台，让学生利用自己所学地知识去解决真实情境下地实际问题，在此过程中学生不仅能够强化知识系统，更为重要地是能够培养自己地高阶思维，提高科学学科素养。
采用项目化学习方式地另一个原因是（1）由于我校及哈市其他学校对于本实验从未做过分组实验，往往采用讲解或观看视频方式进行。
（2）由于本实验是开放性实验。
根据实验室现有条件，很难在实验室进行全校学生分组实验。
（3）面对新课程，高一学生生物课时紧张，如何提高实验课课堂效率，才能保证一节课内探究完成本实验，而不是简单模仿操作。
（4）通过项目化学习方式对实验进行探究，摸索可行的实验条件，为进一步开展全校1000多学生分组实验做准备。
2.实验装置创新：该装置是废旧显微镜箱子改造完成，一个5瓦LED灯，一个灯座，一个插头，15元完成所有改造。
省钱，废物再利用。
光照强度大，聚光效果好，发热量低。
通过灯的高度调节光照强度，调节范围在0——17CM之间，过高就没有实际价值了，这样可以让叶圆片接受均匀光。
另外可以用调换不同颜色的灯泡来调节光质。
改变了针管的大小，采用50——60ml,打孔器用7mm。
3.实验材料和处理创新：发现了低温处理材料效果显著，叶圆片直径7mm，针管50——60ml,除了冷处理的菠菜。
高中生物新人教版教案-探究光照强弱对光合作用的影响-优质课比赛一等奖
探究光照强弱对光合作用影响的设计思路一、教学目标1.知识目标光照强弱对光合作用的影响。
2.能力目标尝试探究光照强弱对光合作用的影响。
3.情感目标通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生命科学的价值，从而乐于学习生命科学。
二、教学重难点探究光照强弱对光合作用的影响。
三、教学流程如何衡量O2产生的快慢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。
光合作用过程中叶片产生O2,积累在细胞间隙使下沉的叶片上浮。
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。
无关变量：叶片的生理状况，叶片的大小厚薄，温度、PH、CO2等如何控制无关变量叶片生理状况：采用同一叶片叶片的大小厚薄：选择厚度相似之处采用打孔器打孔用等量原则控制温度、PH、CO2等无关变量（3）实验原理利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。
在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。
（4）实验步骤①选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片，用直径约1cm的打孔器打小圆片30片（注意避开大的叶脉）。
②堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。
重复几次。
③将内部气体逸出的叶片，放入烧杯中，放在暗处备用。
这些叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。
④取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水。
⑤分别放入10片叶片，然后进行不同强度的光照。
观察浮起叶片的数量。
（5）实验结果（6）实验结论1.光照越强，烧杯内小圆叶片浮起的数量越多。
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。
2.光照强度与光合作用强度关系的曲线：曲线分析。
探究光照强度对光合作用的影响
探究光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响是非常重要的，它可以直接影响植物的生长和发育。
在植物体内，光合作用是通过叶绿素和其他辅助色素吸收光能，将光能转化为化学能，进而合成有机物质的过程。
在光照充足的条件下，光合作用能够有效进行，植物能够进行正常的生长和发育；而在光照不足的情况下，光合作用会受到限制，植物的生长和发育也会受到影响。
在光合作用过程中，光照强度对光合酶的活性具有直接影响。
光合酶是光合作用的关键酶系，它能够将光能转化为生物化学反应所需的化学能。
当光照强度增加时，光照能量的供应增加，光合酶的活性也会提高，光合作用速率也会随之增加。
而当光照强度减小时，光照能量供应减少，光合酶的活性降低，光合作用速率也会下降。
因此，光照强度可以直接影响光合作用的效率和速率。
另外，光照强度还会影响植物的叶片结构和叶绿素的含量。
在高光强条件下，植物叶片会相应地调整其结构，增加叶片的厚度和叶绿素的含量，以适应较高的光合能力需求。
这是因为高光强能够提供更多的光能，植物需要增加叶绿素和其他色素的含量，以提高光能的吸收和利用效率。
而在低光强条件下，植物叶片结构可能会相对较薄，叶绿素含量较低，以减少能量损失，同时增加光照的穿透深度，以便能够更好地吸收光能进行光合作用。
此外，光照强度还会影响植物的光合产物积累与分配。
在高光强条件下，光合作用速率较快，植物能够较快地合成有机物质，并将其分配到植物体的不同部位，如根、茎和果实等。
而在低光强条件下，光合作用速率减慢，植物的光合产物积累可能较少，并可能更多地用于维持生命活动而非生长。
因此，光照强度对植物的生长和发育以及光合产物的积累和分配都具有重要影响。
总的来说，光照强度是影响光合作用的重要因素之一、适宜的光照强度可以提高光合作用的效率和速率，促进植物的生长和发育。
不同植物对光照强度的要求有所不同，但都需要适当的光照强度来维持正常的光合作用。
因此，通过合理调节光照强度，可以提高植物的生产力和产量，并促进植物的健康生长。
人教版生物必修一5.4《实验：探究环境因素对光合作用强度的影响》教案课件(共23张PPT)
学生遇到的问题及解决办法：
（1）探究不同浓度CO2对光合作用的影响时，怎 样对三个烧杯吹气控制无关变量？
解决办法：对三个烧杯实行吹气1分钟，2分钟，3 分钟的处理，三根吸管同时对三个烧杯吹气，以 10秒为一周期，吹气一分钟，停止对第一个烧杯 吹气，再对后两个烧杯做同样处理。
（2）探究不同光照强度对光合速率的影响时 ，为了保证光源相同，烧杯怎样放置？
教学反思：
实验课是以后生物教学中重点，通过实验对学生综合 能力的提高意义重大。探究实验很能开发学生的潜能，在 实验设计过程中能感受到学生的思维非常活跃，探究欲望 非常强烈，这正是传统课堂缺少的，而恰恰是现在需要我 们教育者大力培养和保护的。实验过程中学生充分发挥了 主体地位，教师作为引导者，只负责给他们作出相应的指 导，解决共同的疑惑，学生更能从中得到锻炼。同时，也 对教师提出了更多的要求，因为学生的发散思维，就会提 出很多课本上没有的问题，实验过程中也会出现各种各样 的现象，这就要求教师更充分的备课，应对学生实验中提 出的各种疑问才能做到更好的引导。
解决办法：用同一个台灯照光，三个烧杯一 字排开成一条直线，分别距离台灯10厘米 ，20厘米，30厘米。
（四）准备实验材料
烧杯，量筒，胶头滴管，菠菜叶，注射器，镊子， 温度计 ，直尺，吸管，手表，打孔工具，台灯， 纸盒
（五）分小组进行实验
（1）探究不同光照强度对光合作用强度的影响（第一组： 对大烧杯中连续吹气2分钟，然后注入三个小烧杯中各 40ml。第二组：用三个吸管对三个烧杯同时吹气2分钟）
（2）探究CO2浓度对光合作用强度的影响（三个烧杯分别吹气
1分钟，2分钟，3分钟，第三组台灯从侧面照射，第四组台灯 从上方照射）
（3）探究温度对光合作用强度的影响（第五组）
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“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实
验说课稿
一、使用教材
人民教育出版社高中生物必修1第5章第4节第二部分探究实验“探究光照强弱对光合作用强度的影响”。
二、实验器材
（1）实验材料：红薯叶
（2）实验用具：打孔器、注射器、40W灯泡、60W灯泡、95W灯泡、200W灯泡、烧杯、铁架台、二氧化碳传感器、氧气传感器、密闭容器、电脑
（3）实验试剂：无菌水、CO2缓冲液
三、实验改进要点
（1）将因变量的检测方法改为“记录三种光照强度下叶圆片最先上浮的时间”，哪组叶圆片最先上浮，则该组光合速率最强，改进之后，不仅缩短了等待的时间，学生的注意力还会集中在叶圆片上浮的整个动态过程，学生的学习兴趣更浓。
（2）整个实验改用传感器采集数据，不仅解决时间上的问题，还有利于探索叶圆片上浮的本质是受到气体即CO2和O2含量变化的影响，还能进一步落实生物学学科核心素养：科学思维、科学探究等。
四、实验原理
（1）教材实验原理：利用真空渗水法排除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CO2并排除O2，产生O2的多少与光合作用强度密切相关，O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。
因此可根据一定时间内叶片上浮的数量来比较光合作用的强弱。
（2）二氧化碳传感器原理：二氧化碳传感器敏感元件为红外辐射源和红外接收器。
红外辐射源发出红外辐射。
气体通过气泵进入气室，没有被CO2吸收的辐射由红外接收器吸收，并导致其温度升高而输出一个放大的电信号，通过传感器电路处理，即可转化为CO2浓度。
（3）氧气传感器原理：氧气传感器电极由铅阳极、镀金阴极及特定的酸液组成。
氧分子通过树脂薄膜进入，在阴极发生还原反应（消耗电子），还原产物（OH-）通过电解质酸液到达阳极并与铅发生氧化反应（生成电子），这两个反应将会使两极板间产生电流，通过传感器电路处理后即可转化为氧气浓度。
五、实验教学目标
（1）尝试探究光照强弱对光合作用强度的影响。
（2）掌握实验设计的基本原则。
（3）通过自主学习和小组合作学习，提高对实验的分析能力、图文转化能力和合作交流能力。
（4）培养质疑、求实、创新的科学精神和科学态度。
（5）体会科学研究在农业生产上的重要作用。
六、实验教学内容
（1）师生通过“探究活动单”，完善实验探究方法，并按照教材上的6个实验步骤逐一进行，通过不同瓦数灯泡来实现光照的强弱；
（2）实施第一种改进方法，将因变量的检测方法改为记录三种光照强度下叶圆片最先上浮的时间，节省实验时间，同时引发学生兴趣；
（3）实施第二种改进方法，整个实验改为利用传感器检测C02和02的变化情况，不仅节省实验时间，还能分析叶圆片上浮本质，还能进一步落实生物学学科核心素养；
（4）师生互动，通过本实验内容，让学生提出一些提高农作物光合作用强度的有效而实用的措施，如适当提高光照强度等，将理论和实践相联系，用科学指导农业生产。
七、实验教学过程
（1）课前准备
学生们自主学习教材104-105页，并分小组完成一份探究活动单，教师进行初筛。
表1 “探究环境因素对光合作用强度的影响”探究活动单
①小组展示，导入新课
上课后，选择1个小组进行展示，另1小组分析该实验的自变量、因变量、无关变量，师生共同完善该实验探究方案，并按照教材上的实验步骤逐一进行。
①进行实验，得出结论
a．打孔，注意避开大叶脉；
b．利用注射器抽真空，将叶片内的气体全部逸出
c．将抽去真空的叶圆片放入烧杯中，这时可明显地观察到叶片全部沉入底部，再放入黑暗中待用；
d．向烧杯吹气，提供光合作用所需的C02；
e．进入光照室，用不同瓦数灯泡实现光照的强弱，从右到左，光照强度逐渐增强。
f．学生观察实验现象，完成该表格。
（表格中的数据是多个小组实验取得的平均值）表2 不同光照强度下一定时间内叶圆片上浮的数量
光强40W60W95W
结论，在一定光照强度范围内光合作用强度随光照强度的增加而增强。
①改进实验，深入探究
但是同学们对表格深入分析后发现，其实早在5分钟内，就可以得出实验结论，不用再继续统计10min、15min上浮的数量，从而引导学生将实验进行第一种改进，将因变量的检测方法改为记录40W、60W、95W三种光照强度下叶圆片最先上浮的时间，哪组叶圆片最先上浮，则该组光合速率最强。
接下来播放实验结果的视频，在95W高光强下，我们可以明显地观察到，此时的叶圆片最先上浮，几分钟后，在60W中光强下，叶圆片也逐渐开始上浮，通过这种方法改进之后，避免了无谓的等待，而且比起传统的数上浮的数量，学生更愿意观察叶圆片上浮的整个动态过程，同时也加深了学生对事实性知识的理解。
但同学们此时又会提出疑问，叶圆片为什么会上浮呢？他们开始回忆之前对光合作用的学习，便找到了答案，由于给予植株一定光照后，植株进行光合作用，释放02，这才导致了叶片的上浮。
学生便问到：我们能否直接检测02的变化情况呢？学生思考后，便引导学生开始利用传感器进行第二种改进。
接下来教师开始逐一介绍传感器的使用方法，向密闭容器中放入植株和二氧化碳缓冲液，封闭后再将二氧化碳传感器和氧气传感器同时连接密闭容器和电脑，电脑就直接对数据进行采集，不用打孔、抽真空等步骤，大大节省了实验操作时间，学生也可以从电脑上直接读取CO2和02的数值，还能让学生去探索叶圆片上浮的本质。
用这个装置在40W、95W、200W照射下测出的数据，得到两个曲线图，让学生分析曲线，得出实验结论。
学生通过对曲线的分析可知，随时间的推移，无论哪种光照下，C02都逐渐减少，O2都逐渐增加，但同时学生们又惊讶地发现，在200W照射下，此时的光合速率反而比95W低，进而学生们开始进行激烈的讨论并得出，给予光照时，植株进行光合作用，吸收密闭容器内的CO2，释放02，但要想提高光合速率，应适当提高光照强度。
通过传感器这种方法来改进教材实验，不仅解决了操作时间长的问题，还进一步提高了学生的实践能力，培养了学生的数据处理能力、实验分析能力、科学探究能力以及图文转化能力，这不仅是高考所向，同时也将生物学学科核心素养科学思维、科学探究等进一步落到实处，也实现了第3、4两个教学目标。
①依托实验、实践应用
最后师生进一步互动，同学们通过今天的实验，能提出一些提高农作物光合作用强度的有效而实用的措施吗？（学生：适当提高光照强度等）从而将本节实验内容与生活实际相联系，用科学指导农业生产。
八、实验效果评价
通过对本探究实验的学习和改进，基本达到了预期的效果，进一步强化了学生对探究实验设计基本思路和方法的认识。
在实验过程中，让学生进行观察、发现问题、提出问题，并在原有的实验基础上，通过合作交流，改进实验，养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度，也有利于提高学生的科学探究能力，最后将理论与实践相结合，学以致用，培养解决生产生活问题的担当和能力，这就是生物学的奥秘！。