浙江教育出版社出版《科学》,八年级下第二章第5节“光合作用”,需要做“光合作用”需要光、“光合作用”制造淀粉、“光合作用”需要二氧化碳、“光合作用”需要水、“光合作用”需要叶绿素等一系列实验,在实验过程中,发现如下问题:
①用天竺葵做光合作用制造淀粉的实验,发现天竺葵不易得到。
②用其他植物代替,发现有很多植物的叶片不易脱色。
③长在室外的植物,用黑色的塑料袋套住植物2昼夜,发现植物的叶片会被灼伤。
④做“光合作用需要二氧化碳”的实验,按照书本上的要求,先将植物遮光处理2昼夜,然后用两个透明的塑料袋A和B,在A中装适量的石灰水扎紧叶片,在B中装等量的清水扎紧叶片,再让植物在阳光下照射4 h,将叶片脱色后滴入碘液,发现A、B叶片都不变蓝。
⑤做“光合作用需要水”这一实验,如果只剪断主叶脉,实验不能成功。
⑥用银边吊兰和金心吊兰做光合作用需要叶绿素的实验,发现实验现象不明显。
⑦用花叶曼长春花做实验,现象很明显,但脱色时间较长(需要45-55 min),如果用于课堂教学,时间不允许。
另外,以上实验受天气的影响。
1 寻找合适实验材料
将校园里有的植物叶拿去脱色,记录脱色所需的时间,结果见表1。
在脱色的过程中,发现叶片厚,叶片表面看起来有一层蜡,叶片绿色深的植物都不易脱色(如樟树、桂花等),而叶片薄,叶片绿色浅的植物易脱色(如羊蹄、垂序商陆等)。夜来香的叶在脱色过程中,叶片里会形成较多的气泡,使叶变形且浮于水面,不易脱色。选择羊蹄或垂序商陆做光合作用需要光、光合作用制造了淀粉、光合作用需要二氧化碳、光合作用需要水一系列实验。用银边常春藤做光合作用需要叶绿素的实验。
2 解决饥饿处理问题
如果是盆栽的植物,可将整株植物放在黑暗处。如果是长在野外的植物,可以用不透光的纸盒饥饿处理。
3 解决“光合作用制造淀粉”
用植物羊蹄代替天竺葵做实验,植物羊蹄别名野菠菜、牛舌头,蓼科、酸模属,生长于山野、路旁或湿地。生长时期为2~11月。它的叶宽大,叶片薄,很易脱色,实验现象很明显。校园里有很多这种植物,实验材料方便取用。另外垂序商陆也可以代替天竺葵。实验步骤如下:
①选取一株生长茂盛的植物羊蹄,用不透光的纸箱罩住整株植物36 h。
②用铝箔纸在叶片相同位置,从上下两面盖严,并用回形针固定。
③在阳光下照射4 h,摘下这些叶片。
④把叶片放在盛存酒精的烧杯中,水浴加热。5 min后,叶片褪成黄白色,取出叶片,用清水洗净后,滴上碘液。
⑤几分钟后,用清水冲掉叶片上的碘液。观察到叶片的见光部分遇到碘液变成蓝色,遮光部分不变色,这个实验说明了植物的光合作用需要光,光合作用制造了淀粉。
4 “解决光合作用需要二氧化碳”
用质量分数为5%的碳酸氢钠溶液代替清水,碳酸氢钠溶液能缓慢分解,为光合作用提供原料二氧化碳。用质量分数为5%的氢氧化钠溶液代替石灰水,5%的氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳。实验步骤如下:
①选取一株生长茂盛的植物羊蹄,用不透光的纸箱罩住整株植物48 h。
②在透明的塑料袋A、B、C中分别倒入20 mL 5%的碳酸氢钠溶液(为光合作用提供原料二氧化碳),20mL 5%的氢氧化钠溶液(吸收二氧化碳),20mL清水(缺少二氧化碳),扎紧叶片。
③在阳光下照射4 h,摘下这些叶片。
④把叶片放在盛有酒精的烧杯中,水浴加热。5min后,叶片褪成黄白色,取出叶片,用清水洗净后,滴上碘液。
⑤几分钟后,用清水冲掉叶片上的碘液。
⑥观察到A组叶片遇到碘液变成蓝色,B组和C组的叶片不变色。这个实验说明了植物的光合作用需要二氧化碳。
5 解决“光合作用需要水”
羊蹄和垂序商陆这两种植物叶脉纹路清晰,能剪断叶脉,使整片叶不会断成两半。剪断叶脉时,不仅要剪断主叶脉,还要将周围的小叶脉剪断。
6 解决“光合作用需要叶绿素”
用银边常春藤代替银边吊兰等植物,做光合作用需要叶绿素的实验。银边常春藤脱色时间较短(需要20-25 min)且较易得到(从市场上买得到,街道上种植的也有)。实验步骤如下:
①用不透光的纸箱罩住整株植物1昼夜。
②在阳光下照射银边常春藤4 h,摘下叶片。
③把叶片放到盛有酒精的烧杯中,水浴加热。
④20 min后,叶片褪成黄白色,取出叶片,用清水洗净后,滴上碘液。
⑤3~5 min后,用清水冲掉叶片上的碘液。
⑥观察到绿色部分遇到碘液变成蓝色,银色部分不变色。这个实验说明了植物的光冶作用需要叶绿素。
7 解决阴雨天做实验的问题
如果遇到阴雨天,由于光照不足不易成功,可以用以下方法准备实验用的叶片。
在阴雨天时,可用一盏150 w白炽灯光照植物羊蹄4 h,灯与植物的距离为20 cm-30 cm。
在实验的前几天,选择光照较好的天气,按照课本上的实验步骤把羊蹄或垂序商陆的叶子在阳光下照射好后,摘下这些叶子,用塑料袋装好,放在冰箱的冷冻室(-18℃)或微冻室(-5℃),实验时将叶子放在清水中解冻,拿出叶子时,拧塑料袋,不要碰叶子,因为这时叶子很脆,易断裂。
将要实验的叶子放在大烧杯里,倒上开水烫一会,把细胞烫死,使已制造的淀粉不再消耗。然后取出叶子放入清水中,这样保存叶子时间是2~3 d,时间长了叶子会烂掉。
在天晴时,将叶子脱色好后,放在白瓷砖上,用塑料袋装好,放在冰箱的冷冻室,实验时将叶子放在清水中解冻,实验时待用。
以上实验,不管是城市学校还是农村学校,不管在晴天还是在阴雨天,都能成功做出“光合作用需要光”、“光合作用制造了淀粉”、“光合作用需要二氧化碳”、“光合作用需要水”、“光合作用需要叶绿素”等一系列实验。
七年级(1)班的学生小明选用一棵银边天竺葵做探究光合作用,实验时,发现了一些自己不明白的问题,遇到
(1)将银边天竺葵,预先放在黑暗处一昼夜,再将不透光的纸片用回形针夹在绿色部位.然后,把植株放在阳光下照射4~6小时,再剪下此叶片,并用打孔器分别在该叶片的①、②、③三个不同部位取下三个小的叶片(如图所示).将叶圆片放入装有酒精的烧杯中,经热水浴脱色.将经过脱色的叶圆片放在清水中漂洗.将经过漂洗的叶圆片放在白纸上,然后用吸管吸取碘液,分别滴在三个叶圆片上冲洗后观察颜色情况.植物在黑暗处植物无法进行光合作用,可以进行呼吸作用消耗植物的淀粉,所以实验前将植株放到黑暗环境中的目的:是消耗掉叶片原有淀粉,排除干扰,防止影响实验. (2)观察实验现象,在①、②、③三个叶片中,见光的③也片能进行光合作用制造出淀粉,淀粉遇碘变蓝色;遮光的②叶片因无光不能进行光合作用,所以没变蓝色;不含叶绿体的①叶片也无法进行光合作用,没有变蓝色.说明光合作用的产物之一是淀粉. (3)分析现象,得出结论.由①叶片与③圆片,唯一不同的变量是叶绿体,有叶绿体的③叶片变蓝,表明能进行光合作用产生淀粉,无叶绿体是①叶片不变蓝,表明不能进行光合作用,没有淀粉形成,说明光合作用的场所是叶绿体. (4)由②叶片与③叶片,唯一不同的变量是光,见光的③圆片变蓝,说明光合作用产生淀粉,遮光的②圆片不变蓝,表明不能进行光合作用,没有淀粉形成,表明光合作用需要光. (5)比较叶片的见光部分和遮光部分的实验现象可知:光合作用的条件是光、产物是淀粉. (6)绿色植物利用光能把二氧化碳和水合成有机物,并储存能量,同时释放出氧气的过程叫光合作用.其反应式可表示为:二氧化碳+水
故其中a为叶绿体,b氧气. 故答案为: (1)呼吸; (2)③; (3)叶绿体; (4)光; (5)淀粉; (6)叶绿体;氧气 |
实验步骤:(1)f、暗处理:把盆栽的天竺葵放到黑暗处一夜,目的:让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗.
b、对照实验:用黑纸片把一片叶子的一部分从上下面遮盖起来,然后移到阳光下照射.目的:做对照实验,看看照光的部位和不照光的部位是不是都产生淀粉.
g、脱色:几个小时以后,摘下叶片,去掉遮光的纸.把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,目的:脱色,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色.
c、染色:用清水漂洗叶片,再把叶片放到培养皿里,向叶片加碘液.
a、向叶片上滴加碘液;
d、结果:稍停片刻,用清水冲掉碘液,观察叶色变化,遮光部分不变蓝色,见光部分变蓝色,淀粉遇碘变蓝.
结论:叶片见光部分进行光合作用制造有机物--淀粉.因此小明的探究实验步骤是:f→b→g→e→c→a→d.
(2)经上述实验向叶片上滴加碘液后图中A处遮光部分的颜色是黄白色(或没有变蓝色),原因是没有进行光合作用(或没有产生淀粉).
图中B处颜色是蓝色,原因是进行光合作用产生淀粉.
(3)图中C(银边)的颜色没有变蓝,说明叶绿体是植物进行光合作用的重要条件.
故答案为:(1)错;
(2)黄白色(或没有变蓝色);没有进行光合作用(或没有产生淀粉).
(3)叶绿体
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我是金桥号的签约作者“南门迁迁”!
希望本篇文章《光合作用系列实验探索与改进-光合作用产生氧气实验改进》能对你有所帮助!
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