必修一第五章第4節(jié) 能量之源光與光合作用教案

1、.上課時間 年 月 日 第 課時 總 課時課 題第五章細(xì)胞的能量供給和利用第四節(jié) 能量之源光與光合作用教 學(xué)目 標(biāo)1.說出綠葉中色素的種類和作用。2.說出葉綠體的構(gòu)造和功能。3.說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程。4.嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。5.說出光合作用原理的應(yīng)用。6.簡述化能合成作用。教方學(xué)法講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合教材分析重點（1） 綠葉中色素的種類和作用。（2） 光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。3光合作用的光反響、暗反響過程及互相關(guān)系。4影響光合作用強度的環(huán)境因素。難點1光反響和暗反響的過程。2探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。教具教案教學(xué)過程引入：光合作用對自然界的意義：生成氧氣

2、，進(jìn)而緊接形成地球的臭氧層；直接或間接為其他生物提供能源；促進(jìn)碳的循環(huán)。問題討論：有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管。問題：用這種方法有什么好處？不同顏色的光照對植物的光合作用有影響嗎？答：用這種方法可以進(jìn)步光合作用強度。因為葉綠素吸收最多的是光譜中的藍(lán)紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。問題：為什么不使用綠色的塑料薄膜或者補充綠色光源？答：因為葉綠素對綠光吸收最少，所以不使用綠色的塑料薄膜或補充綠色光源。導(dǎo)言：追根溯源，對絕大多數(shù)生物來說，能量的最終來源是光能。將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能要靠光合作用，進(jìn)展光合作用的細(xì)胞，首先要可以捕

3、獲光能，那么捕獲光能的色素有哪些呢？一、實驗：探究光合色素的的種類A. 色素分布：色素分布在內(nèi)囊體的薄膜上，色素可以吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可以吸收光能，還能使光能轉(zhuǎn)化成電能。B. 色素種類： 葉綠素a3/4藍(lán)綠色 葉 綠 素3/4 類囊體薄膜 葉綠素b1/4黃綠色上的色素 主要吸收紅光、籃紫光  葉黃素 2/3 黃色 類胡蘿卜素1/4胡蘿卜素 1/3橙黃色 主要吸收藍(lán)紫光色素的提取與別離原理：葉綠體色素在層析液中溶解度不同,溶解度大的隨層析液擴散速度快,反之那么慢，即可分開溶解度：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b*CaCO3的作用：保護(hù)色

4、素葉綠體環(huán)境是偏堿性，而細(xì)胞質(zhì)中含酸性物質(zhì)SiO2的作用：充分研磨二、光合作用的探究歷程結(jié)論：植物可以更新污濁的空氣問題：為什么要把綠葉放在黑暗處放置一晝夜？答：防治綠葉本來存在的淀粉的影響實驗結(jié)果。提問：由此得出什么結(jié)論？結(jié)論：植物在光下產(chǎn)生了淀粉結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來的；葉綠體是綠色植物光合作用的場所。結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來自水3、 光合作用1.概念：綠色植物利用光能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機物，并且釋放氧氣的過程。2.光合作用的過程：1、光反響：條件：光，色素，酶場所：葉綠體基粒的類囊體薄膜上過程：物質(zhì)變化 水的光解 12H2O 光 24H + O2 光合磷酸化ATP

5、的合成 ADP + Pi + 能量 酶 ATP能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姷幕瘜W(xué)能2、暗反響：條件：H、ATP、酶場所：葉綠體基質(zhì)過程：二氧化碳的固定 6CO2 + 6C5 酶 12C3 三碳化合物的復(fù)原12C3 + 24H + ATP 酶 C6H12O6 + 6H2O + 6C5物質(zhì)變化：CO2 C3 CH2O ATP ADP + Pi光合作用總反響式：6CO2+12H2O 酶 C6H12O6+6O2+6H2O能量變化：ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學(xué)能。2. 光反響與暗反響比較3.影響光合作用的因素光照強度、光照面積、溫度、二氧化碳濃度、礦質(zhì)元素、水1光照強度：光合作用隨光照強度的

6、變化而變化。光照弱光陰合作用減慢，光照逐步增強光陰合作用隨之加快，但是光照增強到一定程度，光合作用速度不再增加。在一定光照強度范圍內(nèi)，增加光照強度可進(jìn)步光合作用速率。曲線分析：A點光照強度為0，此時只進(jìn)展細(xì)胞呼吸，釋放C02量說明此時的呼吸強度。 AB段說明光照強度加強，光合作用逐漸加強。C02的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用；而到B點時，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度“細(xì)胞呼吸強度，稱B點對應(yīng)的光照強度為光補償點植物白天的光照強度在光補償點以上，植物才能正常生長。 BC段說明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強了，稱C點對應(yīng)的光照強度為光

7、飽和點。應(yīng)用：陰生植物的光補償點和光飽和點比較低，如上圖虛線表示。間作套種時農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，冬季溫室栽培防止高溫等都與光補償點有關(guān)。2光照面積如下圖曲線分析：OA段說明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大，A點為光合作用面積的飽和點。隨葉面積的增大，光合作用不再增加，原因是有很多葉被遮擋，光照強度在光補償點以下。OB段說明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于A點以后光合作用不再增加，但葉片隨葉面積的不斷增加，呼吸量OC段不斷增加，所以干物質(zhì)積累不斷降低BC段。應(yīng)用：適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，防止徒長。光質(zhì)不同影響光合速率，白光為復(fù)色光，光合作用才能最強。單色光中紅

8、光作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差。日變化，光合速率在一天中有變化，一般與太陽輻射進(jìn)程相符。光照時間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多。 3溫度：光合作用的光反響和暗反響是酶促反響，溫度直接影響酶的活性，從而影響光合速率。溫度過高，還會影響植物葉片氣孔開度，影響CO2供給，進(jìn)而影響暗反響，從而影響光合速率。般植物在1035下正常進(jìn)展光合作用，其中AB段10-35隨溫度的升高而逐漸加強，B點35以上光合酶活性下降，光合作用開場下降，50左右光合作用完全停頓應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天適當(dāng)進(jìn)步溫度，晚上適當(dāng)降溫。4二氧化碳濃度：二氧化碳是光合作用的原料之一。環(huán)境中二氧化碳濃度的上下明顯影響光合速率。在一定范圍內(nèi)

9、，植物的光合速率是隨CO2濃度增加而增加，但到達(dá)一定程度時再增加CO2濃度，光合速率不再增加。應(yīng)用：溫室栽培植物時適當(dāng)進(jìn)步室內(nèi)CO2的濃度，如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥。5礦質(zhì)元素：礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl產(chǎn)生直接影響N影響酶的含量，N、Mg、Fe、Mn影響葉綠素的組成或生物合成。K、P、B對光合作用產(chǎn)生間接影響。應(yīng)用：合理施肥6水：水分是光合作用原料之一，缺少光陰合速率下降。應(yīng)用：合理灌溉7多因子對光合作用速率影響的分析如下圖應(yīng)用：應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當(dāng)進(jìn)步溫度，增加光合酶的活性，進(jìn)步光合速率，也可同時適當(dāng)充加C02，進(jìn)一步

10、進(jìn)步光合速率。當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強度和C02濃度以進(jìn)步光合速率?？傊筛鶕?jù)詳細(xì)情況，通過增加光照強度、調(diào)節(jié)溫度或增加C02濃度來充分進(jìn)步光合速率，以到達(dá)增產(chǎn)的目的。4. 光合作用條件驟變時物質(zhì)量的變化5.光合作用強度的表示方法及計算1光合作用強度表示方法單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機物的量單位時間內(nèi)光合作用吸收C02的量單位時間內(nèi)光合作用放出02的量注意：最容易檢測的是。2光合作用的有關(guān)計算物質(zhì)計算根據(jù)光合作用的總反響式進(jìn)展計算，反響式為： 與呼吸作用結(jié)合的計算在光下，光合作用與呼吸作用同時進(jìn)展：光合作用實際產(chǎn)氧量實測的氧氣釋放量呼吸作用耗氧量光合作用實際二氧化碳消耗量實測的二氧化碳消

11、耗量呼吸作用二氧化碳釋放量光合作用葡萄糖凈消費量光合作用實際葡萄糖消費號一呼呀作用葡萄糖消耗量總光合=凈光合作用+呼吸作用四、擴展：化能合成作用自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)展光合作用，但是能利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用，叫做化能合成作用，如硝化細(xì)菌。2NH33O22HNO22H2O能量2HNO2O22HNO3能量6CO26H2OC6H12O66O2課后穩(wěn)固：1高等植物細(xì)胞中，以下過程只發(fā)生在生物膜上的是A光合作用中的光反響B(tài)光合作用中 CO2 的固定C葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸D以 DNA 為模板合成 RNA2以下有關(guān)放射性同位素示蹤

12、實驗的表達(dá)，錯誤的選項是A給水稻提供14CO2，那么其根細(xì)胞在缺氧環(huán)境有可能出現(xiàn)14C2H5OHB給水稻提供14CO2，那么14C的轉(zhuǎn)移途徑是：14CO214C314CH2OC用15N標(biāo)記某種氨基酸，出現(xiàn)放射性的順序依次是核糖體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D小白鼠吸入18O2，那么在其尿液中可以檢測到H2180，呼出的二氧化碳也可能含有18O3兩株同種生長狀況根本一樣的植物，分別置于透明的玻璃罩內(nèi)，如圖甲、乙所示，在一樣自然條件下，測得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁曲線所示。以下說法正確的選項是A裝置甲的植物葉綠體中，在14點時三碳化合物含量比10點時高B一晝夜中，裝置乙中植物積累的有機物比甲多

13、Cab段和cd段，曲線下降的原因一樣De點時，氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用根本停頓4以下與實驗有關(guān)的表達(dá)，正確的選項是A紙層析法別離綠葉中色素時，光合色素在層析液中溶解度高的隨層析液擴散得快B在觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布的實驗中，要用鹽酸使組織細(xì)胞互相別離C蘇丹染色后的花生子葉細(xì)胞在顯微鏡下可觀察到紅色的顆粒D染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞所占的比例與固定液處理的時間有關(guān)5如圖為綠色植物部分物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換過程的示意圖，以下表達(dá)正確的選項是A過程發(fā)生在葉綠體中，過程發(fā)生在線粒體中B過程產(chǎn)生NADH，過程消耗NADPHC假設(shè)葉肉細(xì)胞中過程速率大于過程，那么植物干重增加D過程中ATP的合成與放能反響相聯(lián)絡(luò)，過程

14、與吸能反響相聯(lián)絡(luò)6為研究高溫對不同植物光合速率的影響，研究者將甲、乙、丙三種植物從25環(huán)境移入40環(huán)境中培養(yǎng)，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下圖。以下結(jié)論正確的選項是A40環(huán)境下三種植物的光合速率均下降B與處理前相比，甲植物光反響速率加快，CO2吸收速率幾乎不變C處理后，丙植物光合作用時吸收CO2的速率最慢D與乙植物相比，丙植物光合速率降低的原因主要是光反響受到了限制7以下與“綠葉中色素的提取和別離實驗有關(guān)的表達(dá)，正確的選項是A提取綠葉中的色素時只能用無水乙醇溶解色素B研磨葉片后立即加人碳酸鈣可防止色素被破壞C葉綠素b在層析液中的溶解度小于類胡蘿卜素D不同綠葉中的色素在濾紙條上的色帶順序不同8如圖是綠色植物光

15、合作用過程示意圖。以下與此圖相關(guān)的說法錯誤的選項是A假如A代表某構(gòu)造，那么A為類囊體B形成C、D的過程需要能量，而產(chǎn)生B的過程不需要能量C突然降低環(huán)境中CO2濃度，B的產(chǎn)生速率下降DC3中不僅有來自CO2中的碳，也有來自CO2中的氧9光合作用過程中產(chǎn)生的H和有氧呼吸過程中產(chǎn)生的H，分別用于A氧化O2和CO2B氧化CO2和O2C復(fù)原O2和C3D復(fù)原C3和O210用紙層析法別離葉綠體中的色素，四種色素擴散速度最慢和最快的分別是A葉綠素a；胡蘿卜素B葉綠素b；胡蘿卜素C胡蘿卜素；葉綠素aD胡蘿卜素；葉綠素b11在光合作用的暗反響中發(fā)生的反響過程有ACO2的固定，O2的釋放BCO2的固定，C3的復(fù)原C

16、H2O的分解，O2的釋放DCO2的固定，C5的復(fù)原二解答題共2小題12如圖甲表示發(fā)生在番茄細(xì)胞內(nèi)的生理反響過程，乙表示種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化曲線。請據(jù)圖分析答復(fù)：1甲圖中X物質(zhì)是 ；過程是在 中進(jìn)展的；過程中，能使ADP含量增多的過程是 寫標(biāo)號。2乙圖中表示番茄光合作用強度和呼吸作用強度相等的點是 ；表示積累有機物最多的點是 。一晝夜后番茄有機物的總量是增加了還是減少了？ ，原因是 。3將一株生長正常的番茄幼苗對稱葉片的一部分A遮光，另一部分B不做處理如圖丙所示，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對稱部位截取相等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB假設(shè)M=MBMA，那么M確實切含義可以描繪為 。13將某植物置于密閉的容器中，測量其CO2的吸收量與光照強度、溫度等的關(guān)系，結(jié)果如下圖請分析答復(fù)以下相關(guān)問題：1A點時該植物產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是 ，且與17相比，22條件下呼吸速率更 填“大或“小2B點光陰合速率 呼吸速率；當(dāng)植物缺鎂時，B點向 移，E點向 移3C、D兩點CO