河南省鄭州市第五中學(xué)高考生物復(fù)習(xí) 第5章 第4節(jié) 光合作用(1)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1
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1、 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用(1) 一、預(yù)習(xí)與質(zhì)疑(課前完成) (一)預(yù)習(xí)內(nèi)容 課本P97-101 (二)預(yù)習(xí)目標(biāo) 1.通過實(shí)驗(yàn)分析,能準(zhǔn)確說出色素的種類及功能;(重點(diǎn)) 2.通過實(shí)驗(yàn)分析,概述光反應(yīng)的物質(zhì)與能量變化、條件與場(chǎng)所,用化學(xué)反應(yīng)式總結(jié)光反應(yīng)過程;(重、難點(diǎn)) 3.通過實(shí)驗(yàn)分析,概述暗反應(yīng)的物質(zhì)與能量變化、條件與場(chǎng)所,用化學(xué)反應(yīng)式總結(jié)暗反應(yīng)過程。(重、難點(diǎn)) (三)你學(xué)會(huì)了嗎? 1.葉綠體中的色素分哪兩大類和哪四種?分別吸收什么顏色的光?P99 2.葉綠體中色素提取的原理是什么?用什么試劑提取? 3.用什么試劑可以將葉綠體中的色素進(jìn)行分離?分離的原理是
2、什么? 4.“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)在濾紙條上出現(xiàn)的色素帶顏色從上到下依次是什么?分別是什么色素? 5.“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn),濾紙上濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液? 6.捕捉光能的色素分布在葉綠體的什么部位? 7.葉綠體中含有大量的基粒和類囊體對(duì)于植物進(jìn)行光合作用有什么好處?P99 8.恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)方法有什么巧妙之處?實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么? 9.光合作用的場(chǎng)所是什么?離體的色素能夠進(jìn)行光合作用嗎?(不能)為什么? 10.什么是光合作用? 11.普里斯特利通過實(shí)驗(yàn)得到了什么結(jié)論?荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么?P101 12.薩克斯在實(shí)驗(yàn)時(shí)將綠葉放置在暗處幾小時(shí)
3、的目的是什么? 13.薩克斯的實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)要遵循的什么原則?其實(shí)驗(yàn)組是什么?對(duì)照組是什么? 14.薩克斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了什么? 15.魯賓和卡門利用什么方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?其實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么? 16.你能說出魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)過程嗎? 17.卡爾文利用什么方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的?實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論? 18.用化學(xué)反應(yīng)式表示出光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所和條件。 二、落實(shí)與整合(課堂完成) (一)葉綠體中色素的提取和分離 ①可以利用______________提取綠葉中的色素,在研磨時(shí)還應(yīng)加入少許___________和___________,其中前者有助于研磨充分,后者可防止研磨中_______
4、_________。 ②分離的原理是利用色素在層析液中的溶解度不同,___________的在濾紙上擴(kuò)散的快,反之則慢。 ③層析后,在濾紙上會(huì)呈現(xiàn)四條色素帶,它們的顏色自上而下依次是__________、黃色、__________、黃綠色,色素帶最寬的顏色呈_________,最窄的顏色是_________。 (二)比較光合作用的光反應(yīng)及暗反應(yīng)兩階段 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 區(qū)別 實(shí) 質(zhì) 光能→_________,放出_______ 同化還原________為(CH2O) 反應(yīng)場(chǎng)所 反應(yīng)條件 需要光照、色素、酶等 酶 多種酶、CO2等 物質(zhì)
5、變化 光解 ①水的光解: H2O + ②ATP形成: ①CO2的固定:CO2+C5 2C3 ②C3的還原: ③ATP分解 能量變化 葉綠素把 能轉(zhuǎn)化為 中 中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 聯(lián) 系 ①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供 和 。 ②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供 和 。 總之,光反應(yīng)和暗反應(yīng)是兩個(gè)既有區(qū)別又
6、緊密聯(lián)系,缺一不可的整體。 (三)光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 項(xiàng) 目 光合作用 細(xì)胞呼吸 范 圍 綠色植物的綠色細(xì)胞 一切生物的活細(xì)胞 與光的關(guān)系 只在光照下才能進(jìn)行 與光無關(guān),有光、無光都能進(jìn)行 場(chǎng) 所 葉綠體 活細(xì)胞(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體) 物質(zhì)變化 無機(jī)物→有機(jī)物 分解有機(jī)物 能量變化 實(shí) 質(zhì) 合成有機(jī)物,儲(chǔ)存能量 分解有機(jī)物,釋放能量,供細(xì)胞利用 聯(lián)系 光合作用儲(chǔ)存于有機(jī)物中的能量只有通過細(xì)胞呼吸才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng);光合作用是自然界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,細(xì)胞呼吸則為生命活動(dòng)提供動(dòng)力并成為物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐。 (四
7、)光合作用過程中各種物質(zhì)量的變化總結(jié)如下 改變條件 C3含量 C5含量 [H]和ATP含量 (CH2O) 合成量 停止光照,CO2供應(yīng)不變 減少或沒有 減少或沒有 突然光照,CO2供應(yīng)不變 光照不變,停止CO2供應(yīng) 增加 減少或沒有 光照不變,CO2供應(yīng)增加 光照不變,CO2供應(yīng)不變,(CH2O) 運(yùn)輸受阻 特別提醒:以上各物質(zhì)含量的變化是在外界條件改變的短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的,且是相對(duì)含量的變化。 (五)[H]和ATP的來源、去路的比較 來 源 去 路 [H] 光合作用 光反應(yīng)中水的光解
8、作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中,還原C3形成(CH2O)等 有氧呼吸 第一階段 第二階段 用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O,同時(shí)釋放出大量的能量 ATP 光合作用 光反應(yīng)階段合成ATP,所需能量來自色素吸收的太陽(yáng)光能 供暗反應(yīng)階段C3還原時(shí)的能量之需,以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中 有氧呼吸 第一、二、三階段均能產(chǎn)生,第三階段產(chǎn)生量最多,能量來自有機(jī)物氧化分解 作為能量“通貨”用于各項(xiàng)生命活動(dòng) 三、檢測(cè)與反饋(課堂完成) 1.下列關(guān)于光合作用的探究歷程的敘述,不正確的是 ( ) A.薩克斯讓葉片在暗處放置幾小時(shí),然后一半遮光、一半曝光處理,得出光合作用需要光照
9、才能進(jìn)行的結(jié)論 B.恩格爾曼以好氧細(xì)菌和水綿為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出氧氣是由葉綠體釋放出來的結(jié)論 C.梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,指出植物在進(jìn)行光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來 D.魯賓和卡門利用放射性同位素標(biāo)記法,證明光合作用釋放的氧氣來自水 2.下列有關(guān)葉綠素的說法正確的是 ( ) A.葉綠素在高等植物體內(nèi)有兩種,葉綠素a呈黃綠色,葉綠素b呈藍(lán)綠色 B.葉綠體的類囊體薄膜和基質(zhì)中均含有與光合作用有關(guān)的色素和酶 C.葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中,在濾紙條上葉綠素a比葉綠素b擴(kuò)散得慢 D.葉綠素是光合作用中重要的物質(zhì),能吸收光能 3.在晴
10、天中午,密閉的玻璃溫室中栽培的玉米,即使溫度及水分條件適宜,光合速率仍然較低,其主要原因是 ( ) A.O2濃度過低 B.O2濃度過高 C.CO2濃度過低 D.CO2濃度過高 4.光合作用為生物界提供了賴以生存的物質(zhì)和能量基礎(chǔ),細(xì)胞呼吸為生物體的生命活動(dòng)提供了直接能源。下列有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述正確的是 ( ) A.光合作用與細(xì)胞呼吸總是同時(shí)進(jìn)行的 B.光合作用形成的糖類和O2可在細(xì)胞呼吸中被利用 C.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于細(xì)胞呼吸 D.光合作用在葉綠體中進(jìn)行,需要消耗O2 5.葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。下列關(guān)于葉綠
11、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) B.H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C.CO2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 6.下圖表示高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系,下列說法正確的有( ) A.2過程消耗的ATP來自1、3、4、5過程產(chǎn)生的ATP B.1、2過程在葉綠體中,3、4、5過程在線粒體中進(jìn)行 C.1過程產(chǎn)生的[H]參與2過程,3和4過程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水 D.高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行1、2、3、4、5過程 7.將狀況相同
12、的某種綠葉分成四等組,在不同溫度下分別暗處理1 h,再光照1h(光強(qiáng)相同),測(cè)其重量變化,得到如下表的數(shù)據(jù)。可以得出的結(jié)論是 ( ) 組 別 一 二 三 四 溫度/℃ 27 28 29 30 暗處理后重量變化/mg -1 -2 -3 -1 光照后與暗處理前重量變化/mg +3 +3 +3 +1 A.該植物光合作用的最適溫度約是27℃ B.該植物呼吸作用的最適溫度約是29℃ C.27~29℃下的凈光合速率相等 D.30℃下的真正光合速率為2 mg/h 8.以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo),研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)
13、胞呼吸的影響,結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 ( ) A.光照相同時(shí)間,35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等 B.光照相同時(shí)間,在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多 C.溫度高于25℃時(shí),光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少 D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等 9.下圖表示光合作用部分過程的圖解,圖2表示改變光照后,與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。據(jù)圖回答: (1)圖1中A表示的物質(zhì)是_____, 它由_______________產(chǎn)生,其作用主要___________________。 (2)圖1中ATP
14、形成所需的能量最終來自于______________。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2,則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是____________。 (3)圖2中曲線a表示的化合物是________,在無光照時(shí),其含量迅速上升的原因是: ________________________________________________________。 (4)曲線b表示的化合物是________,在無光照時(shí),其含量下降的原因是:______________。 答案:(1)[H] 水在光下分解 用于C3的還原 (2)太陽(yáng)光能 (CH2O) (3)C3 CO2與C5結(jié)合形成C3繼續(xù)進(jìn)行和C3不能被還原 (4)C5 C5與CO2結(jié)合形成C3量不變,但C3不能被還原為C5 3
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