教學(xué)設(shè)計(jì)：光合作用的原理和應(yīng)用

光合作用的原理和應(yīng)用〈教學(xué)設(shè)計(jì)〉學(xué)習(xí)目標(biāo)：光合作用的過程和原理光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系影響光合作用速率的環(huán)境因素光合作用原理的應(yīng)用光合自養(yǎng)型和化能自養(yǎng)型重點(diǎn)：光合作用的過程和原理影響光合作用速率的環(huán)境因素難點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素●預(yù)習(xí)檢測1、光合作用的概念：光合作用是指綠色植物通過，利用，把和轉(zhuǎn)化成儲存著，并釋放出的過程。2．光反應(yīng)階段是光合作用的第階段中的化學(xué)反應(yīng)，必須有才能進(jìn)行、，它的化學(xué)反應(yīng)是在上進(jìn)行的。3．暗反應(yīng)階段是光合作用的第階段中的化學(xué)反應(yīng)，都可以進(jìn)行。它的化學(xué)反應(yīng)是在上進(jìn)行的。4．能把無機(jī)物制造成有機(jī)物并儲存能量的生物，屬于生物；不能利用無機(jī)物制造有機(jī)物，只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身生命活動的生物，屬于生物。5．自然界中少數(shù)種類的，可以利用體外環(huán)境中的某些時所釋放的來制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用?！窆夂献饔玫陌l(fā)現(xiàn)過程1771年，普里斯特利(英)：（1）將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物置于密閉玻璃內(nèi)；（2）將小鼠與綠色植物置于密閉玻璃內(nèi)。1771年，普里斯特利(英)：（1）將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物置于密閉玻璃內(nèi)；（2）將小鼠與綠色植物置于密閉玻璃內(nèi)。實(shí)驗(yàn)一過程實(shí)驗(yàn)一過程（1）蠟燭不易熄滅；（2）小鼠才；易窒息。實(shí)驗(yàn)一現(xiàn)象（1）蠟燭不易熄滅；（2）小鼠才；易窒息。實(shí)驗(yàn)一現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)—結(jié)論1779年，英格豪斯（荷蘭）做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)二過程1779年，英格豪斯（荷蘭）做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)二過程實(shí)驗(yàn)二現(xiàn)象普里斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功。實(shí)驗(yàn)二現(xiàn)象普里斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功。實(shí)驗(yàn)二結(jié)論實(shí)驗(yàn)二結(jié)論實(shí)驗(yàn)三過程1864年，薩克斯（德）將綠色植物葉片處理后，一半遮光，另一半暴光，后經(jīng)碘蒸氣處理。實(shí)驗(yàn)三過程1864年，薩克斯（德）將綠色植物葉片處理后，一半遮光，另一半暴光，后經(jīng)碘蒸氣處理。（1）遮光部分顏色不變；（2）曝光部分顏色變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)三現(xiàn)象（1）遮光部分顏色不變；（2）曝光部分顏色變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)三現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)三結(jié)論實(shí)驗(yàn)三結(jié)論1880年，恩格爾曼(德)將載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片置于沒有空氣的黑暗環(huán)境中：（1）用極細(xì)光束照射水綿；（2）裝片完全暴露于光下。1880年，恩格爾曼(德)將載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片置于沒有空氣的黑暗環(huán)境中：（1）用極細(xì)光束照射水綿；（2）裝片完全暴露于光下。實(shí)驗(yàn)四過程實(shí)驗(yàn)四過程（1）好氧細(xì)菌集中在葉綠體被光束照射的部位附近；（2）好氧細(xì)菌集中在葉綠體所有受光的部位。（1）好氧細(xì)菌集中在葉綠體被光束照射的部位附近；（2）好氧細(xì)菌集中在葉綠體所有受光的部位。實(shí)驗(yàn)四現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)四現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)四結(jié)論實(shí)驗(yàn)四結(jié)論1939年，魯賓和卡門（美）利用同位素標(biāo)記法研究光合作用：（1）向第一組植物提供H21939年，魯賓和卡門（美）利用同位素標(biāo)記法研究光合作用：（1）向第一組植物提供H2O和CO2；（2）向第二組植物提供H218O和CO2。實(shí)驗(yàn)五過程實(shí)驗(yàn)五過程（1）第一組釋放的氧全是O2（1）第一組釋放的氧全是O2；（2）第二組釋放的氧全是18O2。實(shí)驗(yàn)五現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)五結(jié)論實(shí)驗(yàn)五結(jié)論20世紀(jì)40年代，卡爾文（美）用20世紀(jì)40年代，卡爾文（美）用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測其放射性。實(shí)驗(yàn)六過程實(shí)驗(yàn)六過程卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論●光合作用圖解●完成下列表格光反應(yīng)暗反應(yīng)進(jìn)行場所必需條件物質(zhì)轉(zhuǎn)變能量轉(zhuǎn)變聯(lián)系●光合作用的概念：綠色植物通過利用把CO2和H2O轉(zhuǎn)變成貯藏的有機(jī)物，并釋放出的過程。●完成下列表格條件停止光照CO2供應(yīng)不變突然光照CO2供應(yīng)不變光照不變停止CO2供應(yīng)光照不變CO2過量供應(yīng)C3C5[H]、ATPC6H12O6合成量●光合作用中的有關(guān)計(jì)算規(guī)律1、光合O2生產(chǎn)量=呼吸消耗量O2+實(shí)測O2釋放量2、光合實(shí)際CO2消耗量=呼吸CO2生產(chǎn)量+實(shí)測CO2吸收量3、光合中C6H12O6實(shí)際生產(chǎn)量=光和凈生產(chǎn)C6H12O6量+呼吸消耗C6H12O6量●完成下列表格類型代謝特征舉例自養(yǎng)生物光能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型異養(yǎng)生物●例題練習(xí)例1、普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi)，結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時期，但后來有人重復(fù)這個實(shí)驗(yàn)，有的成功，有的卻不能成功。以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法，不正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)并不科學(xué)，沒有可重復(fù)性B．該實(shí)驗(yàn)的成敗與否，要看是否將裝置置于陽光下C．該實(shí)驗(yàn)說明光合作用釋放的氧與小白鼠需要的氧達(dá)到了平衡D．該實(shí)驗(yàn)說明光合作用需要的CO2與小白鼠呼出的CO2達(dá)到了平衡例2、下列事件出現(xiàn)的先后順序是()①德國科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉；②美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法證明：光合作用釋放的氧全部來自參加反應(yīng)的水；③英國科學(xué)家普利斯特利指出植物可以更新空氣；④德國科學(xué)家恩格爾曼用水綿做光合作用實(shí)驗(yàn)證明：氧是由葉綠體釋放出來，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。A．①③②④B．④③②①C．③①④②D．①②③④例3、光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。下列有關(guān)敘述正確的是()A．光反應(yīng)不需要酶，暗反應(yīng)需要酶B．光反應(yīng)消耗水，暗反應(yīng)消耗ATPC．光反應(yīng)固定CO2，暗反應(yīng)還原CO2D．光反應(yīng)儲存能量，暗反應(yīng)釋放能量例4、下列結(jié)構(gòu)在光下不能產(chǎn)生ATP的是()A．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)膜C．葉綠體的類囊體D．線粒體的內(nèi)膜例5、葉面系數(shù)是單位土地面積上的植物葉面積數(shù)。據(jù)測定，當(dāng)葉面系數(shù)為1時，葉片所吸收的光能約占全部光能的20％，當(dāng)葉面系數(shù)為4時，吸收光能約占全部光能的70％。這表明，合理密植，適當(dāng)增加葉面系數(shù)()A．農(nóng)作物產(chǎn)量會隨葉面系數(shù)的增長而無限增長B．充分利用光能，可使植物充分地進(jìn)行光合作用C．使葉片相互重疊、遮擋，降低光能利用率D．使植物的光合作用和細(xì)胞呼吸都增強(qiáng)，所以不能提高農(nóng)作物產(chǎn)量例6、自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的根本區(qū)別是()A．能否利用光能B．能否將有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)C．能否利用化學(xué)能D．能否將簡單的無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物例7、硝化細(xì)菌通過化能合成作用形成有機(jī)物，需要下列哪種環(huán)境條件()A．具有NH3和氧B．具有NH3及缺氧C．具有硝酸和氧D．具有硝酸及缺氧●課堂練習(xí)1．葉綠體中的色素把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存在A．DNA中B．三磷酸腺苷中C．RNA中D．二磷酸腺苷中4．光合作用產(chǎn)生的[H]與呼吸作用產(chǎn)生的[H]，分別用于A．都用于還原CO2B．都用于還原O2C．前者還原O2，后者還原CO2D．前者還原CO2，后者還原O25．在實(shí)驗(yàn)中，薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時的目的是A．將葉片中的水分消耗掉B．將葉片中原有的淀粉消牦掉C．增加葉片的呼吸強(qiáng)度D．提高葉片對光的敏感度6．下列措施中，不會提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是A．增大CO2的濃度B．增強(qiáng)光照強(qiáng)度C．增大O2的濃度D．調(diào)節(jié)室溫7．在光合作用的實(shí)驗(yàn)室里，如果所有的水中有%的水分子含18O，二氧化碳中有％的二氧化碳分子中含18O，那么，植物進(jìn)行光合作用釋放的氧氣中，含18O的比例為A．％B．％C．％D．％8．在光照充足的情況下，給綠色植物供應(yīng)18O制備的水，過—段時間18O最有可能存在于A．在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B．在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C．在植物體內(nèi)的脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉中均可發(fā)現(xiàn)D．在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)●課下練習(xí)1．生長旺盛的葉片，剪成5mm見方的小塊，抽去葉內(nèi)的氣體，做下列處理（見圖及圖注），這四個處理中，沉人底部的葉片小塊最先浮起的是2．如圖所示甲是在有光照條件下驗(yàn)證O2是否由綠色植物釋放出來的裝置，乙和丙是另外兩個裝置，通常可作為甲的對照實(shí)驗(yàn)裝置的是A．只有乙B．只有丙C．乙和丙都是D．乙和丙都不是3．如圖所示在一定光照條件下，溫度對植物光合作用量(a)。與細(xì)胞呼吸量(b)的影響曲線圖(通過測定CO2量而獲得)。下列敘述中正確的是A．該植物在25℃左右時，重量增加最大B．該植物在20℃與30℃時，重量增加相同C．該植物在40℃時重量減少D．該植物在25℃時，重量增加是在5℃時的8倍4．如圖所示是測定金魚藻光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置，表中數(shù)據(jù)是在適宜(恒定)溫度條件下，改變光源與燒杯距離測得的金魚藻放出的氣泡數(shù)。請仔細(xì)分析后回答下列問題：（1）請將表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)圖光源與燒杯間的距離（cm）1015202530354045氣泡數(shù)（個/min2）從圖或表中可以得出的結(jié)論是