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环境因子对光合作用的影响实验报告

时间:2016-12-20 07:26:49 来源:免费论文网

篇一:环境因素对光合作用的影响实验

探究环境因素对光和作用的影响实验

一、实验目的与要求

1.探究影响光合作用强度的环境因素

2.掌握以曲线、图表形式表示各种环境因素对光合作用的影响的实验方法

二、实验内容

1.探究不同光照强度对光合作用强度的影响

2.探究不同CO2浓度对光合作用强度的影响

3.探究不同光质对光合作用强度的影响

三、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的多少与光合作用的强度密切相关, O2溶解度很小,积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据同等数量叶片所需时间,来比较光合作用的强弱。

四、试验材料

器材:菠菜叶、2%的NaHCO3

用具:打孔器、注射器、烧杯、纸杯、标签 100W灯泡五架、吸管

五、实验步骤

制作圆叶片

1. 取5 ~ 6 片菠菜叶片上下重叠,用直径为1cm 的钻孔器垂直打孔,获得直径为1cm 的小圆叶片。打孔时注意避开主叶脉。

2.每次取10片叶圆片,放入已吸入5mL 水的注射器中,将注射器置于垂直状态,轻轻排除注射器前端的空气,然后,用手指堵住注射器前端管口,将注射器活塞用力向下拉,连续3 ~ 4 次,直到除去叶圆片细胞间隙内的空气。

3.将叶圆片连同水倒入烧杯中避光保存

(一)探究不同光照强度对光合作用强度的影响

①取3只小烧杯,标号为1-3号。分别加入30mL 的2%NaHCO3溶液;

②每只烧杯中分别放入10片叶圆片,并均匀置于烧杯底部;

③将3只烧杯分别置于距功率为100W 的光源10cm、20cm 、30cm距离下,同步开启电源后开始计时,观察并记录五片叶圆片每片上浮所需的时间。

(二)探究不同CO2浓度对光合作用强度的影响

①取3只小烧杯,标号为1-3号。分别加入30mL的蒸馏水、浓度为2% NaHCO3溶液和2%的NaHCO3溶液并加吹气(30秒);

②每只烧杯中分别放入10片叶圆片,并均匀置于烧杯底部;

③将1-3 号烧杯等距离(10cm)置于100W 的光源下,同步开启电源后开始计时,观察并记录五片叶圆片每片上浮所需的时间

(三)探究不同光质对光合作用强度的影响

①取4只小烧杯,标号为1-4号。每个烧杯分别加入30mL2%的NaHCO3溶液。2~ 4号烧杯分别用蓝色、红色和绿色塑料袋包好外壁,1号不做改变。

②每只烧杯中分别放入10片叶圆片,并均匀置于烧杯底部;

③将1-4号烧杯等距离(10cm)置于100W 的光源下,同步开启电源后开始计时,观察并记录每片叶圆片上浮所需的时间。

例题:某研究小组利用下图所示的实验装置,探究环境因素对光合作用速率的影响。

请回答:

(1)本实验中,光照强度的改变可以通过来实

现。

(2)实验过程中,通过观察单位时间内产生的气体量多少,

可推知黑藻变化情况。

(3)当台灯与黑藻的距离保持不变时,将KHCO3溶液的

浓度由l%改为0.5%,单位时间内产生的气体量明

显减少,其原因是光合作用所需要的减少,使

暗反应速率下降,导致光反应产生的O2明显减少。

(4)请为上述实验拟定一个课题称:。

篇二:10实验报告环境因素对光合作用强度的影响

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CO2并排出O2,产生O2的多少与光合作用的强度密切相关。 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CO2 ;

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CO2 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

练习:

1.

2. 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( )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

篇三:“环境因素对光合作用强度的影响”教学案例

“环境因素对光合作用强度的影响”教学案例

1 教材分析

本节内容是学生深刻理解植物叶片代谢的切入点。通过理解光合作用强度的概念,学生可以把植物光合作用和细胞呼吸的知识体系构建起来。教材仅简单提及光合作用强度的概念;而且在新课中,教学目标的着力点在于,引导学生通过“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验构建数学模型。因此在第一轮复习中,教师引导学生构建光合作用强度概念模型就显得尤为重要。 2 教学目标

⑴知识目标:理解光合作用强度的概念;分析影响光合作用强度的环境因素;理解和运用光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系。

⑵能力目标:实践自主学习的方式,提高学生思维能力、分析问题的能力;在有关的情境中,运用语言表达的能力和归纳知识的能力。 3 教学重点、难点

⑴教学重点: 探究影响光合作用强度的环境因素;说出光合作用原理的应用 ⑵教学难点: 探究影响光合作用强度的环境因素 4 教学设计思路

光合作用强度是《环境因素对光合作用强度的影响》中重要的核心概念,帮助学生构建光合作用强度的概念是需要以学生已掌握光合作用和细胞呼吸的概念等内容为前提的。教师利用多媒体资源创设课堂情境,引导学生利用已有的知识、通过纯思维方式的探究,自己构建光合作用强度概念的模型。这不仅有助于学生理解和掌握光合作用强度的概念,也有助于学生提高光合作用原理的应用能力。 5 课型:第一轮复习课 6 教学环节

6.1 谈话导入,明确教学目标

师:影响光合作用强度的环境因素一节的内容在我省《考试说明》中是属于二类要求的知识内容,是历年高考的一个热点,也是一个难点。这一节中有两个很重要的内容需要大家认真理解和记忆,其一:光合作用强度的概念和测定,其二:各种环境因素对光合作用强度的影响情况及其应用。

课件展示:《考试说明》对两个知识点要求的层次 6.2 学习光合作用强度概念和测定

师:首先大家一起来回顾光合作用强度的概念。请大家打开课本P104,看概念。光合作用强度:是指植物在单位时间通过光合作用制造糖类的量,可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示--是一种量化的指标。那么,我们可以通过光合作用的哪些原料或产物表示光合强度的大小呢?请大家通过回顾光合作用的过程来弄清楚这个问题。

课件展示:光合作用过程的图解

生:可用光合作用消耗的H2O、产生的O2、固定的CO2、制造的(CH2O)来表示光合作用强度的大小。

师总结:都可以吗?在植物细胞中涉及O2、CO2、(CH2O)只有光合作用和细胞呼吸,而涉及水的反应实在太多了很难区分开。因此一般可用光合作用产生的O2量、固定的CO2量或者制造的(CH2O) 量来表示光合作用强度的大小。那么,我们可以利用相应的仪器直接测定光合作用产生的O2量、固定的CO2量或者制造的(CH2O) 量吗?

生讨论:不行,有光照时,植物叶肉细胞既进行光合作用又进行细胞呼吸,光合作用产生的O2从叶绿体出来后,会被有氧呼吸消耗一部分,…因此,要测定光合作用产生的O2量、利用的CO2量或者制造的(CH2O) 量就必须把和呼吸有关的部分量考虑在内。 课件展示:有氧呼吸反应方程式

师:那么,叶片中叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的关系是怎样的呢?接下来大家利用图解一起分析当光合强度大于呼吸强度时两者之间的物质转化关系。

课件展示代谢情况:按照O2 、CO2、(CH2O)顺序

光合作用产生的O2量①=实测 O2释放量②+有氧呼吸耗O2

量③;

光合作用CO2利用量⑴=实测CO2吸收量⑵+有氧呼吸产CO2量⑶;

光合作用糖类制造量Ⅰ=实测糖类积累量Ⅱ+有氧呼吸糖类消耗量Ⅲ;

师:由上述公式可知,①或⑴或Ⅰ都可代表光合强度,③或⑶或Ⅲ则可代表呼吸速率,而实测的②或⑵或Ⅱ则代表净光合速率。那么我们可以用一个公式总结上述结论。

生:光合强度(真正光合速率) =净光合速率+呼吸速率

师:由上图分析可知,我们只能直接测得②或⑵或Ⅱ代表某光照强度下的净光合速率。而我们想要知道光合强度大小,是不是只要再测定呼吸速率就可以最终知道光合强度的大小了,那么,此时叶片的呼吸速率怎么测?

边分析边引导学生思考:此时有光照,植物叶片既有光合作用又有细胞呼吸,要测定呼吸速率会受到光合作用的影响。

生:只能通过测定黑暗时,植物叶片耗氧量、产CO2量或者糖类消耗量来衡量有氧呼吸速率。 课件展示图解:

师:那在黑暗时和光照时条件不一样,有氧呼吸速率会一样吗? 生:植物叶片进行的有氧呼吸不会受光照强度的影响。

师:在理清这些思路之后我们最后来总结一下该怎么对光合作用强度进行测定。

课件展示:测定光合强度(真正光合速率)时,应该要在黑暗下测定呼吸速率,然后在某种光照强度下测定净光合速率,再把测得的值进行处理可得真正光合速率。

注:通常测定光合速率时,以测CO2为指标。 如下图

09四川卷30

课件展示例题:(横线上的内容由学生填写,教师总结)

例:用某种大小相似的绿色植物叶片,分组进行实验:已知叶片实验前的重量,在不同温度下分别暗处理1小时,测其重量变化;立刻再光照1小时(光强度相同),再测其重量变化。得

(1升高,酶的活性增强,分解有机物增多,叶片重量下降 ; (2)在28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为 7 mg,氧气产生量最多的是第 四 组叶片。

师:1、暗处理后的重量变化我们知道,这可以用来衡量每小时呼吸消耗量,并且由于温度对呼吸酶活性的影响,呼吸速率表现出不同的情况。

2、光照后的重量变化可以用来衡量光照一小时,叶片的净增重量,即用来衡量净光合速率。如第四组,光照1小时叶片由-4变成+2,叶片净增重6 mg。

3、(2)问的是合成的有机物,说明问的是真正光合速率,那就得呼吸速率+净光合速率,如第四组真正光合速率=呼吸速率4+净光合速率6=10。是四个组中最多的,因此第四组的氧气产生量也是最多。

6.3 各种环境因素对光合作用强度的影响情况

师:大家知道,在植物生长的环境中,有诸多的因素能影响到光合作用,如光,温度…我们先来看看光对光合作用强度的影响情况,光有光照强度和光质两个方面都会影响到光合作用强度。以前,我们通过实验得出光照强度对光合作用强度影响情况的结论,大家还记得影响情况是什么样的吗?

生:在一定范围内,光照强度增加,植物光合强度加强,但超出一定限度(光饱和点),光照增加,光合强度也不再增大。

实验视频:探究光照强度对光合作用的影响(7分26秒)

师:请大家看这个图,1、找出表示我们前面复习的真正光合速率,净光合速率和呼吸速率的地方。2、光补偿点和光饱和点分别表示什么意思?

课件展示:(1)光

①光照强度

生:光补偿点是光合强度和呼吸强度相等时的光照强度。 光饱和点是光合强度达到最大值的光照强度。

师:为什么达到饱和点后光合强度不会再增加?

生:受单位叶面积中的叶绿体数量,温度或CO2浓度的限制。

师:根据这个原理,在大棚种植作物时,可以给植物提供什么样的光照条件?

生:可根据植物对光的需求情况提供适宜的光照条件,让植物处于光饱和点以提高产量。 师:下面看一道例题

课件展示:己知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃ 。下图表示在30 ℃ 时,该植物光合强度与光照强度的关系。若将温度调节到25 ℃ ,其他条件不变,从理论上讲,图中相应点的移动应该是 (A ) A. a 点上移,b 点左移,m 值上升 B. a 点不动,b 点左移,m 值不动 C. a 点上移,b 点右移,m 值下降 D. a 点下移,b 点不移,m 值上升

生:A

师:【学生回答后教师总结】

1、a点时,只有呼吸作用,当温度由呼吸最适温度30度降到非呼吸最适温度25度,呼吸速率变小。应上移

2、b点的含义是光补偿点,即此时光和强度和呼吸强度相等,而温度变化后,呼吸强度变小了,光合作用强度变大了,要继续保持二者相等,光照强度要减弱。

3、C点是光饱和点,叶片的最大光合速率为M,而温度由非光合作用最适温度变成处于光合作用的最适温度,M值会增大。

师:因为四种色素主要吸收红光和蓝紫光,所以不同波长的光对光合作用也有一定的影响。

课件逐步展示:②光质:

复合光(白光)>红光(蓝紫光)>绿光

应用:建日光温室时,选用无色透明的玻璃或薄膜做顶棚,光合作用的效率较高。

课件展示:(2)CO2浓度

在一定的范围内,随着CO2浓度的增加,光合作用强度随之而增加.

应用:可通过合理密植保证通风、施加农家肥料来确保有足够的CO2供应植物进行光合作用。 (3)温度

师:温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合速率。 那么,请大家用一个曲线图把温度对光合速率的影响情况表示出来。

生:

师:与光合作用有关的酶存在最适温度。大家知道叶片在进行光合作用的同时也在进行呼

吸作用,而温度同样通过影响与呼吸作用有关的酶的活性来影响呼吸速率。与呼吸作用有关的酶的最适温度和光合作用的不一样。

课件展示:

那么我们可以怎么利用这个原理来提高作物的产量?

生:可通过白天适当提高温度、晚上适当降低温度提高一个昼夜的产量。 课件展示:(4)矿质营养 N:光合酶及NADP+和ATP的重要组分

P:NADP+和ATP的重要组分;维持叶绿体正常结构和功能 K:促进光合产物向贮藏器官运输 Mg:叶绿素的重要组分

应用:可向土壤增施适量肥料,以使作物有足够的矿质营养来源,合成与光合作用有关的物质基础。

教学反思:这是一节通过纯思维探究来构建概念模型的课,内容抽象,借助课件的辅助手段,基本达到了预期的目标。但是,由于在构建概念模型的环节时间分配较多,导致“光合作用原理的应用”部分没有让更多的学生参与进入讨论。

电话:13599671123邮箱:[email protected]


环境因子对光合作用的影响实验报告
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