2009年广东省中学生物教师实验能力展示评选课例探究不同光质对光合作用强度的影响探究不同光质对光合作用强度的影响作者姓名：谢永佳指导老师：高原单位：东莞市东莞中学联系电话：13723541531E-mail：dgxyj2008@126.com探究不同光质对光合作用强度的影响东莞中学谢永佳一、实验目的引导学生探究不同光质对光合作用强度的影响，掌握科学探究的一般过程。二、实验原理植物进行光合作用时，吸收日光（即可见光），其波长大约在390—770nm，其中包含了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种颜色的光。利用白光透过不同颜色的透明纸获得不同颜色的光，即不同光质。采用真空渗入法，即排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。经处理的离体小圆叶片，能以溶于水中的碳酸氢钠为碳源，在光合作用过程中，植物吸收CO2，放出氧气。由于氧气在水中的溶解度很小，而在细胞间隙积累并逐出水，使其比重变小，结果使原来下沉的叶片上浮。通过不同光质的照射引起叶圆片释放氧气量的不同，导致小叶圆片上浮速率的差异，便可以观察出不同光质对光合作用的影响。上浮得快，表明光合作用进行的速率快，反之则慢。三、主要材料用具实验材料：菠菜叶（新鲜的）实验试剂：1%的NaHCO3溶液，清水实验仪器：直径为0.5cm的打孔器，50ml的量筒，50ml注射器，60W白炽灯加灯头，5个100ml的小烧杯并分别用无色、蓝色、紫色、红色以及绿色的透明纸贴住外壁（起到滤光的作用），一个30厘米高的纸箱加一块透明玻璃板，一个黑色的纸盒。四、实验步骤实验流程操作图示打孔器制取小圆叶片1实验流程操作图示真空渗入法处理小圆叶片小圆叶片放在培养皿内待用向烧杯内加入40ml1%的NaHCO3溶液向烧杯内加入10片小圆形叶片2把烧杯置于光源装置上实验流程操作图示接通电源，观察并记录6分钟内各烧杯中小圆形叶片浮起的数量具体操作步骤：1．取出生长旺盛的新鲜波菜叶，用直径为0.5cm的打孔器打出小圆叶片50片。2．将小圆叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排除注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞，使小圆叶片内的气体逸出这一步骤可以重复几次，只要小圆叶片全部下沉即可。3．将内部气体逸出的小圆叶片，放在盛有清水的培养皿中待用。4．取5只100ml的小烧杯，分别倒入40ml1%的NaHCO3溶液。5．分别向小烧杯放入10片小圆形叶片。6．把台灯放到纸箱内，纸箱上端打开，用一块透明玻璃盖住，把5个烧杯置于玻璃上，并围成一个圈，保证光线照射到每个烧杯的距离一致，并用一个黑色的纸盒盖住小烧杯。7．观察并记录6分钟内各烧杯中小圆形叶片浮起的数量。五、实验结果与分析实验结果记录：编号12345光质（自变量）白光（对照组）紫光（实验组）蓝光（实验组）绿光（实验组）红光（实验组）小圆叶片浮起数量（因变量）1组2组3组34组5组平均值（备注：因变量是光合作用强度，以小圆叶片浮起数量为指标。）从数据我们可以看出透明烧杯内的小圆叶片全部浮起，红色和紫色烧杯内的小圆叶片浮起数比透明烧杯的要少，蓝色烧杯的小圆叶片浮起数更少一些，绿色烧杯内小圆叶片没有浮起。从以上数据分析可知，不同光质对光合作用强度有不同的影响，植物对于红光和蓝紫光容易吸收，最易发生光合作用，反之，绿光是基本不被植物吸收的，对光合作用最不利。六、讨论光合作用的强弱与光质有关。在可见光光谱的范围内，不同波长的光，光合作用的效率是不同的。植物体内的光合色素有不同，不同光合色素吸收的光质不同，但不同叶绿体的色素吸收光的高峰主要在红光和蓝紫光部分，所以在能量相等的情况下，红光和蓝紫光光合作用的效率要高于黄绿光。在实验中选取的光源是白炽灯，白炽灯的蓝紫光部分比太阳光少，而红外光比太阳光要多，对于实验的结果有一定的影响，可考虑用其他更接近太阳光的光源或者直接用大阳光。在实验中用到的是有颜色的透明纸，滤光效果如何没有得到很好的证实，对于实验的结果也有一定的影响，最好是能够使用各色的滤光片，但价格比较昂贵七、创意自评1．实验方法巧妙。一是让白光透过不同颜色的透明纸而获得不同颜色的光质；二是采用真空渗入法；三是让光源从底部照射。2．本实验设计为一...