光合作用的利用范文
時(shí)間:2023-12-27 17:56:02
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篇1
一、教材中的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
在人教版高中《生物》教材的第五章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”的內(nèi)容中,安排了 “光合作用的原理和應(yīng)用”[1]的教學(xué)內(nèi)容,這一內(nèi)容緊緊圍繞第五章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”為主題而設(shè)定,地位重要,又在教學(xué)中存在與其他學(xué)科之間聯(lián)系多,高一又未開設(shè)有機(jī)化學(xué),因而成為第五章的教學(xué)難點(diǎn),同時(shí)也是高考命題的重點(diǎn)?,F(xiàn)將對(duì)本節(jié)內(nèi)容的教材結(jié)構(gòu)進(jìn)行解讀,呈給廣大讀者。
根據(jù)教材的編著特點(diǎn),分析該教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)有:光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史;光合作用過程中光反應(yīng)、暗反應(yīng)的區(qū)別;光反應(yīng)、暗反應(yīng)的聯(lián)系。難點(diǎn)有:光反應(yīng)、暗反應(yīng)的過程及聯(lián)系;探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素(探究性實(shí)驗(yàn))。根據(jù)對(duì)教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)分析,確定教學(xué)中的三維目標(biāo)。
二、確定三維目標(biāo)
由于本節(jié)內(nèi)容為2課時(shí),根據(jù)教材的具體內(nèi)容,結(jié)合重點(diǎn)和難點(diǎn),教學(xué)中的三維目標(biāo)如下:
1.知識(shí)目標(biāo)
通過介紹多位科學(xué)家對(duì)光合作用的探究歷程,體驗(yàn)科學(xué)家每項(xiàng)科研成果的取得都必須付出艱辛的勞動(dòng),強(qiáng)化對(duì)科學(xué)家科研成果的珍重,從而認(rèn)識(shí)環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響;通過人工控制環(huán)境因素中光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度介紹,認(rèn)識(shí)增加農(nóng)作物產(chǎn)量應(yīng)采取的措施;通過化能合成作用的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別。
2.情感態(tài)度和價(jià)值觀的目標(biāo)
通過以科學(xué)家對(duì)光合作用先后研究的時(shí)間為序,認(rèn)同科學(xué)與技術(shù)的相互支持;認(rèn)同科學(xué)是在不斷觀察、多次實(shí)驗(yàn)探索中前進(jìn)的,是科學(xué)家在繼承前人科研成果的基礎(chǔ)上開拓創(chuàng)新、踐行科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的結(jié)果;認(rèn)同科學(xué)家是平凡而偉大的人;認(rèn)同自己將來通過努力,也可以成為一名科學(xué)家。
3.能力目標(biāo)
科學(xué)家對(duì)光合作用過程的探究實(shí)驗(yàn),厘清對(duì)比實(shí)驗(yàn)和對(duì)照實(shí)驗(yàn)的區(qū)別;學(xué)會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,控制自變量來觀察因變量的變化;學(xué)會(huì)提取和分離色素的方法,在本節(jié)內(nèi)容的資料分析、思考與討論、實(shí)驗(yàn)探究等問題討論中,注重語(yǔ)言表達(dá)能力和分享信息能力的培養(yǎng)。為了達(dá)到以上的目標(biāo),建議采取以下教學(xué)策略。
三、課堂教學(xué)策略
“光合作用的原理和運(yùn)應(yīng)用”的教學(xué)策略定位:以科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想,引領(lǐng)“光合作用的探究歷程”教學(xué), 通過制作教材中的“圖5-12普利斯特利的實(shí)驗(yàn)、圖5-13證明光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)、圖5-14卡爾文的肖像、圖5-15光合作用過程的圖解、圖5-16電子顯微鏡下的一種硝化細(xì)菌”共計(jì)5張幻燈片,引導(dǎo)學(xué)生識(shí)圖和釋圖,準(zhǔn)確說出圖中包含的生物學(xué)知識(shí),有利于圖文轉(zhuǎn)換能力的培養(yǎng),以此來實(shí)施“光合作用過程”的教學(xué),使難點(diǎn)得到突破。
在“光合作用的原理和運(yùn)用”的教學(xué)內(nèi)容中,由于有2個(gè)教學(xué)難點(diǎn),一課一難點(diǎn),共安排2課時(shí)完成,第一課時(shí):光合作用的探究歷程(重點(diǎn))光合作用的過程(難點(diǎn));第二課時(shí):光合作用原理的應(yīng)用(環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響,難點(diǎn))化能合成作用。
1.光合作用的探究歷程
在介紹該內(nèi)容之前,先處理好光合作用的概念,教學(xué)流程為:提問初中的光合作用相關(guān)知識(shí)再現(xiàn)初中文字描述的反應(yīng)式教師板書(或?qū)W生板書)引導(dǎo)學(xué)生用反應(yīng)式說出光合作用概念的不同描述與教材中光合作用的概念形成對(duì)比學(xué)生朗讀教材中光合作用的概念(黑體字)教師要求學(xué)生記住反應(yīng)式。
在“光合作用的探究歷程”中,主要向?qū)W生介紹每位科學(xué)家對(duì)光合作用研究方法及其成果,尤其是每位科學(xué)家用科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想及理性思維正確看待和分析不同時(shí)代背景(技術(shù)手段的應(yīng)用)取得的成果,同樣是一個(gè)偉大的成果,從而推動(dòng)了光合作用研究的歷史進(jìn)程,研究方法呈現(xiàn)出由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的趨勢(shì),體現(xiàn)了技術(shù)手段的進(jìn)步對(duì)生命科學(xué)研究的支持,以時(shí)間為順序,總結(jié)科學(xué)家的研究成果(見表1)。
表1 不同年代科學(xué)家對(duì)光合作用的研究方法及其成果表
在表1中,同位素標(biāo)記法的2個(gè)實(shí)驗(yàn)都是經(jīng)典的。先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用,標(biāo)志著科學(xué)研究能力的提升。魯賓和卡門在科學(xué)研究中,在研究方法上得到了先進(jìn)技術(shù)手段的支持。
2.光合作用的過程
由于高一未開設(shè)有機(jī)化學(xué)課,學(xué)生無(wú)法知道什么是C5,C3化合物,教師只能簡(jiǎn)要說明,它們分別是含有5個(gè)、3個(gè)碳原子的有機(jī)物。如熟悉C6H12O6,為六碳化合物,因?yàn)樘际怯袡C(jī)化合物的骨架,其他原子未標(biāo)出。這樣的介紹,使該內(nèi)容的教學(xué)難度降低了。
教學(xué)思路:教材展示圖1所制作的幻燈片(該圖讓教學(xué)難點(diǎn)一目了然,光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的發(fā)生部位、條件定性更準(zhǔn)確,更有利于難點(diǎn)的突破)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),在葉綠體中,光反應(yīng)階段的發(fā)生部位、條件、物質(zhì)和能量的變化引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),在葉綠體中,暗反應(yīng)階段的發(fā)生部位、條件、物質(zhì)和能量的變化展示教材中P103頁(yè)圖5-15所制作的幻燈片(強(qiáng)化對(duì)光合作用過程的理解,進(jìn)一步加強(qiáng)圖文轉(zhuǎn)換的教學(xué),突破教學(xué)難點(diǎn),也有利于光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的對(duì)比)學(xué)生找出光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的區(qū)別和聯(lián)系教師引導(dǎo),進(jìn)一步形成表格,使知識(shí)更加具有系統(tǒng)性。
3.光合作用原理的應(yīng)用
環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,是第二課時(shí)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),教學(xué)策略為:展示本文中全部插圖制作的幻燈片,引導(dǎo)學(xué)生思考,特別要注意邏輯推理,其一,如果光反應(yīng)階段沒有光,將會(huì)帶來什么樣的后果(水不能光解[H]不能產(chǎn)生、ATP不能形成暗反應(yīng)階段C3不能還原(CH2O)不能生成光合作用停止)?其二,在圖中,如果暗反應(yīng)階段停止CO2供應(yīng),又會(huì)帶來什么樣的后果(C3不能形成(CH2O)同樣不能生成光合作用也會(huì)停止)?其三,光合作用整個(gè)過程中的化學(xué)反應(yīng),始終都有酶的催化,溫度高低同樣影響化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,同樣導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降,甚至停止。從而認(rèn)識(shí)環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響,通過人工控制環(huán)境因素中光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度,大棚蔬菜的栽培,要處理好這3個(gè)重要的外界因素,才能增加蔬菜的產(chǎn)量。
教材中“探究環(huán)境因素(光照強(qiáng)度)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn),特別要注意自變量(光照強(qiáng)弱的控制方法)改變來觀察因變量(單位時(shí)間內(nèi)葉片浮起的數(shù)量)的變化,并對(duì)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)測(cè)。
4.化能合成作用
本內(nèi)容較簡(jiǎn)單,根據(jù)教學(xué)時(shí)間,可安排學(xué)生自學(xué),只提出要求:能區(qū)別自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的異同、化能合成作用與光合作用的異同即可。
參考文獻(xiàn)
[1]朱正威,趙占良.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書:生物·必修1·分子與細(xì)胞[M].北京:人民教育出版社,2007.
收稿日期:2011-12-25
作者簡(jiǎn)介:周大剛,本科,中教一級(jí)。
篇2
關(guān)鍵詞:探究;課堂教學(xué);促進(jìn);光合作用;理解
中圖分類號(hào):G633.91
在高中生物教學(xué)中,探究性學(xué)習(xí)包括:資料探究(如DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn))、科學(xué)史探究(如光合作用的發(fā)現(xiàn)史)、實(shí)驗(yàn)探究(如探究酵母菌的呼吸方式)、調(diào)查性探究(如轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題),而探究式課堂教學(xué)則是以探究為基本特征的一種教學(xué)活動(dòng)形式。
首先我們通過探究科學(xué)家們?cè)诠夂献饔玫奶剿鳉v程中所做的重要實(shí)驗(yàn)來了解光合作用,由學(xué)生簡(jiǎn)述理論要點(diǎn)并對(duì)此作出評(píng)價(jià)來體驗(yàn)探究過程。
1771年普利斯特利通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)植物可更新空氣,但缺乏對(duì)照,說服力不強(qiáng)。
1779年英格豪斯通過實(shí)驗(yàn)證明普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光下,植物只有綠葉才能更新空氣。
1845年梅耶指出光合作用把光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能。
1864年薩克斯通過實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的產(chǎn)物除O2外還有淀粉,還證明了光是光合作用的必要條件。
1880年恩格爾曼通過實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的場(chǎng)所是葉綠體,O2是由葉綠體釋放的。
1939年魯賓和卡門通過實(shí)驗(yàn)證明了光合作用釋放O2的來自水。
20世紀(jì)40年代,卡爾文等通過實(shí)驗(yàn)探明了光合作用中CO2中的碳轉(zhuǎn)移途徑。
通過以上光合作用發(fā)現(xiàn)史的探索歷程,我們知道了光合作用的場(chǎng)所是葉綠體,條件是光照,原料是二氧化碳和水,產(chǎn)物是有機(jī)物和氧氣。這可以更好的讓學(xué)生理解光合作用的概念,即光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過程。
其次,我們通過實(shí)驗(yàn)來探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響及應(yīng)用:
實(shí)驗(yàn)原理:利用真空滲入法排除葉肉細(xì)胞間隙的空氣,充以水分,使葉片沉于水中。在光合作用過程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在細(xì)胞間積累,結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短),即能比較光合作用的強(qiáng)弱。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,可以設(shè)計(jì)出探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,探究CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,探究溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。但在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要注意對(duì)照原則、單一變量原則、科學(xué)性等原則。在此教師可以進(jìn)行啟發(fā)式提問,在這些探究實(shí)驗(yàn)中自變量分別是誰(shuí)?又如何控制?因變量又是什么?如何檢測(cè)?無(wú)關(guān)變量又如何控制?實(shí)驗(yàn)過程中還要注意哪些問題?通過學(xué)生討論交流來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并逐步完善。
比如在探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響時(shí)的實(shí)驗(yàn)流程:
1、用打孔器在生長(zhǎng)旺盛的同種綠葉上打出直徑為1cm的小圓形葉片(30片)。
2、抽出葉片內(nèi)氣體:用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2等)。
3、小圓形葉片沉水底:將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片放入黑暗處盛清水的燒杯中,小圓形葉片全部沉到水底,備用。
4、取相同大小的燒杯,記作甲乙丙,分別加入30mL富含CO2的清水,各放入10片步驟3中的小圓形葉片,小圓形葉片全部沉到水底。
5、把甲乙丙三燒杯同時(shí)放在光照強(qiáng)度分別為強(qiáng)中弱的光照下,但一定要控制無(wú)關(guān)變量溫度(在光源與燒杯之間添加一個(gè)裝滿水的玻璃槽)。
6、讓學(xué)生預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表格。
7、觀察記錄對(duì)照實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象:
小圓形葉片 加富含CO2的清水 光照強(qiáng)度 葉片浮起數(shù)量
甲 10片 30mL 強(qiáng) 多
乙 10片 30mL 中 中
丙 10片 30mL 弱 少
8、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在一定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多,浮起的多)。
那么又該如何探究CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響呢?同學(xué)們討論交流后發(fā)現(xiàn)依然可以使用前面探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響的實(shí)驗(yàn)流程,只需要把步驟4中分別加入30mL富含CO2的清水,更換為依次加入30mL富含CO2的清水、30mL清水、30mL煮沸冷卻后的清水,步驟5中改為把甲乙丙三燒杯同時(shí)放在相同且適宜光照強(qiáng)度下即可。其對(duì)照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的結(jié)果應(yīng)為:
小圓形葉片 CO2的濃度 光照強(qiáng)度 葉片浮起數(shù)量
甲 10片 富含CO2的清水30mL 強(qiáng) 多
乙 10片 清水30mL 強(qiáng) 中
丙 10片 煮沸冷卻后的清水30mL 強(qiáng) 少
篇3
關(guān)鍵詞:光和物質(zhì)間的相互作用力,動(dòng)斥力相互作用,引力相互作用,平行于界面的速度。
折射現(xiàn)象:宇宙是物質(zhì)的,宇宙中的絕大部分物質(zhì)都與其它物質(zhì)間有不為零的相互作用力,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向和速度都將隨時(shí)發(fā)生變化(即折射)。如射向閉合導(dǎo)體線圈的磁體、行星、恒星、天體系統(tǒng)、通過大型天體的光、磁場(chǎng)中的電子等運(yùn)動(dòng)物質(zhì)在力的作用下,它們運(yùn)動(dòng)的速度和方向都要發(fā)生變化(即折射)。光發(fā)生折射的道理是光和物質(zhì)間的相互作用力使光運(yùn)動(dòng)速度和方向發(fā)生了改變。光和介質(zhì)間的主要作用力有“動(dòng)斥力”[3]和“引力”兩種。要弄清光折射的道理,就必須弄清這兩種力的作用機(jī)理。先看射向閉合導(dǎo)體線圈的磁體形成的折射現(xiàn)象。
一.磁體的折射如圖一所示:一塊紅色的磁體SN沿水平方向向右勻速(Vc)運(yùn)動(dòng),它從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中受到兩種力的作用。1.“動(dòng)斥力”作用:磁體在O點(diǎn)時(shí)的N極磁(紅色橢圓線示磁體產(chǎn)生的磁力線)作用于藍(lán)色閉合導(dǎo)體線圈中的電子,電子受激運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生同性異向磁埸(N極磁,帶箭頭的黑線示線圈中電子產(chǎn)生的磁力線),異向磁場(chǎng)反過來又對(duì)動(dòng)磁體施予“動(dòng)斥力”[4]。磁體從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),“動(dòng)斥力”對(duì)磁體全程作用所產(chǎn)生的速度累計(jì)達(dá)到V2。磁體向右水平運(yùn)動(dòng)的速度減少,磁體余下的速度為V余(V余= VC- V2, V余>O)。2.磁體與地球間的相互引力作用使磁體產(chǎn)生向下運(yùn)動(dòng)的力:在引力作用下,當(dāng)磁體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)向下運(yùn)動(dòng)的速度累計(jì)增加到Vh。磁體運(yùn)動(dòng)的速度變?yōu)閂=(V2余+V2h)O,5,運(yùn)動(dòng)路線是沿OB的拋物線。
二.光的折射如圖二A所示:圖二A是光折射放大N倍圖。藍(lán)色矩形表示一塊透明介質(zhì),紅線AOB示光運(yùn)動(dòng)路線。光從O點(diǎn)到B點(diǎn)也受到二種力的作用:1.介質(zhì)對(duì)光向左的“動(dòng)斥力”作用:光是有磁性的[5],它能夠與介質(zhì)中的電子發(fā)生“動(dòng)斥力”相互作用。光從O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn),“動(dòng)斥力”作用使光產(chǎn)生向左運(yùn)動(dòng)的速度累計(jì)達(dá)到V2。使光向右水平運(yùn)動(dòng)的速度減少,光余下的速度為V余(V余=C-V2)2.界面對(duì)光垂直引力作用:光從O點(diǎn)到B點(diǎn),界面對(duì)光的引力作用使光產(chǎn)生向下運(yùn)動(dòng)的速度累計(jì)達(dá)到Vh。光在介質(zhì)中的速度為V=(V2余+V2h)O,5,運(yùn)動(dòng)方向是OB拋物線在B點(diǎn)的切線。
三.光實(shí)際的折射現(xiàn)象與光和介質(zhì)間的相互作用力理論的相符性:光的折射定律是光折射的一組實(shí)際的數(shù)學(xué)表達(dá)式,正確的光折射理論必須與其相符才是符合實(shí)際的理論。設(shè):光速為C=3X108米/秒,介質(zhì)折射率為n=2,光在介質(zhì)中速度為V=1.5X108米/秒,光與界面相距h=10-7米為主要引力范圍(光與介質(zhì)間的相互作力沒有距離限制,但是在近距離時(shí)作用力比較大且明顯,光與介質(zhì)間的距離可以設(shè)為任何值而不影響計(jì)算結(jié)果),光與界面間引力產(chǎn)生的平均加速度為:a=C2(n2-1)/(2hn4),a=0.84375X1023米/秒2,光與介質(zhì)間“動(dòng)斥力”產(chǎn)生的逆向速度為:V2=C(n2-1)/n2=2.25X108米/秒,光速減去逆向速度后的余速度:V余=C-V2=0.75 X108米/秒。
下面任意選擇光的三種不同入射角,用光折射的實(shí)際數(shù)據(jù)檢驗(yàn)光和物質(zhì)間的相互作用力理論正確與否?
(一)首先選擇光以45度入射角射入
介質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。已知光在介質(zhì)中:速度為V=1.5 X108米/秒,平行于界面的速度VS=0.53033 X108米/秒,垂直于界面的速度Vh=1.4031X108米/秒。用光和物質(zhì)間的相互作用力理論求光以45度入射角射入介質(zhì)中的三種速度,如圖二所示:
1.求光在介質(zhì)中垂直于界面的速度Vh:
由于h=10-7米=cos450V余t+∫atdt
解得:
t=1.034423227X10-15/秒
Vh=cos450V余+at =1.403125448X108米/秒
2. 光在介質(zhì)中平行于界面的速度:
Vs=sin450V余=0.53033X108米/秒
3. 光在介質(zhì)中的速度:
V=(Vs2+Vh2)0.5=1.5 X108米/秒
光以45度入射角射入介質(zhì)的實(shí)際速度與按光和物質(zhì)間的相互作用力理論計(jì)算速度完全一致。
(二)其次選擇光以00入射角射入介質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。已知光在介質(zhì)中:運(yùn)動(dòng)的速度為V=1.5 X108米/秒,平行于界面的速度VS=0,垂直于界面的速度Vh=1.5X108米/秒。用光和物質(zhì)間的相互作用力理論求光以零度入射角射入介質(zhì)中的三種速度,如圖三所示:
1.求光在介質(zhì)中垂直于界面的速度Vh:
由于h=10-7米=cos00V余t+∫atdt
解得:
t=0.888 X10-15秒
Vh=cos00V余+at=1.5X108米/秒
2. 光在介質(zhì)中平行于界面的速度:
Vs=sin00V余=0
3. 光在介質(zhì)中的速度
V=(Vh2+Vs2)0.5=1.5 X108米/秒
光以零度入射角射入介質(zhì)的實(shí)際速度與按光和物質(zhì)間的相互作用力理論計(jì)算速度也完全一致。
(三)最后選擇光以63.52度入射角(布儒斯特角)射入介質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。已知光在介質(zhì)中:運(yùn)動(dòng)速度為V=1.5 X108米/秒,平行于界面的速度VS=0.6708X108米/秒,垂直于界面的速度Vh=1.34164X108米/秒。用光和物質(zhì)間的相互作用力理論求光以63.52度入射角射入介質(zhì)的三個(gè)速度,如圖四所示:
1.求光在介質(zhì)中垂直于界面的速度Vh
因?yàn)椋篽=10-7米=cos63.520V余t+∫atdt
解得:t=1.1926X10-15秒
Vh=cos63.520V余+at=1.34164 X108米/秒
2.求光在介質(zhì)中平行于界面的速度Vs
Vs=sin63.520V余=0.6708 X108米/秒
3.求光在介質(zhì)中的速度V
V=(Vs2+Vh2)0.5=1.5 X108米/秒
光以63.52度入射角射入介質(zhì)的實(shí)際速度與按光和物質(zhì)間的相互作用力理論計(jì)算速度完全一致。
我們從無(wú)數(shù)次光折射試驗(yàn)和計(jì)算看出,無(wú)論光以任何角度、射向任何折射率介質(zhì)的實(shí)際速度都與光和物質(zhì)間的相互作用力理論計(jì)算速度完全相等。
注解:
[1]光與物質(zhì)間相互作用力也可以稱之謂物質(zhì)與物質(zhì)間相互作用力,因?yàn)楣庖彩且环N物質(zhì)。
[2]過去許多光學(xué)問題始終解決不了,如光的波粒二象性問題;由于不明白光的折射道理,使許多主流的光科學(xué)理論出現(xiàn)錯(cuò)誤、甚至宇宙觀都發(fā)生了本末倒置。
[3]由物質(zhì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的斥力我們暫時(shí)叫它動(dòng)斥力。
[4]詳見洛倫茲的電磁感應(yīng)部分。
篇4
關(guān)鍵詞: 光合作用坐標(biāo)曲線題 解題步驟 例題分析
光合作用坐標(biāo)曲線問題是歷屆高考中??碱}目。對(duì)這類問題,我們應(yīng)明確圖像所表明含義,而它的關(guān)鍵在于識(shí)標(biāo)、析點(diǎn)、明線。
一、解題步驟
1.識(shí)標(biāo)。我們首先要通過題干理解該坐標(biāo)圖中縱、橫坐標(biāo)的含義、關(guān)系。其次要進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)定位,即明確考查的是哪些知識(shí)點(diǎn),是一個(gè)知識(shí)點(diǎn)?還是兩或兩個(gè)以上知識(shí)點(diǎn)?最后要結(jié)合教材,聯(lián)系相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),回憶這些知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)知識(shí),把它們之間的區(qū)別與聯(lián)系,相同與不同等一一理清。
2.析點(diǎn)。即對(duì)坐標(biāo)曲線圖曲線的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、頂點(diǎn)、終點(diǎn)、交叉點(diǎn)進(jìn)行分析,理解特殊點(diǎn)的生物學(xué)含義。若為多重變化曲線坐標(biāo)圖,則應(yīng)以橫或列為單位進(jìn)行對(duì)比、分析,揭示其變化趨勢(shì)。
3.明線。即觀察坐標(biāo)曲線圖中曲線的走向、變化趨勢(shì)。根據(jù)縱、橫坐標(biāo)的含義我們可以得出:在一定范圍內(nèi),隨“橫坐標(biāo)量”的增加,“縱坐標(biāo)量”逐漸增加或減小。超過一定范圍后,隨“橫坐標(biāo)的量”的增加,“縱坐標(biāo)的量”減少或增加,或者達(dá)到某種平衡狀態(tài)。從而揭示出各段曲線的變化趨勢(shì)及其含義。若為多重變化曲線坐標(biāo)圖,我們可先分析每一條曲線隨橫坐標(biāo)量的變化規(guī)律,再分析不同曲線變化的因果關(guān)系、先后關(guān)系;分別揭示其變化趨勢(shì),然后對(duì)比分析,找出符合題意的曲線、結(jié)論或者是教材中的結(jié)論性語(yǔ)言,進(jìn)而掌握兩個(gè)或多個(gè)變量變化快慢相應(yīng)的生物學(xué)意義。
二、例題分析
例題1:下圖一表示A、B兩種植物光合效率隨光照強(qiáng)度改變的變化曲線,圖二表示將A植物放在不同濃度CO環(huán)境條件下,A植物光合效率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線,請(qǐng)分析回答:
(1)在較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長(zhǎng)受到顯著影響的植物是。
(5)增施農(nóng)家肥可以提高光合效率的原因是。
[解析](1)識(shí)標(biāo)。圖一、二中的橫坐標(biāo)為光照強(qiáng)度,縱坐標(biāo)為光合效率(CO吸收量),圖一著重考查植物種類和光照強(qiáng)度對(duì)光合效率的影響,圖二著重考查CO濃度和光照強(qiáng)度對(duì)光合效率的影響。
(2)析點(diǎn)。a點(diǎn)表示在光照強(qiáng)度為零時(shí)植物呼吸作用釋放的CO量,即在此時(shí)不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行呼吸作用。b點(diǎn)表示此時(shí)光合作用強(qiáng)度(CO吸收量)與呼吸作用強(qiáng)度(CO釋放量)相等,此時(shí)的光照強(qiáng)度又稱之為光補(bǔ)償點(diǎn)。ab段則表示光合作用隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng),但此時(shí)呼吸作用大于光合作用。c點(diǎn)表示此時(shí)光合作用強(qiáng)度最大,它所對(duì)應(yīng)的最小光照強(qiáng)度叫做光飽和點(diǎn)。
(3)明線。圖一是A、B兩種植物的光合效率隨光照強(qiáng)度的變化情況。圖中既有同一植物不同光照強(qiáng)度的比較,又有不同植物相同光照強(qiáng)度時(shí)光合效率比較。(1)由于A植物光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)大于B植物,而A植物是陽(yáng)生植物,B植物是陰生植物,因此在較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)陰雨的環(huán)境中,由于光照不足,A植物生長(zhǎng)受影響。(2)a點(diǎn)時(shí),沒有光照,植物不能進(jìn)行光合作用,此時(shí)釋放CO,呼吸作用產(chǎn)生。(3)c點(diǎn)時(shí),光合效率最高,在葉綠體的基質(zhì)中ATP不斷被分解產(chǎn)生ADP,并移向類囊體薄膜參與ATP的合成。
圖二是同一植物在不同的CO濃度下的光合效率隨光照強(qiáng)度的變化情況。圖中既有同一CO濃度下不同光照強(qiáng)度的比較,又有不同的CO濃度下相同光照強(qiáng)度時(shí)光合效率比較。e點(diǎn)與d點(diǎn)相比較,兩者都是同一CO濃度下,但e點(diǎn)的光照強(qiáng)度比d點(diǎn)強(qiáng),光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和(1)A;(2)無(wú)光條件下A植物不進(jìn)行光合作用,呼吸作用釋放的CO的量;(3)從葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜方向移動(dòng);(4)低高;(5)增加CO的供應(yīng),提供必需的礦質(zhì)元素等。
例題2:如下圖所示,小麥在不同的光照條件下,整體表現(xiàn)出的吸收O和釋放O量(任意單位)的狀況。那么在相同條件下,分別繪出人參、玉米兩種植物其整體表現(xiàn)的吸收O和釋放O狀況的曲線,其中a、b、c、d點(diǎn)位置應(yīng)如何變化?下列敘述正確的是()。
A.人參:a點(diǎn)上移
B.人參:b點(diǎn)右移
C.玉米:c點(diǎn)左移
D.玉米:d點(diǎn)下移
[解析](1)識(shí)標(biāo)。本題中橫坐標(biāo)表示光照強(qiáng)度,縱坐標(biāo)表示光合作用強(qiáng)度。本題著重考查植物種類和光照強(qiáng)度對(duì)光合效率的影響。
(2)析點(diǎn)。a點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度為零,只進(jìn)行呼吸作用,吸收O量即為呼吸作用強(qiáng)度;ab段表示隨光照強(qiáng)度增強(qiáng),光合作用逐漸加強(qiáng);b點(diǎn)時(shí)吸收O量等于釋放O量,即光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度,此時(shí)有機(jī)物積累量為零;b點(diǎn)以后,光合作用強(qiáng)度不斷增加,光合作用強(qiáng)度>呼吸作用強(qiáng)度,開始有機(jī)物積累;c點(diǎn)以后,由于外界CO濃度為限制因子,光合作用強(qiáng)度不再增加,即出現(xiàn)光飽和現(xiàn)象。
(3)明線。A、B兩個(gè)選項(xiàng)考查的是關(guān)于陽(yáng)生植物與陰生植物的比較問題。a點(diǎn)表示呼吸作用強(qiáng)度,人參是陰生植物,小麥?zhǔn)顷?yáng)生植物,由于陰生植物呼吸作用強(qiáng)度低于陽(yáng)生植物,故人參的a點(diǎn)下移。
C、D兩個(gè)選項(xiàng)考查的是關(guān)于陽(yáng)生植物與陰生植物的比較問題。①C植物光飽和點(diǎn)高于C植物光飽和點(diǎn)。據(jù)潘瑞熾《植物生理學(xué)》,C植物達(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)只需全月照1/2。而C植物是無(wú)光飽和點(diǎn)。故本題選項(xiàng)C中,由于小麥?zhǔn)荂植物,玉米是C植物,故玉米假若達(dá)到光飽和時(shí),其光飽和點(diǎn)應(yīng)大于小麥光飽和點(diǎn),c點(diǎn)應(yīng)該右移。②C植物光合速率大于C植物光合速率。隨光照強(qiáng)度增加,葉片氣孔關(guān)閉。由于C植物固定CO的PEP羧化酶對(duì)CO親和力高,故氣孔關(guān)閉時(shí)仍可利用葉肉間隙含量很低的CO進(jìn)行光合作用,而小麥(C植物)不能,故玉米(C植物)的d點(diǎn)相對(duì)于小麥應(yīng)該下移。
[答案]D。
篇5
關(guān)鍵詞:新生兒;黃疸;藍(lán)光治療;護(hù)理
新生兒黃疸是新生兒時(shí)期的常見病,光療通常被認(rèn)為是一種安全和耐受性良好的治療新生兒黃疸的方法, 光線療法的有效性依賴于光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)。目前普通藍(lán)光燈是臨床常用的治療黃疸的儀器,但越來越多相關(guān)研究表明普通藍(lán)光燈治療黃疸期間副作用大,近年來發(fā)光二極管(LED) 作為一種新型光源作為治療新生兒黃疸的儀器已廣泛的應(yīng)用于臨床 ,本文旨在比較LED 藍(lán)光箱與普通藍(lán)光箱治療黃疸的療效及副作用是否存在差別。
1臨床資料
隨機(jī)選擇2013年2月~9月在我院新生兒科接受藍(lán)光治療的足月高膽紅素血癥新生兒60例,分為L(zhǎng)ED藍(lán)光組和普通藍(lán)光組,兩組在性別、日齡、體重、皮膚黃染程度等情況無(wú)明顯差異,具有可比性;此研究遵循的程序符合本院人體試驗(yàn)委員會(huì)所制定的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn),征得患兒家長(zhǎng)知情同意。
2結(jié)果
兩組光療后總膽紅素均下降,根據(jù)兩組獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn), LED 藍(lán)光組與普通藍(lán)光組治療新生兒黃疸療效的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-6.16,P>0.05),見表1。
根據(jù)χ2檢驗(yàn),副作用發(fā)熱、皮疹的發(fā)生率 LED 藍(lán)光組少于普通藍(lán)光組, 兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義, 而其余副作用發(fā)生率的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表2。
3護(hù)理
3.1光療前護(hù)理 光療箱所處室內(nèi)溫度控制在23~28℃,清潔、消毒藍(lán)光箱,用箱前檢查燈光是否全亮,箱內(nèi)濕化器加水2/3滿,通電后光療箱內(nèi)溫度要調(diào)控在28~32℃,箱內(nèi)的溫度維持在45%~55%,光療箱內(nèi)棉布圍成鳥巢,將患兒手足戴好手、足套,戴好眼罩,穿好紙尿褲后裸放入光療箱,頭偏向一側(cè),保持燈管與新生兒體表上下距離均50cm。
3.2光療過程中護(hù)理 光療期間勤巡視,隔2h測(cè)量生命體征一次,及時(shí)更換尿布并觀察大便量及性狀的變化,注意觀察有無(wú)發(fā)熱、皮疹、哭鬧煩躁及腹脹等副作用發(fā)生,并注意觀察有無(wú)病例情況發(fā)生,以便及時(shí)報(bào)告醫(yī)生。光療過程中按需喂奶,并采取側(cè)臥位,如有患兒吃奶差,應(yīng)及時(shí)予適量靜脈補(bǔ)液。
3.3光療后護(hù)理 解除患兒眼罩及手足套,更換紙尿褲,油浴并觀察患兒皮膚有無(wú)破損,及時(shí)穿上衣服,予患兒口服維生素B2防止維生素B2缺乏,通過經(jīng)皮測(cè)總膽紅素值簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)光療效果。做好光療期間所用物品的清洗、消毒工作。
3.4病情觀察期間護(hù)理 新生兒如母乳攝入不足會(huì)使胎糞排出不暢,導(dǎo)致未結(jié)合膽紅素增多使黃疸加重[1],密切觀察患兒大便,如大便次數(shù)少于1/2d,應(yīng)予開賽露+生理鹽水塞肛促進(jìn)大便排出,注意手衛(wèi)生,避免交叉感染而加重黃疸。
4討論
新生兒黃疸是新生兒中最常見的臨床問題,其中新生兒病理性高膽紅素血癥可分為未結(jié)合膽紅素升高和結(jié)合膽紅素升高兩大類,其中最常見的黃疸為未結(jié)合膽紅素升高,而未結(jié)合膽紅素血癥對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有潛在毒性,甚至可造成永久性后遺癥,所以應(yīng)當(dāng)予以積極治療。光療是最常用的有效而安全的方法,其主要作用機(jī)制如下:未結(jié)合膽紅素經(jīng)光照后轉(zhuǎn)變?yōu)槿N能快速?gòu)哪懼湍蛞号判沟漠悩?gòu)體。其中藍(lán)光的主峰波長(zhǎng)最接近膽紅素變構(gòu)的主峰波長(zhǎng),故效果最好,其中藍(lán)光熒光燈(普通光療)已被廣泛應(yīng)用于光療,但越來越多研究發(fā)現(xiàn)普通光療的副作用較多,甚至可能與黑素痣[2]和皮膚癌、視網(wǎng)膜損傷[3]及成年生殖能力受損[4]等遠(yuǎn)期副作用相關(guān)。最近藍(lán)光發(fā)光二極管(LED)作為一種新型光源,已被用于光療設(shè)備中,其產(chǎn)熱低、波長(zhǎng)窄,可以避免新生兒體溫過高和水分丟失[5],本研究結(jié)果表明:LED光療與普通光療療效相當(dāng),但副作用少于普通光療,故LED藍(lán)光箱值得臨床推廣應(yīng)用。隨著現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展及高新技術(shù)的應(yīng)用,患者法律意識(shí)的增強(qiáng),醫(yī)療事故處理?xiàng)l例的出臺(tái),人們對(duì)醫(yī)療護(hù)理質(zhì)量的要求越來越高[6],護(hù)理風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加,特別是在新生兒護(hù)理方面,因此護(hù)理人員應(yīng)當(dāng)不斷提高自己的護(hù)理專業(yè)水平,以最大限度地減少光療的副作用發(fā)生率。
參考文獻(xiàn):
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篇6
原告:自貢市公共交通總公司。
被告:自貢市五星廣告燈飾公司。
1987年底,原告自貢市公共交通總公司(以下簡(jiǎn)稱自貢公交公司)自籌資金,采用電動(dòng)、聲控技術(shù),自行設(shè)計(jì)、制作完成了題名為《希望之光》的立體造型大型藝術(shù)燈組。原告以此燈組參加了1988年第二屆中國(guó)自貢國(guó)際恐龍燈會(huì)展出,并被自貢市人民政府于同年6月評(píng)為一等獎(jiǎng),選送到北京參加了北海公園龍年燈會(huì)展出,展出結(jié)束后,該燈組運(yùn)回原告處存放。
1993年以來,被告自貢市五星廣告燈飾公司(以下簡(jiǎn)稱五星廣告公司)未經(jīng)原告自貢公交公司許可,將《希望之光》燈組錄像鏡頭自制成電視廣告,作為本公司“五星”版霓虹燈產(chǎn)品的廣告片,同時(shí)在自貢市及市轄區(qū)的電視臺(tái)上播放。該廣告片中未指明所用燈組的名稱和作者姓名,五星廣告公司亦未向自貢公交公司支付報(bào)酬。
1994年8月31日,自貢公交公司向自貢市中級(jí)人民法院提起訴訟,稱:被告五星廣告公司為推銷自己產(chǎn)品的營(yíng)利目的,未經(jīng)本公司許可,也未向本公司支付報(bào)酬,擅自將《希望之光》燈組復(fù)制在自己的商業(yè)廣告中,在市、區(qū)電視臺(tái)上長(zhǎng)期播放,此行為侵害了本公司對(duì)該燈組享有的著作權(quán)。要求法院根據(jù)我國(guó)著作權(quán)法第四十五條、第四十六條的規(guī)定,判令五星廣告公司承擔(dān)停止侵害、公開賠禮道歉和賠償損失的民事責(zé)任。
被告五星廣告公司答辯稱:原告自貢公交公司制作的《希望之光》燈組是設(shè)置在室外公共場(chǎng)所的美術(shù)作品。我公司自制的廣告片中,只是錄下了原告公開展出的該燈組鏡頭,燈組名稱和作者名稱也赫然在目。我公司的這種行為應(yīng)屬著作權(quán)法第二十二條第(二)、(十)項(xiàng)所指的合理使用行為,故“可以不經(jīng)著作權(quán)人許可,不向其支付報(bào)酬”,該行為并不侵犯原告對(duì)燈組享有的著作權(quán)。要求駁回原告的訴訟請(qǐng)求。
「審判
自貢市中級(jí)人民法院經(jīng)審理認(rèn)為;原告自貢公交公司設(shè)計(jì)、制作的《希望之光》大型燈組,是以線條、色彩、燈光等要素表達(dá)主題并具有獨(dú)創(chuàng)性的美術(shù)作品。該作品是專門為參加燈會(huì)創(chuàng)作的,燈會(huì)結(jié)束后即運(yùn)回存放,不另在公共場(chǎng)所設(shè)置或陳列。被告五星廣告公司未經(jīng)原告許可,在自制的商業(yè)性電視廣告中使用《希望之光》美術(shù)作品,不屬于著作權(quán)法規(guī)定的“合理使用”行為,侵犯了原告的著作權(quán),應(yīng)當(dāng)承擔(dān)侵權(quán)的民事責(zé)任。依照《中華人民共和國(guó)著作權(quán)法》第十條、第十一條、第四十五條第(六)項(xiàng)之規(guī)定,該院于1997年2月15日判決如下:
一、被告五星廣告公司立即停止侵害,并公開向原告自貢公交公司賠禮道歉。
二、被告五星廣告公司一次性賠償原告自貢公交公司損失15000元,限本判決生效后15日內(nèi)履行完畢。
宣判后,雙方均服判,未上訴。
「評(píng)析
這是一起將他人創(chuàng)作的立體美術(shù)作品錄制后,制成宣傳自己產(chǎn)品的電視廣告在電視臺(tái)上播放所引發(fā)的侵犯他人作品著作權(quán)的案件。所涉及的主要問題,是該種作品著作權(quán)的確認(rèn),公開展出的作品在哪些情況下的使用是“合理使用”。
一、原告創(chuàng)作的《希望之光》燈組作品享有著作權(quán)。受著作權(quán)法保護(hù)的作品,根據(jù)著作權(quán)法實(shí)施條例第二條的規(guī)定,是“指文學(xué)、藝術(shù)和科學(xué)領(lǐng)域內(nèi),具有獨(dú)創(chuàng)性并能以某種有形形式復(fù)制的智力創(chuàng)作成果”,其中包括美術(shù)作品這種表現(xiàn)形式的作品。著作權(quán)法實(shí)施條例第四條第(七)項(xiàng)解釋美術(shù)作品,是“指繪畫、書法、雕塑、建筑等以線條、色彩或者其他方式構(gòu)成的有審美意義的平面或者立體的造型藝術(shù)作品?!痹娌捎秒妱?dòng)、聲控等技術(shù),自行設(shè)計(jì)制作的《希望之光》燈組,是以線條、色彩、燈光等要素表達(dá)主題,具有審美意義的立體造型藝術(shù)作品,它屬藝術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有獨(dú)創(chuàng)性的并能以一種有形形式復(fù)制的智力創(chuàng)作成果。因此,受案法院將該燈組認(rèn)定為受著作權(quán)法保護(hù)的美術(shù)作品,是正確的。
二、被告將《希望之光》燈組作品的錄像,制作成自己的產(chǎn)品電視廣告片播放,不屬著作權(quán)法規(guī)定的合理使用行為。根據(jù)著作權(quán)法第二十二條第(二)項(xiàng)、第(十)項(xiàng)的規(guī)定,“為介紹、評(píng)論某一作品或者說明某一問題,在作品中適當(dāng)引用他人已經(jīng)發(fā)表的作品”,“對(duì)設(shè)置或者陳列在室外公共場(chǎng)所的藝術(shù)作品進(jìn)行臨摹、繪畫、攝影、錄像”,屬于合理使用的行為,“可以不經(jīng)著作權(quán)人許可,不向其支付報(bào)酬”。本案被告使用《希望之光》燈組作品的錄像,制成電視廣告片播放,是為自己的產(chǎn)品作宣傳,顯然不是為了介紹、評(píng)論作品或者說明某一問題,而是為了營(yíng)利目的?!断M狻窡艚M作品參展后運(yùn)回存放,不另在公共場(chǎng)所設(shè)置或者陳列,不能認(rèn)定該燈組為設(shè)置或者陳列在室外公共場(chǎng)所的藝術(shù)作品,該燈組作品曾在室外公共場(chǎng)所設(shè)置或者陳列而公之于眾,應(yīng)屬作品的發(fā)表。據(jù)此,被告的行為不屬該兩項(xiàng)規(guī)定所指的合理使用的行為,而屬侵犯原告燈組作品著作權(quán)的行為,應(yīng)依法承擔(dān)侵權(quán)的民事責(zé)任。
責(zé)任編輯按:通過本案,我們應(yīng)當(dāng)對(duì)著作權(quán)法第二十二條第(二)、(十)項(xiàng)所指的合理使用行為有深刻的理解。
一、關(guān)于“為介紹、評(píng)論某一作品或者說明某一問題,在作品中適當(dāng)引用他人已經(jīng)發(fā)表的作品”的合理使用行為。構(gòu)成這種合理使用行為,應(yīng)當(dāng)符合三個(gè)條件:其一,在自己的作品中引用的他人作品,應(yīng)當(dāng)是他人已經(jīng)發(fā)表的作品。作品的發(fā)表方式多種多樣,如本案燈組作品創(chuàng)作完成后,參加燈會(huì)展出,即是以將作品設(shè)置或者陳列于公共場(chǎng)所而公之于眾的方式發(fā)表。所以,案涉《希望之光》燈組作品屬已發(fā)表之作品。其二,在自己的作品中引用他人作品必須符合適當(dāng)?shù)牧康囊螅础八貌糠植荒軜?gòu)成引用人作品的主要部分或者實(shí)質(zhì)部分”。本案被告宣傳其產(chǎn)品的電視廣告片,是被告的作品,如果其中僅是偶而出現(xiàn)原告的燈組作品,并主要是作為一種客觀現(xiàn)場(chǎng)背景,原告作品的出現(xiàn)就不會(huì)構(gòu)成被告作品的主要部分或者實(shí)質(zhì)部分;如果原告作品一而再、再而三地出現(xiàn)在被告作品中,并是其電視廣告片中的主要背景或主要構(gòu)成素材,則原告作品的出現(xiàn)就構(gòu)成了被告作品的主要部分或者實(shí)質(zhì)部分。其三,引用的目的限于介紹、評(píng)論被引用作品或其他作品,或者為了說明某一問題。本案被告的電視廣告片中使用原告燈組作品的錄像鏡頭,不是為了介紹、評(píng)論原告的燈組作品及第三人的燈組作品,也不是為了說明展覽會(huì)活動(dòng)或原告創(chuàng)作作品的過程等,而是為自己的“五星”牌霓虹燈產(chǎn)品作廣告,很容易使人誤認(rèn)燈組作品就是被告的產(chǎn)品作成的,此是不符合法律規(guī)定的引用目的的。綜上,被告未經(jīng)原告許可,在其電視廣告片中使用原告作品,只要有一條不符合該種合理使用行為的要求,就不能認(rèn)定被告的行為是屬該種合理使用行為,被告關(guān)于其行為應(yīng)屬此合理使用行為的辯解不成立。
篇7
【關(guān)鍵詞】綠色植物 光合作用 呼吸作用 淀粉 葡萄糖
【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)03-0170-01
本文光合作用與呼吸作用不是簡(jiǎn)單的逆運(yùn)算,除了反應(yīng)的場(chǎng)所、時(shí)間、過程、能量變化各處不同以外,兩處有機(jī)物也是不同的。在講述光合作用與呼吸作用是綠色植物的兩個(gè)重要的植物生理作用時(shí),對(duì)“有機(jī)物”的描述要準(zhǔn)確,不能模糊不清,也不能太籠統(tǒng)。這樣,對(duì)于中學(xué)生而言,這兩個(gè)非常重要的生命現(xiàn)象的學(xué)習(xí)和理解是很有意義,也是很必要的。
一、綠色植物的光合作用
1.光合作用的定義及描述
綠色植物通過葉綠體 ,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物,并且釋放出氧的過程 。
2.光合作用的簡(jiǎn)式表示
二氧化碳 + 水────有機(jī)物 + 氧 + 能量
3.對(duì)“有機(jī)物”的分析
此處有機(jī)物主要是糖類,包括單糖(葡萄糖和果糖),二塘(蔗糖)和多糖(淀粉),其中淀粉和蔗糖最為普遍。不同植物的光合作用產(chǎn)物是不同的,大多屬植物的光合作用產(chǎn)物是淀粉 ;有些植物的光合作用則形成果糖而縮合成多糖,如菊芋、大麗花等根中的菊根粉;在許多單子葉植物特別是洋蔥、蒜等百合科植物中,光合作用的產(chǎn)物是葡萄糖和蔗糖。
長(zhǎng)期以來,糖類被認(rèn)為是光合作用的唯一產(chǎn)物,而脂肪、蛋白質(zhì)等其他有機(jī)物則被認(rèn)為是豬無(wú)利用糖類再度合成的。事實(shí)上,一部分氨基酸、脂肪和有機(jī)酸確實(shí)是植物體再度合成的,但也有一部分是光合作用的直接產(chǎn)物。
4.對(duì)光合作用中合成的“有機(jī)物”的小結(jié)
〔1〕光合作用合成的有機(jī)物主要是糖類,而植物體的種子、果實(shí)中儲(chǔ)存的有機(jī)物,或者人類和動(dòng)物的植實(shí)性食物則主要是糖類中的淀粉。所以,糖類中主要指淀粉。
〔2〕光合作用合成的有機(jī)物還可能是脂肪、氨基酸、有機(jī)酸等其他有機(jī)物。
二、綠色植物的呼吸作用
1.呼吸作用的定義描述
綠色植物在細(xì)胞的線粒體中,將有機(jī)物分解成二氧化碳和水,并將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量釋放出來,供生命活動(dòng)需要。
2.呼吸作用的簡(jiǎn)式表示
有機(jī)物﹢氧────二氧化碳﹢水﹢能量
3.綠色植物的呼吸作用
綠色植物的呼吸作用包括暗呼吸和光呼吸,其中,暗呼吸又分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。
〔1〕有氧呼吸。指細(xì)胞在氧的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機(jī)物徹 底氧化分解,產(chǎn)生出二氧化碳和水,同時(shí)釋放出能量的過程。是植物和高等動(dòng)物呼吸作用的主要形式,因此一般說的呼吸是指有氧呼吸。細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體。一般來說,葡萄糖是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸最常利用的物質(zhì)。
〔2〕無(wú)氧呼吸。一般是在無(wú)氧條件下通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過程。這過程對(duì)高等植物、高等動(dòng)物和人而言,稱為無(wú)氧呼吸。如果用于微生物,則稱為發(fā)酵。
〔3〕光呼吸。是所有光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過程。
4.對(duì)有機(jī)物的分析
〔1〕綠色植物正常呼吸的有機(jī)物〔原料〕是葡萄糖。通過一系列轉(zhuǎn)化,最終生成二氧化碳﹑水,并釋放出能量,供生命活動(dòng)的需要。
〔2〕綠色植物在陽(yáng)光照射下進(jìn)行光合作用的同時(shí)所進(jìn)行的呼吸作用,稱其為光呼吸作用,光呼吸作用所需的原料是光合作用的中間產(chǎn)物為乙醇酸的有機(jī)酸。
〔3〕在無(wú)光條件下,呼吸作用的原料是葡萄糖。
5.對(duì)綠色植物呼吸作用的小結(jié)
呼吸作用的主要有機(jī)物〔原料〕是葡萄糖,其次為乙醇酸等。
三、光合作用與呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系
1.區(qū)別。綠色植物體光合作用與呼吸作用所用的場(chǎng)合﹑時(shí)間﹑過程完全不相同,它們是指物體兩個(gè)獨(dú)立的重要的生命活動(dòng)。
簡(jiǎn)單列表如下:
2.聯(lián)系。二者互為前提,互相依賴。對(duì)綠色植物的生命活動(dòng)而言二者缺一不可,如無(wú)光合作用提供的有機(jī)物為原料,植物的呼吸作用也就無(wú)從談起;若無(wú)呼吸作用提供的能量,植物體的光合作用則無(wú)動(dòng)力,生命活動(dòng)也就無(wú)法進(jìn)行。但是,它們之間不是簡(jiǎn)單的逆轉(zhuǎn)化,因?yàn)閮商幍挠袡C(jī)物是完全不相同的。
四、總結(jié)
光合作用中的有機(jī)物主要是糖類中的淀粉。而呼吸作用的有機(jī)物則主要是葡萄糖。
參考文獻(xiàn):
[1]潘瑞熾,董愚得.《植物生理學(xué)》 高等教育出版社,2004
篇8
關(guān)鍵詞:暴馬丁香(Syringa reticulata);紫丁香(Syringa oblata Lindl.);衰老葉;日變化;光合參數(shù)
中圖分類號(hào):S685.26;Q945.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)19-4945-04
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.19.011
Abstracts:The photosynthesis parameters of old leaves of Syringa reticulata and Syringa oblata Lindl. were measured by using the LI-6400XT. The results showed the stomatal conductance and transpiration rate of the two syzygium aromaticum had the extremely significant positive correlation,and the photosynthetic rate and intercellular CO2 concentration showed a negative correlation. The leaves of two plants photosynthetic diurnal variation curve showed the“double peaks” curve. The first peak of Syringa oblata Lindl. appeared at 11:00, reached 6.789 1 μmol/(m2?s), the second peak appeared at 17:00, reached 7.041 2 μmol/(m2?s). The sharp peak of Syringa reticulata appeared at 11:00,reached 10.186 8 μmol/(m2?s). No noon break phenomenon was found in the two plants. The significant differences of photosynthetic characteristics were appeard between Syringa reticulata and Syringa oblata Lindl. Syringa oblata Lindl. had high photosynthetic capacity and high utilization of light energy than Syringa reticulata. Syringa oblata Lindl. had a high competitive advantage in the prolonged autumn.
Key words: Syringa reticulata;Syringa oblata Lindl.;old leaf;daily variation;photosynthetic parameters
暴馬丁香(Syringa reticulata)和紫丁香(Syringa oblata Lindl.)均為丁香屬木犀科植物,全屬共有27種植物,分布于東亞、中亞和歐洲。其中中國(guó)約有22種,特有種18種;日本、朝鮮、阿富汗等國(guó)家有6種,歐洲有2種[1]。中國(guó)擁有81%的野生丁香屬種類,在現(xiàn)代自然分布中占有重要位置。丁香主要分布于中國(guó)的華北、西北、東北和西南地區(qū)。
暴馬丁香和紫丁香在城市園林規(guī)劃中占有主角地位。光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量來源。光合作用的影響因素主要有環(huán)境溫度、光合有效輻射、CO2濃度、大氣濕度、蒸騰作用、葉片生理成熟度以及不同栽培措施等[2,3]。光合作用與植物的產(chǎn)量密切相關(guān),已被廣泛用作優(yōu)選品種的重要影響因素。本試驗(yàn)采用LI-6400XT便攜式光合測(cè)定系統(tǒng),對(duì)暴馬丁香和紫丁香秋季衰老葉的光合參數(shù)進(jìn)行觀測(cè),了解暴馬丁香和紫丁香的光合生理特性,揭示其光合作用的基本生理生態(tài)學(xué)特征和規(guī)律,為城市園林生態(tài)效益的定量化研究和城市園林綠化樹種的合理配置及其規(guī)劃建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗(yàn)在烏魯木齊市新疆師范大學(xué)進(jìn)行。烏魯木齊市位于亞歐大陸腹地,屬中溫帶大陸性干旱氣候,春秋兩季較短,冬夏兩季較長(zhǎng),晝夜溫差大。年平均降水量為194 mm,極端氣溫最高47.8 ℃,最低-41.5 ℃。選取暴馬丁香和紫丁香為試驗(yàn)材料。
1.2 方法
2014年10月于晴朗、無(wú)風(fēng)自然條件下,采用LI-6400型便攜式紅外氣體分析儀(美國(guó)LI-COR公司)在每日9:00~19:00每隔2 h測(cè)量1次。在同一樣地內(nèi)選擇1株健康紫丁香植株(成株)以1株健康的暴馬丁香植株(成株),隨機(jī)選取樹木向陽(yáng)面中部的無(wú)損傷葉片進(jìn)行測(cè)定(每株取3~5片葉),待系統(tǒng)穩(wěn)定后,每片葉測(cè)定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、光合有效輻射(PAR)、大氣溫度(Ta)、胞間CO2濃度(Ci),3次重復(fù)[4]。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用Excel軟件以及SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 環(huán)境因子對(duì)光合作用的影響
2.1.1 溫度對(duì)光合作用的影響 紫丁香和暴馬丁香的氣孔較小,且密度大,因此在感受高溫脅迫時(shí),這兩種丁香能靈活的調(diào)整葉片氣孔開度,使得蒸騰速率加快而降低葉片溫度,從而保護(hù)光合機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[5]。高溫下丁香具有較高的光能利用和轉(zhuǎn)化效率,因此,紫丁香和暴馬丁香對(duì)高溫處理有一定的適應(yīng)能力,使其能保持較高的凈光合速率[6]。進(jìn)入秋季(10月)溫度有所下降,由圖1可以看出,9:00至19:00溫度在12~17 ℃上下變動(dòng)。這種溫度變化幅度不大,最低溫度在早晨9:00左右為12 ℃,最高溫度在中午15:00左右為17 ℃,此溫度并沒有達(dá)到讓氣孔關(guān)閉的程度。太陽(yáng)輻射在這個(gè)季節(jié)變?nèi)?,光照時(shí)間也在縮短,這些因素致使氣溫下降,低溫使得植物光合作用變?nèi)酢?/p>
2.1.2 水分利用率對(duì)光合作用的影響 水分利用效率(WUE)是指植物或葉片每蒸騰一定量的水分所同化的CO2的量,即光合速率與蒸騰速率的比值。他取決于植物生長(zhǎng)的3個(gè)生物學(xué)過程(即光合、呼吸和蒸騰)的耦合過程,主要受植物氣孔開閉的調(diào)節(jié)[7]。在植物氣孔開閉的過程中,光合作用吸收CO2的過程和蒸騰作用水分消耗的過程是相反的,光合作用同化產(chǎn)物一部分被呼吸作用消耗。植物的水分利用率越高對(duì)CO2同化的量就越多,越有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。由圖2可知,暴馬丁香水分利用效率整體上高于紫丁香。
2.1.3 光合有效輻射對(duì)光合作用的影響 光合有效輻射(PAR)是照射在單位面積上的光通量。植物的生長(zhǎng)是依靠光合作用儲(chǔ)存有機(jī)物來實(shí)現(xiàn)的,因此光合有效輻射對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要,直接影響植物光合作用的強(qiáng)弱[8]。在一定的光合有效輻射范圍內(nèi),在其他條件滿足時(shí),隨著光合有效輻射的增加,光合作用的強(qiáng)度也相應(yīng)地增加。但光合有效輻射超過光的飽和點(diǎn)時(shí),光合有效輻射再增加,光合作用強(qiáng)度不增加。由圖3可知,暴馬丁香和紫丁香光合有效輻射分別在下午13:00、15:00達(dá)到最大值,二者差異較大。
2.1.4 CO2濃度對(duì)光合作用的影響 大氣CO2濃度最大值出現(xiàn)在早晨,最小值則多出現(xiàn)在正午。這是由于夜間植物主要進(jìn)行呼吸作用積累CO2,導(dǎo)致大氣中CO2濃度的最大值出現(xiàn)在清晨[9]。日出以后,隨著光照強(qiáng)度和溫度的升高、太陽(yáng)輻射增強(qiáng),植物開始進(jìn)行光合作用,并且植物的光合作用逐漸增強(qiáng),植物通過光合作用利用的CO2量增多,使得CO2濃度隨之降低。中午過后植物光合作用變?nèi)鯇?duì)CO2的利用開始逐漸減少,大氣CO2濃度開始回升。大氣CO2濃度的日變化趨勢(shì)大體上呈倒置的弧線[10]。大氣相對(duì)濕度也有相似的變化曲線,這是因?yàn)楣鈴?qiáng)和溫度的變化所致。由圖4可知,紫丁香與暴馬丁香的Ci值在13:00時(shí)由于光合作用變?nèi)醵黾?,過后由于光合作用逐漸變強(qiáng)而降低,17:00以后隨著太陽(yáng)輻射減弱、溫度降低,Ci值開始升高。
2.1.5 蒸騰作用對(duì)光合作用的影響 蒸騰作用一方面可以通過蒸發(fā)降低植物的溫度、促進(jìn)植物內(nèi)部汁液中物質(zhì)的運(yùn)輸、產(chǎn)生蒸騰拉力、有利于CO2的同化;另一方面又消耗水分,導(dǎo)致水分缺失,破壞植物的水分平衡[11,12]。葉片蒸騰速率表示單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積或葉鮮重所散失的水量,通常受環(huán)境因素、苗齡以及組織老嫩的影響。由圖5可知,暴馬丁香的Tr日變化呈先降低后增加的趨勢(shì),紫丁香的Tr呈波浪式日變化。
2.1.6 氣孔導(dǎo)度、凈光合速率對(duì)光合作用的影響 由圖6可知,紫丁香和暴馬丁香葉片Pn的日變化曲線均為雙峰曲線,其中暴馬丁香的一個(gè)峰值不明顯;紫丁香的第一個(gè)峰值出現(xiàn)在上午11:00,而暴馬丁香較明顯的峰值出現(xiàn)在下午17:00。二者均未出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,整體來看,暴馬丁香和紫丁香葉片的光合作用都隨著日出而迅速增強(qiáng),下午隨著日落光合作用逐漸下降。
紫丁香葉片Gs日變化呈雙峰曲線,從早晨隨時(shí)間的推移Gs先減小后增大。暴馬丁香葉片Gs的日變化呈單峰曲線,Gs早晨較高,從9:00開始逐漸減小,下午17:00以后開始回升。
2.2 暴馬丁香和紫丁香光合特性比較分析
測(cè)定日13:00前,隨著光照強(qiáng)度的增加,氣溫逐漸升高,暴馬丁香和紫丁香氣孔導(dǎo)度增大,光合速率逐漸增大;13:00時(shí),氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度達(dá)到最高,光照和溫度也較高,出現(xiàn)光合速率的峰值;隨著光合有效輻射的降低和大氣飽和蒸氣壓差的增大,氣孔導(dǎo)度隨之降低,光合速率也降低,且下降幅度較大,到17:00降為全天的最低值。秋季影響丁香光合速率的主要因子為氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度。由表1可知,暴馬丁香與紫丁香的胞間CO2濃度、光合有效輻射差異較大。
2.3 相關(guān)性分析
由表2可知,暴馬丁香葉片和紫丁香的Pn日變化與Tr呈顯著負(fù)相關(guān),Pn和Ci呈負(fù)相關(guān),Pn與Gs呈顯著負(fù)相關(guān),與PAR呈正相關(guān)??梢钥闯?,凈光合速率與氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率呈顯著的負(fù)相關(guān)。植物的Pn、PAR、Tr和Gs不僅與環(huán)境因子有關(guān)系,同時(shí)還與植物內(nèi)在的生理因子有密切關(guān)系[13]。
由表3可知,暴馬丁香和紫丁香的Gs與Pn呈顯著的負(fù)相關(guān),與Ci呈正相關(guān),與PAR呈負(fù)相關(guān)。對(duì)Gs影響最顯著的因子是Tr,暴馬丁香和紫丁香的Gs與Tr呈極顯著負(fù)相關(guān)。
2.4 偏相關(guān)分析
對(duì)暴馬丁香和紫丁香凈光合速率與其他因子進(jìn)行偏相關(guān)分析,剔除蒸騰速率與光合有效輻射,x1、x2分別代表胞間CO2濃度與氣孔導(dǎo)度。紫丁香的顯著水平比暴馬丁香的好。
3 小結(jié)與討論
在10月,暴馬丁香葉片光合速率的日變化為不明顯的“雙峰”曲線,暴馬丁香明顯的峰值出現(xiàn)在17:00,而紫丁香的葉片光合速率的日變化呈“雙峰”曲線,峰值出現(xiàn)在11:00和15:00。經(jīng)分析表明,兩者有較為顯著的差異,說明在秋季延長(zhǎng)環(huán)境下暴馬丁香和紫丁香相比,紫丁香具有較強(qiáng)的光合能力和較高的光能利用率,具有較高的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。紫丁香的凈光合速率日變化規(guī)律與李海梅等[2]對(duì)丁香的研究結(jié)果一致。在秋季,中午外界環(huán)境中的溫度、光照和夏季相比較弱,而且相對(duì)濕度則較高,因而在中午沒有出現(xiàn)明顯的光合脅迫,即沒有明顯的“午休”現(xiàn)象。
相關(guān)分析得出,暴馬丁香和紫丁香氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān),植物葉片與外界進(jìn)行氣體交換主要通過氣孔導(dǎo)度(Gs),氣孔導(dǎo)度的變化對(duì)植物水分狀況及CO2同化有著重要影響。隨著氣孔導(dǎo)度增大,蒸騰速率加快,反之蒸騰速率減弱。氣孔導(dǎo)度隨著葉片水分散失和水勢(shì)的下降而減小,CO2進(jìn)入葉片細(xì)胞內(nèi)的阻力增加,進(jìn)而導(dǎo)致光合速率下降;同時(shí)氣孔阻力的增加也減少葉片水分散失,在一定程度上阻礙水分的虧缺,減輕環(huán)境脅迫對(duì)光合器官的影響。Gs的變化首先影響水分的交換,其次是CO2的交換,因此,Gs的大小對(duì)Pn和Tr均有一定程度的影響,進(jìn)而影響水分利用率[12]。進(jìn)入秋季后太陽(yáng)輻射、光照強(qiáng)度、溫度等自然條件開始變?nèi)?,使得植物光合作用變?nèi)?,生理特性減弱,可以根據(jù)丁香所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),適量減少灌溉,修理多余的枝條保證主要部位的營(yíng)養(yǎng)充足。
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篇9
綠色植物的光合作用是生物圈中最基本的物質(zhì)和能量代謝,它真實(shí)顯示出生態(tài)系統(tǒng)的自主性和高度有序性,是初中生物的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)新課標(biāo)的要求,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物,初步形成光合作用的概念,即綠色植物利用光能,把二氧化碳和水合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣的過程。教材中有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)有三個(gè),分別是綠葉在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)、光合作用需要二氧化碳的實(shí)驗(yàn)和光合作用產(chǎn)生氧氣的實(shí)驗(yàn)。如果按教材順序分開探究的話,不利于學(xué)生對(duì)光合作用的整體認(rèn)識(shí),也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
為了便于學(xué)生系統(tǒng)掌握光合作用知識(shí),我對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,把光合作用作為一個(gè)整體設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單直觀的對(duì)照實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生同時(shí)探究光合作用的條件是否有光照和二氧化碳,能否產(chǎn)生淀粉和氧氣。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì),啟迪學(xué)生的思維。
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
1.探究光是否是光合作用的條件。
2.探究二氧化碳是光合作用的原料。
3.檢驗(yàn)光合作用制造了淀粉釋放出氧氣。
重點(diǎn):領(lǐng)悟?qū)φ諏?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則與方法。
(二)能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會(huì)生物探究的方法。(難點(diǎn))
二、教學(xué)資源
(一)課堂上資源
多媒體。
(二)學(xué)生課前準(zhǔn)備
個(gè)人自學(xué)并在教師指導(dǎo)下以小組為單位進(jìn)行課前準(zhǔn)備。
(三)教學(xué)器材
槐樹枝葉、大號(hào)一次性注射器、一次性輸液器、小燒杯、恒溫水浴鍋、溴百里香酚藍(lán)、酒精、培養(yǎng)皿等。
三、教學(xué)思路設(shè)計(jì)
本實(shí)驗(yàn)的獨(dú)到之處有內(nèi)容的整合,還有裝置的設(shè)計(jì)和化學(xué)反應(yīng)的巧妙利用。
1.裝置設(shè)計(jì):輸液用一次性注射器,利用輸液器最前端制成了一個(gè)連通裝置。
這個(gè)裝置的巧妙之處在于:
(1)注射器透光,葉片在裝置中光合作用,直接觀察變化。
(2)注射器很方便的排凈空氣,并簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)密封,產(chǎn)生的氧氣容易收集。
(3)通過連通裝置簡(jiǎn)單方便地向注射器中推入氣體和液體,注射器上的刻度實(shí)現(xiàn)加入物質(zhì)的準(zhǔn)確定量,很好地控制實(shí)驗(yàn)變量,讓對(duì)照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更準(zhǔn)確。
2.化學(xué)反應(yīng)的巧利用:溴百里香酚藍(lán)(BTB)這種酸堿指示劑無(wú)毒且不會(huì)對(duì)植物造成傷害,在酸性環(huán)境呈黃色、堿性環(huán)境呈藍(lán)色。首先在兩個(gè)注射器中分別計(jì)入等量的清水和葉片,排凈空氣,
然后加入等量BTB,此時(shí)液體呈淡藍(lán)色。接下來利用白醋和食用堿在另一個(gè)注射器中制備二氧化碳,并通過連通裝置通入之前的注射器,由于二氧化碳的存在,溶液變?yōu)榈S色。密封后做好標(biāo)記,一個(gè)放入光照下一個(gè)放入黑暗中形成對(duì)照。如果二氧化碳被消耗,液體顏色會(huì)再次發(fā)生變化。BTB顯色法簡(jiǎn)單直觀,能夠讓學(xué)生直觀感受到二氧化碳是否被利用。
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)課前活動(dòng)
1.自主學(xué)習(xí)(激發(fā)學(xué)生的好奇心)
(1)回顧綠色植物是生物圈的生產(chǎn)者,思考:綠色植物在什么條件下制造什么有機(jī)物呢?
(2)自學(xué)海爾蒙特實(shí)驗(yàn),思考:他所忽視的內(nèi)容是什么?
(3)自學(xué)普利斯特利實(shí)驗(yàn),思考:該實(shí)驗(yàn)說明了什么問題?
2.小組合作交流(激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造欲)
(1)綠色植物增加的質(zhì)量除了水還有空氣中的什么成分?
(2)植物更新空氣過程中,氣體成分發(fā)生了什么變化?
3.小組活動(dòng)(教師巡視并及時(shí)指導(dǎo))
(1)如何利用生活中簡(jiǎn)單物品制備二氧化碳?
(2)四人一小組設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)并觀察液體顏色變化。
(二)課堂教學(xué)
1.合作交流
課前活動(dòng)中所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、準(zhǔn)備過程中存在的問題。教師巡堂進(jìn)一步了解小組活動(dòng)情況。
2.展示反饋
兩個(gè)典型小組展示課前活動(dòng)結(jié)果,臺(tái)下小組提問或幫助分析問題,一起討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論或商討解決辦法。教師作為首席學(xué)生參與到討論中,做好引導(dǎo)和點(diǎn)撥。展示的內(nèi)容有:
(1)液體顏色變化。(光照組液體顏色又變?yōu)榈{(lán)色)
(2)用剛熄滅的火柴檢測(cè)氧氣。(光照組火柴復(fù)燃,黑暗組不復(fù)燃)
(3)分析對(duì)照實(shí)驗(yàn),討論光照是否為光合作用的條件。
其他未展示的小組也進(jìn)行驗(yàn)證和討論,教師隨堂指導(dǎo)。
通過交流討論得出:光照組火柴復(fù)燃,說明綠色植物光合作用產(chǎn)生了氧氣;而對(duì)比之下黑暗組不復(fù)燃,說明光照是光合作用的條件;同時(shí)光照組液體變?yōu)榈{(lán)色,說明二氧化碳被消耗,也就是說明光合作用需要二氧化碳。
3.小組合作
檢驗(yàn)光合作用是否產(chǎn)生淀粉。光照組和黑暗組分別取一個(gè)葉片進(jìn)行酒精隔水加熱脫色,此時(shí)全班用到的酒精燈數(shù)量較多,且水沸后存在不安全性,我們用恒溫水浴鍋進(jìn)行集體加熱。
教師做好指導(dǎo),在等待加熱的過程中,讓學(xué)生討論有關(guān)問題,最后學(xué)生展示結(jié)果,得出結(jié)論:綠葉光合作用能夠產(chǎn)生淀粉。
4.整合提升
(1)學(xué)生小結(jié)。(2)小組合作交流:一盆銀邊天竺葵,如何來探究光合作用的場(chǎng)所?進(jìn)一步提高學(xué)生探究能力并加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的重視。
五、收獲及幾點(diǎn)思考
篇10
【例1】 (2006?四川)將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室,調(diào)節(jié)小室 CO2 濃度,在適宜光照強(qiáng)度下測(cè)定葉片光合作用的強(qiáng)度(以 CO2 吸收速率表示),結(jié)果如右圖。下列相關(guān)敘述,正確的是( )。
A.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低,a 點(diǎn)左移,b 點(diǎn)左移
B.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低,a 點(diǎn)左移,b 點(diǎn)右移
C.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),a 點(diǎn)右移,b 點(diǎn)右移
D.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),a 點(diǎn)左移,b 點(diǎn)右移
如何解答這種題型呢?曲線是對(duì)光合作用過程的抽象描述,所以首先必須熟悉光合作用的過程(如右圖)。然后怎樣幫助學(xué)生從光合作用的過程順利遷移到曲線呢?我們可以借助數(shù)學(xué)模型,解釋光合作用強(qiáng)度與CO2濃度的關(guān)系曲線。因?yàn)楣夂献饔玫募?xì)節(jié)尚未完全研究清楚,且為了不增加學(xué)生的知識(shí)負(fù)擔(dān),建立灰箱模型,對(duì)細(xì)節(jié)有所忽略(如下表)。
設(shè)光照強(qiáng)度為m時(shí),光反應(yīng)最大能力可達(dá)到每秒制造10個(gè)單位光反應(yīng)產(chǎn)物,如ATP或NADPH。CO2濃度為1單位時(shí),暗反應(yīng)能力為每秒還原1個(gè)單位C3,需要消耗1個(gè)單位光反應(yīng)產(chǎn)物(ATP、NADPH)。顯然,這時(shí)因?yàn)镃O2濃度低,消耗的ATP(NADPH)少,光反應(yīng)沒有達(dá)到最大生產(chǎn)能力,光合作用強(qiáng)度受限于暗反應(yīng)能力,每秒生成1個(gè)單位有機(jī)物(如糖類等)。同理,在CO2濃度低從1提高到小于10的過程中,光合作用強(qiáng)度都取決于暗反應(yīng)能力。當(dāng)CO2濃度低達(dá)到10個(gè)單位時(shí),每秒需要消耗10個(gè)單位光反應(yīng)產(chǎn)物,生成10個(gè)單位有機(jī)物,此時(shí)光反應(yīng)達(dá)到最大生產(chǎn)能力,光合作用達(dá)到最大值。當(dāng)CO2濃度超過10,比如達(dá)到12時(shí),暗反應(yīng)能力最大可以達(dá)到每秒還原12個(gè)單位C3,但需要每秒消耗12個(gè)單位ATP、NADPH,超過光反應(yīng)上限,所以光合強(qiáng)度不能達(dá)到12,只能達(dá)到10,光照強(qiáng)度成為限制因素。
根據(jù)這個(gè)模型,學(xué)生可以方便地理解各種光合曲線。當(dāng)橫坐標(biāo)改為光照強(qiáng)度時(shí),用類似的模型同樣可以很好地解釋光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線。
現(xiàn)在我們利用此模型來解例1。由于ab段對(duì)應(yīng)曲線的限制因素是CO2濃度,所以根據(jù)以上模型,光照強(qiáng)度改變時(shí),曲線只是最高光合強(qiáng)度相應(yīng)改變,即b點(diǎn)左右移動(dòng),而曲線ab段與原光照強(qiáng)度下的曲線ab段重合。這與實(shí)際研究數(shù)據(jù)不符[1][2](見右圖)。
現(xiàn)在需要對(duì)模型進(jìn)行修正。原先的模型沒有考慮光反應(yīng)速度與暗反應(yīng)速度的相互促進(jìn),兩者的相互限制是顯而易見的,光反應(yīng)速度過低會(huì)限制暗反應(yīng),反之亦然。但光反應(yīng)與暗反應(yīng)能否相互促進(jìn)在各種版本的《植物生理學(xué)》教材中均未提及,但筆者認(rèn)為從實(shí)際數(shù)據(jù)可以推斷,兩者是正相關(guān),也就是相互促進(jìn)的。
由此,對(duì)模型進(jìn)行如下修正(見下表)。設(shè)當(dāng)光照強(qiáng)度提高到2m,光反應(yīng)最大能力提高到15,由于某種促進(jìn)作用,暗反應(yīng)能力相應(yīng)提高0.5個(gè)單位。于是整個(gè)曲線向上平移,與x軸交點(diǎn)a左移,最大光合強(qiáng)度提高到15,b點(diǎn)右移。所以,例1答案為D。
根據(jù)不同情況對(duì)模型稍做修正,就可以適用于其他曲線分析。下面,依據(jù)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的思路來解決例2。
【例2】 (2004?北京)在相同光照和溫度條件下,空氣中CO2含量與植物光合產(chǎn)量(有機(jī)物積累量)的關(guān)系如右圖所示。理論上某種C3植物能
更有效地利用CO2,使光合產(chǎn)量高于m點(diǎn)的選項(xiàng)是( )。
A.若a點(diǎn)在a2,b點(diǎn)在b2時(shí)
B.若a點(diǎn)在a1,b點(diǎn)在b1時(shí)
C.若a點(diǎn)在a2,b點(diǎn)在b1時(shí)
D.若a點(diǎn)在a1,b點(diǎn)在b2時(shí)
從題中信息可以看出,b點(diǎn)達(dá)到上限的原因不能從光反應(yīng)限制的角度去考慮,而要考慮暗反應(yīng)系統(tǒng)的酶數(shù)量限制了CO2的利用效率,需要對(duì)模型進(jìn)行修正(見下表)。設(shè)普通植物暗反應(yīng)最大能力為10,則光合強(qiáng)度最大為10(b點(diǎn))。某種C3植物能更有效地利用CO2,則其暗反應(yīng)能力比普通植物有所提高,假設(shè)增加0.5個(gè)單位。某種植物暗反應(yīng)最大能力為10.5,則光合強(qiáng)度最大值為10.5。于是整個(gè)曲線向上平移,a點(diǎn)左移,b點(diǎn)右移。所以,例2答案為D。
運(yùn)用數(shù)學(xué)模型,化抽象為具體,幫助學(xué)生突破難點(diǎn),這種思路在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、推斷等活動(dòng)中都可以有效利用。運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決問題,是科學(xué)家常用的探索世界的方法。它將現(xiàn)實(shí)問題歸結(jié)為相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題,進(jìn)而從定性或定量的角度來刻畫實(shí)際問題,為解決現(xiàn)實(shí)問題提供精確的數(shù)據(jù)或可靠的指導(dǎo)。訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決問題,可以大大提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
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精品范文
10光合作用的措施