必修一第五章第4节 能量之源光与光合作用教案.docx

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1、上课时间年月一日第课时总课时课题第五章细胞的能量供给和利用第四节能量之源一一光与光合作用教学目标1 .说出绿叶中色素的种类和作用。2 .说出叶绿体的结构和功能。3 .说明光合作用以及对它的认识过程。4 .尝试探究影响光合作用强度的环境因素。5 .说出光合作用原理的应用。6 .简述化能合成作用。教方学法讲述与学生练习、讨论相结合教材分析重点(1)绿叶中色素的种类和作用。(2)光合作用的发现及研究历史。(3)光合作用的光反响、暗反响过程及相互关系。(4)影响光合作用强度的环境因素。难点(1)光反响和暗反响的过程。(2)探究影响光合作用强度的环境因素。教具教案引入：光合作用对自然界的意义：生成氧气，

2、进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。问题讨论：有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色光的灯管。问题：用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用有影响吗？答：用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。问题：为什么不使用绿色的塑料薄膜或者补充绿色光源？答：因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。导者：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获

3、光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？一、实验：探究光合色素的的种类A.色素分布：色素分布在内囊体的薄膜上，色素可以吸收、传递、转化光能(少数处于特殊状态的叶绿素a能够吸收光能，还能使光能转化成电能。)主要吸收蓝紫光色素的提取与别离剪碎，加少注SQ2和CaCo3tH.fggSfeDHA4讦I/胡萝卜素性黄色JXE耿已承fRX邛已“jj-1兀刀、A1j过速力口IOmI无水乙爵J速研厝一色素滤液一棉塞封口叶黄素黄色制备液纸条：取十燥处理过的定性滤纸，将其契成长与点略叶绿素a蓝绿色（最宽,含量最大）小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪去两J角，在距这一端1Cm处用铅笔画一条细的横线J用毛细吸管吸取滤液敢

4、第U画滤液细线1画线叶绿素b黄绿色I干燥后，重复画23次分离色素：将适量的层析液倒入试管中插入滤纸条II（有滤液细线的一端朝下），随后用棉塞塞装试管管口原理：叶绿体色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液扩散速度快,反之那么慢，即可分开（溶解度：胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b）*CaC03的作用：保护色素（叶绿体环境是偏碱性，而细胞质中含酸性物质）Si02的作用：充分研磨二、光合作用的探究历程11W适物生长所需的物质来自何处？亚里士多德（AristotIe）一、1627年比利时科学家海尔蒙特开始时5年后实验前后的差值柳树的质量2.27kg76.7kg+74.43kg干土的质量90kg89.

5、9k-0.1kg*结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。观点：植物体由“土壤汁”构成，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤.结论：植物可以更新污浊的空气问题：为什么要把绿叶放在黑暗处放置一昼夜？答：防治绿叶原本存在的淀粉的影响实验结果。提问：由此得出什么结论？结论：植物在光下产生了淀粉三、1779年荷兰的科学家英格豪斯结论：植物体只有在光下才能更新污浊的空气。BM.MjII1四、1864年德国的植物学家萨克斯采用碘液检测淀粉的方法进行实验五880年美国科学家恩格尔曼的水绵实验I1结论：氧是由叶绿体释放出来的；叶绿体是绿色植物光合作用的场所。结论：光合作用产生的氧气全部来自水小资料：

6、水绵是常见的淡水藻类,每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接成的。水绵最明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。三、光合作用1概念：绿色植物利用光能将水和二氧化碳转变成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程。2.光合作用的过程：1、光反响：条件：光，色素，酶场所：叶绿体基粒的类囊体薄膜上过程：（物质变化）水的光解12H20先24H+O2光合磷酸化（ATP的合成）ADP+Pi+能量*ATP能量变化：光能转变为活泼的化学能2、暗反响：条件：H、ATP、酶场所：叶绿体基质过程：二氧化碳的固定6C02+6C5512C3三碳化合物的复原12G+24H+ATP-C6H12O6+6H20+6Cs物质变

7、化：CO2C3（CH2O）ATPADP+Pi光合作用总反响式：6C02+12H20,-一6H12O6+6O2+6H2O能量变化：ATP中活泼的化学能转变为有机物中稳定的化学能。2 .光反响与暗反响比拟项目光员5反安部位叶媒体若粒片层结构蹲限上叶嫌体基禽中条件把色案、水多ECO2的质表化水的光H：12H2O-24(H)6O2ATP的光或：ADPP1处量fATPCO2的固定：CO2C5-X3C3的还属：X324(H*ATP-C6H12O66H/)ADPPi花量特目光宏-ATP中活跃的化学能ATP活歌的化学走-有机初中稳定的化学重联系光皮皮树度座鹿谷了物扃HWJHATP:零度15是光反皮的缗缪，弊畀

8、成构扃和H的转化.影响光合作用的因素（光照强度、光照面积、温度、二氧化碳浓度、矿质元素、水）（1）光照强度：光合作用随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。在一定光照强度范围内，增加光照强度可提商光合作用速率。曲线分析：A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸，释放C（h量说明此时的呼吸强度。AB段说明光照强度加强，光合作用逐渐加强。C02的释放量逐渐减少，有一局部用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的C02全部用于光合作用，即光合作用强度“细胞呼吸强度，称B点对应的光照强度为光补偿点（植物白天的光照强度在光补偿

9、点以上，植物才能正常生长）。BC段说明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点对应的光照强度为光饱和点。应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比拟低，如上图虚线表示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培防止高温等都与光补偿点有关。（2）光照面积（如下图）曲线分析：OA段说明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。OB段说明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量（OC段）不断增加，所

10、以干物质积累不断降低（BC段）。应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，防止徒长。光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。日变化，光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符。光照时间越长，产生的光合产物越多。(3)温度：光合作用的光反响和暗反响是薛促反响，温度直接影响薛的活性，从而影响光合速率。温度过高，还会影响植物叶片气孔开度，影响C02供给，进而影响暗反响，从而影响光合速率。般植物在1035。C下正常进行光合作用，其中AB段(10-35。C)随温度的升高而逐渐加强，B点(35。C)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50。C左右

11、光合作用完全停止应用：温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。(4)二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的上下明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随C02浓度增加而增加，但到达一定程度时再增加C02浓度，光合速率不再增加。应用：温室栽培植物时适当提高室内co?的浓度，如施放一定量的干冰或多施农家肥。(5)矿质元素：矿质元素直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn.Cu.P、C1产生直接影响(N影响酶的含量,N、Mg、FeMn影响叶绿素的组成或生物合成)。K、P、B对光合作用产生间接影响。应用：合理施肥(6)水：水分是光合作用原料之一，缺少时光合

12、速率下降。应用：合理灌溉(7)多因子对光合作用速率影响的分析(如下图)应用：应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加COz,进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度、调节温度或增加COz浓度来充分提高光合速率，以到达增产的目的。3 .光合作用条件骤变时物质量的变化条件C3C5和I（CH2。）：ATP合成!Co2供应不变，突然光照减少j增加增加I增加：CO2供应不变,停止光打增加I下降去履O供应不变，光照不变，i（CH2。）反输更阻jCo2供应增加，光照不变

13、i停止CO2供应，光照不变增加I减少增加！减少I减少增加增加减少;减少i增加厂增加减少或增加没有5.光合作用强度的表示方法及计算（1）光合作用强度表示方法单位时间内光合作用产生有机物的量单位时间内光合作用吸收co?的量单位时间内光合作用放出。2的量注意：最容易检测的是。（2）光合作用的有关计算物质计算依据光合作用的总反响式进行计算，反响式为:或6C(12H2OH12()6H2()6(叶绿体与呼吸作用结合的计算在光下，光合作用与呼吸作用同时进行：光合作用（实际）产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量光合作用（实际）二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量光合作用葡萄糖净生产

14、量=光合作用（实际）葡萄糖生产号一呼呀作用葡萄糖消耗量总光合=净光合作用+呼吸作用四、扩展：化能合成作用自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，如硝化细菌。2NH3+3O2f2HN（h+2H2+能量2HNO2+O2f2HN3+能量6CO2+6H2OfC此4+602课后稳固：1 .高等植物细胞中，以下过程只发生在生物膜上的是（）A.光合作用中的光反响B.光合作用中CO2的固定C.葡萄糖分解产生丙酮酸D.以DNA为模板合成RNA2 .以下有关放射性同位素示踪实验的表达，错误的选项是（）A.给水稻提供“C02,那么其根细胞在缺氧环境有可能出现C1hOHB.给水稻提供“CO2,那么C的转移途径是：“COzfMQf（MCiM）C.用力标记某种氨基酸，出现放射性的顺序依次是核糖体、高尔基体、内质网D.小白鼠吸入u,那么在其尿液中可以检测到Hz”,呼出的二氧化碳也可能含有n3.两株同种生长状况根本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示，在相同自然条件下，测得一昼夜中植物氧