实验一 探究阳光和有机物的关系
一、实验目的
1．验证绿叶在阳光下能进行光合作用，产生淀粉；
2．学会设置对照实验，并尝试科学探究的过程；
3．阐明绿色植物光合作用的原料、产物、条件、场所、实质和公式；
4．了解光合作用的探索历史；
5．尝试设计实验方案，在探究活动中培养分析、判断、推理的能力，以及运用知识解决问题的能力。
二、实验准备
1．材料准备
盆栽天竺葵
2．用具准备
黑纸片、回形针、酒精、碘液、大烧杯、小烧杯、培养皿、三角架、石棉网、镊子、滴瓶、胶头滴管、火柴、酒精灯、清水等
三、实验过程
1．暗处理
取几盆盆栽天竺葵，置于黑暗中24小时（可以用黑色塑料袋将天竺葵植株套住，再放在阴暗的地方即可）。
2．遮光
用黑纸片将叶片的一部分正反两面都夹紧，然后将盆天竺葵移到阳光下照射3～4小时（可根据天气情况适当延长光照时间，亦可以用日光灯辅助照射）。
图6－1 实验操作流程
3．脱色
剪下遮光处理的叶片，去掉黑纸片，浸入盛有酒精的烧杯中，隔水加热，使叶片的绿色褪去，直至变成黄白色。
4．漂洗和染色
用镊子取出叶片，用清水漂洗干净，放在培养皿中滴加碘液。
图6－2 滴加碘液变色
5．观察记录实验现象，得出结论
表6－1 实验现象记录表
得出结论：绿叶在光下制造淀粉。
6．交流讨论
（1）为什么用天竺葵？是否可以用别的植物？
天竺葵是本实验较好的材料，也可以选用蚕豆、小白菜等有绿而薄叶片的植物。
（2）为什么要将天竺葵先放在黑暗处一昼夜？
这样做是为了使叶片中原有的淀粉等有机物消耗掉，实验结果测到的产物就是叶片在该实验条件下制造的，实验结果更可靠。
（3）为什么将叶片的一部分夹紧，而不是全部？
起到对照作用，保证光照是这个实验的唯一变量，遮光和不遮光部分形成对照。(www.xing528.com)
（4）为什么叶片的正反两面都要夹紧？
达到完全遮光的目的，叶片正反面都能进行光合作用。
（5）为什么要脱色？
叶片的绿色会影响观察，蓝色与绿色相近，不易观察。
（6）为什么用酒精脱色而不是用水呢？
叶绿素易溶于酒精中，经过脱色，减少色素干扰，易于观察到叶片颜色变化。
（7）为什么要隔水加热？
因为酒精易燃易挥发，直接加热易引燃酒精发生危险，直接加热挥发也快，造成浪费。
（8）为什么要用清水漂洗？
洗去酒精，一方面减少滴加碘液后的干扰，另一方面酒精使叶片脱水后变得很脆，漂洗后变软。
（9）为什么要滴加碘液？
碘液可以检测实验中是否产生了淀粉。
四、特别提醒
1．正确使用酒精灯。
2．脱色时叶片要完全浸没在酒精中。
3．脱色要彻底，直至叶片变成黄白色。
4．用酒精灯隔水加热时要注意安全，不能直视烧杯口，以免被蒸气烫伤。
5．漂洗时动作要轻柔，因为酒精脱色后的叶片比较脆，用力过大会导致叶片破碎。
6．碘液有毒，对眼睛和皮肤有刺激性，更不能入口。
7．实验结束后，清洗培养皿、烧杯等实验器具，清理桌面。
五、信息库
1．光合作用概述
在自然条件下，绿色植物利用太阳提供的光能，在叶绿体中将二氧化碳和水合成淀粉等有机物，同时把光能转变成化学能储藏在所合成的有机物里，并放出氧气，这个过程叫做光合作用。
光合作用的公式：
2．光合作用的意义
光合作用为生物圈中几乎所有生物的生存提供了物质和能量来源。
第一，制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年制造四五千亿吨有机物。所以，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
第二，转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物都是直接或间接利用这些能量作为生命活动能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是绿色植物通过光合作用储存起来的。
第三，维持大气中氧和二氧化碳含量的稳定。据估计，全世界所有生物通过光合作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000t/s。以这样消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需2000年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。
第四，对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中一部分氧转化成臭氧，臭氧在大气上层形成臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。
3．光合作用的探究历史
光合作用的发现经历了一个曲折漫长的过程，是众多科学家在前人研究的基础上继承和发展的结果。人们对光合作用的认识，经历了300多年。
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