光合作用范文
時(shí)間:2023-03-17 05:05:24
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篇1
坐標(biāo)曲線圖能直觀地反映某種生物量的變化趨勢(shì),充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想,因此這類試題是能力要求較高的一種題型。解題時(shí),讀圖是關(guān)鍵,其基本思路歸納如下:(1)“識(shí)標(biāo)”,即識(shí)別圖中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的基本含義;(2)“明點(diǎn)”,即明確一些關(guān)鍵點(diǎn),如起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn),截距點(diǎn)等;(3)“析線”,即分析出曲線中變量的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),如上升、下降或不變。最后是“用圖”,即將相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)與圖像曲線緊密結(jié)合,在頭腦中構(gòu)建曲線――知識(shí)體系。然后運(yùn)用知識(shí)體系揭示問(wèn)題的實(shí)質(zhì),解決實(shí)際問(wèn)題。
例1 (2014年全國(guó)新課標(biāo)卷II第29題)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。
[-m][0][c][b][a][CO2濃度] [高光強(qiáng)][中光強(qiáng)][低光強(qiáng)][A][B][C][凈光合速率][m]
據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí),高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為 。CO2濃度在a~b之間時(shí),曲線 表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。
(2)CO2濃度大于c時(shí),曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加,限制其增加的環(huán)境因素是 。
(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí),在圖示的3種光強(qiáng)下,該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量 (填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)據(jù)圖可推測(cè),在溫室中,若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量,還應(yīng)該同時(shí)考慮 這一因素的影響,并采取相應(yīng)措施。
答案 (1)0 A、B、C (2)光強(qiáng) (3)大于 (4)光強(qiáng)
解析 (1)據(jù)圖可知CO2濃度為a時(shí),高光強(qiáng)(曲線A)下的縱坐標(biāo)為0,即凈光合速率為0;CO2濃度在a~b之間時(shí),曲線A、B、C均表現(xiàn)為上升,即凈光合速率均隨CO2濃度增高而增高。
(2)CO2濃度大于c時(shí),高光強(qiáng)條件下(曲線A)的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增加而增加,由此可知限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。
(3)CO2濃度小于a時(shí),3種光強(qiáng)下,凈光合速率均小于0,即呼吸速率大于光合速率,也就是說(shuō)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。
(4)據(jù)圖可知CO2濃度和光強(qiáng)會(huì)影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量,故為提高植物的產(chǎn)量,應(yīng)綜合考慮CO2濃度和光強(qiáng)對(duì)植物的影響。
2.直方圖類
直方圖實(shí)質(zhì)上是表格數(shù)據(jù)的圖形化,它既可以反映某種量的多少,還可以反映某種量的變化趨勢(shì)。解題時(shí),首先看清橫縱坐標(biāo),理解直方圖所代表的量的大小和含義;其次找到柱狀圖中的最值及變化趨勢(shì);再次結(jié)合生物學(xué)原理找出各變量之間的內(nèi)在聯(lián)系。
例2 (2014年安徽卷第29題節(jié)選)某課題小組研究紅光和藍(lán)光對(duì)花生幼苗光合作用的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(注:氣孔導(dǎo)度越大,氣孔開(kāi)放程度越高)。
[出苗后天數(shù)/d][15 30][自然光 紅光 藍(lán)光][50
40
30
20
10][O] [CO2吸收量/μmol?m-2?s-1][出苗后天數(shù)/d][出苗后天數(shù)/d][15 30][自然光 紅光 藍(lán)光][0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1][O] [氣孔導(dǎo)度/μmol?m-2?s-1][15 30][自然光 紅光 藍(lán)光][O] [胞間CO2濃度/μmol?m-2?s-1] [300
250
200
150
100
50]
(1)與15d幼苗相比,30d幼苗的葉片凈光合速率 。與對(duì)照組相比, 光處理組的葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用率高,據(jù)圖分析,其原因是 。
(2)葉肉細(xì)胞間隙CO2至少需要跨 層磷脂雙分子層才能達(dá)CO2固定的部位。
(3)某同學(xué)測(cè)定30d幼苗的葉片葉綠素含量,獲得紅光處理組的3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別為2.1mg?g-1、3.9mg?g-1、4.1mg?g-1。為提高該組數(shù)據(jù)的可信度,合理的處理方法是 。
答案 (1)高 藍(lán) 藍(lán)光促進(jìn)了氣孔開(kāi)放,CO2供應(yīng)充分,暗反應(yīng)加快 (2)3 (3)隨機(jī)取樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)定
解析 (1)從第1幅圖看出30d幼苗在同種光照下,CO2吸收量較多;從第2幅圖看出藍(lán)光條件下幼苗氣孔導(dǎo)度大,CO2進(jìn)入較多;從第3幅圖看出藍(lán)光條件下胞間CO2濃度低,故藍(lán)光條件下葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用率高。
(2)CO2固定部位在葉綠體基質(zhì),因此葉肉細(xì)胞間隙的CO2至少需要穿過(guò)細(xì)胞膜、葉綠體外膜、內(nèi)膜共3層膜(即3層磷脂雙分子層)才能到達(dá)作用部位。
(3)為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度,可做到隨機(jī)取樣,并進(jìn)行重復(fù)測(cè)定,避免偶然性。
3.數(shù)據(jù)表格類
常見(jiàn)的表格信息題有兩類,一類是對(duì)現(xiàn)象的分析,另一類是對(duì)數(shù)據(jù)的分析。解題時(shí),首先要看表格的名稱、數(shù)據(jù)、備注等內(nèi)容,明確解題所需的知識(shí)要點(diǎn);再對(duì)表格中列舉的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,找到解題突破口;最后運(yùn)用明確的知識(shí)要點(diǎn),分析從數(shù)據(jù)中找出的問(wèn)題,針對(duì)存在的問(wèn)題,論述解決的措施。
例3 (2014年廣東卷第26題)觀測(cè)不同光照條件下生長(zhǎng)的柑橘,結(jié)果見(jiàn)下表,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
[光照強(qiáng)度\&葉色\&平均葉
面積(cm2)\&氣孔密度
(個(gè)?mm-2)\&凈光合速率
(μmolCO2?m-2?s-1)\&強(qiáng)\&淺綠\&13.6(100%)\&826(100%)\&4.33(100%)\&中\&綠\&20.3(149%)\&768(93%)\&4.17(96%)\&弱\&深綠\&28.4(209%)\&752(91%)\&3.87(89%)\&]
(注:括號(hào)內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強(qiáng)光照的數(shù)據(jù)作為參考)
(1)CO2以 方式進(jìn)入葉綠體后,與 結(jié)合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的 。
(2)在弱光下,柑橘通過(guò) 和 來(lái)吸收更多的光能,以適應(yīng)弱光環(huán)境。
(3)與弱光下相比,強(qiáng)光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù) ,單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量 。對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)的柑橘適度遮陰,持續(xù)觀測(cè)葉色、葉面積和凈光合速率,這三個(gè)指標(biāo)中,最先發(fā)生改變的是 ,最后發(fā)生改變的是 。
答案 (1)自由擴(kuò)散 五碳化合物 [H](或NADPH)和ATP (2)增加葉面積 提高葉綠素含量 (3)較少 較少 凈光合速率 葉面積
解析 (1)CO2等氣體是以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入葉綠體,進(jìn)入葉綠體中的CO2首先與C5結(jié)合生成C3,C3的還原需要光反應(yīng)提供的ATP和[H]。
(2)據(jù)題中表格數(shù)據(jù)可知,在弱光下,柑橘的葉色加深,平均葉面積增大,氣孔密度變小。所以柑橘是通過(guò)增加葉綠素的含量和增大平均葉面積來(lái)適應(yīng)弱光環(huán)境。
(3)根據(jù)公式:平均葉面積×氣孔密度=平均每片葉的氣孔總數(shù),弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為:28.4×100×752=2135680個(gè),強(qiáng)光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為:13.6×100×826=1123360個(gè),后者少于前者;根據(jù)公式:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量=凈光合作用速率×平均葉面積,弱光下單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量為:28.4×3.87×10-4=1.1×10-2μmol;強(qiáng)光下單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量為13.6×4.33×10-4=5.9×10-3μmol,后者小于前者。對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)的柑橘適度遮陰,柑橘的光反應(yīng)強(qiáng)度降低,光合速率相對(duì)下降。為適應(yīng)弱光環(huán)境,柑橘葉合成更多葉綠素來(lái)增強(qiáng)吸收光的能力,以合成相對(duì)較多的有機(jī)物,有利于葉的生長(zhǎng),故最后發(fā)生改變的是平均葉面積。
練習(xí)答案
1. 以測(cè)定的CO2 吸收量與釋放量為指標(biāo),研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響,結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是( )
[O][10 20 30][溫度(℃)] [光照下CO2的吸收量][黑暗中CO2的釋放量][CO2的吸收量與釋放量(mg/h)][4.00
3.00
2.00
1.00
]
A. 光照相同時(shí)間,35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等
B. 光照相同時(shí)間,在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多
C. 溫度高于25℃時(shí),光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少
D. 兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等
2.取某種植物生長(zhǎng)狀態(tài)一致的新鮮葉片,用打孔器打出若干圓片,圓片平均分成甲、乙、丙三組,每組各置于一個(gè)密閉裝置內(nèi),并分別給予a、b、c三種不同強(qiáng)度的光照,其他條件一致。照光相同時(shí)間后,測(cè)得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
[a][b][c][甲][乙][丙][O][光照強(qiáng)度][氧氣的增加量]
A. 裝置內(nèi)增加的氧氣來(lái)自于水
B. 光照強(qiáng)度為a時(shí),光合作用停止
C. 丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低
D. 該圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系
3. 請(qǐng)回答與光合作用有關(guān)的問(wèn)題:
(1)甲、乙、丙三種植物光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示。據(jù)圖回答:
[a b c d][甲][乙][丙] [O][光合作用強(qiáng)度][光照強(qiáng)度]
①?gòu)?qiáng)光下上述三種植物固定CO2能力最強(qiáng)的植物是 。
②乙植物達(dá)到最大光合作用強(qiáng)度所需的最低光照強(qiáng)度是 (a、b、c、d)。
③當(dāng)光照強(qiáng)度從a到b時(shí), 植物光合作用強(qiáng)度增加的最快。
(2)植物光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自H2O,還是來(lái)自CO2?請(qǐng)寫出簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)思路證明你的結(jié)論。
練習(xí)答案
篇2
一、光合作用與作物產(chǎn)量的關(guān)系
光合作用為農(nóng)作物產(chǎn)量的形成提供了主要的物質(zhì)基礎(chǔ),但作物軀體各部分的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是不同的,例如種植稻、麥、油菜和大豆等主要是為了收獲子粒;種馬鈴薯、甘薯、甜菜等主要為了收獲塊莖、塊根等。為此,在收獲中經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高部分稱為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,而作物的總重量就是生物產(chǎn)量,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比值稱為經(jīng)濟(jì)系數(shù)。各種作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)差異較大,一般禾谷類作物經(jīng)濟(jì)系數(shù)為0.3~0.4,水稻為0.5左右,棉花按子棉計(jì)算可達(dá)0.35~0.4,大豆為0.2,薯類為0.7~0.85,葉菜類接近于1。當(dāng)然,各種作物不同器官含水量大不相同,例如稻谷含水量只有15%左右,而甘薯含水量則達(dá)80%。為了更精確地比較也有用干重來(lái)表示的。
一般來(lái)說(shuō),經(jīng)濟(jì)系數(shù)是品種比較穩(wěn)定的一個(gè)性狀,但栽培條件與管理措施也有很大影響。例如,合理密植、適當(dāng)肥水措施和管理措施(如合理修剪、整枝、藥劑處理等)都可促進(jìn)同化產(chǎn)物向經(jīng)濟(jì)器官輸送,抑制營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng),增加經(jīng)濟(jì)器官重量。相反,如栽培或管理不當(dāng),植株生長(zhǎng)瘦弱或旺長(zhǎng),即使品種再好也會(huì)減產(chǎn)。
生物產(chǎn)量是作物一生中的全部光合產(chǎn)量減去所消耗的有機(jī)物(主要是呼吸消耗)。而光合產(chǎn)量又是由光合面積(即葉面積)、光合強(qiáng)度和光合時(shí)間三因素所組成,即:生物產(chǎn)量=光合面積×光合強(qiáng)度×光合時(shí)間-光合產(chǎn)物。
二、提高光能利用率的途徑
(一)延長(zhǎng)光合時(shí)間
光合時(shí)間由作物生育期和日照時(shí)間長(zhǎng)短決定。延長(zhǎng)作物光合時(shí)間可明顯提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。延長(zhǎng)光合時(shí)間的措施有:
1.提高復(fù)種指數(shù) 復(fù)種指數(shù)是全年內(nèi)農(nóng)作物收獲面積與耕地面積之比。可以采取間作、套種、巧妙搭配作物以達(dá)到此目的。
2.延長(zhǎng)光合期 作物生長(zhǎng)前期應(yīng)促進(jìn)其早生快發(fā),后期應(yīng)使功能葉保持較長(zhǎng)的光合時(shí)間,防止葉片早衰。
(二)增加光合面積
1.合理密植
光合面積通常用葉面積系數(shù)(leaf area index)表示,它是指作物面積和土地面積的比值。葉面積系數(shù)(又稱葉面積指數(shù))的大小取決于植株的密度、個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程和時(shí)期以及栽培條件等,不同作物或作物不同生育期的最適葉面積系數(shù)不同。合理密植的主要原則在于處理好個(gè)體與群體之間的關(guān)系,使群體在各個(gè)生育時(shí)期具有較理想的葉面積系數(shù),最充分地利用光能和地力。
2.選育理想株型品種
在密植條件下,株型與群體光能利用率有極大關(guān)系,如果葉面積系數(shù)相同而株型不同,其光能利用率也會(huì)有很大差異。以稻、麥為例,在肥、水條件充足的條件下,高產(chǎn)株型的特征應(yīng)該是:矮稈、分蘗力中等、葉著生角度小、較直立、葉片短小而厚密、子粒/稿稈比值較高。凡具有以上特征,群體內(nèi)光能分布較均勻,光能利用充分,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量則較高。
(三)改善光合作用條件
光、溫、水、肥和二氧化碳等因素,都能影響群體的光合作用。其中,合理排灌和施肥,能有效地促進(jìn)和控制群體結(jié)構(gòu)發(fā)展,因而可提高群體光能利用率。在有條件的地方,補(bǔ)充人工光照、增加二氧化碳濃度,也是改善光合條件的一種手段,但大田應(yīng)用還有困難。
相關(guān)演練
1.現(xiàn)在園藝師們往往將李子、杏等果樹(shù)的樹(shù)形,修整成主干突出,側(cè)枝層次分明,呈螺旋狀均勻著生在主干上的主干形。“有空就有枝,有枝就有果”,是對(duì)該樹(shù)形的最佳描述。由此我們可以想到該樹(shù)形豐產(chǎn)的主要原因是( )
A.提高了對(duì)光的利用效率
B.提高了對(duì)CO2的利用效率
C.增強(qiáng)了果樹(shù)的抗病能力
D.增強(qiáng)了果樹(shù)的呼吸作用
2.如圖是夏季晴朗的白天,玉米和花生凈光合速率(單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.在9:30~11:00之間,花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過(guò)程減緩
B.在11:00~12:30之間,花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的多
C.在17:00時(shí),玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同
D.在18:30時(shí),玉米既能進(jìn)行光反應(yīng),也能進(jìn)行暗反應(yīng)
3.有人研究了N元素的供給量與小麥的光合作用強(qiáng)度和產(chǎn)量的關(guān)系并繪制了如下曲線,請(qǐng)對(duì)曲線仔細(xì)分析后,回答下列問(wèn)題:
(1)N元素的供給量與小麥產(chǎn)量之間的關(guān)系是。
(2)N元素能夠促進(jìn)光合作用的原因是。
(3)氮是植物從土壤中大量吸收的一種元素,下圖中能正確表示小麥吸收礦質(zhì)元素N與呼吸作用強(qiáng)度關(guān)系的是( )
(4)小麥產(chǎn)量最高時(shí)所需N元素的供給量低于光合作用最強(qiáng)時(shí)的供給量,原因是。
(5)除了N元素的供給量以外,光強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度等也是影響作物產(chǎn)量的重要因素。下列措施中能夠直接提高作物光合作用效率的有( )(多選)
A.間作(套種)
B.合理密植
C.提高二氧化碳濃度
D.輪作
E.控制光強(qiáng)
F.合理灌溉
參考答案
1.A 提示:側(cè)枝層次分明,呈螺旋狀均勻著生長(zhǎng)在主干上,避免了相互遮擋陽(yáng)光,提高了對(duì)光的利用效率。
2.B 提示:A項(xiàng),9:30~11:00光照強(qiáng)度增強(qiáng),光反應(yīng)提供的ATP和[H]增多,但凈光合速率降低,說(shuō)明暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng),反應(yīng)緩慢;B項(xiàng),有機(jī)物的積累量可代表凈光合速率,從圖知花生的凈光合速率即有機(jī)物的積累量比玉米少;C項(xiàng),從圖知,17:00時(shí)凈光合速率相同,氧氣釋放量代表凈光合速率,即氧氣釋放量相同;D項(xiàng),18:30時(shí),玉米凈光合速率為零,說(shuō)明光合作用速率等于呼吸作用速率,仍進(jìn)行光合作用,即有光反應(yīng)和暗反應(yīng)。
3.(1)在一定的N元素供給量的范圍內(nèi),小麥產(chǎn)量隨著N元素供給量的增加而升高,但達(dá)到一定量后,再增加N元素的供給量,小麥產(chǎn)量反而下降
(2)N是葉綠素、光合作用各種酶和ATP的組成成分
(3)C
篇3
光合作用基本公式:6CO2+6H2O。光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有機(jī)物,同時(shí)釋放氧氣的過(guò)程。其主要包括光反應(yīng)、暗反應(yīng)兩個(gè)階段,涉及光吸收、電子傳遞、光合磷酸化、碳同化等重要反應(yīng)步驟,對(duì)實(shí)現(xiàn)自然界的能量轉(zhuǎn)換、維持大氣的碳-氧平衡具有重要意義。
氧氣(oxygen),化學(xué)式O2。化學(xué)式量:32.00,無(wú)色無(wú)味氣體,氧元素最常見(jiàn)的單質(zhì)形態(tài)。熔點(diǎn)-218.4℃,沸點(diǎn)-183℃。不易溶于水,1L水中溶解約30mL氧氣。在空氣中氧氣約占21%。液氧為天藍(lán)色。固氧為藍(lán)色晶體。常溫下不很活潑,與許多物質(zhì)都不易作用。但在高溫下則很活潑,能與多種元素直接化合,這與氧原子的電負(fù)性僅次于氟有關(guān)。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
篇4
2007年,越求越專業(yè)的照明設(shè)計(jì)與應(yīng)用趨勢(shì)正在進(jìn)入家庭。高效的照明設(shè)計(jì)令“光合作用”在家居空間中日益萌發(fā)。合理的亮度、色彩、照射方向帶來(lái)了人性化的照明方式,使照明在功能層次上進(jìn)一步細(xì)分,不僅能滿足基本光照需求,還能提高工作效率、改善心理與情緒、營(yíng)造氛圍與藝術(shù)感覺(jué)。
與此同時(shí),從光照方式到光源、光控、乃至燈具的設(shè)計(jì)都產(chǎn)生了全新的概念,比如先進(jìn)的LED(半導(dǎo)體)光源、智能化的終端光控技術(shù),充滿創(chuàng)意的模塊化燈具設(shè)計(jì)等,無(wú)不影響著如今的家居生活。
照明設(shè)計(jì),是對(duì)生活品質(zhì)的堅(jiān)持
作為專業(yè)從事照明設(shè)計(jì)的英國(guó)萊亭迪賽燈光設(shè)計(jì)合作事務(wù)所(LDPi)北京公司的執(zhí)行董事,丁平本身亦是資深的照明設(shè)計(jì)師,她有著多年從業(yè)經(jīng)歷,一向致力于創(chuàng)造完美的光環(huán)境,曾領(lǐng)導(dǎo)其團(tuán)隊(duì)對(duì)一系列高端地產(chǎn)項(xiàng)目的景、建筑、室內(nèi)進(jìn)行照明設(shè)計(jì)。她對(duì)燈光設(shè)計(jì)的獨(dú)特觀點(diǎn)讓我們更清楚地了解到當(dāng)前家居領(lǐng)域照明設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)。
節(jié)能與照明設(shè)計(jì)不矛盾
對(duì)光進(jìn)行設(shè)計(jì),是對(duì)生活品質(zhì)的追求與堅(jiān)持;意識(shí)到光的重要性,追求并呵護(hù)我們的需求十分必要。新的光源不斷出現(xiàn),包括節(jié)能燈或智能化等,這些都帶來(lái)很好的啟發(fā),但在追求節(jié)能環(huán)保等理念的同時(shí),不應(yīng)該犧牲本該有的生活品質(zhì),生活品質(zhì)還是第一位的。
在國(guó)內(nèi),經(jīng)常看到一所大別墅內(nèi)漆黑一團(tuán),只在待人的屋子留了一盞燈,這樣的照明方式就很不科學(xué),比如,你常常需要穿過(guò)一片漆黑才能到達(dá)門口。事實(shí)上,節(jié)能可以在照明設(shè)計(jì)的初期實(shí)現(xiàn),后期的運(yùn)營(yíng)成本并不高。
至少10%的預(yù)算用于照明
照明比較重要的一個(gè)原則是,不能等房子裝修好了再考慮,一定要預(yù)先設(shè)想好自己的需求。在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)好的光環(huán)境,尤其需要客戶的理解與支撐。因?yàn)槟壳斑€有很多人不能理解到照明的重要性。照明設(shè)計(jì)的一個(gè)重要工作就是幫助客戶了解與引導(dǎo)他們的需求,讓客戶了解到光對(duì)于塑造空間環(huán)境的重要意義。一定的開(kāi)支是必要的,比如,對(duì)于1000萬(wàn)的豪宅,用在照明上的預(yù)算至少需要總設(shè)計(jì)費(fèi)的10%,這還不包括裝飾燈.而只是包括了基礎(chǔ)的功能燈等。
讓光線營(yíng)造多樣化氛圍
光線在不斷改變,通過(guò)設(shè)計(jì)師,怎樣把人工光的質(zhì)量表現(xiàn)出來(lái),把光的情趣表現(xiàn)出來(lái),十分重要。事實(shí)上,照明設(shè)計(jì)不僅要考慮燈的壽命、節(jié)能性,還更要考慮其對(duì)氛圍營(yíng)造的作用。
要真正實(shí)現(xiàn)光線上的舒適感,需要更多不同的光源選擇。僅有一兩盞主光源一定是不夠的。打造舒適的照明環(huán)境,特別需要考慮到家庭不同成員的需求。家中人口多,就需要安裝比較多的燈具,來(lái)營(yíng)造熱鬧的氛圍;而家中如果只有年輕人,就可以找一種更符合個(gè)性生活方式的照明方式。
在一蓋燈具上實(shí)現(xiàn)冷暖光源之間的調(diào)換,光源亮度上的調(diào)節(jié),將能更好地滿足多樣化的需求,因此家庭需要多用些可調(diào)光的燈具。
點(diǎn)、線、面表現(xiàn)立體光效
現(xiàn)代家居裝修,似乎十分流行在吊頂上安裝燈槽。我很不理解這樣做的意義,因?yàn)閲蹆?nèi)的光源起不了真正的照明作用。我更贊成使用漫反射燈,通過(guò)反射生成的柔和燈光來(lái)營(yíng)造更富三維感與立體感的光線。
一個(gè)建筑中有天、地、墻,燈具中有地?zé)簟⒌鯚簟舻龋绾伟堰@些空間與光源有效地結(jié)合,形成視覺(jué)上良好的點(diǎn)、線、面關(guān)系,是我們?cè)谧稣彰髟O(shè)計(jì)時(shí)特別需要考慮的部分。比如,可以在墻上或凹槽中設(shè)置燈,開(kāi)成背景光,以重點(diǎn)照明營(yíng)造氛圍;同時(shí)在天花板上安吊燈,滿足功能上的照明需求;用落地?zé)魜?lái)進(jìn)行點(diǎn)式照明,從而優(yōu)化點(diǎn)線面之間的立體關(guān)系。
智能化光控更人性化
智能化光控因?yàn)槟軐?shí)現(xiàn)對(duì)光源更人性化的控制,所以具有較大優(yōu)勢(shì)。對(duì)智能化這些新產(chǎn)品,使用者需要保持一種開(kāi)放的接受心態(tài),事實(shí)上,智能化并沒(méi)有想象的那樣復(fù)雜,它是一種根據(jù)需求設(shè)定的程序,能幫助生活品質(zhì)的有效提高。當(dāng)然,這首先是以智能化產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性為前提的。
實(shí)現(xiàn)智能化控制的初期投入成本較高,但以生活品質(zhì)角度出發(fā),這是不可缺少的一環(huán),特別是對(duì)于較大的房子,比如別墅一類,智能化光控是十分必要的照明方式。
LED光源宜作為情調(diào)點(diǎn)綴
LED多作為工程燈或投光燈,其絢麗的色彩能為建筑帶來(lái)非常好的光效。在家居運(yùn)用中,LED的優(yōu)勢(shì)在于其色彩,它顏色豐富,用于調(diào)節(jié)氣氛十分有優(yōu)勢(shì),比如使用LED的鏡前燈、簡(jiǎn)燈,創(chuàng)造出色彩感極強(qiáng)的光帶,會(huì)帶來(lái)十分浪漫的感覺(jué)。也許,LED的大面積運(yùn)用還有一段時(shí)間。在我看來(lái),一種光源不可能取代另一種光源,LED照明屬于自發(fā)光的光源,很難充分實(shí)現(xiàn)熒光燈或鹵素?zé)裟欠N投射燈的功能。
趨勢(shì)1 照明新原則整體光合
“光既是廉價(jià)的必需品,也是昂貴的奢侈品”。投射在物體上的光影,所帶來(lái)的魔力效果以及對(duì)顏色、材料肌理、質(zhì)感,甚至是總體氣氛所產(chǎn)生的影響,使人們更加注重現(xiàn)代照明的新需求。對(duì)于那些真正講求品位生活的人們,更多地是將照明上升為一種手段,一種營(yíng)造空間、創(chuàng)造環(huán)境氣氛與藝術(shù)效果的設(shè)計(jì)手段。
策劃在前 系統(tǒng)布光
出色的照明設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)把居住者所有的需求以及他們的生活方式考慮在內(nèi)。在策劃住宅照明的同時(shí),也應(yīng)注重運(yùn)用不同類型的照明裝置,從而滿足以下三要素對(duì)光線的需求:人、建筑和重點(diǎn)物品。這三個(gè)要素都很重要,但重中之重是考慮如何為使用空間中的人提供照明。例如:工作照明時(shí),人們用眼較多,通常需要非常集中的高亮度光線照明。而在事前規(guī)劃中,就應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮所需的光亮,然后將光源正確定位,避免多余陰影的干擾,最終達(dá)到當(dāng)人坐姿時(shí),臺(tái)燈燈泡底部插座與燈罩底部與人的眼睛成一線。
實(shí)現(xiàn)光的夢(mèng)想
“以一個(gè)個(gè)美好的光的結(jié)果證實(shí)自己的價(jià)值,實(shí)現(xiàn)一個(gè)個(gè)光的夢(mèng)想”――這就是中泰照明。作為一家專業(yè)的技術(shù)服務(wù)提供商,中泰照明長(zhǎng)期致力于為高端客戶提供最佳的照明解決方案。倪楨作為中泰旗下的主力設(shè)計(jì)師,憑借多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)整體照明更有著系統(tǒng)而豐富的理解。
Q:照明設(shè)計(jì)的意義是什么?
A:照明是提升及表現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境價(jià)值的最有效手段。燈光除了滿足必要的功能照明外,還與使用者的心情、生活習(xí)慣等息息相關(guān)。
一個(gè)燈光昏暗的空間,即使?jié)M足功能需要,也會(huì)讓人感覺(jué)精神不振。陳設(shè)家具再漂亮,如果沒(méi)有正確的運(yùn)用燈光表現(xiàn),也無(wú)法產(chǎn)生美感。利用燈光明暗對(duì)比在空間中突出重點(diǎn),明暗結(jié)合使人的視覺(jué)感覺(jué)舒適,才是照明設(shè)計(jì)的目的。
同時(shí)燈光也與使用者的生活習(xí)慣有關(guān),人會(huì)在哪個(gè)空間停留時(shí)間長(zhǎng)些,在哪個(gè)空間會(huì)進(jìn)行怎樣的活動(dòng)?是看書還是看電
視,還是娛樂(lè)?在燈光的選擇和配置上都要考慮使用者的感受。
Q:今天的客戶對(duì)照明方案的要求與過(guò)去相比,有哪些不同?
A:雖然光不能改變物理空間,但卻可以改變?nèi)说男睦砑皩?duì)空間的感受,賦予空間色彩和表情。
隨著照明日漸受到高端人士的重視,客戶開(kāi)始把燈光作為獨(dú)立且必須要認(rèn)真考慮的重要因素。現(xiàn)在的客戶,已經(jīng)很專業(yè)了,他們會(huì)考慮燈光與空間的關(guān)系?考慮會(huì)不會(huì)產(chǎn)生眩光?會(huì)詢問(wèn)每一種燈光的效果將會(huì)怎樣?能表現(xiàn)出什么樣的氛圍?還有不少客戶會(huì)考慮燈光控制系統(tǒng),根據(jù)空間的功能多變性,設(shè)置不同的場(chǎng)景燈光,而不再滿足于傳統(tǒng)的單聯(lián)雙聯(lián)開(kāi)關(guān)。
光是一種四維材料
光是一種四維材料,決定著空間,并隨時(shí)間而變化。光的亮度和色彩是決定氣氛的主要因素。適度、愉悅的光能激發(fā)和鼓舞人心,而柔弱的光令人輕松和心曠神怡。室內(nèi)的氣氛由于不同的光色而變化,空間的不同效果,可以通過(guò)光的作用充分表達(dá)。利用光來(lái)加強(qiáng)需要注意的地方,如趣味中心;也可以用來(lái)削弱不希望被注意的地方,從而使空間得到進(jìn)一步的完善和凈化。光和影本身就是一種特殊性質(zhì)的藝術(shù),當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)梢,在地面上灑下一片光斑,疏疏密密隨風(fēng)變幻,這種魅力也難以用語(yǔ)言表達(dá)。光既可無(wú)形,也可以有形。光源可隱藏,燈具卻可暴露,有形、無(wú)形都是藝術(shù)。不管哪種方式,整體造型必須協(xié)調(diào)統(tǒng)一,一定要和整個(gè)室內(nèi)一致、統(tǒng)一,決不能孤立地評(píng)定優(yōu)劣。
人工照明+自然照明
居室的朝向、日照,晴陰天中每個(gè)房間的采光也是家居照明設(shè)計(jì)中需要考慮的。不同地區(qū)還要考慮到四季節(jié)氣的太陽(yáng)照射角,進(jìn)入室內(nèi)的光線入射角度等四季日照分析。燈光是自然光的補(bǔ)充。自然光充足時(shí),燈具本身可以是件裝飾品,隨著夜幕慢慢降臨,燈光漸漸亮起來(lái),燈具開(kāi)始發(fā)揮功能。
Q:為客戶定制照明方案時(shí),通常會(huì)考慮哪些因素?
A:首先從居室的自然采光開(kāi)始,哪些房間在白天有充足的日照,哪些房間需要使用照明來(lái)補(bǔ)光。陰天和傍晚的光線差異與燈光的設(shè)置。晚上的居室家家都有燈光,但好的照明會(huì)結(jié)合主人的活動(dòng),行動(dòng)來(lái)設(shè)計(jì)。在照明設(shè)計(jì)之初,與客戶溝通室內(nèi)陳設(shè),哪里是室內(nèi)設(shè)計(jì)出彩的細(xì)節(jié)需要表現(xiàn)的?哪里是擺放客戶得意收藏品的地方?哪里會(huì)有裝飾畫?所以每個(gè)照明方案是根據(jù)室內(nèi)設(shè)計(jì)及客戶需要而量身定制的。此外,照明設(shè)計(jì)不能忽略陰影的作用,沒(méi)有暗就沒(méi)有明。燈光是虛擬的,如何把握虛擬的燈光營(yíng)造出藝術(shù)性明暗效果是照明設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
Q:一個(gè)完整的家居照明整體方案通常由哪幾部分構(gòu)成?
A:技術(shù)照明,即筒燈,射燈,軌道燈的選擇及運(yùn)用。裝飾照明,燈具在起到功能性照明的同時(shí),本身具有一定的裝飾性,有多種裝飾風(fēng)格可分,如古典風(fēng)格燈具、現(xiàn)代風(fēng)格燈具等。
燈光控制系統(tǒng),滿足不同時(shí)間段,不同的使用需求,設(shè)置多種燈光場(chǎng)景并實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制。
Q:回顧2007,在家居照明整體方案有哪些新趨勢(shì)?
A:不再滿足于均勻的環(huán)境照明,而開(kāi)始追求藝術(shù)性的燈光效果。開(kāi)始把燈光的結(jié)果與人的心理心情聯(lián)系起來(lái)關(guān)注。同時(shí),燈光控制系統(tǒng)正在逐漸進(jìn)入日常生活,在達(dá)到節(jié)能的同時(shí),為客戶量身訂制燈光場(chǎng)景,使燈光的控制更簡(jiǎn)單化、人性化。
Q:目前在別墅家居中,照明整體設(shè)計(jì)的運(yùn)用是否已經(jīng)普及?
A:還未普及。照明設(shè)計(jì)在中國(guó)是剛起步的領(lǐng)域,只能說(shuō)正在逐步為人們所重視,但還未達(dá)到普及的程度。照明的重要性還需要廣泛宣傳,讓更多人意識(shí)到照明設(shè)計(jì)在家居生活中、室內(nèi)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要性,并能更早更及時(shí)的參與到室內(nèi)設(shè)計(jì)中去。現(xiàn)在做整體居家照明方案的客戶還只是一小部分,所以,我們希望加強(qiáng)與零售客戶的溝通,讓更多的客戶意識(shí)到照明需要設(shè)計(jì)配合的必要性。做到即使選擇一盞燈或者幾盞燈,不管是選擇裝飾性燈具還是技術(shù)性燈具,我們都能給客戶一個(gè)完善的全面的建議和配合。
趨勢(shì)2 照明新方式散點(diǎn)光效
無(wú)論是清新淡雅的自然光,還是柔和華麗的人造光;無(wú)論是滿足采光照度,還是進(jìn)行藝術(shù)品的展示、烘托,都離不開(kāi)光的適度渲染。隨著人們對(duì)光線的認(rèn)識(shí),家屬空間中,照明設(shè)計(jì)手法亦從傳統(tǒng)的“一點(diǎn)照明”,轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的“散點(diǎn)照明”。
營(yíng)造空間的層次與韻律
傳統(tǒng)居室空間中,屋頂中央懸吊一盞吊燈或吸頂燈,以滿足人們對(duì)光線的基本需求,這種“一點(diǎn)照明”的手法往往只注重照明器具自身的裝飾細(xì)節(jié)。而“散點(diǎn)照明”是指居室中為滿足各個(gè)不同區(qū)域照明、展示、營(yíng)造氛圍,而出現(xiàn)的墻、頂、地多界面、多層次光源照明。這一手法注重以點(diǎn)、線、面的結(jié)合方式,利用光的變化及層次感,塑造現(xiàn)代空間中科學(xué)、實(shí)用、美觀的整體空間概念。同時(shí),還可以利用強(qiáng)光、弱光、散光、整光……在室內(nèi)進(jìn)行不同使用功能的空間區(qū)分,將居室空間中的整體與局部、主要與次要合理介定。
營(yíng)造空間的層次與韻律
傳統(tǒng)居室照明理念追求燈光均勻地西向室內(nèi)各個(gè)角落,照明效果平淡無(wú)奇。如果沒(méi)有陰影變化,或明暗對(duì)比來(lái)凸顯空間的深度與廣度,居室內(nèi)的動(dòng)態(tài)黃也就無(wú)從體現(xiàn),因此,在進(jìn)行居室照明設(shè)計(jì)時(shí),照明的取舍變化是非常重要的。最簡(jiǎn)單的方法是將居室中所有的區(qū)域和陳設(shè)列一份清單,再據(jù)此明確哪些部分的空間設(shè)計(jì)最別致、最需表現(xiàn),哪些重點(diǎn)陳設(shè)應(yīng)被突出,然后,依據(jù)清單進(jìn)行相應(yīng)的照明設(shè)計(jì)。
5:3:1黃金定律
作為家居裝飾三種照明光源,集中式光源、輔助式光源、普照式光源缺一不可,在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),其亮度比例最好大約為5:3:1。簡(jiǎn)而言之,這套“5:3:1”的黃金定律,所謂“5”是指光亮度最強(qiáng)的集中性光線,如投射燈;“3”指給人柔和感覺(jué)的輔助式光源,而“1”則是提供整個(gè)房間最基本照明的光源。
天花板燈即是普照式光源,通常它為屋內(nèi)的主燈,也稱背景燈,它能將室內(nèi)的光源提升至一定的亮度,對(duì)整個(gè)房間提供相同的光線,所以不會(huì)產(chǎn)生明顯的影子。它必須和其他的光線一起運(yùn)用,因此,它不應(yīng)該很亮,與家中其他光源比較起來(lái),它的亮度最低。
集中式光源以集中直射的光線照射在某一限定區(qū)域內(nèi),讓人能更清楚看見(jiàn)正在進(jìn)行的動(dòng)作,尤其是在工作、閱讀、烹調(diào)、用餐時(shí),更需要集中式的光源。由于燈罩的形狀和燈的位置決定了光束的大小,所以直射燈通常裝有遮蓋物或冷卻風(fēng)孔,且燈罩都是不透明的燈,如聚光燈、軌道燈、工作燈。
集中式光源的照度很大,眼睛長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境下,容易感到疲勞,此時(shí)人們需要輔助式光源,如立燈、書燈等來(lái)調(diào)和室內(nèi)的光差,好讓您的雙眼感到舒適。輔助式光源的燈光屬擴(kuò)散性光線,其散播到屋內(nèi)各個(gè)角落的光線都是一樣的。
多元交響的客廳照明
客廳作為家庭活動(dòng)的中樞,它需要承擔(dān)多功能中心的角色。這種多功能性,注定客廳必須采用散點(diǎn)照明的方式。
對(duì)于基本照明,由于客廳中的活動(dòng)很多,包括會(huì)客、聊天、聽(tīng)音樂(lè)、看電視與閱讀等,因此光的利用率也相對(duì)較
高。例如親朋好友相聚一堂,照度以看清客人的表情為宜。這時(shí)一般采用作為普照式光源的頂燈進(jìn)行照明,讓客人盡享溫馨。
而當(dāng)平時(shí)我們聽(tīng)音樂(lè)、看電視時(shí)對(duì)照度的要求較低,以暗淡、柔和的效果為佳,可采用落地?zé)襞c臺(tái)燈作局部集中照明。同時(shí),在輔助照明方面,可以在電視機(jī)后方安裝一盞臺(tái)燈,利用燈投射在電視機(jī)后方的光線減輕視覺(jué)的明暗反差,有效地保護(hù)視力。與此同時(shí),還可以用軌道射燈或天花射燈集中照射客廳中的掛畫、盆景、雕塑以及藝術(shù)品等,強(qiáng)調(diào)細(xì)部和趣味點(diǎn),可凸顯主人的藝術(shù)品味與個(gè)性。
為了達(dá)到更好一級(jí)的情調(diào)照明效果,創(chuàng)造與白天完全不同的浪漫的感覺(jué),可在客廳的天頂或背景墻上預(yù)留燈槽,內(nèi)藏?zé)晒鉄艄堋4藭r(shí),可采用節(jié)能、顯色性好、直徑小的熒光燈具,也可以在墻上安排與室內(nèi)裝飾風(fēng)格一致的壁燈,它能照亮一面墻,并使之成為一個(gè)反射體,由此發(fā)出的光將具有沉靜而中性的效果,避免眩光的產(chǎn)生,很好地表現(xiàn)裝飾材料的質(zhì)感,形成一個(gè)虛實(shí)相宜、亦夢(mèng)亦幻的空間。
趨勢(shì)3 照明新功能有效光照
當(dāng)認(rèn)識(shí)到光對(duì)心理可以產(chǎn)生影響,并間接作用于我們的工作效率時(shí),光照的有效性問(wèn)題便日益受到重視。經(jīng)過(guò)更為精確的比例與要素計(jì)算,我們?nèi)缃裥枰茖W(xué)地“量體裁衣”,定制出能最大程度提高工作效率、優(yōu)化生活環(huán)境的光線。
理解照度與亮度
要獲得一個(gè)高效的工作環(huán)境,首先要保證具有足夠的照度。而對(duì)于非工作區(qū),由照明創(chuàng)造的舒適與視覺(jué)愉悅程度,則成為選擇適宜照度時(shí)必須考慮的因素。
事實(shí)上,室內(nèi)照明的照度應(yīng)具有一定的均勻度,但并非越均勻越好,適當(dāng)?shù)恼斩茸兓瘜⑿纬苫钴S的氣氛。
亮度是指發(fā)光物表面的發(fā)光強(qiáng)度或反射光的強(qiáng)弱。在人的視野內(nèi),不當(dāng)?shù)牧炼确植紩?huì)損害視覺(jué)功效,過(guò)大的亮度差別會(huì)產(chǎn)生不舒適的眩光。人的視野很廣,在工作房間內(nèi),除工作對(duì)象外,作業(yè)區(qū)、頂槽、墻、人、窗子和燈具都會(huì)進(jìn)入眼簾,它們的亮度水平和亮度圖式會(huì)對(duì)視覺(jué)產(chǎn)生重要影響。如果周圍視野的亮度與中心視野亮度相差過(guò)大,就會(huì)加重的適應(yīng)負(fù)擔(dān),產(chǎn)生眩光,降低視覺(jué)功效。同時(shí),由于房間主要表面的平均亮度形成房間明亮程度的總印象,所以亮度分布導(dǎo)致空間的直觀形象感覺(jué)。
如今,很多人為了營(yíng)造情調(diào),不論面積大小和角度位置都“大燈小燈落滿匡”。然而,如果視野內(nèi)存在嚴(yán)重的對(duì)比,就會(huì)給人的視覺(jué)造成強(qiáng)烈的刺激,產(chǎn)生“眩光”。比如,現(xiàn)代家庭的電視屏幕越來(lái)越大,而這種高亮度屏幕是反射眩光的高發(fā)地,如果不懂照明科學(xué),在與電視相對(duì)的墻上,再掛一盞燈,那么一到看電視的時(shí)間,整個(gè)客廳就會(huì)被眩光籠罩。其實(shí)我們只需在電視同側(cè)設(shè)置一盞低亮度的日光燈,就可以順利規(guī)避眩光。
事實(shí)上,避眩光的有效措施在于正確安排照明光源與人的相對(duì)位置,使視覺(jué)作業(yè)的每一部分都不處于、也不靠近任何光源同眼晴形成的鏡面反射角內(nèi)。同時(shí),增加從側(cè)面投射到視覺(jué)作業(yè)面上的光量;選擇發(fā)光面積大、亮度低、寬配光,但在臨界方向亮度銳減的燈具。另外,頂棚、墻和工作面盡量選用無(wú)光澤的淺色飾面,以減小反射的影響。
書房照明是最講究科學(xué)用光的地方,人們讀書寫宇時(shí)容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞,如果用光不科學(xué),產(chǎn)生眩光,就會(huì)造成視力下降。三雄?極光照明設(shè)計(jì)專家曾提出過(guò)“書房照明三角區(qū)理論”,這種理論認(rèn)為,在書房照明中要正確處理臺(tái)燈、桌面、人的座位角度三者的關(guān)系,選擇防眩光的燈具,在桌面上鋪上淡色墊板以避免反光:燈具安裝的位置應(yīng)高于視線,避免眩光直射眼睛。除了三角區(qū)的合理設(shè)置外,書房?jī)?nèi)最好把主照明也打開(kāi),避免明暗對(duì)比過(guò)大而造成眩光。同時(shí),使用護(hù)眼以及節(jié)能型臺(tái)燈系列,在硬件上充分保障眼睛的健康也極有必要。
趨勢(shì)4 照明新感受情緒光色
清晨的陽(yáng)光透過(guò)窗棍投在室內(nèi)的斑駁光影,夜晚燈光照亮房間,留在空間轉(zhuǎn)折間微妙的明暗變化對(duì)比,都會(huì)通過(guò)視覺(jué)傳遞,使人心理或生理產(chǎn)生些許變化和波動(dòng),進(jìn)而觸動(dòng)人們的心緒。如今,光線對(duì)情緒的微妙影響日益被發(fā)掘,甚至孕育了許多“光療”服務(wù)。在家居照明設(shè)計(jì)方面,光線首先要服務(wù)于空間所表達(dá)的氛圍,而光色的混合也會(huì)形成豐富的藝術(shù)效果,帶來(lái)曼妙多姿的情感表達(dá)。
一般在室內(nèi)作照明設(shè)計(jì)之前對(duì)光色會(huì)有一個(gè)決定,即用冷光源或暖光源。光源色溫的選擇要與整個(gè)室內(nèi)設(shè)計(jì)的風(fēng)格及想要形成的環(huán)境氣氛相適應(yīng)。例如,含紅色光譜線成分較多的低色溫的暖色調(diào)燈光接近日暮黃昏的情調(diào),能在室內(nèi)形成親切輕松的氣氛,而在需要緊張、精神矍鑠地進(jìn)行工作的場(chǎng)所,則需要使用含藍(lán)色光譜成分較多高色溫冷色燈光,因此,可選用日光燈管、節(jié)能燈等光色偏冷,照度顯亮的光源。
與此同時(shí),還需把握光色與照度的關(guān)系。低色溫光源在較低的照度下會(huì)讓人感覺(jué)舒適,而高照度的情況則會(huì)給人燥熱。高色溫則在較低照度的情況下會(huì)使環(huán)境感覺(jué)蒼白而沒(méi)有生氣,而較高照度水平剛會(huì)讓人感覺(jué)興奮。
捕捉透明光感
光雖然被使用在生活的方方面面,卻可見(jiàn)而又摸觸不到,光是有色的,卻也是透明的。它的這種透明性是其他設(shè)計(jì)因素很難相比的,可以為其帶來(lái)更豐富的設(shè)計(jì)意象。比如,光與水的互動(dòng)。在自然界中光照射水珠可以折射出現(xiàn)彩虹,而在室內(nèi)設(shè)計(jì)中有時(shí)也利用噴水與照明的配合處理,取得光與水的折射效果。
光源的顯色性對(duì)于展示物體的顏色也有著顯著的影響,光源的顯色性越好,被照物體外觀的色彩還原度越大,物體的顏色越飽滿,色澤鮮亮。
色香味的光彩餐廳
餐廳的天職是創(chuàng)造良好的進(jìn)餐環(huán)境,而“色香味”的美食標(biāo)準(zhǔn)中頭條就是食物的顏色。要讓主角有好的表現(xiàn)力,燈光的選擇尤為重要。這時(shí),顯色性高的光源將會(huì)成為您的首選。比如飛利浦的三基色TLE80燈管,因?yàn)椴捎眉t、綠、藍(lán)為基調(diào)的“光學(xué)調(diào)色板”,能為餐廳帶來(lái)最接近陽(yáng)光的顏色,是未來(lái)餐廳照明的發(fā)展方向。
而在燈具的選擇上,照明設(shè)計(jì)師建議在成本允許的前提下,多考慮與餐廳家具的顏色,風(fēng)格相和諧的產(chǎn)品。讓光線與顏色混為一體,進(jìn)餐與交流其樂(lè)融融。
趨勢(shì)5 照明新體驗(yàn)藝術(shù)光塑
空間和家具的造型立體感通過(guò)光的修飾,將更完美地體現(xiàn)出來(lái)。光的投射方向與角度,光與影的疏密分布都將讓家居的光線如同雕塑一般凝固在空間之中,形成藝術(shù)感濃郁的家居氛圍。
立體的光影藝術(shù)
具有方向性的照明賦予了三維物體立體感,善于利用陰影以及明暗的對(duì)比,能更好的表現(xiàn)室內(nèi)空間及空間內(nèi)的物體造型。例如可以利用直射光與間接光暈的構(gòu)成圖像,形成前景與襯景。另外還要考慮明與暗的搭配來(lái)烘托造型。光與影的組合特別能表現(xiàn)藝術(shù)氛圍,時(shí)刻變化的光影效果本身便是空間中最動(dòng)人的裝飾。
光的鏡面映像
光線的反射特性使得在光滑反光的
材料表面出現(xiàn)發(fā)光與受光物體的反像,如果沒(méi)有光很難想象金屬和玻璃與光配合產(chǎn)生的魅力。掌握了光的反射規(guī)律,在受光面有意識(shí)的加以變化,所反射出的圖像可以千變?nèi)f化,使設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)作品得到多彩多姿的效果。
在家居的光環(huán)境中,選用鏡面反射室內(nèi)物象是很巧妙的藝術(shù)化手段。它或是能借虛擬空間,擴(kuò)大空間感,或是利用反射面達(dá)到預(yù)期的藝術(shù)畫面,美化空間。
臥室的夢(mèng)幻雕塑
臥室是屬于自身的私密空間,它承載著人們不加修飾的真實(shí)情感。所以,在照明設(shè)計(jì)上:光線柔和,可調(diào)控,無(wú)噪音等成為要考慮的基本因素。多層次的柔和光線,在臥室中能營(yíng)造舒緩的環(huán)境來(lái)為心理減壓。可以調(diào)控、變化的光線方向、光線效果則能讓人們?cè)跉g笑、溝通時(shí),隨時(shí)都有天衣無(wú)縫的立體光影作為背景。
趨勢(shì)6 照明新介質(zhì)LED光源
今天,新型LED光源的開(kāi)發(fā)是照明科技的一大革命。凝聚在小小的、價(jià)格昂貴的發(fā)光二極管中的光源如今之所以受到如此青睞,源于它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì):高效、節(jié)能、環(huán)保、安全、壽命長(zhǎng)……幾乎代表了人們對(duì)照明的所有理想。
無(wú)影燈的境界
如果在一個(gè)家中,只看到閃閃發(fā)光的天花板,而未見(jiàn)任何燈具,那它一定是使用了LED光源。即便這樣,你也可以隨著早晨、中午、夜晚的時(shí)間變化調(diào)節(jié)照明光源,使室內(nèi)的光環(huán)境接近月亮、星星、太陽(yáng)等自然光。調(diào)節(jié)到“星星”狀態(tài)時(shí),屋內(nèi)光線朦朧。“月亮”狀態(tài)時(shí).室內(nèi)灑滿了清冷的“月”光。“太陽(yáng)”狀態(tài)時(shí),室內(nèi)則跟白晝一模一樣。
燈具是發(fā)光的雕塑,由材料、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和肌理構(gòu)造的燈具物質(zhì)形式也是展示藝術(shù)的重要手段。LED技術(shù)則打破了傳統(tǒng)燈具的邊邊框框,超越了固有的所謂燈具形態(tài)的觀念。即使居室中只有LED發(fā)光天花板和發(fā)光墻面,人們也可以根據(jù)各自要求、場(chǎng)景情況,以及對(duì)環(huán)境和生活的不同理解,在不同的空間和時(shí)間選擇并控制光的亮度、灰度、顏色的變化,模擬出各種光環(huán)境來(lái)引導(dǎo)、改善情緒,體現(xiàn)更人性化的照明環(huán)境。
燈具的最高境界是“無(wú)影燈”,也是人性化照明的最高體現(xiàn)。LED燈具體積小質(zhì)量輕,可選用不同光色的LED組合成照度柔和的各種模塊,任意安裝在居室中,居室照明燈具的光源可能來(lái)源于地面、墻面、窗臺(tái)、家具、飾物等。同時(shí),彩色LED產(chǎn)品覆蓋了整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍。因此,人們可以根據(jù)顏色、溫度、亮度和方向等整體照明需要來(lái)設(shè)定照明效果,實(shí)現(xiàn)人性化的智能控制,營(yíng)造不同的室內(nèi)照明效果。
節(jié)能先驅(qū)
LED是一種綠色光源。由于LED燈直流驅(qū)動(dòng),因此沒(méi)有頻閃,也沒(méi)有紅外和紫外的成分,就不會(huì)產(chǎn)生輻射污染。與此同時(shí),冷光源發(fā)熱量低,因此可以安全觸摸;這些都是白熾燈和日光燈達(dá)不到的。它既能提供令人舒適的光照空間,又能很好地滿足人的生理健康需求,是保護(hù)視力并且環(huán)保的健康光源。由于目前單只LED功率較小,光亮度較低,不宜單獨(dú)使用,而將多個(gè)LED組裝在一起設(shè)計(jì)成為實(shí)用的LED照明燈具則具有廣闊的應(yīng)用前景。
優(yōu)質(zhì)的總體照明。孩子們常發(fā)現(xiàn)樓梯平臺(tái)燈整夜亮著,這樣很可靠,因此節(jié)能燈具可以得到廣泛的使用。
廊臺(tái)的魔方世界
走廊與陽(yáng)臺(tái)為家串成了精彩紛呈的魔方。這些區(qū)域需要特殊的關(guān)注,因?yàn)樵谶@些地方常因惡劣的可視條件而發(fā)生諸多意外事件。在這些區(qū)域內(nèi),人們需要經(jīng)常走動(dòng),所以充足的光照度以及不產(chǎn)生陰影,是選擇光源的重要依據(jù)。
這些地方的照明趨向于長(zhǎng)時(shí)間使用。因此,選擇能夠被用在任何可能的地方的電子節(jié)能燈十分有必要。它們消耗更少的電,而工作時(shí)間更長(zhǎng),還可以被安裝在墻壁或頂棚內(nèi)部。
趨勢(shì)7 照明新創(chuàng)意模塊光組
照明的很多創(chuàng)意體現(xiàn)在燈具的開(kāi)發(fā)中,好的燈餐設(shè)計(jì)不僅僅是一種點(diǎn)綴、一種烘托,更會(huì)成為一個(gè)主題,讓你的家居環(huán)境更為雅致。如今的燈具設(shè)計(jì)有兩大趨勢(shì)尤為值得一提:一是富于變化又能自成一體的模塊化燈餐,以及真正把燈具家具融為一體的發(fā)光家具。
可延展的模塊燈具
像積木一樣可以自由組拼成不同形狀的燈具如今大行其道,很多富有靈感的設(shè)計(jì)師開(kāi)發(fā)的燈具便有這種靈活的模塊化功能。比如,在對(duì)一個(gè)燈具做了創(chuàng)意的組拼之后,一個(gè)臺(tái)燈便成為了另一個(gè)壁燈。由于靈活多變與自由組合的性能,這樣的燈具能在滿足各種不同的功能后,依然保持完整的個(gè)性與風(fēng)格,有利于營(yíng)造統(tǒng)一協(xié)調(diào)的家居環(huán)境。
燈具家具一體化
燈具是家居空間的一個(gè)重要設(shè)計(jì)元素。有的設(shè)計(jì)師把“燈具家具一體化”的趨勢(shì)徹底的落實(shí)成一種燈具家具混合型的裝置,即它既具有家具的基本功能,還可以進(jìn)行一定程度的照明,提供美妙的氛圍與光效。比如,嵌在浴缸中的熒光燈管令浴室也熠熠生輝,戶外座椅有了隱形的燈管,似乎便不再需要路燈了。
點(diǎn)亮生動(dòng)浴室
浴室是一個(gè)充滿浪漫和情趣的場(chǎng)所,尤其對(duì)于女性來(lái)講,浴室中鏡子的照明非常重要,如何才能照出“天然去雕飾,出水如芙蓉”的效果呢?然而由于反射眩光的作祟,鏡子往往不能呈現(xiàn)您的最美姿態(tài),過(guò)明過(guò)暗甚至帶有陰影。而在鏡子周圍安上燈具,它們發(fā)出明亮而均勻的光,將避免當(dāng)光源反射眩光產(chǎn)生的陰影,但是要具有防水功能。此外還可以發(fā)揮聚光燈的巧妙作用。
趨勢(shì)8 照明新動(dòng)向智能光控
今天,光的控制技術(shù)日新月異。可智能控制的燈光系統(tǒng),突破了以往開(kāi)關(guān)布線的許多局限,讓人在美妙的光環(huán)境切換中,享受無(wú)與倫比的便捷與輕松。
感應(yīng)生活所需
夜里開(kāi)燈時(shí),不用再擔(dān)心開(kāi)燈瞬間的強(qiáng)光刺眼,關(guān)燈剎那一片漆黑,智能照明控制的燈光在開(kāi)啟時(shí)緩緩亮起來(lái)、關(guān)閉時(shí)亮度緩緩暗下去,既保護(hù)了眼睛、又可延長(zhǎng)燈泡的使用壽命;上床睡覺(jué)時(shí)發(fā)現(xiàn)衛(wèi)生間的燈還亮著,床頭的集中控制器就可以派上用場(chǎng)了,動(dòng)動(dòng)手指就可以達(dá)到目的;看電視時(shí)燈光不合適,又不愿意起身找開(kāi)關(guān),有了遙控器在手,想要何種燈光效果都可以輕松實(shí)現(xiàn);以往晚上回家總要摸黑找開(kāi)關(guān),現(xiàn)在只要啟動(dòng)自動(dòng)感應(yīng)開(kāi)關(guān),人來(lái)燈亮、人走燈滅……這就是智能光控帶來(lái)的貼心生活。
一鍵控制多彩生活
不用特殊布線、不影響裝修效果,可隨時(shí)升級(jí),也可保留原來(lái)的開(kāi)關(guān)位置和使用習(xí)慣,先進(jìn)的光控方式讓生活的方方面面都顯得十分便捷。特別當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)具有多功能的復(fù)雜光效環(huán)境時(shí),智能化控制的優(yōu)點(diǎn)更迭顯而出。
其人性化的場(chǎng)景控制功能讓人體會(huì)到科技給生活帶來(lái)的樂(lè)趣與享受:“看電視”、“家人用餐”、“朋友聚會(huì)”……不同的場(chǎng)合需要不同的燈光組合,可一步到位、隨意切換。而比如在書房工作到很晚,只需用書房的集中控制器開(kāi)啟“午夜”模式,走廊的燈、臥室的地腳燈開(kāi)啟,燈光亮度30%。此外,利用編制程序,智能燈光可以塑造出各種精彩紛呈的生活模式:庭院景觀燈光模式、關(guān)迎客燈光模式、家庭會(huì)客燈光模式、家庭影院燈光模式、家庭溫馨小憩燈光模式、欺騙盜賊燈光模式等人性、舒適的燈光組合。
專業(yè)級(jí)燈光效果的家庭影院
家庭影音室是家庭的娛樂(lè)中心,影院級(jí)的光、聲、色效果是很多電影發(fā)燒友追求的理想。影音室也因此更需要專業(yè)的燈光輔助設(shè)計(jì),可便捷調(diào)控亮度的燈具是其中不可缺少的要素。特別是,影音模式的光控系統(tǒng)尤其能簡(jiǎn)化觀影前的操作步驟,令?yuàn)蕵?lè)真正成為娛樂(lè)。在電腦程序設(shè)定的相關(guān)模式啟動(dòng)后,中控系統(tǒng)不僅能自動(dòng)關(guān)閉除背景燈和落地?zé)粢酝獾乃袩艄猓€能把光線調(diào)整適宜的亮度,同時(shí)LCD畫面自動(dòng)切換到DVD信道。
趨勢(shì)9 照明新理念綠色光能
光伴隨著人類的成長(zhǎng),也伴隨著資源的日益枯竭。尋找綠色的光能,并使其普及到我們的日常照明中,是未來(lái)留給照明界的最重要課題之一。
太陽(yáng)能:未來(lái)一片光明
當(dāng)節(jié)能成為這個(gè)時(shí)代的主流,太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)便被越來(lái)越多的人所接受。作為太陽(yáng)能應(yīng)用的系列產(chǎn)品之一,太陽(yáng)能燈具一直是各方研究和關(guān)注的焦點(diǎn)。專家預(yù)測(cè),太陽(yáng)能照明在未來(lái)十年后將會(huì)普及,成為未來(lái)照明行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。太陽(yáng)能照明本質(zhì)上是一個(gè)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其工作原理是通過(guò)硅晶片接收太陽(yáng)光線后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽缓髢?chǔ)存在蓄電池中,再由光感開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制,當(dāng)天黑時(shí)能夠自動(dòng)點(diǎn)亮,天亮?xí)r又自動(dòng)熄滅。
篇5
一、理清經(jīng)典實(shí)驗(yàn),了解發(fā)現(xiàn)歷程
在光合作用發(fā)現(xiàn)的歷程中,有許多科學(xué)家做了大量實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)了解歷史,可以從中領(lǐng)略前人的思維和方法。例如,普里斯特利的實(shí)驗(yàn)只是證明了空氣可以被植物更新,不知道更換了什么氣體。而且該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn):放綠色植物與沒(méi)放綠色植物對(duì)照,結(jié)論可信度不高。教師在教學(xué)活動(dòng)中,一定要闡明普里斯特利的實(shí)驗(yàn)只是第一步,后來(lái)還有許多科學(xué)家,例如,薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等,他們前仆后繼,共同努力,才發(fā)現(xiàn)了這一偉大的生理過(guò)程。從中體現(xiàn)出前人幾十年努力得出的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)之不易,要讓學(xué)生知道大科學(xué)家的結(jié)論都有可能被修改和補(bǔ)充。作為學(xué)生,更應(yīng)該總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn),刻苦學(xué)習(xí),不怕挫折。
二、突破難點(diǎn),注重考點(diǎn)
1.關(guān)于反應(yīng)式的理解
本節(jié)課難點(diǎn)之一,是光與光合作用過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變,課本給出的反應(yīng)式:H2O+CO2(CH2O)+O2只表明了光合作用的場(chǎng)所、條件、原料和產(chǎn)物,較為籠統(tǒng),并未表示出反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系。利用同位素示蹤法標(biāo)記水和二氧化碳,先用氧的同位素標(biāo)記水,產(chǎn)生的氧氣全部有放射性。若標(biāo)記二氧化碳,除了糖類有放射性外,部分水也有放射性,釋放的氧氣全部無(wú)放射性。因此,反應(yīng)式又可以寫成:CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O。此外,光合作用其實(shí)是一個(gè)非常復(fù)雜的生理過(guò)程,中間包括許多化學(xué)反應(yīng),但在許多試題中,總考到有關(guān)物質(zhì)數(shù)量關(guān)系的計(jì)算,我們知道如果把產(chǎn)物寫成最初的產(chǎn)物――葡萄糖,那么,總反應(yīng)式又可以寫成:6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O。所以對(duì)反應(yīng)的理解應(yīng)該更加靈活。
2.關(guān)于各類因素對(duì)光合作用的影響
對(duì)光合作用有影響的主要因素有光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、水、礦質(zhì)元素、溫度等。難點(diǎn)在于多種因素對(duì)光合作用的影響。如下圖所示:
以上三圖綜合分析,P點(diǎn)時(shí),限制光合速率的主要因素應(yīng)該為橫坐標(biāo)所示的因素,隨該因素的一直加強(qiáng),光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí),自變量所表示的因素不再影響光合速率,要想提高光合速率,可以提高其他因素的強(qiáng)度。各種辦法相結(jié)合,可在學(xué)習(xí)過(guò)程中起到很大的作用。
3.關(guān)于光合作用和細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系
呼吸作用這一生理過(guò)程和光合作用一樣,同樣在高中生物課本中占有極為重要的地位。以往的高考試題中,也是重要考點(diǎn),其中實(shí)際光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系尤為重要,真正光合速率等于凈光合速率與呼吸速率之和。要讓學(xué)生理解三者的表示方法,如凈光合速率可以用氧氣的釋放量、二氧化碳的吸收量、有機(jī)物的積累量等不同方法來(lái)表示等。
三、對(duì)光合作用重要意義的理解
教師在教學(xué)活動(dòng)中,要強(qiáng)調(diào)光合作用的重要之處,甚至偉大之處在于它對(duì)整個(gè)生物圈,整個(gè)地球的意義,具體表現(xiàn)如下:
1.提供有機(jī)物給整個(gè)生物界
地球上的植物每年約合成5×1011噸有機(jī)物,能直接或間接作為人類和動(dòng)物的食物,地球上的自養(yǎng)植物,一年中通過(guò)光合作用約制造2×1011噸碳素,其中40%是由浮游植物制造的,另外60%是由陸生植物制造的。
2.為整個(gè)地球提供氧氣
整個(gè)地球上,生物呼吸和燃燒的作用,每年使3.15×1011噸氧氣被消耗,通過(guò)計(jì)算,可知大氣層中包含的氧氣將在3000年左右耗盡。但是,植物在吸收二氧化碳的同時(shí)也釋放出5.3×1011噸氧氣,所以,大氣中的氧仍然維持在21%。
3.給人類社會(huì)的發(fā)展提供能量
篇6
關(guān)鍵詞:中考生物;命題熱點(diǎn);試題剖析
光合作用知識(shí)點(diǎn)是初中生物中考命題熱點(diǎn)之一,該知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容較多,與農(nóng)業(yè)、林業(yè)等相關(guān)生活領(lǐng)域聯(lián)系異常緊密。縱觀近幾年全國(guó)各地的中考題,該部分內(nèi)容命題靈活,考查難度呈逐年上升的趨勢(shì),需引起廣大師生的重視。筆者希望通過(guò)以下幾道典型的中考習(xí)題的深入解析,使讀者能有所獲益。
例1.(2010重慶)在“綠葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn)中,先將天竺葵放在黑暗處一晝夜,其目的是( )
A.使葉片內(nèi)原有的淀粉消耗掉
B.使葉內(nèi)的淀粉儲(chǔ)存在葉綠體中
C.停止光合作用,使淀粉儲(chǔ)存在葉肉細(xì)胞中
D.儲(chǔ)備養(yǎng)料,準(zhǔn)備進(jìn)行光合作用
【答案】A
【分析】本題主要考查的是學(xué)生是否理解該實(shí)驗(yàn)中“淀粉”這一關(guān)鍵因素的變化。本實(shí)驗(yàn)要證明植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生了淀粉,前提必須是天竺葵植物自身已經(jīng)產(chǎn)生的淀粉處于完全空白狀態(tài)。由于光合作用只有在有光的情況下才能進(jìn)行,把天竺葵放在黑暗中,其經(jīng)過(guò)呼吸作用就會(huì)消耗掉白天產(chǎn)生的淀粉,使其處于無(wú)淀粉的空白狀態(tài),所以A選項(xiàng)正確。
例2.(2011蘇州)下列各實(shí)驗(yàn)裝置中,能迅速、安全地脫去綠葉中葉綠素的是( )
A B C D
【答案】B
【分析】本題主要考查的是學(xué)生是否掌握了“提取植物葉綠素”這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理及過(guò)程。首先,植物葉片中葉綠體上的色素不溶于水而溶于酒精,可以排除C和D兩個(gè)選項(xiàng)。其次,由于酒精易燃,不能直接放在燒杯中用酒精燈加熱,容易出現(xiàn)安全事故,故可以排除A選項(xiàng)。故B正確。
(1)植物吸收或釋放二氧化碳的主要通道是葉表皮的 。
(2)環(huán)境溫度對(duì)植物的光合作用和呼吸作用都會(huì)產(chǎn)生影響,原因是溫度會(huì)影響活細(xì)胞中的 。
篇7
基于對(duì)光合作用一節(jié)的課程特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求的分析,確立相應(yīng)的教學(xué)行為目標(biāo),以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)光合作用的探究式CAI課件,并進(jìn)行教學(xué)嘗試,對(duì)探究式CAI突破教學(xué)難點(diǎn)的效度作一個(gè)初步分析,以探討現(xiàn)代教育技術(shù)在生物教學(xué)中運(yùn)用的有效性。
1 探究式CAI概要
探究式CAI的在教學(xué)設(shè)計(jì)上, 明確了CAI課件主要輔助學(xué)生的“學(xué)”而非教師的“教”,通過(guò)計(jì)算機(jī)呈示多元化的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,即像科學(xué)家那樣去探索、解決問(wèn)題。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察自然、思考科學(xué)真理的產(chǎn)生過(guò)程,或指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手做科學(xué),使他們逐步掌握科學(xué)的工作方法與手段,形成正確的態(tài)度與世界觀,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
2 教學(xué)探索的想法與做法
課件的制作平臺(tái)主要有Photoshop、Director、Premier、3Dmax等,集成平臺(tái)為Authorware,以積件形式分成三部分內(nèi)容,即:葉綠素的提取與分離實(shí)驗(yàn)教學(xué)、光合作用過(guò)程、光合作用的意義與生產(chǎn)實(shí)踐。三者之間網(wǎng)狀相連,制作技術(shù)思路為:在流程圖中制作相應(yīng)的熱點(diǎn),再利用跳轉(zhuǎn)技術(shù),對(duì)于每一個(gè)步驟進(jìn)行具體分析,設(shè)置相應(yīng)的圖片、文字、語(yǔ)言、音樂(lè)情境,對(duì)學(xué)生進(jìn)行誘導(dǎo)式提問(wèn)。下面是教學(xué)思路及過(guò)程。
2.1 “葉綠素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)探索
“光合作用的實(shí)驗(yàn)”雖是一個(gè)獨(dú)立的部分,但在具體教學(xué)時(shí),則可結(jié)合相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),適時(shí)組織教學(xué),如“葉綠素的提取與分離”可放在“光合作用場(chǎng)所”部分進(jìn)行教學(xué),主要起到指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的作用,教學(xué)地點(diǎn)則可以安排在有多媒體條件的實(shí)驗(yàn)室。
1)選葉。先展示幾種不同植物、同一植物不同部位的葉片,然后設(shè)計(jì)問(wèn)題:①不同葉片的顏色為什么有所不同?②葉綠體中色素究竟有哪些不同種類?各種色素的顏色分別是什么?含量如何?從而在問(wèn)題的開(kāi)始就形成一種探究氛圍。在對(duì)學(xué)生的討論分析后,再讓學(xué)生從中選取相應(yīng)的葉片。
2)提取葉綠素。利用多媒體技術(shù),從不同視角分析葉綠素提取的原理;讓學(xué)生比較不同有機(jī)溶劑在提取色素時(shí)的效果;鼓勵(lì)學(xué)生使用不同有機(jī)溶劑組合來(lái)提取葉綠素。然后以視頻形式向?qū)W生展示一段預(yù)先攝制好的錄像《葉綠素的研磨與提取》。出于幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵步驟,增大探索的成功率,避免學(xué)生過(guò)多遭受失敗而產(chǎn)生困惑的目的,相應(yīng)出示下列問(wèn)題:如何使葉片研磨得更充分、省力?研磨中色素是否會(huì)破壞?如果會(huì),又該怎么辦?如何控制有機(jī)溶劑的量并防止它的揮發(fā)。
3)分離葉綠素:利用CAI向?qū)W生分析層析法分離葉綠素的原理及其紙層析法的特點(diǎn),并鼓勵(lì)學(xué)生不要受先入為主印象的影響,大膽進(jìn)行層析法的自主設(shè)計(jì)。為了指導(dǎo)學(xué)生正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,在最后向?qū)W生展示一組事先攝制好的紙層析操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生自己分析并討論操作方法,并利用多媒體技術(shù),對(duì)“制作濾紙條、畫濾液細(xì)線”等關(guān)鍵的、同時(shí)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)又很難看清楚的步驟作特效分析。
在運(yùn)用該CAI指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),大大提高了學(xué)生創(chuàng)造的積極性。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生有一些創(chuàng)造性成果:1)有的學(xué)生以圓形定性濾紙代替濾紙條,在濾紙的圓心先滴加濾液,后滴加層析液,制作出4種不同顏色的同心環(huán)帶;2)有的學(xué)生以胡蘿卜、蘿卜葉代替菠菜葉,效果更好;3)有的學(xué)生提出以干粉筆做成層析柱,代替紙層析法,其效果也較為明顯。這真正讓筆者感到,探究式CAI遠(yuǎn)非一個(gè)“教”字可以了得。
2.2 光合作用過(guò)程的教學(xué)
光合作用是一個(gè)極為復(fù)雜的生理過(guò)程,它是一系列在細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的、多種酶催化下的各器官組織統(tǒng)一協(xié)調(diào)下的生物化學(xué)反應(yīng)的總和。由于它是一種微觀、動(dòng)態(tài)的生理現(xiàn)象,因而學(xué)習(xí)過(guò)程就缺乏相應(yīng)的直觀和生活情境,學(xué)生只能被動(dòng)接受教師組織的知識(shí)結(jié)構(gòu),而不能主動(dòng)探索科學(xué)。
采用探究式CAI后,筆者改變以往的以陳述方式講科學(xué)模式,而采用探究方式學(xué)科學(xué):以植物光合作用的產(chǎn)物為起點(diǎn),逆向思維,思考光合作用中物質(zhì)轉(zhuǎn)變與能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與來(lái)源,進(jìn)而思考反應(yīng)場(chǎng)所等問(wèn)題。通過(guò)展示葉肉細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)、葉綠體亞顯微立體結(jié)構(gòu)、光反應(yīng)和暗反應(yīng)循環(huán)動(dòng)畫等情景,把學(xué)生帶入真實(shí)場(chǎng)景,使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲,并產(chǎn)生探究欲望。在對(duì)光合作用中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變、能量轉(zhuǎn)化一步步逆推分析討論后,再采用多媒體技術(shù)對(duì)光合作用全過(guò)程進(jìn)行剖析講解:以光合作用中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變與能量轉(zhuǎn)化為兩條主線,以同位素示蹤技術(shù)為研究手段,以光反應(yīng)、暗反應(yīng)為時(shí)間先后順序,葉綠體基粒片層簿膜及葉綠體基質(zhì)為空間先后順序,系統(tǒng)分析光合磷酸化、水的光解、CO2的固定與還原等生理過(guò)程。并從葉綠體中基粒片層薄膜垛疊現(xiàn)象,提出生物體普遍存在的一種通過(guò)折疊擴(kuò)大表面積的方法;從細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體的概念出發(fā),提出控制光合作用過(guò)程的信息流的概念;從能量轉(zhuǎn)化與守衡的角度出發(fā),讓學(xué)生定量研究太陽(yáng)光子的能量轉(zhuǎn)化為C6H12O6中的能量時(shí)的守衡現(xiàn)象。
由于光合作用過(guò)程是在一瞬間完成的,而運(yùn)用CAI組織教學(xué)時(shí),即可視學(xué)生的理解與掌握程度,隨時(shí)停頓、放慢速度,或重復(fù)播放,提高學(xué)習(xí)效率,以優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。在總結(jié)討論階段,可利用多媒體技術(shù)中的箭頭指向物體表面時(shí)閃爍的效果,幫助學(xué)生提高對(duì)光合作用受到光照、溫度、CO2和H2O影響的認(rèn)識(shí),加深對(duì)于ATP、酶、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡等知識(shí)的理解與遷移運(yùn)用能力。
2.3 光合作用的意義與生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用部分的教學(xué)
基于STS(科學(xué)—社會(huì)—技術(shù))的教學(xué)思想,也為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造與實(shí)踐能力,并給一部分熱愛(ài)生物學(xué)并且學(xué)有余力的學(xué)生提升自身的空間,所以這部分內(nèi)容在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)予以較高的重視。
光合作用的意義極為重要,但在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師一般是通過(guò)羅列一些空洞的數(shù)字,從而闡述光合作用是自然界最基本的物質(zhì)與能量代謝這一基本事實(shí),缺乏具體的生活情境,造成知識(shí)空洞,因而不利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的生物學(xué)態(tài)度和正確的價(jià)值觀。
在采用CAI后,筆者試圖通過(guò)相關(guān)做法來(lái)突破教學(xué)難點(diǎn)。從一株水稻在光合作用方面所做的貢獻(xiàn)談起,利用實(shí)物圖片,配合文字質(zhì)疑,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到:1)光合作用確實(shí)存在于自然界,存在于人們生活空間的每一個(gè)角落;2)植物光合作用所制造的有機(jī)物和O2,對(duì)于維持生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡具有實(shí)在的價(jià)值;3)通過(guò)列表分析世界50年來(lái)糧食產(chǎn)量變化,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科技進(jìn)步、尤其是人們?cè)诠夂献饔醚芯糠矫嫠〉玫倪M(jìn)步對(duì)于提高糧食產(chǎn)量所起的作用;4)引導(dǎo)并讓學(xué)生自己評(píng)價(jià)光合作用的意義,評(píng)價(jià)生態(tài)惡化對(duì)于人類進(jìn)步的影響。
光合作用與生產(chǎn)實(shí)踐的關(guān)系,主要通過(guò)大田合理密植、大棚種植兩個(gè)生產(chǎn)實(shí)例,探索光合作用在生產(chǎn)中的應(yīng)用。以大棚種植為例,通過(guò)一組預(yù)先攝制好的錄像,展示一學(xué)生參觀現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范基地的大棚種植園的過(guò)程。以學(xué)生的角度觀察大棚內(nèi)的溫度控制、人工補(bǔ)充光照、氣肥補(bǔ)充、空間合理利用等措施與光合作用的關(guān)系,并引導(dǎo)學(xué)生從不同角度,考察影響大棚種植的經(jīng)濟(jì)效益的因素,力求體現(xiàn)學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系的精神,并建議學(xué)生從本地區(qū)的自身特點(diǎn)出發(fā),探索如何將光合作用與當(dāng)?shù)爻鞘芯G化、個(gè)人生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相聯(lián)系,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)與個(gè)人進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展相結(jié)合的STS精神。
3 要正確看待誘思探究式CAI在光合作用教學(xué)中的作用
1)在看到CAI優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),不要忘記CAI作為一種科學(xué)技術(shù)所必然存在的負(fù)面作用。特別CAI運(yùn)用于生物實(shí)驗(yàn)時(shí),往往起到削弱學(xué)生的操作能力、觀察能力的后果,所以應(yīng)把它定位于指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的地位,而不能根本代替學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
2)探究式CAI的確能激發(fā)學(xué)生探究的欲望,并指導(dǎo)學(xué)生以探索的方式學(xué)習(xí)科學(xué),但CAI畢竟是一種物化的技術(shù),它不能、也不應(yīng)成為教學(xué)的全部。教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化離不開(kāi)師生情感交流、教師機(jī)智和積極的評(píng)價(jià)機(jī)制。
篇8
在解答光合作用圖表曲線題時(shí),要遵循的最基本思路是:(1)首先明確縱軸、橫軸的含義,判斷縱坐標(biāo)代表的是凈光合速率還是總光合速率,有的曲線用氧氣吸收量表示光合作用速率,則縱向走勢(shì)與平常用氧氣釋放量表示的正好相反;(2)分析曲線的趨勢(shì)以及與縱、橫軸的關(guān)系;(3)分析關(guān)鍵點(diǎn),如起點(diǎn)、折點(diǎn)、交叉點(diǎn)、終點(diǎn);(4)圖中顯示多個(gè)變量時(shí),要把多變量轉(zhuǎn)化為單變量(如例1),同一曲線的自變量是橫坐標(biāo)代表的某變量,不同曲線可以垂直于橫軸畫輔助線,比較不同曲線之間的差異。
下面按不同的曲線類型進(jìn)行具體分析。
1. 光合作用中的“”型曲線
遇到這類曲線時(shí)可以首先想到它是表示光合速率與外界條件之間的關(guān)系。
解這類曲線題首先要注意起點(diǎn)的差異:當(dāng)橫坐標(biāo)為0,縱坐標(biāo)也為0時(shí),常表示總光合速率與某變量的關(guān)系;當(dāng)橫坐標(biāo)為0,縱坐標(biāo)有負(fù)值時(shí),常表示凈光合速率與某變量的關(guān)系。
例1 生產(chǎn)實(shí)踐表明:在一定范圍內(nèi),提高CO2濃度,能增強(qiáng)光合作用。如下圖1是對(duì)某農(nóng)作物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,請(qǐng)據(jù)圖分析并回答:(lx:勒克斯,光照強(qiáng)度的單位。A、B、C、D、E為曲線上的點(diǎn),a、m、n為坐標(biāo)軸上的點(diǎn)。)
(1)圖1曲線I表明 。
(2)圖1中當(dāng)CO2濃度為400 mg·L-1時(shí),光合作用最強(qiáng)的相應(yīng)處是 光照。曲線Ⅲ的最強(qiáng)光合作用需要的最低CO2濃度是 。
(3)圖1中這組實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 。
(4)圖1 中m點(diǎn)表示 。如果提高光照強(qiáng)度,則m點(diǎn)的位置將 移動(dòng)。
(5)圖1中AB段和CD段影響光合作用的主要限制因子分別是 。n點(diǎn)時(shí)的CO2濃度下,該農(nóng)作物有機(jī)物和能量代謝的量變關(guān)系是 。
(6)圖1中A、E點(diǎn)進(jìn)行的圖2中的生理過(guò)程分別有 、 。
解析:此題縱坐標(biāo)有負(fù)值出現(xiàn),表示的應(yīng)是凈光合速率。
圖1中曲線I反映的是光照強(qiáng)度為70 lx的凈光合速率與外界CO2濃度的關(guān)系。
當(dāng)CO2濃度為400 mg·L-1時(shí),不同曲線表示的光照強(qiáng)度不同,此處光合作用最強(qiáng)的光照強(qiáng)度是700 lx。對(duì)于曲線Ⅲ,CO2濃度的飽和點(diǎn)是500 mg·L-1。
此圖涉及的兩個(gè)自變量分別是光照強(qiáng)度和CO2濃度,說(shuō)明CO2濃度和光照強(qiáng)度都會(huì)影響光合作用強(qiáng)度。
圖1中 m點(diǎn)是光照強(qiáng)度為70 lx下CO2濃度的飽和點(diǎn),是最強(qiáng)光合作用需要的最低CO2濃度。此時(shí)限制光合作用的是外界因素,主要是光照。另外,從圖也可看出,提高光照強(qiáng)度,CO2濃度的飽和點(diǎn)即最強(qiáng)光合作用需要的最低CO2濃度點(diǎn)會(huì)向右移動(dòng)。
圖1中曲線的AB段,光照強(qiáng)度相同,隨CO2濃度增加光合作用速率增大,說(shuō)明此時(shí)的限制因素是CO2濃度;對(duì)于CD段,已達(dá)到了CO2濃度的飽和點(diǎn),從圖可知,增大光照強(qiáng)度,光合速率也會(huì)增大。此時(shí)的限制因素是光照強(qiáng)度。n點(diǎn)處CO2的吸收量為0,即凈光合速率為0,此時(shí)光合作用消耗的CO2與呼吸作用產(chǎn)生的CO2量相等。
圖2是另外一種表示葉肉細(xì)胞光合作用的模式圖,其中a、b過(guò)程分別表示葉綠體光合作用吸收CO2和釋放O2的過(guò)程,e、f分別表示線粒體吸收O2和釋放CO2的過(guò)程,c、d分別表示O2和CO2。圖1中的A點(diǎn)凈光合速率為0,此時(shí)進(jìn)行的圖2中的生理過(guò)程只有c、d。圖1中E點(diǎn)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,此時(shí)進(jìn)行的圖2中生理過(guò)程有a、b、c、d。黑暗時(shí)只有呼吸作用,即只有e、f;當(dāng)光合作用小于呼吸作用時(shí),則有圖2中的c、d、e、f。
答案:(1)光強(qiáng)為70 lx,在CO2濃度較低范圍內(nèi),隨CO2濃度的增加,光合作用逐漸增強(qiáng);超過(guò)一定濃度后,光合作用強(qiáng)度增加幅度減小;繼續(xù)提高CO2濃度,光合作用強(qiáng)度不再增加 (2)700 lx 500 mg·L-1 (3)CO2濃度和光照強(qiáng)度都會(huì)影響光合作用強(qiáng)度 (4)在光照強(qiáng)度為70 lx下,光合作用達(dá)到最強(qiáng)時(shí),CO2濃度的最小值 向右 (5)CO2濃度和光照強(qiáng)度 光合作用利用的CO2與呼吸作用產(chǎn)生的CO2量相等 (6)c、d a、b、c、d
2. “”型曲線及其相互關(guān)系的判斷
“”型曲線常用于考查:(1)葉綠體內(nèi)[H]和ATP的生成量與C3化合物的剩余量的關(guān)系;(2)C3與C5的剩余量的關(guān)系。
現(xiàn)把其中的關(guān)系列表如下:
條件項(xiàng)目 C3 C5 [H]和ATP (CH2O)合成量
光照不變,停止CO2供應(yīng) 減少 增加 增加 減少或
沒(méi)有
光照不變,CO2供應(yīng)增加 增加 減少 減少 增加
光照不變,CO2供應(yīng)不變,(CH2O)運(yùn)輸受阻 增加 減少 增加 減少
停止光照,CO2供應(yīng)不變 增加 下降 減少或
沒(méi)有 減少或
沒(méi)有
增強(qiáng)光照,CO2供應(yīng)不變 減少 增加 增加 增加
例2 在光照等適宜條件下,將培養(yǎng)在CO2濃度為1%的環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖。
回答問(wèn)題:
(1)圖中物質(zhì)A是 (C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中,物質(zhì)B的濃度比A的低,原因是 ;將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,物質(zhì)B濃度升高的原因是 。
(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),物質(zhì)A的濃度將比B的 (低、高)。
(4)CO2濃度為0.003%時(shí),該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的 (高、低),其原因是 。
解析:本題主要考查光合作用C3和C5化合物含量變化的相關(guān)知識(shí)及識(shí)圖能力。
(1)CO2濃度降低后,直接影響光合作用暗反應(yīng)中CO2的固定,導(dǎo)致C3化合物的產(chǎn)生量減少,而C5化合物被消耗相對(duì)少,并且光反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)生的ATP和[H]又消耗C3化合物,同時(shí)還能產(chǎn)生C5化合物,從而確定物質(zhì)A是C3化合物,物質(zhì)B是C5化合物。
(2)根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn),一個(gè)C5與一個(gè)CO2結(jié)合,形成2個(gè)C3。由于C3與C5都是暗反應(yīng)循環(huán)路徑的中間產(chǎn)物,這就決定了無(wú)論是在高濃度還是低濃度的CO2環(huán)境中,只要是平衡狀態(tài),C3與C5生成與消耗的速率都是相同的,此時(shí)的C3濃度就是C5的2倍。當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí),C5化合物的合成速率不變,消耗速率卻減慢,導(dǎo)致C5化合物積累。
對(duì)于處于平衡狀態(tài)的葉綠體來(lái)講,積累C3與C5而不參與循環(huán)那是不經(jīng)濟(jì)的,也是不合理的;從解題技巧的角度來(lái)分析,也不應(yīng)該考慮循環(huán)之外C3與C5的積累問(wèn)題,因?yàn)闆](méi)有依據(jù)可以對(duì)此做出分析與推測(cè),因而不符合命題者的意圖。
(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,C3和C5化合物的濃度保持穩(wěn)定后,暗反應(yīng)保持穩(wěn)定,此時(shí)根據(jù)暗反應(yīng)中CO2的固定反應(yīng)式確定,C3化合物的量應(yīng)是C5化合物的量的2倍。
(4)CO2濃度降低后,因?yàn)榘捣磻?yīng)減弱,所需的光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和[H]減少,所以達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度降低。
答案:(1)C3化合物 (2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定,即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定,根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn),此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍 當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí),C5化合物的合成速率不變,消耗速率卻減慢,導(dǎo)致C5化合物積累 (3)高 (4)低 CO2濃度低時(shí),暗反應(yīng)的強(qiáng)度低,所需的ATP和[H]少
3. “^”型曲線
“”型曲線即縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)的變化先升高后又下降。通常這類圖象的橫坐標(biāo)有一個(gè)相對(duì)于縱坐標(biāo)的最適點(diǎn),要注意最適點(diǎn)前后變化的原因。
“”型曲線一般用于考查:(1)光合作用在一天內(nèi)隨時(shí)間的變化或隨光照強(qiáng)度的變化關(guān)系;(2)光合速率與葉齡的關(guān)系、光合作用速率與外界溫度的關(guān)系;(3)凈光合速率與葉面積指數(shù)的關(guān)系;(4)綠色植物中葉綠素a、葉綠素b吸收光能的百分比與光的波長(zhǎng)(如藍(lán)紫光區(qū)域、紅橙光區(qū)域)的關(guān)系。
例3 下列有關(guān)光合作用圖解正確的是( )
A. (1)(2)(3) B. (2)(3)(4)
C. (1)(2)(3)(4) D. (3)(4)
解析:圖(1)中OA段為幼葉,隨著幼葉不斷生長(zhǎng),葉面積不斷增大,葉內(nèi)的葉綠體不斷增多,葉綠素含量也不斷增多,光合速率不斷增強(qiáng),AB段葉綠體、葉綠素基本穩(wěn)定,光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉,隨葉齡不斷增加,葉綠素被破壞,光合速率又逐漸下降,圖(1)正確。圖(2)反映了溫度對(duì)酶的影響,并且在外界溫度為0時(shí),光合作用仍可進(jìn)行,圖(2)正確。對(duì)圖(3)來(lái)說(shuō),隨著葉面積不斷增大,光合作用的實(shí)際產(chǎn)量也不斷增大,但當(dāng)?shù)竭_(dá)葉面積的飽和點(diǎn)后,光合作用實(shí)際產(chǎn)量就不再增大,而呼吸作用卻隨葉面積的增大不斷增大,因此隨著葉面積增大,光合作用凈產(chǎn)量或干物質(zhì)量從H點(diǎn)開(kāi)始逐漸下降,圖(3)正確。對(duì)圖(4)來(lái)說(shuō),當(dāng)CO2濃度較低時(shí),光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度,隨著CO2濃度逐漸增高,光合速率不斷增強(qiáng),當(dāng)達(dá)到CO2濃度飽和點(diǎn)后,隨著CO2濃度逐漸增高,光合速率不再增強(qiáng),而當(dāng)CO2濃度過(guò)高時(shí),出現(xiàn)了所謂的CO2中毒,光合作用速率反而又下降,圖(4)正確。此題答案為C。
4. 光合作用中的“M”型曲線
光合作用中的“M”型曲線常表示植物在炎熱夏季凈光合速率與時(shí)間的關(guān)系。分析圖象時(shí)要注意分析兩個(gè)最高點(diǎn)與中間的低點(diǎn)之間曲線趨勢(shì)變化的原因。
例4 下圖表示的是一晝夜北方某作物植株CO2吸收量的變化。甲圖為盛夏的某一晴天,乙圖為春天的某一晴天。
(1)甲圖中有機(jī)物積累最多的是 點(diǎn),兩圖中B點(diǎn)植物干重是否 (是/不是)均低于A點(diǎn)時(shí)的干重。
(2)甲圖中E點(diǎn)和D點(diǎn)相比較,葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3、C5、ATP和[H]的含量發(fā)生的變化依次是 。
(3)甲圖中DE段光合作用強(qiáng)度減弱的解釋是:由于中午 過(guò)高, 過(guò)強(qiáng),葉片的氣孔關(guān)閉,使光合作用原料之一的 供應(yīng)大量減少,以致 反應(yīng)階段植物體內(nèi)的五碳化合物不能與之結(jié)合,使 的形成大為減少。
(4)甲圖中FG段光合作用強(qiáng)度下降的原因是
,使光合作用的 反應(yīng)減弱,為暗反應(yīng)提供的 的生成量減少。乙圖DE段光合作用強(qiáng)度減弱的原因與甲圖中FG段光合作用強(qiáng)度下降的原因 (一樣/不一樣)。
解析:兩圖中縱坐標(biāo)顯示的是凈光合作用速率。對(duì)甲圖來(lái)說(shuō),C與G之間凈光合速率大于0,因此在G點(diǎn)有機(jī)物積累最多。兩圖中AB段只有呼吸作用,因此B點(diǎn)植物干重均低于A點(diǎn)時(shí)的干重。
甲圖中E點(diǎn)與D點(diǎn)相比,由于氣溫升高,氣孔關(guān)閉,CO2的吸收量減少,導(dǎo)致葉肉細(xì)胞內(nèi)短時(shí)間內(nèi)C3的生成量減少,而由于光照強(qiáng)度不變,被還原消耗的C3的量不變引起C3的含量減少。同樣,短時(shí)間內(nèi) C5的生成量不變,而與CO2結(jié)合消耗的C5的量減少,引起C5的含量增多。短時(shí)間內(nèi)ATP和[H]的生成量不變,而還原過(guò)程中消耗掉的ATP和[H]減少,導(dǎo)致ATP和[H]的含量增多。
篇9
只有細(xì)胞內(nèi)含有葉綠素的植物才能進(jìn)行光合作用。水晶蘭、天麻、菟絲子、鎖陽(yáng)等都不能進(jìn)行光合作用。也就是異養(yǎng)植物一般不進(jìn)行光合作用。
光合作用是指綠色植物利用太陽(yáng)的光能,同化二氧化碳和水制造有機(jī)物質(zhì)并釋放氧氣的過(guò)程。光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物主要是碳水化合物,并釋放出能量。
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篇10
一、典型例題
例1 將某一綠色植物置于密閉玻璃容器中,在一定條件下不給光照,CO2的含量每小時(shí)增加8mg;如給予充足的光照后,容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少36mg。據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖30mg。請(qǐng)回答:
(1)上述條件下,比較光照時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度是_______的。
(2)在光照時(shí)植物每小時(shí)葡萄糖的凈生產(chǎn)量是_________mg。
(3)若一晝夜中先光照4h,接著放置在黑暗的條件下20h,該植物體內(nèi)有機(jī)物含量的變化是_________。
【解析】 光合作用強(qiáng)度大小的指標(biāo)一般用光合速率表示。光合速率通常以每小時(shí)每平方分米葉面積吸收二氧化碳的毫克數(shù)表示。由于綠色植物每時(shí)每刻(不管有無(wú)光照)都在進(jìn)行呼吸作用,分解有機(jī)物,消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳;而光合作用合成有機(jī)物,吸收二氧化碳,釋放氧氣,只在有光條件下才能進(jìn)行。也就是說(shuō)植物在進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳的同時(shí),還進(jìn)行呼吸作用釋放二氧化碳,而呼吸作用釋放的部分或全部二氧化碳未出植物體又被光合作用利用,所以人們把在光照下測(cè)定的二氧化碳的吸收量(只是光合作用從外界吸收的量,沒(méi)有把呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳計(jì)算在內(nèi))稱為表觀光合速率或凈光合速率。如果我們?cè)跍y(cè)光合作用速率時(shí),同時(shí)測(cè)其呼吸速率,把它加到表觀光合速率上去,則得到真正光合速率。即:
真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率
具體可表達(dá)為:真正光合作用CO2的吸收量=表觀光合作用CO2的吸收量+呼吸作用CO2釋放量
如果將上述公式推廣到氧氣和葡萄糖,則得到下列公式:
真正光合作用O2釋放量=表觀光合作用O2釋放量+呼吸作用O2吸收量
真正光合作用葡萄糖合成量=表觀光合作用葡萄糖合成量+呼吸作用葡萄糖分解量
根據(jù)上面的分析和題意可知,光照時(shí)葡萄糖凈(表觀)生產(chǎn)量是光合作用每小時(shí)產(chǎn)生的真正的(總的)葡萄糖量減去呼吸作用每小時(shí)消耗的葡萄糖量。而葡萄糖量與CO2量求解有直接關(guān)系,可通過(guò)CO2量的變化推測(cè)有機(jī)物(葡萄糖)含量的變化。
(1)先利用化學(xué)方程式計(jì)算出光照條件下,光合作用每小時(shí)真正產(chǎn)生30mg葡萄糖需要消耗的CO2量。
從上面計(jì)算結(jié)果可知,植物真正產(chǎn)生30mg的葡萄糖,需要44mg的CO2,而實(shí)際上容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)只減少36mg,還有44-36=8mg的CO2來(lái)自光照條件下呼吸作用釋放出來(lái)的。與題目交待的不給光照時(shí)(只能進(jìn)行呼吸作用)產(chǎn)生的CO2量相等。所以在該條件下,光照時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度是相等的。
(2)由呼吸作用每小時(shí)產(chǎn)生的CO2的量是8mg,計(jì)算出消耗的有機(jī)物葡萄糖量,題目交待光照時(shí),植物每小時(shí)真正(總的)能產(chǎn)生葡萄糖30mg,呼吸作用消耗5.5mg,則凈生產(chǎn)量為30-5.5=24.5mg。
此問(wèn)還可以根據(jù)CO2的實(shí)際減少量來(lái)計(jì)算,題目交待在光照條件下容器內(nèi)的CO2的含量每小時(shí)減少36mg,這是與植物的呼吸作用無(wú)關(guān)的,減少的CO2已作為光合作用的原料合成了葡萄糖,也就是凈產(chǎn)生的葡萄糖,具體計(jì)算如(1)。
(3)根據(jù)上述(1)(2)的計(jì)算結(jié)果,可知一晝夜(24h)中,4h制造的葡萄糖總量為4×30=120mg,消耗總量為24×5.5=132mg,兩數(shù)說(shuō)明該植物體內(nèi)有機(jī)物含量減少。或者先計(jì)算4h產(chǎn)生的葡萄糖量為4×24.5=98mg,再計(jì)算20h黑暗(只有呼吸作用)消耗的葡萄糖量為20×5.5=110mg,然后再比較這兩個(gè)數(shù)據(jù),可得出同樣結(jié)論。
【答案】(1)相等 (2)24.5 (3)減少
例2 將某種綠色植物的葉片,放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中。研究在10℃、20℃的溫度下,分別置于5000lx、20000lx光照和黑暗條件下的光合作用和呼吸作用,結(jié)果如圖所示。請(qǐng)分析回答:
(1)該葉片的呼吸速率在20℃下是10℃下的______倍。
(2)該葉片在10℃、5000lx的光照下,每小時(shí)光合作用所產(chǎn)生的氧氣量為_(kāi)___mg。
(3)該葉片在20℃、20000lx的光照下,如果光合作用合成的有機(jī)物都是葡萄糖,每小時(shí)產(chǎn)生的葡萄糖為_(kāi)_____mg。
【解析】 這道題是與坐標(biāo)曲線圖相結(jié)合的問(wèn)題,與例1相比,主要有兩點(diǎn)不同:一是例1是以光合作用與呼吸作用過(guò)程中CO2量的變化作為計(jì)算依據(jù),而此題是以O(shè)2量的變化作為計(jì)算依據(jù)。具體怎樣分析及所要用的公式前面的敘述中已經(jīng)提到。二是此題所需的數(shù)據(jù)及其他信息要從圖形中去找。所以要解答此題要求學(xué)生具有較高的識(shí)圖、圖像思維轉(zhuǎn)換和與化學(xué)知識(shí)相結(jié)合的綜合能力。
分析題中兩圖可知,A圖實(shí)際表示了黑暗條件下只有呼吸作用兩種不同溫度條件下的呼吸速率。由于題目沒(méi)有特別交待,人們一般認(rèn)為呼吸速率不受光照影響,光照條件下10℃和20℃時(shí)的呼吸速率仍然可表示為0.5mg O2?h-1,即后者是前者的3倍。
B圖較復(fù)雜,由于在光照條件下,植物體既有光合作用,又有呼吸作用,圖中所示的O2釋放量應(yīng)是光合作用釋放量減去呼吸作用消耗量的“凈量”,從圖中可得10℃、5000lx的光照下O2釋放“凈量”為3.5mg O2?h-1。再?gòu)纳蠄D分析可知,在10℃下呼吸作用吸收0.5mg O2?h-1,利用前面分析時(shí)用到的公式,則此時(shí)光合作用實(shí)際釋放O2每小時(shí)為3.5+0.5=4.0mg。同理,不難求得20℃、20000lx條件下光合作用實(shí)際每小時(shí)釋放O2量為:6+1.5=7.5mg,運(yùn)用光合作用反應(yīng)式可得此時(shí)光合作用每小時(shí)合成葡萄糖量為:7.5×180/32×6≈7.03mg。
【答案】(1)3 (2)4 (3)7.03
二、適應(yīng)性訓(xùn)練
假設(shè)某植物光合作用制造的有機(jī)物僅有葡萄糖,呼吸作用利用的有機(jī)物也只有葡萄糖。將此綠色植物置于密閉的玻璃容器中,在一定條件下給予充足的光照后,容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少了180mg,放在黑暗條件下,容器內(nèi)CO2含量每小時(shí)增加40mg。
(1)若測(cè)得該綠色植物在上述光照條件下每小時(shí)制造葡萄糖225mg,則上述光照條件下每小時(shí)通過(guò)呼吸作用釋放的CO2的量為_(kāi)________mg。
(2)其他條件不變,將此植物置于光照條件下1h,再置于黑暗條件下4h,此植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化情況是_________,具體數(shù)值為_(kāi)________mg。
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