第三單元學(xué)案12能量之源

1、學(xué)案12能量之源光與光合作用考綱要求1.光合作用的基本過程()。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素()。3.葉綠體色素的提取和分離。一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1捕獲光能的色素(1)實驗：綠葉中色素的提取和分離(紙層析法)可以利用_提取綠葉中的色素，在研磨時還應(yīng)加入少許_和碳酸鈣，其中前者有助于_，后者可防止在研磨中_被破壞。分離的原理是利用色素在層析液中的_不同，_的在濾紙上擴散的快，反之則慢。(2)色素的種類和吸收光譜色素種類顏色吸收光譜濾紙條上位置葉綠素(約占3/4)葉綠素a_主要吸收_中下層葉綠素b_類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素_主要吸收_葉黃素_中上層2.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能(1)結(jié)構(gòu)：一

2、般呈扁平的橢球形或球形，外部有雙層膜，內(nèi)部的基粒是由_堆疊而成的。(2)色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于_，與光合作用有關(guān)的酶分布在_和_。(3)功能：進行_的場所。二、光合作用的過程和應(yīng)用 2光合作用的過程(1)光反應(yīng)：場所：葉綠體的_上。條件：_、色素、酶、水等。物質(zhì)變化：將水分解為_和_，將ADP和Pi合成_。能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的_。(2)暗反應(yīng)：場所：葉綠體的_中。條件：_、H、ATP、CO2等。物質(zhì)變化CO2的固定：C5CO2_。C3的還原：2C3H _。能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)開。3光合作用的應(yīng)用：(1)光合作用強度是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造_的數(shù)量

3、。(2)影響光合作用強度的因素包括空氣中_的濃度、土壤中_和礦質(zhì)元素的多少、光的_以及溫度的高低等。4化能合成作用：(1)概念：某些細菌能夠利用體外環(huán)境中的某些_氧化時所釋放的能量來制造_的合成作用。(2)實例：硝化細菌能利用_氧化成_和_時所釋放的化學(xué)能，將_和_合成_。探究點一光合作用的過程1完善光合作用的圖解2區(qū)別光反應(yīng)和暗反應(yīng)項目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件_不需葉綠素和光，需要多種酶、ATP、H、CO2場所葉綠體的類囊體薄膜_物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解2H2O4HO2ATP的形成ADPPi能量_CO2的固定CO2C5_C3的還原2C3_能量轉(zhuǎn)化光能_ATP中活躍的化學(xué)能_實質(zhì)光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，并放出O2_

4、思維拓展1暗反應(yīng)有光無光都能進行。若光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)可持續(xù)進行一段時間，但時間不長，故晚上一般認為只進行呼吸作用，暗反應(yīng)不進行。2相同時間內(nèi)，光照和黑暗間隔處理比一直光照有機物積累的多，因為H、ATP基本不積累，利用充分；但一直光照會造成H、ATP的積累，利用不充分。3光合作用只有植物的綠色細胞和光合細菌能進行，但細胞呼吸則是所有活細胞都能進行的。4光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只供暗反應(yīng)利用，而細胞呼吸產(chǎn)生的ATP可供各項生命活動利用。5光合作用的光反應(yīng)中產(chǎn)生的H來自水的光解，用于暗反應(yīng)中C3的還原以生成(CH2O)；有氧呼吸中產(chǎn)生的H來自第一、二階段有機物的氧化，用于第三階段與O2結(jié)合生成

5、H2O，并產(chǎn)生大量ATP。6原核生物雖無葉綠體或線粒體，但也有的可進行光合作用(如藍藻)或有氧呼吸(如藍藻、根瘤菌等)。探究示例1 (2009·安徽理綜，1)葉綠體是植物進行光合作用的場所，下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是()A葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)BH2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中CCO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D光合作用的產(chǎn)物淀粉是在基質(zhì)中合成的聽課記錄：探究點二影響光合作用的因素及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用1光照強度(1)曲線分析：A點：光照強度為0，此時只進行_，釋放的CO2量可表示此時_的強度。AB段：隨光照強度增強，光合作用強度_，CO2釋放量_

6、，這是因為_。B點所示光照強度為_。此點的代謝特點是：_ _。光照強度只有在B點以上時，植物才能正常生長。BC段：表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。C點所示光照強度為_。(2)應(yīng)用：陰生植物的B點_，C點_，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用_；適當(dāng)_光照強度可增加大棚作物產(chǎn)量。2CO2濃度(1)曲線分析：圖1中A點表示_的CO2濃度，即CO2補償點；圖2中的A點表示進行光合作用所需CO2的_。圖1和圖2中的B和B點都表示_。(2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高_。3溫度(1)

7、曲線分析：溫度主要是通過影響與_而影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：依據(jù)此曲線分析冬天溫室栽培應(yīng)該_ _，從而保證植物有機物的積累。思維拓展在分析以上單因子對光合作用的影響時，不僅要關(guān)注曲線的走勢，還要注意幾個關(guān)鍵點，尤其是補償點和飽和點，以及飽和點前和飽和點后的主要限制因子。一般來說，飽和點前的限制因子就是橫坐標(biāo)表示的因子，飽和點后的限制因子主要是橫坐標(biāo)表示的因子以外的因子。探究示例2(2011·南京模擬)下列曲線圖均表示光合作用與某些影響因素的關(guān)系。在下列各選項中，不正確的是()A圖中的X因素可表示CO2濃度，植物在較強光照時的a點值一般要比在較弱光照時的低B圖中，陰生植物的b點值一

8、般比陽生植物的低C圖中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2濃度，當(dāng)光照強度小于c值時，限制光合速率增加的主要因素是光照強度D圖中Y因素最有可能代表光照強度聽課記錄：實驗探究綠葉中色素的提取與分離實驗1實驗原理(1)各種色素都能溶解在_中形成溶液，使色素從生物組織中脫離出來。(2)各種色素都能溶解在層析液中，但在層析液中的溶解度_：溶解度_的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得_，反之則_，所以不同色素可以在濾紙上因_而分開，各種色素分子在濾紙上可形成不同的色素帶。2.實驗流程觀察結(jié)果：濾紙條上色素帶有四條，如圖：思維拓展1提取綠葉中色素的關(guān)鍵(1)葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要迅

9、速、充分以保證提取較多的色素。(2)濾液收集后，要及時用棉塞將試管口塞緊，以防止濾液揮發(fā)。(3)稱取綠葉的質(zhì)量和加入無水乙醇的體積要適當(dāng)，以保證提取液的濃度。2分離綠葉中色素的關(guān)鍵(1)濾液細線不僅要細、直，而且要含有較多的色素，因此要在濾液干后，重復(fù)畫12次。(2)濾紙上的濾液細線不能觸及(或沒入)層析液，否則會使濾液中的色素溶解于層析液中，濾紙條上得不到色素帶，使實驗失敗。3要提取綠色植物葉肉細胞葉綠體中的色素，至少要破壞1層細胞膜、2層葉綠體膜，共3層生物膜(3層磷脂雙分子層或6層磷脂分子)。要將葉肉細胞中色素完全提取，還需加上1層液泡膜。探究示例3 (2010·南通模擬)如圖

10、是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況，以下說法正確的是()A提取色素時加入碳酸鈣是為了防止濾液揮發(fā)B水稻在收獲時節(jié)，葉片中色素量的變化是(甲乙)(丙丁)C四種色素都能溶解在層析液中，乙色素的溶解度最大D四種色素中，丙和丁主要吸收紅光聽課記錄：題組一光合作用的色素和過程1下列關(guān)于葉綠體中色素的敘述，正確的是(多選)()A色素的提取與分離實驗中濾紙條上的色素帶從上到下最寬的是第3條B研磨液要用濾紙過濾，盛放濾液的小試管要及時用棉塞塞緊C葉綠體中的色素只分布在類囊體薄膜上D葉綠素主要吸收藍紫光和紅光2下圖表示德國科學(xué)家薩克斯的實驗，葉片光照24 h后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的部位不

11、呈藍色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色。本實驗證明()光合作用需要二氧化碳光合作用需要光光合作用需要葉綠素光合作用放出氧氣光合作用產(chǎn)生淀粉A B C D3(2011·蘇州模擬)如圖為葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)圖，下列關(guān)于其結(jié)構(gòu)與功能的敘述，不正確的是()A和均為選擇透過性膜B光反應(yīng)的產(chǎn)物有O2、H、ATP等C上的反應(yīng)需要光，不需要酶，上的反應(yīng)不需要光，需要多種酶D光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能在上進行，活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能在中完成4(2010·汕尾調(diào)研)下列關(guān)于光合作用的敘述中，正確的是()A暗反應(yīng)在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行B光合作用產(chǎn)生的葡萄糖中的碳和氧都來自于二氧化碳C光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP可

12、以用于暗反應(yīng)，也可以用于其他生命活動D光反應(yīng)只進行能量代謝，不進行物質(zhì)代謝；暗反應(yīng)則剛好相反題組二影響光合作用的因素5(2011·西安安鐵一中高三期中)科學(xué)家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一種植物光合作用強度的影響，得到實驗結(jié)果如下圖。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是()A光照強度為a時，造成曲線和光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同B光照強度為b時，造成曲線和光合作用強度差異的原因是溫度不同C光照強度為ab時，曲線、光合作用強度隨光照強度升高而升高D光照強度為ac時，曲線、光合作用強度隨光照強度升高而升高6如圖表示葉片光合速率與葉肉細胞間隙中CO2濃度的關(guān)系，下列有關(guān)敘述正確的是

13、(多選)()ABC段的斜率與葉綠體內(nèi)固定CO2的酶活性呈正相關(guān)B溫室效應(yīng)能提高植物光合速率C當(dāng)CO2濃度低于b時，植物不進行光合作用D當(dāng)CO2濃度高于s時，Pm值主要受光反應(yīng)速率的限制7(2010·廣州調(diào)研)下圖為高等綠色植物光合作用圖解，以下說法正確的是()A是光合色素，分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中B是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段C是三碳化合物，能被氧化為(CH2O)D是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成題 號1234567答 案8.請回答與光合作用有關(guān)的問題：(1)甲、乙、丙三種植物光合作用強度與光照強度的關(guān)系如下圖所示，據(jù)圖回答：強光下上述三種植物固定CO2能力最強的植物是_。乙植物達

14、到最大光合作用強度所需的最低光照強度是_(a、b、c、d)。當(dāng)光照強度從a到b時，_植物光合作用強度增加的最快。(2)植物光合作用產(chǎn)生的O2來自H2O，還是來自CO2？請寫出簡單實驗思路證明你的結(jié)論。_。學(xué)案12能量之源光與光合作用課前準(zhǔn)備區(qū)一、1.(1)無水乙醇二氧化硅研磨充分色素溶解度溶解度大(2)藍綠色黃綠色紅光和藍紫光最下層橙黃色黃色藍紫光最上層2(1)類囊體(2)類囊體薄膜上類囊體薄膜基質(zhì)中(3)光合作用二、2.(1)類囊體薄膜光能O2HATP化學(xué)能(2)基質(zhì)酶2C3(CH2O)C5有機物中穩(wěn)定化學(xué)能3(1)糖類(2)CO2水分強弱4(1)無機物有機物(2)氨亞硝酸硝酸CO2H2O糖

15、類課堂活動區(qū)探究點一12H2O色素CO2ADPPiCH2O2需葉綠素和光、酶、水葉綠體的基質(zhì)ATP2C3(CH2O)C5H2OATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能同化CO2形成(CH2O)探究示例1D葉綠體中的色素主要分布在類囊體薄膜上，H2O在光下分解的過程也是在類囊體薄膜上進行的，CO2的固定和淀粉的合成發(fā)生在暗反應(yīng)中，在葉綠體的基質(zhì)中進行。探究點二1(1)細胞呼吸細胞呼吸逐漸增強逐漸減少細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用光補償點光合作用強度等于細胞呼吸強度光飽和點(2)前移較低光能提高2(1)光合作用速率等于細胞呼吸速率時最低濃度CO2飽和點(2)光能利用率3(1)光合作

16、用有關(guān)酶的活性(2)白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細胞呼吸探究示例2D實驗探究1(1)有機溶劑(無水乙醇等)(2)不同大快慢擴散速度不同25 gSiO2CaCO3無水乙醇尼龍布棉塞塞嚴(yán)干燥試管長和寬剪去兩角剪去兩個角毛細吸管待濾液干濾液細線軟木塞層析液橙黃色黃色藍綠色黃綠色探究示例3B本題考查對綠葉中色素的提取和分離實驗的理解。根據(jù)圖示中不同色素的擴散距離可以判斷出乙為葉綠素a，甲為葉綠素b，丙為葉黃素，丁為胡蘿卜素。A項加入碳酸鈣的目的是保護色素，防止色素被破壞；C項在層析液中溶解度最大的是胡蘿卜素；D項丙、丁主要吸收的是藍紫光；衰老葉片中葉綠素被破壞

17、，使得葉片中(甲乙)(丙丁)，所以B項正確。思路導(dǎo)引解答該題要從以下方面入手：熟習(xí)色素提取與分離的方法、原理、注意事項，色素的種類及可吸收的主要色素，落葉、衰老葉片色素含量的變化。構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)葉綠體葉綠體類囊體薄膜光、色素、酶水的光解和ATP的形成光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP活躍化學(xué)能葉綠體基質(zhì)多種酶CO2的固定ATP中活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?CH2O)為中穩(wěn)定化學(xué)能H、ATPADPPi光照、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等課后練習(xí)區(qū)1ACD研磨液要用脫脂棉進行過濾，而不能用濾紙，若用濾紙，色素分子不能通過濾紙而沾在濾紙上，得不到含有色素的濾液。2C光照一段時間，葉片裸露的部分進行光合作用，脫色后用碘液處理變藍，說

18、明有淀粉生成；有錫箔覆蓋的位置因無光照，不能進行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘液處理不變藍，說明光合作用需要光，沒有光就不能進行光合作用。方法點撥由薩克斯的實驗設(shè)計，可得出兩上實驗結(jié)論：(1)光是光合作用的必要條件(葉片遮光部分為實驗組，見光部分為對照組)。(2)淀粉是光合作用的產(chǎn)物(葉片遮光部分為對照組，見光部分為實驗組)。所以表面看是由一組對照實驗得出了兩個結(jié)論，實質(zhì)上仍為一組對照實驗只能得出一個結(jié)論。3C光反應(yīng)階段中，ATP的生成需要酶。4B本題考查對光合作用過程的理解。A項暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)；C項光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)，為C3還原提供能量，不能用于其他生命活動；D項光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程都存在能量代謝和物質(zhì)代謝。5D在二氧化碳濃度和溫度一定的情況下，植物光合作用的強度隨光照強度的增加而增強，達到一定的光照強度后，光合作用速率不再隨光照強度的增強而加快。分析圖中曲線可知：曲線、的差異是溫度不同，而其他條件相同，說明、曲線的差異是由溫度不同而造成的；曲線、的差異是由二氧化碳濃度的不同造成的。規(guī)律方法坐標(biāo)曲線圖中限制因素的判斷：在曲線上升階段，其限制因素為橫坐標(biāo)所表示的因子；當(dāng)曲線達到最大值后，限制因素就要從內(nèi)部因素和外部因素兩個方面考慮。6ABDCO2濃度低于b時，植物的光合速率小于呼吸速率，故C錯。7B根據(jù)光合作用圖解可知，圖中是光合色素