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Entdeckung der Fotosynthese

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Team Digital
Entdeckung der Fotosynthese
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse - 10. Klasse

Entdeckung der Fotosynthese Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Entdeckung der Fotosynthese kannst du es wiederholen und üben.
  • Formuliere die Wortgleichung der Fotosynthese.

    Tipps

    Auf jeder Seite der Gleichung steht jeweils ein Gas.

    Auf der linken Seite der Reaktionsgleichung steht, was die Pflanze aus der Umwelt aufnimmt, und auf der rechten Seite steht, was sie produziert.

    Überlege, womit du Pflanzen gießt.

    Lösung

    Bei der Fotosynthese handelt es sich um einen biochemischen Prozess, der unter anderem in Pflanzen abläuft.

    Dabei nimmt die Pflanze Wasser aus dem Boden und das Gas Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf und wandelt diese Ausgangstoffe mithilfe von Energie aus dem Sonnenlicht in mehreren Schritten in Glucose, also Traubenzucker, und Sauerstoff um.

  • Beschreibe den Versuch zur Überprüfung der Hypothese über das Wachstum der Pflanzen.

    Tipps

    Schaue dir die dargestellten Bilder an. Dort findest du bereits ein paar Hinweise.

    Van Helmont revolutionierte die Hypothese über das Wachstum der Pflanzen durch seine Beobachtungen.

    Zum Wachsen braucht eine Pflanze Wasser.

    Lösung

    Vor ein paar hundert Jahren herrschte die Hypothese vor, dass Pflanzen wachsen, indem sie Substanzen aus der Erde aufnehmen und daraus Biomasse aufbauen.

    Dies überprüfte 1635 der Naturforscher Johan Baptista van Helmont, indem er einen jungen Baum in ein mit Erde befülltes Gefäß pflanzte und sowohl das Gewicht des Baumes als auch der Erde bestimmte.

    Er goss den Baum über fünf Jahre hinweg und ließ ihn wachsen, um im Anschluss erneut das Gewicht des Baumes und der Erde zu ermitteln.

    Als die fünf Jahre vorbei waren, stellte er fest, dass der Baum 82 Kilogramm schwerer, aber die Erde nur 60 Gramm leichter geworden ist.

    Daraus schlussfolgerte er, dass der Massenzuwachs des Baumes nicht allein aus der Erde kommen konnte, sondern zusätzlich aus dem zugeführten Gießwasser.

  • Leite Priestleys Schlussfolgerungen zur Fotosynthese aus seinem Experiment her.

    Tipps

    Eine der Schlussfolgerungen lässt sich keiner Beobachtung zuordnen.

    Die beiden Versuche, in denen sich nur die Kerze oder nur die Maus unter der Glasglocke befinden, geben noch keine Auskunft über die Eigenschaften der Pflanze.

    Die beiden Versuche, in denen sich die Pflanze mit der Maus oder mit der Kerze unter der Glasglocke befindet, lässt Schlussfolgerungen über die Eigenschaften der Pflanze zu.

    Lösung

    Wird eine brennende Kerze allein unter eine Glasglocke gestellt, erlischt sie. Aus dieser Beobachtung schloss Priestley, dass für das Feuer Substanzen aus der Luft verbraucht werden. Fehlen diese Substanzen, erlischt das Feuer.

    Eine Maus erstickt nach einiger Zeit unter einer luftdichten Glasglocke, woraus Priestley schloss, dass die Maus Substanzen aus der Luft zum Überleben benötigt.

    Wird nun eine Kerze gemeinsam mit einer Pflanze unter eine Glasglocke gestellt, erlischt sie nicht. Daraus schloss Priestley, dass die Pflanze Substanzen bildet, die die Kerze zum Brennen benötigt. Obwohl sie von der Außenwelt abgeschnitten ist, erhält die Kerze also die nötigen Substanzen durch die Pflanze und das Feuer erlischt nicht.

    Eine Maus gemeinsam mit einer Pflanze unter einer Glasglocke erstickt nicht, woraus Priestley schloss, dass die Pflanze für Tiere überlebenswichtige Substanzen bildet.

  • Stelle die Versuchsaufbauten von van Helmont und Priestley gegenüber.

    Tipps

    Jedem Versuchsaufbau können je vier Elemente zugeordnet werden.

    Das Van-Helmont-Experiment war ein Langzeitexperiment, während das Priestley-Experiment innerhalb eines Tages durchgeführt werden konnte. Was benötigte Priestley dementsprechend nicht für die Pflanze?

    Das Priestley-Experiment funktioniert nur mit einer brennenden Kerze. Was benötigte er dafür?

    Lösung

    Van Helmont benötigte für seinen Versuch neben einem Baum mit bekanntem Gewicht und 100 kg Erde auch Wasser, um den Baum zu gießen. Außerdem benötigte er eine Waage, um das Gewicht von Baum und Erde vor und nach dem Experiment zu bestimmen.

    Priestley benötigte für seinen Versuch neben der Glasglocke und den Versuchsgegenständen bzw. Versuchstieren (Pflanze, Maus und Kerze) auch ein Feuerzeug, um die Kerze anzuzünden.

  • Nenne die Ausgangsstoffe und Produkte der Fotosynthese.

    Tipps

    Eine der Antworten ist nicht richtig.

    Das Atemgas und die Energiequelle, die Menschen und Tiere zum Überleben benötigen, sind Produkte der pflanzlichen Fotosynthese.

    Nachts können Pflanzen keine Fotosynthese betreiben.

    Lösung

    Im biochemischen Prozess der Fotosynthese nehmen Pflanzen Wasser und Kohlenstoffdioxid als Ausgangstoffe aus ihrer Umgebung auf. Mithilfe von Sonnenlicht bilden sie daraus Sauerstoff und Glucose, welche Tieren und Menschen als Atemgas und Energiequelle dienen.

  • Erarbeite einen Versuchsaufbau zum Nachweis der Lichtabhängigkeit der Fotosynthese.

    Tipps

    Zwei der Antwortmöglichkeiten sind richtig.

    Eine brennende Kerze zeigt an, dass die Pflanze Sauerstoff produziert.

    Lösung

    Die Abhängigkeit vom Licht kann durch eine Wiederholung des Priestley-Experiments mit der Kerze und der Pflanze unter einer abgedunkelten Glasglocke überprüft werden.

    Wenn die Kerze in der abgedunkelten Glasglocke, in der sich ebenfalls eine Pflanze befindet, weiterbrennt, dann bedeutet das, dass die Fotosynthese auch ohne Sonnenlicht ablaufen kann.
    Doch das ist nicht zu erwarten: Stattdessen ist zu erwarten, dass die Kerze erlöschen wird. Dies wäre der Beweis dafür, dass ohne Sonnenlicht keine Fotosynthese möglich ist.

    Wenn die Pflanze es im Dunkeln nicht schafft, die Kerze am Brennen zu halten, dann sollte man das Experiment auf keinen Fall noch einmal mit der Maus wiederholen. Denn bei Priestley haben wir gelernt, dass die Maus und die brennende Kerze gleichermaßen auf Sauerstoff angewiesen sind: Die Maus würde ersticken.