人教版教學(xué)光合作用的原理及應(yīng)用學(xué)案

1、第四節(jié) 光合作用的原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)學(xué)案（五）知識(shí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述化能合成作用2.理解影響光合作用強(qiáng)度因素及應(yīng)用3.嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素知識(shí)點(diǎn)一化能合成作用的知識(shí)一、化能合成作用的概念：少數(shù)細(xì)菌利用體外環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化過(guò)程中釋放的能量，將CO2等無(wú)機(jī)物變成有機(jī)物。這些細(xì)菌屬于 （自養(yǎng)/異養(yǎng)型）生物，例如 細(xì)菌1、土壤中硝化細(xì)菌的化能合成作用體外：2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2 2HNO3+能量 硝化細(xì)菌體內(nèi)： 酶、能量 CO2+H2O （CH2O）+O22、光合作用和化能合成作用的異同點(diǎn):相同點(diǎn)：都是將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身組成物質(zhì)。不同點(diǎn)：光合作用，利用光能

2、；化能合成作用，利用無(wú)機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能知識(shí)點(diǎn)二對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響因素及應(yīng)用一光合作用強(qiáng)度表示方法單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量;單位時(shí)間內(nèi)光合作用固定CO2的量;單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生O2的量二對(duì)光和作用強(qiáng)度的影響因素（一）內(nèi)部因素：1.植物種類不同2.同一植物在不同的發(fā)育階段3.同一植物不同部位4.同一葉片的不同發(fā)育時(shí)期（二）外部因素1.光1）光照強(qiáng)度：曲線分析（戊圖）：A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放CO2量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段表明光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用逐漸加強(qiáng)，CO2的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用；而到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作

3、用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)(植物白天的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物才能正常生長(zhǎng))。BC段表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了，稱C點(diǎn)為光飽和點(diǎn)。CO2O2CO2O2CO2O2O2CO2CO2O2CO2O2甲： 條件下，只進(jìn)行 乙： 條件下，細(xì)胞呼吸 光合作用丙： 條件下，細(xì)胞呼吸 光合作用丁： 條件下，細(xì)胞呼吸 光合作用光照強(qiáng)度AOCCO2吸收量B戊CO2釋放量A點(diǎn)表示 B點(diǎn)表示 C點(diǎn)表示 AB段表示 BC段表示 C點(diǎn)之后表示 疑難點(diǎn)撥：下圖表示光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，完成圖下方（或圖右側(cè)）的填空，并將甲、乙、丙、丁標(biāo)記在戊圖中。有關(guān)計(jì)算：光合作用

4、產(chǎn)生的有機(jī)物量 =實(shí)測(cè)有機(jī)物積累量+細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量光合作用實(shí)際吸收CO2=實(shí)際測(cè)的CO2吸收量+細(xì)胞呼吸釋放CO2量光合作用實(shí)際釋放O2=實(shí)際測(cè)的O2釋放量+細(xì)胞呼吸消耗O2量總光合速率=凈光和速率+呼吸速率應(yīng)用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低，如上圖虛線所示。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配，延長(zhǎng)光合作用時(shí)間如輪作、增加光合作用面積如合理密植。 2）光質(zhì)不同影響光合速率，白光為復(fù)色光，光合作用能力最強(qiáng)。單色光中紅光作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差。應(yīng)用：對(duì)溫室大棚用無(wú)色透明玻璃。、若要降低光合作用則用有色玻璃，如用紅色玻璃，則透紅光吸收其它波長(zhǎng)的光，光合能力較白光弱，但較其它單色光強(qiáng)。3

5、）日變化（光照時(shí)間），光合速率在一天中有變化2溫度溫度可以通過(guò)影響暗反應(yīng)的酶促反應(yīng)來(lái)影響光合作用；在一定范圍內(nèi)隨溫度的提高，光合作用加強(qiáng)；溫度過(guò)高時(shí)也會(huì)影響酶的活性，使光合作用強(qiáng)度減弱。應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)晝夜溫差。植物“午休”原因之一。3CO2濃度、含水量和礦質(zhì)元素(如左上圖所示) CO2是植物進(jìn)行光合作用暗反應(yīng)的原料，只有當(dāng)環(huán)境中的CO2達(dá)到一定濃度時(shí)，植物才能進(jìn)行光合作用。植物能夠進(jìn)行光合作用的最低CO2濃度稱為CO2的補(bǔ)償點(diǎn)，即在此CO2濃度條件下，植物通過(guò)光合作用吸收的CO2與植物呼吸作用釋放的CO2相等。但達(dá)到一定濃度后，光合作用強(qiáng)度就不再增加或增加很少，這時(shí)的CO2濃度稱為C

6、O2的飽和點(diǎn)。適當(dāng)提高室內(nèi)CO2的濃度如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥、通風(fēng)水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。水分還能影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)（如夏季的“午休”現(xiàn)象）。應(yīng)用：預(yù)防干旱；適時(shí)適量灌溉。礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用，如Mg是葉綠素的組成成分，N是光合酶的組成成分，P是ATP分子的組成成分等等，應(yīng)用：合理施肥，適時(shí)適量地施肥4.多因子對(duì)光合作用速率影響的分析（如圖所示）曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。到Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提

7、高圖示中的其它因子的方法。隨堂練習(xí) 1.下列關(guān)于光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述正確的是（ ）A.光合作用和細(xì)胞呼吸總是同時(shí)進(jìn)行的 B.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于呼吸作用C.光合作用形成的糖類在細(xì)胞呼吸中被利用 D.光合作用與細(xì)胞呼吸分別在植物的葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中進(jìn) 2下圖為探究CO2是否為植物光合作用原料的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。其中a為實(shí)驗(yàn)裝置，b為對(duì)照裝置。有關(guān)用塑料袋扎緊花盆的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是（ ） A確保植株與外界空氣進(jìn)一步隔絕 B排除土壤中微生物代謝活動(dòng)的干擾 C防止NaOH溶液對(duì)植物根系的影響 D避免土壤中自養(yǎng)微生物光合作用形成淀粉3下圖甲表示某種植物光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖乙表示該植物

8、葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(圖中M和N代表兩種氣體)。據(jù)圖判斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(注：不考慮無(wú)氧呼吸)()A甲圖中的縱坐標(biāo)數(shù)值即為乙圖中的m3B在甲圖中的a點(diǎn)時(shí)，乙圖中不存在的過(guò)程是m3、m4、n3、n4C在甲圖中c點(diǎn)時(shí)，乙圖中不存在的過(guò)程是m2、m3、n2、n3D甲圖中e點(diǎn)以后，乙圖中n4不再增加，其主要原因是m1值太低解析：選D甲圖中的縱坐標(biāo)數(shù)值表示二氧化碳的吸收量，即為乙圖中的m3；在甲圖中的a點(diǎn)時(shí)，植物細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用，因而乙圖中不存在的過(guò)程是m3、m4、n3、n4；在甲圖中c點(diǎn)時(shí)，植物細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度，因而乙圖中不存在的過(guò)程是m2、m3、n2、n3；甲圖中e

9、點(diǎn)以后，乙圖中n4不再增加，其主要原因是m3值(從外界吸收的二氧化碳)太低。4. 請(qǐng)回答下列有關(guān)光合作用的問(wèn)題。 光合作用受到溫度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度的影響。其中，光照強(qiáng)度直接影響光合作用的 過(guò)程；二氧化碳濃度直接影響光合作用的 過(guò)程。 甲圖表示在二氧化碳充足的條件下，某植物光合速度（率）與光照強(qiáng)度和溫度的關(guān)系。 在溫度為10，光照強(qiáng)度大于 千勒克斯時(shí)，光合速度（率）不再增加。當(dāng)溫度為30，光照強(qiáng)度小于L3千勒克斯時(shí)，光合速度（率）的限制因素是 。 根據(jù)甲圖，在乙圖的坐標(biāo)上標(biāo)出光照強(qiáng)度為L(zhǎng)2千勒克斯，溫度分別為10、20和30時(shí)的光和速度（率）。CO2濃度aObCO2吸收速率丙甲光照強(qiáng)度（

10、千勒克斯）L130O光合速度（率）24682010L2L3乙溫度（）10O光合速度（率）24682030光照強(qiáng)度aOc光合作用強(qiáng)度bd甲乙丙丁 丙圖表示在適宜光照強(qiáng)度下測(cè)定的葉片光合作用（以CO2吸收速率表示）與CO2濃度的關(guān)系。若適當(dāng)增大光照強(qiáng)度，則a點(diǎn)和b點(diǎn)如何移動(dòng)？ ，若適當(dāng)降低光照強(qiáng)度，則a點(diǎn)和b點(diǎn)如何移動(dòng)？ 。 據(jù)丁圖回答、三個(gè)小問(wèn)題。 強(qiáng)光下上述三種植物固定能力最強(qiáng)的植物是 。 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）。 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。答案：光反應(yīng)、暗反應(yīng) L1 光照強(qiáng)度 a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 a點(diǎn)右移，b點(diǎn)左移 甲 c

11、 甲5.下圖中的甲、乙兩圖為晝夜中某作物植株對(duì)CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：甲圖乙圖（1）甲圖曲線中C點(diǎn)和正點(diǎn)（外界環(huán)境中CO2濃度變化為零）處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？ （2）根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的 段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是 點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是 點(diǎn)。（3）乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。（4）乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)?。6(28分)下圖1表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)

12、生理過(guò)程，AE表示物質(zhì)，表示過(guò)程。圖2的實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)探究消過(guò)毒的小麥種子在萌發(fā)過(guò)程中的細(xì)胞呼吸方式(假定：葡萄糖為種子細(xì)胞呼吸過(guò)程中的唯一底物)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)圖1中，產(chǎn)生物質(zhì)B的過(guò)程和的酶分別存在于細(xì)胞的_、_。(2)圖2實(shí)驗(yàn)裝置乙中，KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是_。實(shí)驗(yàn)裝置甲中，清水中放置筒狀濾紙的目的是_。(3)若實(shí)驗(yàn)后，乙裝置的墨滴左移，甲裝置的墨滴不動(dòng)，則小麥種子萌發(fā)的過(guò)程中進(jìn)行的細(xì)胞呼吸方式是_；若實(shí)驗(yàn)后，乙裝置的墨滴左移，甲裝置的墨滴右移，則小麥種子萌發(fā)的過(guò)程中進(jìn)行的細(xì)胞呼吸方式是_。(4)為校正裝置甲、乙中因物理因素引起的氣體體積變化，還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置。對(duì)照裝置應(yīng)如何設(shè)置？_。解析：圖1是細(xì)胞呼吸的全過(guò)程，A、B、C、D、E分別表示丙酮酸、二氧化碳、H、氧氣、酒精；圖2是教材探究酵母菌呼吸方式的變式圖，甲中測(cè)定的是裝置中CO2和O2兩種氣體體積的凈變化，乙中測(cè)定的是消耗O2的體積。對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是排除外界環(huán)境條件的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體(2)增大吸收二氧化碳的面積消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾(3)有氧呼吸有氧呼吸和無(wú)氧呼吸(4)將甲、乙兩裝置中萌發(fā)的小麥種子換成等量的煮