实验创新大赛：植物的光合作用需要水

全国青少年科技创新大赛获奖作品科技小论文 Last updated at 10:00 am on 25th December 2020全国青少年科技创新大赛获奖作品-科技小论文-1?案例一: 光谱脉冲周期扫描环境对植物生长的影响的研究第17届全国青少年科技创新大赛一等奖提高植物能量利用率加快蔬菜瓜果中农药残留的降解如何通过调控光环境提高蔬菜瓜果规模生产的效率和品质如何通过先进的工业技术促进我国农业产业化的发展质疑，思考，分析，研究，我们提出一种新的植物优化工业平台。

科学性 1．太阳光谱是吸收光谱，它受到大气层中不断运动的水蒸汽、冰晶、烟雾等物质的影响，客观上形成一种脉冲式周期扫描组合光谱cpsps。

2．自行设计并制作出光强度小于5%太阳光的cpsps平台。

3．通过调控脉冲周期、扫描周期、光质；测定在cpsps中植物的各项生长指标、营养状况；研究cpsps对植物生长的影响。

原创性经科技查新检索，证实本课题研究属国内首创。

实用性 1．在光强度小于5%太阳光的人造cpsps中，植物呈现优化生长趋势。

出芽速度加快，叶片面积更大，更厚，花期更长，植株更高，更壮。

2．在cpsps中，植物在单位时间内合成更多的可溶性糖和蛋白质。

而在单位质量内的糖与蛋白质减少。

形成一种健康食品。

3．Cpsps有利于植株创伤的修复与再生。

4．Cpsps可加速农药的降解。

在我们的这个课题中，我们设计，制造出了一种新的光环境CPSPS。

CPSPS具有低能耗、脉冲式周期扫描、色光组合三大特性，我们通过试验发现在CPSPS中，植物培植能够得到高效优化，农药的降解速度加快。

我是在高一的时候开始研究的，我们学校一向鼓励学生积极参与研究性学习，选择自己的课题研究，我呢，当时就选择了这一个在物理、化学、生物和农业产业交叉点上的课题。

目前，“民以食为天”嘛，农业生产、产品在老百姓的生活中涉及面非常广，农业是中国最大的基础产业，而中学生在农业上的科技技术研究又是非常之少。

《植物所需的水和无机盐》讲义一、植物与水的关系水对于植物而言，就如同空气对于人类，是生命中不可或缺的存在。

植物体内的含水量通常能达到其自身重量的 60% 90%。

不同的植物种类，其含水量也有所差异。

比如，水生植物的含水量往往高于陆生植物。

水在植物的生命活动中发挥着诸多关键作用。

首先，水是植物细胞的重要组成部分。

细胞内的各种细胞器和细胞质都需要水来维持其正常的结构和功能。

其次，水是植物进行光合作用的原料之一。

在光合作用中，植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。

没有充足的水分供应，光合作用就无法高效进行，植物的生长和发育也会受到严重影响。

再者，水还能够帮助植物运输养分。

植物通过根系吸收土壤中的无机盐和水分，然后依靠水的流动将这些养分运输到各个部位，以满足植物生长和代谢的需求。

另外，水在维持植物的形态和挺立方面也起着重要作用。

充足的水分能使植物细胞保持膨胀状态，从而使植物的茎、叶等器官能够挺立，保持正常的形态和生理功能。

二、植物对水分的吸收植物主要通过根系来吸收水分。

根系中的根毛区是吸收水分的主要部位。

根毛的存在大大增加了根系与土壤的接触面积，从而提高了水分吸收的效率。

植物细胞对水分的吸收主要有两种方式：一种是渗透吸水，另一种是吸胀吸水。

渗透吸水是指植物细胞在具有一定浓度差的情况下，通过半透膜进行水分的吸收。

当细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，细胞会失水；反之，当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时，细胞会吸水。

吸胀吸水则是指植物细胞依靠其亲水性物质（如蛋白质、淀粉、纤维素等）吸收水分。

这种吸水方式在未形成液泡的细胞中较为常见。

三、植物对水分的散失植物吸收的水分，并非全部都用于自身的生长和代谢，其中有相当一部分会通过蒸腾作用散失到大气中。

蒸腾作用是指植物体内的水分以水蒸气的形式通过气孔散失到大气中的过程。

蒸腾作用对于植物来说具有重要意义。

一方面，它可以产生蒸腾拉力，促进植物对水分和无机盐的吸收和运输；另一方面，蒸腾作用还可以降低植物的体温，避免在高温环境下受到伤害。

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?。

全国青少年科技创新大赛获奖作品-科技小论文全国青少年科技创新大赛获奖作品-科技小论文-1案例一: 光谱脉冲周期扫描环境对植物生长的影响的研究第17届全国青少年科技创新大赛一等奖提高植物能量利用率？加快蔬菜瓜果中农药残留的降解？如何通过调控光环境提高蔬菜瓜果规模生产的效率和品质？如何通过先进的工业技术促进我国农业产业化的发展？质疑，思考，分析，研究，我们提出一种新的植物优化工业平台。

1．太阳光谱是吸收光谱，它受到大气层中不断运动的水蒸汽、冰晶、烟雾等物质的影响，客观上形成一种脉冲式周期扫描组合光谱cpsps。

2．自行设计并制作出光强度小于5%太阳光的cpsps平台。

3．通过调控脉冲周期、扫描周期、光质；测定在cpsps中植物的各项生长指标、营养状况；研究cpsps对植物生长的影响。

经科技查新检索，证实本课题研究属国内首创。

1．在光强度小于5%太阳光的人造cpsps中，植物呈现优化生长趋势。

出芽速度加快，叶片面积更大，更厚，花期更长，植株更高，更壮。

2．在cpsps中，植物在单位时间内合成更多的可溶性糖和蛋白质。

而在单位质量内的糖与蛋白质减少。

形成一种健康食品。

3．Cpsps有利于植株创伤的修复与再生。

4．Cpsps可加速农药的降解。

在我们的这个课题中，我们设计，制造出了一种新的光环境CPSPS。

CPSPS具有低能耗、脉冲式周期扫描、色光组合三大特性，我们通过试验发现在CPSPS中，植物培植能够得到高效优化，农药的降解速度加快。

我是在高一的时候开始研究的，我们学校一向鼓励学生积极参与研究性学习，选择自己的课题研究，我呢，当时就选择了这一个在物理、化学、生物和农业产业交叉点上的课题。

目前，“民以食为天”嘛，农业生产、产品在老百姓的生活中涉及面非常广，农业是中国最大的基础产业，而中学生在农业上的科技技术研究又是非常之少。

因此在高一选题的时候，我本身是学奥林匹克竞赛物理的，我就想运用我的新想法，以及本身物理化学知识，在农产业，植物学方面进行究。

全国青少年科技创新大赛获奖作品•科技小论文・1案例一：光谱脉冲周期扫描环境对植物生长的影响的研究第17届全国青少年科技创新大赛一等奖提高植物能量利用率？加快蔬菜瓜果屮农药残留的降解？如何通过调控光环境提高蔬菜瓜果规模生产的效率和品质？如何通过先进的工业技术促进我国农业产业化的发展？质疑，思考，分析，研究，我们提出一种新的植物优化工业平台。

科学性1.太阳光谱是吸收光谱，它受到大气层中不断运动的水蒸汽、冰晶、烟雾等物质的影响，客观上形成一种脉冲式周期扫描组合光谱cpspso2.自行设计并制作出光强度小于5%太阳光的cpsps平台。

3.通过调控脉冲周期、扫描周期、光质；测定在cpsps屮植物的各项生长指标、营养状况；研究cpsps对植物生长的影响。

原创性经科技查新检索，证实木课题研究属国内首创。

实用性1.在光强度小于5%太阳光的人造cpsps中，植物呈现优化生长趋势。

出芽速度加快，叶片面积更大，更厚，花期更长，植株更高，更壮。

2.在cpsps中，植物在单位时间内合成更多的可溶性糖和蛋白质。

而在单位质量内的糖与蛋白质减少。

形成一种健康食品。

3.Cpsps有利于植株创伤的修复与再生。

4.Cpsps可加速农药的降解。

在我们的这个课题中，我们设计，制造出了一种新的光环境CPSPSo CPSPS具有低能耗、脉冲式周期扫描、色光组合三大特性，我们通过试验发现在CPSPS中，植物培植能够得到高效优化，农药的降解速度加快。

我是在高一的时候开始研究的，我们学校一向鼓励学生积极参与研究性学习，选择自己的课题研究，我呢，当时就选择了这一个在物理、化学、生物和农业产业交叉点上的课题。

目前，“民以食为天''嘛，农业生产、产品在老百姓的生活中涉及面非常广，农业是中国最大的基础产业，而中学生在农业上的科技技术研究又是非常之少。

因此在高一选题的时候，我木身是学奥林匹克竞赛物理的，我就想运用我的新想法，以及木身物理化学知识，在农产业，植物学方面进行究。

小学科技实践活动方案一、活动主题：小小科学家二、活动目标：1. 培养学生对科学的兴趣和探索精神；2. 加强学生的观察、实验和思维能力；3. 培养学生的团队合作和创新意识；4. 培养学生的科学素养和科学方法。

三、活动内容：1. 美食实验：通过实验，让学生了解食物的特性和变化规律。

例如，让学生尝试利用酵母发酵制作面包，观察面包在加热过程中的变化。

通过这个实验，学生可以了解到酵母发酵的过程和面包的膨胀原理。

2. 做电池：通过自制电池的实验，让学生了解电池的原理和基本组成。

让学生通过实验尝试用不同的材料制作电池，并观察它们的发电效果。

通过这个实验，学生可以培养他们的观察和实验能力，同时了解到电能的转化原理。

3. 制作太阳能灯：让学生了解太阳能的利用方式，并通过实验制作一个简单的太阳能灯。

让学生尝试不同的材料和设计，提高他们的创新能力。

通过这个实验，学生可以了解到太阳能的使用原理和可持续能源的重要性。

4. 水的沸腾点实验：通过实验，让学生了解水的沸腾点和升华点的概念，并观察不同条件下水的变化。

让学生思考为什么水需要升温才能变成水蒸气，并通过实验让学生亲自体验到水蒸气的产生过程。

5. 风车实验：通过制作风车的实验，让学生了解风的产生和利用方式。

让学生设计不同形状和材料的风车，观察其在风力作用下的转动情况。

通过这个实验，学生可以了解到风能的转化原理和可再生能源的意义。

四、活动流程：1. 预热阶段：- 介绍科技实践活动的目标和意义；- 介绍活动的主题和内容。

2. 实践阶段：- 分组进行实验和制作；- 辅导学生在实验和制作过程中，培养他们的观察和思考能力；- 帮助学生解决实验和制作中遇到的问题；- 鼓励学生积极探索和尝试，培养他们的创新意识。

3. 总结阶段：- 学生分享实验和制作的过程和结果；- 教师总结活动的重点和要点，强调学生在活动中培养和提高的能力；- 鼓励学生继续关注科学和技术的发展，激发学生的学习兴趣和动力。

科技创新大赛植物学植物学是研究植物的科学，它涉及植物的形态、生理、生态、分类、进化等方面。

随着科技的进步，植物学也在不断创新发展，为人类提供了更多的可能性和机遇。

在科技创新大赛中，植物学作为一个重要的主题，吸引了众多参赛者的关注和参与。

通过植物学的研究，我们可以深入了解植物的生长发育规律、适应环境的能力以及植物在生态系统中的作用等。

这些研究成果不仅可以为农业生产、生态环境保护、药物研发等领域提供有力支持，还可以为人类的生活和健康带来更多福祉。

在科技创新大赛中，植物学的研究可以从多个角度展开。

首先，可以研究植物的生长发育过程，探索其胚胎学、组织学、细胞学等方面的特点。

通过对植物生长发育的研究，可以为改良植物品种、提高农作物产量、优化农业生产技术等提供理论依据和实践指导。

可以研究植物的适应能力和环境响应机制。

植物作为自养生物，能够通过自身的调节机制适应不同的环境条件。

通过研究植物适应环境的机制，可以为开发新的抗逆性植物品种、改善农作物的耐旱、耐寒、抗病虫害等性状提供科学依据。

植物学的研究还可以探索植物在生态系统中的作用和价值。

植物在生态系统中扮演着重要角色，它们通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维持大气中的气体成分平衡；同时，植物还为其他生物提供食物、栖息地和遮蔽，维持着生态系统的稳定和平衡。

通过研究植物的生态学特征和生态系统功能，可以为生态环境保护和生物多样性维护提供科学依据。

除了基础研究外，植物学的创新还可以应用于实际生产和生活中。

例如，通过植物的生物化学代谢途径，可以开发新的药物和生物农药；通过植物的遗传改良和基因工程技术，可以培育出高产、抗病虫害的农作物品种；通过植物的光合作用和生物能源转化，可以开发出可再生能源等。

这些应用研究的创新成果，将直接影响到人类的生产生活，为可持续发展和绿色生态建设提供重要支持。

在科技创新大赛中，植物学的研究不仅需要科学的方法和技术，还需要团队的合作和创新意识。

水的光合作用变量光合作用是植物中最为重要的生理过程之一，通过这个过程，植物能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为能量。

对于水的光合作用来说，有很多重要的变量会影响这个过程的进行。

下面我们来具体了解一下。

1. 光照强度光照是水的光合作用中最为重要的变量之一，因为光合作用是通过光能驱动的。

较高的光照强度可以促进光合作用的进行，从而提高植物的生长速度和产量。

但是如果光照强度过高，可能会导致光合作用受到抑制，这就需要植物通过一定的调节机制来适应。

2. 温度温度也是影响水的光合作用的重要变量。

适宜的温度能够促进酶的活性，从而提高光合作用的效率。

但是如果温度过高或过低，都会对光合作用造成不利影响。

过高的温度可能会导致酶变性，从而影响光合作用的进行；而过低的温度则可能限制气体的扩散速率，影响二氧化碳进入植物体内。

3. 水分水分是植物生长中不可或缺的因素，也是水的光合作用中的重要变量。

缺水会导致植物叶片脱水，影响光合作用的进行。

适量的水分能够有效地促进光合作用，并维持植物的正常生长。

但是如果水分过多，也会导致气孔关闭，限制二氧化碳的进入，从而影响光合作用的进行。

4. 二氧化碳浓度二氧化碳是植物进行光合作用的原料之一，其浓度也会影响光合作用的进行。

当二氧化碳浓度较低时，植物的光合作用效率会下降；而当二氧化碳浓度较高时，则可以促进光合作用的进行。

因此，二氧化碳浓度的调节对于水的光合作用来说非常重要。

除了以上几个因素外，植物还会受到养分、植物生长期、植物种类等因素的影响。

综合来看，水的光合作用受多种因素影响，这些因素之间又相互作用，共同影响着植物的生长和发育。

在实际生产中，为了提高植物的光合作用效率和产量，可以通过控制光照强度、温度、水分和二氧化碳浓度等变量来进行调节。

同时也可以通过施肥、灌溉、植物品种选择等方式来改善植物的生长环境，从而促进光合作用的进行。

通过科学的管理和调节，可以使植物的光合作用更为高效，为农业生产提供更好的支持。

【高中化学】绿色植物的生活需要水学习导引为什么植物需要水？（1）水是植物体的重要组成成分。

（2）当植物中的水分充足时，植物可以保持稳固和直立的姿势；叶子可以伸展，这有利于光合作用。

（3）无机盐只有溶解在水里，才能被植物体吸收，并运输到植物体的各个器官。

（4）水是绿色植物通过光合作用产生有机物所必需的原材料之一。

（5）植物通过蒸腾作用失水，降低植物体的温度，免遭阳光灼伤。

知识突破1.植物吸收的水分可以用来干什么？① 作为细胞的重要组成部分；② 作为光合作用的重要原料，参与有机物的合成；③ 参与蒸腾作用，保护植物免受晒伤；④ 溶解并运输无机盐。

a.①②③④；b.①②；c.③④；d.②③④。

答〔〕2.以下关于植物含水量的陈述是正确的：a.晒干的种子中不含水；b、幼叶含水量高于衰老叶；c.植物细胞中的水都贮存在液泡里；d、果肉含水量约为50%。

答复:3.下面左图是一棵生长在水渠边的果树，右图是某同学设计的“探究根是否具有向水生长的特性”的实验装置示意图。

请利用这一实验装置完成探究。

（1）根据左边的图片，你的假设是：。

(2)右图中a、b两支试管底部有细小的裂缝。

如果试管中有水，会有水从裂缝中渗出。

① 你设计的实验步骤是：②你预测会有怎样的实验结果?如果没有预期的结果，你认为很可能是什么原因?③ 你对改进实验有什么建议吗？探究乐园一株玉米从幼苗挖掘到结果，在其一生中消耗200公斤以上的水分。

这些水的用途如表所示。

作为组成成分的水1872g维持生理过程的水250克蒸腾消耗的水202206g生产期总用水量（用于上述3项）204228g（1）请你计算一下，植物吸收到体内的水分，只有()%左右真正用于各项生理过程和保留在植物体内，而()%左右的水都被蒸腾掉了。

（2）请相应地提出两个有价值的问题。

课堂探究如果你是一滴水，写一段话来解释当你被植物的根部吸收时会发生什么。

植物体内的漫游日记作者：一滴水我是一滴水，我会飞，飞上天空，化作白云；我会聚，化作雨水，降落大地；在寒冷的冬天，我还会化作雪花和冰晶。