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CO
2消耗量（叶绿体消耗CO
2
量）=实测植物CO
2
消耗量+细胞呼吸CO
2
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”CO
2量或实验容器内CO
2
的减少量
②植物（叶片）“释放”O
2量或实验容器内O
2
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”CO
2
量
②叶绿体“释放”O
2
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CO
2，植物释放的CO
2
=线粒体释放的CO
2
，植物外观上表现为从外界吸收O
2
向外界释放CO
2
，
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CO
2
，除一部分被
叶绿体捕获用于光合作用外，还有一些CO
2
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CO
2
，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CO
2也不释放CO
2
，既不吸收O
2
也不释
放O
2
，如下图丙。
B点后：强光下，该植物的光合作用＞呼吸作用，此时，叶绿体中吸收的CO
2
除来自线粒
体外还来自外界，植物在外观上将表现为吸收CO
2，同时向外界释放O
2
，如下图丁。
C点：此为光饱和点。弱光下，光是光合作用的限制因素，光照增强，光合作用的速度就会加快。当光照强度增加到一定强度时，光不再是限制因素，而是由其它因素来决定光合作用的速度了，这时光照再增强，光合作用的速度也不会再加快，这种现象称为光饱和现象。光合作用不再随光照增强而加快时的光照强度，就是光合作用的光饱和点。
（三）影响A、B、C三点移动趋势的环境因素
受光照（光照时间、光强度、光质）、CO
2
浓度、温度、水、必需矿质元素和不同种类的植物等因素的影响，都会导致光合作用坐标曲线上关键点的移动。
1、温度：植物光合作用的最适温度比呼吸作用的最适温度要低（如下图）。因此，在一定范围内，适当升温，有利于呼吸作用，所以对应的A点
下移。只有光照强度增强才能使光合作用强度等于呼吸作
用强度，所以B点右移。由于?最大光合作用强度减小了，
制造的有机物减少了，所需要的光能也应该增强，所以C
点应该左移。
2、光质：如光照由白光改为蓝光（光照强度不变）。
把白光改为蓝光（光照强度不变），相当于把其它颜色
的光都替换为蓝光，植物全部能被吸收，则光合作用效率
提高，但呼吸作用基本没有变，所以光照强度相对较弱时
光合作用强度就等于呼吸作用强度，即B点左移，而A点不变。若把白光改为蓝光，过滤掉其它颜色的光（光照强度减弱），则光合作用效率减弱，对应C点右移。
3、CO
2浓度：CO
2
浓度是影响光合作用的重要因素之一。因为CO
2
浓度的适当提升，不会
抑止呼吸作用，所以对应的A点不动；因B点限制因子是光照强度，升高CO
2
浓度不影响该点
的光合速率，所以对应的B点不动。一定范围内提高CO
2
浓度，可以促进光合作用，C点光饱
和点，其限制因子为CO
2浓度或温度，适当提高CO
2
浓度，可促使植物利用更高强度的光照，
提高植物的光合速率，所以对应的C点右移。
4、必须矿质元素：如Mg。若植物体缺Mg，叶绿素合成减少，光合作用效率减弱，但呼吸作用没有变，需要增加光照强度，光合作用强度才等于呼吸，所以A点不动、B点右移、C 点左移。
5、不同植物类型：若原曲线代表阳生植物，由于阴生植物的呼吸速率一般比阳生植物低，所以对应的A点上移；阴生植物在光照较弱时，光合速率就能等于呼吸速率，所以对应的B 点左移；阴生植物叶绿素含量相对较多，且叶绿素a和叶绿素b的比值相对较小，在光照较弱时，光合速率就能达到最大且较低，所以对应的C点左移。
总之，光照强度与光合作用速率的关系曲线图中各点如何移动，这一类的题其解答关键之处，在于理解各点的涵义并能分析各点产生的原因及其主要限制因素，然后，在此基础上进行分析各点的位置如何变动。
二、晴朗无云的一天中光合作用强度的变化曲线
晴朗无云的一天中，夜间只有呼吸作用，白天既进行光合作用又进行呼吸作用。因此，若昼夜温度一致的话，影响植物光合作用的因素主要是光照强度，而光照强度会随着时间的
改变而发生变化。
1、曲线一：若用CO
2
吸收速率来表示植物光合作用速率的话，可得到如下图所示曲线。
E时刻后A时刻前：在夜间，植物只有呼吸作用，因而表现为CO
2
的释放。
A时刻：为日出的时刻，植物开始进行光合作用。
AB时间段：日出之初，光照强度弱，植物的细胞呼吸作用＞光合作用，此时植物的外观
表现为向外界释放CO
2
。
B时刻：此时刻的光照强度达到了该植物的光补偿点，因而光合作用强度=细胞呼吸强度，
此时植物在外观上表现为既不吸收CO
2也不释放CO
2
。
BC时间段：上午，随光照强度的增强，光合作用强度也不断增加，因而CO
2
释放速率越
来越大。
C时刻：C对应的时刻，为中午光照最强的时刻，因而也是一天中光合作用强度最大的时
刻，所以也是一天中CO
2
释放速率最快的时刻。
CD时间段：下午，随着太阳西移，光照强度逐渐减弱，光合作用强度随之降低，因而CO
2释放速率逐渐减少。
D时刻：光照强度降低到了光补偿点，植物既不表现为CO
2的释放也不表现为CO
2
的吸收。
DE时间段：随着太阳西下，光照强度弱，植物的光合作用强度低于呼吸作用强度，植物
表现为向外界释放CO
2
。
E时刻：为日落的时刻，太阳完全西沉，光线消失，光合作用完全停止，只剩下呼吸作用了。
2、曲线二：若再考虑温度等环境因素的改变对光合作用和呼吸作用的影响，那么，在夏
季的某晴朗无云的一天中，CO
2
吸收速率曲线大致可表现如下图。
其中：
F时刻：深夜，温度降低，呼吸作用减弱，因而CO
2
释放速率减少。
C时刻：中午时分，虽然是一天当中光照强度最大的时刻，但也是一天中温度最高的时候，尤其是夏季的中午，对于许多植物来说，由于温度高，蒸腾作用强，植物体大量失水，
导致气孔关闭，CO
2供应不足，使光合作用的暗反应降低，引起光合作用强度下降，CO
2
释放
速率下降。这种现象在农业生产中被称作“午休”。
3、曲线三：若在密闭的玻璃温室里进行植物栽培试验，对室内空气中的CO
2
含量进行24h
测定，可得到如下图曲线。
G到A点这一时间段，因为没有光照，所以植物只进行呼吸作用，消耗O
2，产生CO
2
，使
玻璃温室中的CO
2
浓度越来越高，A点太阳升起，植物进行呼吸作用的同时开始进行光合作用，
而且随着光照的逐渐增强，在B点后，植物光合作用的强度大于呼吸作用，消耗了更多的CO
2
，
使玻璃温室中的CO
2
浓度逐渐降低。午后，随光照逐渐减弱，至D点为补偿点，至E点趋近于0，植物的光合作用强度随之下降，并最终停止，而呼吸作用一直进行，所以玻璃温室中的
CO
2
浓度从D点后又逐渐升高。
（1）A、E点所对应的时刻分别为日出和日落的时刻。C所对应的时刻为“午休”，因而
此时玻璃容器内CO
2
量减少较缓。
（2）在B、D点对应的时刻，分别是密闭玻璃容器中CO
2
含量最高和最低的时刻，此时，该植物的光合作用=呼吸作用。
（3）F点与G点比较，密闭容器中CO
2
总含量减少了，说明该植物在24小时内有有机物
的净积累，表明植物生长了，因此，在作物温室栽培过程中，适当向大棚温室内补充CO
2
，有利于作物增产。
影响之物光合作用强度的环境因素有很多，“光照”仅是影响光合作用强度大小的重要环境因素之一。
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 错误! 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＝1ｃm) ↓ 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。 （2)说出各线段代表的生物学意义 ①ＯA段：呼吸作用强度。 ②AＢ段:随光照增强,光合作用增强,但仍比呼吸作用弱。 ③BＤ段：光合作用强度继续随光照强度的增强而增加，而且光合作用强度大于呼吸作用。 ④DE段:光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。 归纳提炼 1.除了光照强度对光合作用有一定影响外，光谱成分也对光合作用强度有影响。红光和蓝紫光有利于光合作用,绿光不适合光合作用。太阳光中各种色光均衡,对植物最有利。 2．光合作用速率或称光合作用强度，是指一定量的植物（如一定的叶面积)在单位时间内进行光合作用生成有机物的量（通常用释放多少Ｏ2或消耗多少CO2来表示）。包括表观光合作用速率和真正光合作用速率,它们和光照强度的关系如下图： 活学活用 1.通过实验测得一片叶子在不同光照强度下ＣＯ2吸收和释放的情况如图1所示。图2所示细胞发生的情况与图1曲线中AB段(不包括Ａ、B两点)相符的一项是（) 问题导析(1)图１中A点细胞只进行细胞呼吸，与图２中的B图相对应。 (2)AＢ段呼吸作用强度大于光合作用强度,线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用外,还有部分释放到细胞外,对应图2中的A图。
CO2浓度对光合作用强度的影响 （1）曲线（一） ①在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度升 高而加快，但达到一定浓度后，再增大CO2浓度， 光合作用速率不再加快。 ② CO2补偿点：A点，外界CO2浓度很低时， 绿色植物叶不能利用外界的CO2制造有机物，只有当植物达到CO2补偿点后才利用外界的CO2合成有机物。 B点表示光合作用速率最大时的CO2浓度，即CO2饱和点，B点以后随着CO2浓度的升高，光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的因素主要是光照强度。 ③若CO2浓度一定，光照强度减弱，A点B点移动趋势如下： 光照强度减弱，要达到光合作用强度与呼吸作用强度相等，需较高浓度CO2，故A点右移。由于光照强度减弱，光反应减弱而产生的[H]及ATP减少，影响了暗反应中CO2的还原，故CO2的固定减弱，所需CO2浓度随之减少，B点应左移。 ④若该曲线表示C3植物，则C4植物的A、B点移 动趋势如下：由于C4植物能固定较低浓度的CO2， 故A点左移，而光合作用速率最大时所需的CO2浓度 应降低，B点左移，曲线如图示中的虚线。 （2）曲线（二） a-b:CO2太低，农作物消耗光合产物；
b-c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c-d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d-e:CO 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气 孔关闭，抑制光合作用。 （3）曲线（三） 由于C4植物叶肉细胞中含有PEP羧化酶，对CO2的亲和 力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定 下来，故C4植物能利用较低的CO2进行光合作用，CO2的补偿点低，容易达到CO2饱和点。而C3植物的CO2的补偿点高，不易达到CO2饱和点。故在较低的CO2浓度下（通常大气中的CO2浓度很低，植株经常处于“饥饿状态”）C4比C3植物的光合作用强度强（即P点之前）。一般来说,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物。 3．温度对光合作用强度的影响：它主要通过影响暗反应 中酶的催化效率来影响光合 作用的速率。在一定温度范 围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定 的温度，光合速率不但不增大，反而降低。因温度太高，酶的活性降低。此外温度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2供应减少，从而间接影响光合速率。 ①若Ⅲ表示呼吸速率，则Ⅰ、Ⅱ分别表示实际光合速率
“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。
影响光合作用的因素教学设计 一、教材分析 教材上关于光合作用这一部分内容只介绍了光合色素、光合作用的原理和应用、光合作用的过程和化能合成作用，而影响光合作用的因素以及这些因素是怎样影响光合作用的，并没有过多提及。但是，在实际应用中，这些与农业生产息息相关，在历年高考中也占据了十分重要的地位，所以，这一部分的内容是不可忽略的。 二、学情分析 这节课的授课对象是高一年级的学生，是在学习了光合作用的相关知识后的一个拓展内容。虽然他们刚刚进入高中，但是已经具备了一定的逻辑思考能力。而且经过前几节课的铺垫，对光合作用相关知识也已经有了一定的理论知识基础。 三、教学目标 1、掌握光合作用过程中，外界条件的变化对光合作用的进行有着怎样 的影响。 2、通过对影响因素的分析，培养学生良好的思维品质，初步学会科学 研究的一般方法，锻炼科学探究能力。 3、能够将所学知识与实际生活相联系，更好的应用于生产生活实践， 使学生认识到生物科学的价值，从而提高对生物的兴趣。 四、教学方法设计 板书和多媒体相结合，利用板书进行上节课有关光合作用过程的回顾，并引出本节课的内容。因为课程所需要的图像比较多，所以本节课以多媒体教学为主，板书为辅。 五、教学设计 通过上节课的学习，同学们已经了解了光合作用的大致过程，那么咱们首先来回顾一下这个过程（利用板书进行一个简单的复习） 根据光合作用的过程，我们可以看到二氧化碳和光照都会影响光合作用的进行，那么它们的变化会使光合作用有怎样的改变呢？我们今天一起来探讨一下。 在探讨光合作用的变化之前，咱们先来看几个概念（PPT给出）：呼吸速率、净光合速率、总（真正）光合速率，并用二氧化碳的释放、二氧化碳的吸收、氧气的释放、氧气的吸收、有机物的积累来表示上述三个概念。 了解以上几个概念，那么开始进行今天的主要内容： 1、光照强度与光合作用的关系 （1）
1.影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ） （1）分析影响光合作用速率的内外因（从底物、条件和产物分析） （2）总结光合作用原理在农业生产方面的应用 分析影响光合作用的因素，我们要从光合作用的反应式出发，从反应物、产物和反应条件三个方面入手。 光合作用强度（光合速率）：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。 对坐标曲线分析采用：识轴→明点→析线 一、单因子变量对光合作用影响的曲线分析 1.光照强度 （1）原理：影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应 （2）曲线 光补偿点：光合作用强度与呼吸作用强度相等时刻的光照强度。光照强度>光补偿点，植物才能生长。 光饱和点：光合作用强度达到饱和时的最低光照强度。 （3）应用：温室大棚适当提高光照强度可以提高光合作用速率。 判断光补偿点的移动 （1）光合作用增强，呼吸作用不变或减弱 若外因使光合速率大于呼吸速率，左移。 （2）光合作用不变或减弱，呼吸作用增强 若外因使光合速率小于呼吸速率，右移。
判断光饱和点的移动 植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高。影响暗反应的因素如CO2浓度、温度（影响酶的活性）、pH（影响酶的活性）会影响光饱和点。所以我们在分析时要抓住这一本质，如果外界因素使暗反应增强，则光饱和点右移，反之，则左移。 分析表中数据可知，若其他条件不变，当pH由9.0增大到10.0时水葫芦的光补偿点最可能（左移/右移/不移动）。光饱和点最可能（左移/右移/不移动）。 【例2】图甲表示某植物体在30℃恒温时的光合速率（以植物体对O2的吸收或释放量计算）与光照强度的关系。
影响光合作用的因素： 光合作用是在植物有机体的内部和外部的综合条件的适当配合下进行的。因此内外条件的改变也就一定会影响到光合作用的进程或光合作用强度的改变。影响光合作用强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。 ①光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。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，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制如图。 光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度大，蒸腾作用旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育，如人参、三七、胡椒等的栽培，就必须栽培于阴湿的条件下，才能获得较高的产量。 植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用，总光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。净光合作用是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温度：植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。光合作用也不例外，在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。如图所示。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。 ③CO2浓度：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。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。如图所示。 ④必需矿质元素的供应：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。如氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分，磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现，用磷脂酶将离休叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍，可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。又如绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中，都需要钾。再如镁是叶绿体的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素。等等。 5、有氧呼吸和无氧呼吸的比较 有氧呼吸和无氧呼吸的公共途径是呼吸作用第一阶段（糖酵解），是在细胞质基质中进行。在没有氧气的条件下，糖酵解过程的产物丙酮酸被[H]还原成酒精和CO2或乳酸等，在不同的生物体由于酶的不同，其还原的产物也不同。在有氧气的条件下，丙酮酸进入线粒体继续被氧化分解。如图。由于无氧呼吸哪有机物是不彻底的，释放的能量很少，转移到A TP中的能量就更少，还有大量的能量贮藏在不彻底的氧化产物中，如酒精乳酸等。有氧呼吸在有氧气存在的条件下能把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和H2O，把有机物中的能量全部释放出来，约有44％的能量转移到ATP中。所以有氧呼吸为生命活动提供的能量比无氧呼吸多得多，在进化过程中绝大部分生物选择了有氧呼吸方式，但为了适应不利的环境条件还保留了无氧呼吸方式。 6、影响呼吸作用的因素： ①温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强
影响光合作用的因素练习题 一、内部因素对光合作用速率的影响及应用 1．同一植物的不同生长发育阶段 曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是___________、_________、__________ 应用：根据植物在不同生长发育阶段__________速率不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。 2．同一叶片的不同生长发育时期 曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率______；老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之______。 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其___________消耗的有机物。 二、外界因素对光合作用速率的影响及应用 1．单因子因素 (1)光照强度 ①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响____________阶段，制约________________________的产生，进而制约__________阶段。 ②图像分析：A点时只进行_________；AB段随着光照强度的增强，________强度也增强，但是仍然小于____________强度；B点时代谢特点为__________________；BC段随着光照强度的增强，光合作用强度仍不断增强；
C点对应的光照强度为____________，限制C点的环境因素可能有_________________等。 ③完成填空后，在下面的四幅图中标出A点、AB段、B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。 ④应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于____点对应的光照强度；适当提高_________可增加大棚作物产量。 (2)光照面积 ①图像分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点 为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是_____________________ ②OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后 不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断(BC段)。 ②应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封顶过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。 (3)CO2浓度 ①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响阶段，制约生
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CO 2消耗量（叶绿体消耗CO 2 量）=实测植物CO 2 消耗量+细胞呼吸CO 2 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”CO 2量或实验容器内CO 2 的减少量 ②植物（叶片）“释放”O 2量或实验容器内O 2 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”CO 2 量 ②叶绿体“释放”O 2 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CO 2，植物释放的CO 2 =线粒体释放的CO 2 ，植物外观上表现为从外界吸收O 2 向外界释放CO 2 ， 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CO 2 ，除一部分被 叶绿体捕获用于光合作用外，还有一些CO 2 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CO 2 ，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CO 2也不释放CO 2 ，既不吸收O 2 也不释
【一】影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用 1．单因子因素 (1)光照强度 ①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP和[H] 的产生，进而制约暗反应阶段。 ②图像分析：A点时只进行细胞呼吸；AB段随着光照强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；B点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC 段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为光饱和点，限制 C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。 ③应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于B点对应的光照强度；适当 提高光照强度可增加大棚作物产量。 (2)光照面积 ①图像分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合 作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。 OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。 ②应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶 子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。 (3)CO2浓度 ①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段，制约C3生成。 ②图像分析：图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2 补偿点，而图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；两图中的B和B′点都 表示CO2饱和点，两图都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大。 ③应用分析：大气中的CO2浓度处于OA′段时，植物无法进行光合作用；在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合作用速率。 (4)温度 ①原理分析：是通过影响酶活性进而影响光合作用。
辐射光对植物光合作用的影响 摘要：太阳辐射是地球上生物有机体的主要能源源泉，植物的光合作用使得所有的有机体与太阳辐射之间发生了最本质的联系。太阳辐射以光和效应、热效应和形态效应对植物生长发育的各方面产生影响，决定了植物产量形成及地理分布。一般来说，植物干物质有90%~95%是来自光合作用。作为种植业基础的光合作用与农业生产有着非常密切的联系，如何提高作物产量是光合作用研究的重要方面。因此，如何充分利用照射到地球表面的太阳辐射能，制造更多的光合产物，是农业生产中的一个根本性问题。 关键词:太阳辐射光合作用光效应热效应形态效应太阳辐射光谱随波长的分布，它分为紫外线区、可见光区、红外线区。紫外线区的波长小于0．4微米，可见光区的波长介于0．4-0．76微米之间，红外线区的波长大0．76微米。不同波段的辐射光对植物生命活动起着不同的作用，它们在为植物提供热量、参与光化学反应及光形态的发生等方面，各起着重要的作用。 一、不同光谱成分对作物的影响 （1）波长大于1.0微米的辐射，被植物吸收转化为热量，影响植物体温和蒸腾作用，可促进干物质的积累，但不参加光合作用。 （2）波长在1.0-0.27微米的辐射，只对植物伸长起作用，其中0.78-0.80微米的近红外光，对光周期及种子形成有重要作用，并控制开花与果实的颜色。 （3）波长在0.72-0.61微米的红光和橙光，可被植物体叶绿素强烈吸收，光合作用最强。并表现为强光合作用。 （4）波长在0.61-0.51微米的绿光，表现为低光合作用和弱成形作用。 （5）波长在0.51-0.40微米的蓝紫光，可被叶绿素和叶黄素较强烈地吸收，表现为强的光合作用与成形作用。 （6）波长在0.40-0.32微米的紫外光，主要起成形和着色的作用。 (7)波长在0.32-0.28微米的紫外光，对大多数植物有害。
“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
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(O 2)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CO 2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：
光对光合作用的影响 荣成第二实验中学李福好 学习目标： 1、掌握光合作用的概念、反应式 2、认识光是光合作用不可缺少的条件及光照强度对植物光合作用的影响 3、通过设计实验，提高实验设计的能力 4、从光照强度是影响光合作用因素的角度，分析光合作用原理在生产中的应用 重点、难点： 1、认识光是光合作用不可缺少的条件及光照强度对植物光合作用的影响 2、通过设计实验，提高实验设计的能力 教师准备： 1、精心准备导学案，设计多媒体课件 2、为学生编好小组 学生准备： 复习光合作用的相关知识 课型：复习课 教学设计思路： 本次优质课讲的内容是初一生物下册第四、五章的知识，课型是复习课。第四、五章共三节，主要是光合作用和呼吸作用的相关知识，知识容量比较大并且对初一的学生来说即使是学过一遍复习起来难度也较大。如何设计好本节课，是成败的关键。第四章第一节是绿叶在光下制造有机物，第二节是植物对有机物的利用，第五章是碳氧平衡。单复习一节的话，内容较少且这三节都有内在联系不好分割。全复习内容又太多。后来经过反复思考，确定了以影响光合作用的因素之一“光”这一因素为中心，将这三节中有关“光”这一因素的相关知识提取出来，围绕“光对光合作用的影响”、“光照强度对光合作用的影响”这两个实验展开探究。在让学生掌握一些基础知识的同时，着重提高学生的实验探究能力。第一个实验是课本中的让学生对着导学案中的问题自主复习，小组合作交流。第二个实验是让学生在掌握第一个实验的基础上自主设计实验，大胆进行探究，要求每位同学能画出实验装置简图，并能说出设计思路及预想的现象结论，从而使学生的设计实验的能力得以提高。 课堂实录： 主讲教师：李福好（荣成市第二实验中学） 学校：乳山市怡园中学 班级：初一八班
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。
外部因素对光合作用的影响 植物的光合作用经常受到外界环境条件和内部因素的影响而发生变化。表示光合作用变化的指标有光合速率和光合生产率。 光合速率（photosynthetic rate ）是指单位时间、单位叶面积吸收CO 2的量或放出O 2的量。常用单位有μmolCO 2·m -2·s -1和μmolO 2·dm -2·h -1。一般测定光合速率的方法都没有把叶片的呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率(apparent photosynthetic rate)或净光合速率(net photosynthetic rate)。如果把表观光合速率加上呼吸速率，则得到总(真正)光合速率。 光合生产率 ，又称净同化率(net assimilation rate, NAR)，是指植物在较长时间（一昼夜或一周）内，单位叶面积生产的干物质量。常用g ·m -2 ·d -1表示。光合生产率比光合速率低，因为已去掉呼吸等消耗。 一、光照 光是光合作用的能量来源，是形成叶绿素的必要条件。此外，光还调节着碳同化许多酶的活性和气孔开度，因此光是影响光合作用的重要因素。 1、光照强度 （1）光强－光合曲线（也称需光量曲线） 在暗中叶片无光合作用，只有呼吸作用释放CO 2。随着光强的增高，光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光强称为光补偿点（light compensation point ）。在一定范围内，光合速率随着光强的增加而呈直线增加；但超过一定光强后，光合速率增加转慢；当达到某一光强时，光合速率就不再随光强增加而增加，这种现象称为光饱和现象（light saturation ）。光合速率开始达到最大值时的光强称为光饱和点(light saturation point)。 如下图所示： -20-10 010203040 50
影响光合作用的因素 一、外部因素对光合作用的影响 1、光 a、光强度：在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而加快，但光强增加到一定强度，光合作用速率不再加快。 A.B.C点的意义： b、光质：复色光（白光）下，光合速率最快；单色光中，红光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。故温室大棚常用无色透明薄膜。 2、温度 温度通过影响酶活性来影响光合速率。在一定范围内随温度升高，光合速率增大；温度过高会使酶活性下降，从而使光合速率减小。生产中的应用：适时播种；温室栽培农作物时，白天适当升温，晚上适当降温。 3、CO2浓度 植物光合速率在一定范围内随CO2浓度增大而加快，但CO2达一定浓度时，光合速率不再增加。生产中，常施用有机肥及其他措施提高大田或温室CO2浓度。 二氧化碳 4、矿质元素 矿质元素会直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn等是合成叶绿素的必需元素；K、P等参与碳水化合物代谢；P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递，故生产中应合理施肥。 5、水 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，水还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用影响很大，生产上，应合理灌溉，预防干旱。 光 合 作 用 CO2的浓度 的 吸 收 的
二、 内部因素对光合作用的影响 叶龄（色素、酶、C5的含量） 解释： 三、多因素对光合作用的影响 讨论： （1）P 点限制光合速率的变量是什么？为什么？ （2）Q 点限制光合速率的变量是光照强度，对吗？ （3）光照强度、温度、CO2浓度等环境因素都对光合作用强度产生影响，生产实践中应如 何操作，从而达到增产的目的？ 例题1：如下图：科学家研究CO2 浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响， 得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是 A ．光照强度为a 时，造成曲线II 和III 光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同 B ．光照强度为 b 时，造成曲线 I 和 II 光合作用强度差异的原因是温度的不同 C ．光照强度为a ～b ，曲线 I 、II 光合作用强度随光照强度升高而升高 D ．光照强度为a ～c ，曲线 I 、III 光合作用强度随光照强度升高而升高 光 合 作 用 叶龄
活动目标 光照强度对光合作用强度影响的探究。、 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。也可以用不同功率的光源在同一距离照射水中的嫩叶，形成光照强度不同的条件。通过观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，或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。 材料用具 绿色的嫩叶打孔器注射器台灯 40 W灯泡 100 W灯泡烧杯。 方法步骤 （1）在暗处，将2盏台灯分别装上40 W灯泡、100 W灯泡。取100 mL 烧杯2个，均倒入70 mL富含二氧化碳的清水（事先可用口通过玻璃管或塑料管向清水吹气），放在距台灯10 cm的地方。此时不要开灯。 （2）用打孔器将嫩叶打出直径为1 cm的圆片若干。注意叶片的选择，叶片的薄厚、颜色、鲜嫩程度要尽可能一致。打孔时要避开大的叶脉。 （3）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。这一动作可重复几次，但注意不要抽得太狠，避免将叶片细胞结构损坏。只要小圆形叶片沉入水底就可以了。 （4）将内部气体逸出的小圆形叶片各5片，分别放入暗处盛有清水的2个烧杯中。这时的叶片由于细胞间隙充满了水，应该全部沉到水底。 （5）开启台灯。注意：两盏台灯是实验的唯一光源，两盏台灯的灯光不能相互干扰。 （6）室温不要太低，一般以25 ℃为宜。为防止实验过程中烧杯内水的温度受灯光照射而升高，可考虑用冷光源灯泡。
探究环境因素（光照强度）对植物光合作用的影响 [教学目标] 一、知识目标： 1、利用光合作用的相关知识探讨影响光合速率的环境因素。 2、利用实验设计的基本原则评价和理解实验方案。 二、技能目标： 1、以小组讨论和集体讨论两种形式进行学生实验方案的评价及修改。 2、以小组为单位使用小圆叶片上浮法探究光强对光合速率的影响。 三、情感态度和价值观目标： 1、交流对实验方案的理解、评价和修改建议。 2、体验利用小圆叶片上浮法探究光强对光合速率影响的过程。 3、认同探究实验方案的设计没有最佳只有更佳。 [教学重、难点] 重点：1、组织学生评价学生方案，巩固实验设计原则； 2、介绍小圆叶片上浮法，并组织学生利用该方法探究光强对光合速率的影响 难点：组织、引导学生分析实验过程发现的问题，提出改进实验方案的合理建议。 [教学设计思路] 探究实验的设计与进行探究实验是课程目标中能力要求中最重要的一项，通过这两个过程能够发展同学们的科学探究能力。实验设计过程使其初步学会提出问题，分析问题，阐明与研究该问题相关的知识，确认变量，做出假设和预期。进行探究实验能够检验实验方案的可行性，通过做实验学会收集证据，处理、解释数据并做出合理判断，用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；实验过程中还能及时发现问题，做出必要的反思和修改。 探究实验方案设计活动安排在本模块的后半部分（影响光合作用的环境因素一节之前），符合学生的认知规律。同学们能够在前面所做实验的基础上，学习并积累实验设计相关理论和实践经验，自己设计完整的实验方案，进行探究实验。并且通过讨论、分析、评价等过程完善方案，将探究内化为自己的能力，并养成习惯，为进一步的学习打下坚实的基础。利用这一契机，教师提前布置设计探究实验方案作业，让同学们有充分的时间进行思考，运用自己以前的经验积累完成探究实验方案，教师将同学们作业进行仔细批阅，找出其中共性的问题，集中呈现在一个实验方案中，让同学们进行评价与修改，并渗透实验设计的基本原则。随后教师呈现一个可行的实验方案，让学生在做实验的过程中体会实验设计要求，得出结果与结论，并发现问题，提出进一步改进和完善实验的措施。 为何不用排水集气法而是利用小圆叶片上浮法进行实验？同学们对排水集气法比较熟悉，初中就有所涉及，在酶的相关实验中，同学们又体验过一次，所以在作业中有更多同学选择这种方法，这是对旧知的迁移，值得肯定。但是，作业中还提供了供选的材料用具打孔器和注射器，并分别进行了用法提示，只有勤于思考并且思维力度较大的同学才会想到上浮法。而实际上，在课堂实验中，没有精密测量仪器存在的情况下，叶片上浮法实验现象更明显，因而与其它方法相比也更可行。课堂教学中使用更可行的实验方法，学生们通过短时间的实验能够观察到明显现象，得出有意义的结论，并且能够发现问题，积极思考，实验课的高效性就有保证。当然，实现这一点的前提是教师需要提前进行预实验摸索出最佳条件。教师预实验的过程也是探究的过程，也是给自己释疑的过程，教师自己的疑问解决后，才有助于帮助同学理解新的方法，拓展思路，这对于学生应试技能的提高也会有很大的帮助。在此实验中，单是叶片上浮现象就已引起学生兴奋。另外，小圆叶片上浮法原理还有助于同学建立生物与其他学科知识联系。如化学中不同气体溶解度差异、物理中的浮力原理、工程学
环境因素对光合作用的 影响实验 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-
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