《多彩課堂2015-2016學年高中生物 第5章 第4節(jié) 能量之源-光與光合作用(二)導學案 新人教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《多彩課堂2015-2016學年高中生物 第5章 第4節(jié) 能量之源-光與光合作用(二)導學案 新人教版必修1(6頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
第6課時 能量之源——光與光合作用
二 光合作用的原理和應用
1.了解光合作用的研究歷史。
2.說明光合作用以及對它的認識過程。
3.解釋光合作用的光反應、暗反應過程及相互關系。
4.舉例說明光合作用原理的應用。
5.嘗試探究影響光合作用的環(huán)境因素。
6.簡述化能合成作用。
一、光合作用的探究歷程
1.1771年,普利斯特利證實植物可以更新空氣。
2.1779年,英格豪斯證實:普利斯特利的實驗只有綠葉在① 光 下才能更新空氣。?
3.1785年,由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成,人們才明確綠葉在光下放出的是② O2 ,吸收的是③ CO2 。?
4.1845
2、年,梅耶根據能量轉換和守恒定律指出,植物在進行光合作用時,把光能轉換成④ 化學能 儲存起來。?
5.1864年,薩克斯通過實驗證明綠色葉片在光合作用中產生了⑤ 淀粉 。?
6.1939年,魯賓和卡門利用同位素標記法證實:光合作用釋放的氧氣來自⑥ 水 。?
7.20世紀40年代,卡爾文等探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉化成⑦ 有機物 中碳的途徑。?
二、光合作用的過程
1.場所:光反應和暗反應的場所分別是⑧ 類囊體的薄膜上 、⑨ 葉綠體內的基質中 。?
2.過程:光反應過程的主要變化是⑩ 色素 吸收光能,并且利用轉化的光能完成兩步重要的化學反應:一是水分解成 O2 和 [H] ;二
3、是合成了 ATP 。暗反應階段的主要變化也是兩步重要的化學反應:一是 CO2 的固定,即從外界空氣中進入葉綠體的CO2與 C5 結合形成 C3 ;二是 C3 在 ATP、[H]和酶 等條件下還原成 有機物 和 C5 。?
三、化能合成作用
概念:能夠利用體外環(huán)境中的某些 無機物 氧化時所釋放的能量來制造有機物,叫作化能合成作用。?
1.生物圈中維持二氧化碳與氧氣相對平衡的生命活動主要是什么? 它們是如何影響空氣中二氧化碳與氧氣相對平衡的?
2.下圖是證明光合作用產生淀粉的實驗,其中需將植物先進行黑暗處理、對實驗葉片進行遮光和照光處理,以及對實驗葉片進行酒精脫色處理。
4、什么是黑暗處理?酒精脫色處理后葉片呈現(xiàn)何種顏色?滴加碘液后,出現(xiàn)的現(xiàn)象是什么?
3.光合作用光反應階段和暗反應階段的實質是什么?什么是化能合成作用?
4.凈光合速率、總光合速率與呼吸速率之間的數量關系是怎樣的?
5.光和二氧化碳主要影響光合作用的哪個階段?如果突然降低光照強度和突然停止二氧化碳的供應,則C3的含量將如何變化?
知識點一:光合作用過程解讀
1.什么叫光合作用?寫出光合作用總的化學反應式。
2.光合作用的過程可分為哪兩個階段?發(fā)生的場所分別是什么?各階段主要進行的生理過程分別是什么?
3.說出光反應和暗反應之間的
5、聯(lián)系。
4.暗反應是在暗處進行的嗎?為何稱為暗反應階段?光合作用兩個階段能量轉換的形式如何?
知識點二:光合作用與有氧呼吸的關系及其影響因素
1.光合作用與有氧呼吸有何聯(lián)系?綠色植物晚上能否進行光合作用、有氧呼吸?
2.通常以什么來定量表示光合作用的速率?影響光合作用的外界因素主要有哪些?
3.測定呼吸速率的方法是將植物置于黑暗中,測定容器內CO2的增加量、O2或有機物的減少量。那么表觀(凈)光合速率又是如何測定的呢?
4.光合作用與呼吸作用在物質代謝和能量代謝方面有什么區(qū)別?
例1 根據下圖光合作用圖解回答下列問題:
(
6、1)葉綠素分子利用所吸收的光能首先將[ ] 分解成 和 。?
(2)暗反應階段發(fā)生的兩個主要的化學變化是 和 。?
(3)暗反應需要光反應提供 、 和多種酶的 。?
例2 右圖表示A、B兩種植物光合速率隨光照強度改變的變化曲線,請分析回答:
(1)在較長時間連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長受到顯著影響的植物是 。?
(2)圖中的“a”點表示 。如果以缺鎂的完全營養(yǎng)液培養(yǎng)A植物幼苗,則b點的移動方向是 。?
(3)c點時,葉綠體中ADP的移動方向是從 向 移動。?
(4)在其他外界因素都適宜的情況下,
7、b點與c點相比較,c點時葉肉細胞中C3的含量 。(填“高”、“低”或“基本一致”)?
(5)當光照強度為g時,比較植物A、B的有機物積累速率M1、M2的大小和有機物合成速率N1、N2的大小,結果應分別為:M1 M2、N1 N2。(填“>”、“=”或“<”)?
1.歷經一個半世紀,經過許多科學家的實驗,才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產物,在下面幾個著名實驗中,相關敘述正確的是( )。
A.普里斯特利指出了植物更新空氣且光在這個過程中起關鍵作用
B.薩克斯的實驗中,葉片在暗處放置幾小時的目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質
C.恩格爾曼的實驗中,定量分析了水綿
8、光合作用生成的氧氣量
D.魯賓和卡門的實驗中,用18O標記CO2,證明了光合作用產生的氧氣來自于H2O而不是CO2
2.光合作用可分為光反應和暗反應兩個階段。下列有關敘述正確的是( )。
A.光反應不需要酶,暗反應需要酶 B.光反應消耗水,暗反應消耗ATP
C.光反應固定CO2,暗反應還原CO2 D.光反應儲存能量,暗反應釋放能量
3.下圖為葉綠體結構與功能示意圖,下列說法錯誤的是( )。
A.結構A中的能量變化是光能轉變?yōu)锳TP中的化學能
B.供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲
C.結構A釋放的O2可進入線粒體中
D.如果突然停止CO2的供
9、應,短時間內C3的含量將會增加
4.右圖表示某種植物在不同光照強度下,光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。b點與c點相比較,b點時葉肉細胞中C5的含量是( )。
A.高 B.基本一致
C.低 D.無法判斷
5.下面是光合作用過程示意圖,請據圖回答:
(1)請寫出字母所代表的物質:
a. ,b. ,c. ,d. ,e. ,?
f. ,g. 。?
(2)由“f”經暗反應產生“g”,可以分成 兩個階段。?
(3)如果用同位素3H標記參與光合作用的水,并追蹤3H,它最可能
10、的途徑是什么? (用圖中字母表示) ?
(4)根據題意,簡述光合作用能量變化的過程:?
。?
?
第6課時 能量之源——光與光合作用
二 光合作用的原理和應用
知識體系梳理
①光 ②O2?、跜O2?、芑瘜W能 ⑤淀粉?、匏、哂袡C物
⑧類囊體的薄膜上 ⑨葉綠體內的基質中?、馍亍2 [H]
11、 ATP CO2 C5 C3 C3 ATP、[H]和酶 有機物 C5 無機物
基礎學習交流
1.光合作用和呼吸作用。光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣,呼吸作用吸收氧氣釋放二氧化碳,當吸收和釋放的氧氣以及吸收和釋放的二氧化碳的量都相當時,就會達到一個相對平衡的狀態(tài)。
2.黑暗處理就是將植物放在無光環(huán)境中,以便植物消耗完光合作用合成的有機物,也叫饑餓處理;酒精脫色處理后葉片呈黃白色;滴加碘液后,葉片遮光部分不變藍色,見光部分變藍色。
3.光反應的實質是把光能轉變?yōu)椴环€(wěn)定的化學能,并放出O2;暗反應的實質是把不穩(wěn)定的化學能轉變?yōu)榉€(wěn)定的化學能并固定CO2形成有機物?;芎铣勺饔檬侵咐铆h(huán)境中無機物
12、氧化時釋放的能量將無機物二氧化碳和水合成有機物的過程,如硝化細菌等少數生物。
4.凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。
5.光主要影響光合作用的光反應階段,二氧化碳影響暗反應階段。突然降低光照強度,C3的含量將增加;突然停止二氧化碳的供應,C3的含量將減少。
重點難點探究
知識點一:光合作用過程解讀
1.綠色植物通過葉綠體,利用光能,把CO2和H2O轉化成儲藏能量的有機物,同時釋放O2的過程,叫作光合作用,可用以下化學反應式表示:
CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O
2.光合作用的過程可分為光反應和暗反應兩個階段。前者在葉綠體的類囊體的薄膜上進行,包括水在光下分解成O2和[
13、H],ADP形成ATP。后者在葉綠體的基質中進行,包括CO2的固定,形成C3,C3的進一步還原形成糖類和C5。
3.光反應為暗反應提供[H]和ATP,暗反應為光反應提供ADP和Pi。沒有光反應,暗反應無法進行;沒有暗反應,有機物無法合成。光反應是暗反應的物質和能量的準備階段,暗反應是光反應的繼續(xù),是物質和能量轉化的完成階段。
4.不是。這個階段中的化學反應,沒有光也能進行,所以稱為暗反應,也就是說暗反應在有光無光時均能進行。光反應將光能轉換成活躍的化學能,在暗反應階段中轉換成穩(wěn)定的化學能儲存在光合作用的產物中。
知識點二:光合作用與有氧呼吸的關系及其影響因素
1.二者的聯(lián)系是光合作
14、用為有氧呼吸提供物質基礎——有機物和O2;有氧呼吸為光合作用提供CO2。綠色植物晚上能進行有氧呼吸,不能進行光合作用。
2.通常以一定時間內CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等產物的生成量來定量表示光合作用的速率。影響光合作用的外界因素主要有光照強度、CO2濃度、溫度等。
3.將植物置于光下,測定容器內O2的增加量、CO2的減少量或有機物的增加量。
4.光合作用屬于合成代謝,即將無機物CO2和H2O合成有機物,同時儲存能量的過程;而呼吸作用則屬于分解代謝,即將有機物分解成CO2和H2O或不徹底的產物并釋放能量的過程。
思維拓展應用
例1 (1)[1]H2O [H] O2 (2)C
15、O2的固定 C3的還原 (3)[H] ATP 催化
【解析】圖中的1、2、3、4分別表示H2O、O2、[H]和ATP。
例2 (1)A (2)植物的呼吸速率 向右 (3)葉綠體基質 類囊體薄膜 (4)低 (5)= >
【解析】c點與b點相比,光照強度更強,產生的[H]更多,從而消耗的C3更多,因此c點時細胞中的C3比b點時低。
基礎智能檢測
1.B 2.B 3.D 4.A
全新視角拓展
5.(1)H2O O2 ADP+Pi ATP [H] CO2 糖類等有機物 (2)CO2的固定和三碳化合物的還原 (3)a→e→g (4)光能→ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能
【解析】由光合作用過程并結合圖中各物質轉化關系可判斷。a表示H2O,b表示O2,c表示ADP和Pi,d表示ATP,e表示[H],f表示CO2,g表示有機物。
思維導圖構建
①CO2+H2O ②葉綠體?、酃夥磻、馨捣磻、軦TP、[H] ⑥有光無光
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