第9周导学案.docx

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第9周导学案

第周第课时总

5.4能量之源----光与光合作用（实验）

一、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．说出光合作用以及对它的认识过程。

二、教学重点、难点

1．教学重点：

（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。

2．教学难点：

绿叶中色素的提取和分离。

三、教学过程

【自主学习】

一、绿叶中色素的提取和分离

1、原理：

提取液用　　　　　，分离液用　　　　　，溶解度　　　　　的随　　　　　,在滤纸上扩散的　　　　　，反之则　　　　　。

这样绿叶中的色素就会分离开来。

2、方法步骤：

　　　　　→　___________→　　　　→___________　→_____________

3、二氧化硅的作用是

4、碳酸钙的作用是

二、绿叶中的色素和结构

1、色素：

叶绿素叶绿素a：

（约占）主要吸收

类胡萝卜素：

黄绿色用于吸收光能

（约占）胡萝卜素：

主要吸收

：

黄色

2、叶绿体的结构：

一般呈扁平的__________形或__________形，叶绿体表面有__________膜，内部有许多__________，基粒之间充满了__________，基粒由圆饼状的__________堆叠而成。

吸收光能的色素就分布在__________的薄膜上.

3、叶绿体的功能：

是进行光合作用的__________，它内部的巨大的__________分布着吸收光能的__________和许多光合作用必需的__________。

课堂自主学习与合作探究

学生带着下列问题探究绿叶中色素的种类：

1、加入SiO2、CaCO3的作用是什么？

2、研磨时为什么要迅速而充分？

3、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？

4、滤纸条一端为什么要剪去两角？

5、画滤液细线时应注意什么？

6、为什么不能让滤液细线触及层析液？

7、滤纸条上有几条不同颜色的色带？

其排序怎样？

宽窄如何？

这说明了什么？

【精讲点拨1】

1、提取液：

无水乙醇；分离用的试剂是：

层析液。

2、注意事项

①研磨不充分，色素未能充分提取出来；

◎淡绿色②丙酮加入量太多，稀释了色素提取液；

③未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。

◎荧光现象：

提取液在透射光下是翠绿色的，而在反射光下是棕红色。

例题1、叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（）

A．色素提取液中的不同色素已经分层

B．阳光的照射使各种色素能彼此分开

C．色素在层析液中的溶解度不同

D．无水乙醇使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同

二、色素的种类及作用

思考：

1、叶绿素的颜色是绿色的，类胡萝卜素的颜色是黄色的，可叶片的颜色是绿色的，为什么？

2、落叶植物的叶子到了秋天会变黄，为什么？

秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量75％的和分解，从而显示出和的颜色。

【精讲点拨2】

颜色

种类

含量

溶解度

扩散速度

吸收光谱

橙黄色

胡萝卜素

最少

最高

最快

蓝光

黄色

叶黄素

较少

较高

较快

蓝紫光

蓝绿色

叶绿素a

最多

较低

较慢

红光

黄绿色

叶绿素b

较多

最低

最慢

蓝紫光

色素的作用：

吸收、传递和转化光能。

分布：

叶绿体中类囊体的薄膜上。

例题2、在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装（　　）

A．红光灯       B．绿光灯    C．白炽灯       D．蓝光灯

三、叶绿体的结构

例题3、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是

A．叶绿体中的色素都分布在类囊体结构的膜上

B．叶绿体中的色素都分布在外膜和内膜上

C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中

D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上

课堂检测

一、选择题

（　　）1.下列有关叶绿体的说法正确的是

A．叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同

B．叶绿体色素都分布在内囊体薄膜上，酶都分布在基质中

C．叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用

D．线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿4层磷脂双分子

（　　）2．从叶绿体中提取色素，选取下列哪一种叶片效果最好

A．厚硬似革质的绿色叶片B．衰老、黄绿的叶片

C．新鲜、细嫩、颜色浓绿的叶片D．多浆汁或有特殊气味的绿色叶片

（　　）3.四种色素在层析液中溶解度最大的是

A.叶绿素aB.叶绿素bC.胡萝卜素D.叶黄素

（　　）4．在进行叶绿体中色素的提取和分离的实验时，不让层析液没及滤液细线的原因是

A．滤纸上的几种色素会扩散不均匀而影响实验结果B．滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散

C．色素会溶解在层析液中而使实验失败D．滤纸上的几种色素会混合起来不分散

（　　）5.将提取的绿叶中色素滤液装入试管中，一束白光穿过该滤液后经三棱镜对光进行色散，

哪条光谱的颜色明显减弱？

A.绿光B.黄光C.红光、蓝紫光D.紫外光

（　　）6．某同学在做完“叶绿体中色素的提取与分离实验”后画出了四种色素在滤纸条上分布的模式图，以此表示色素的含量及间隔距离的大小，其中能显示真实情况的是

（　　）7．下列有关叶绿体色素提取和分离实验叙述正确的是

A．用NaCl溶液提取叶片中色素B．加入CaCO3防止滤液挥发

C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素D．加入二氧化硅（石英砂）便于研磨更充分

（　　）8．研钵中研磨叶片提取叶绿体中的色素时，至少要破坏几层膜，才能使色素分子溶于丙酮中

A．3B．4C．5D．8

（　　）9．在叶绿体色素的提取和分离实验中，如果没有无水乙醇和菠菜叶片，那么要保证分离后的色素带清晰，可以用来替代的实验材料是

A．丙酮和麦苗B．丙酮和大白菜

C．蒸馏水和大白菜D．蒸馏水和麦苗

（　　）10．如图为水绵结构模式图。

恩格尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用白光束对水绵细胞的不同部位（如a处）做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。

此实验证明

A．氧气是由水分解来的B．叶绿体是光合作用的场所

C．光合作用能产生淀粉D．光合作用需以二氧化碳作原料

四、教学反思

第周第课时总

5.4光与光合作用（第2课时）

【教学目标】【教学重点】

1．说明光合作用以及对它的认识过程。

1。

光反应、暗反应过程及相互关系。

2．说出光合作用的过程和原理的应用。

2。

影响光合作用强度的环境因素。

3．尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

【教学难点】

4．简述化能合成作用。

1。

光反应、暗反应的过程。

5．比较呼吸作用和光合作用的异同点。

2。

探究影响光合作用强度的环境因素。

【自主学习一】

一．光合作用的概念分析

1.场所：

绿色植物在中。

2.能量来源:

。

3.反应物：

。

4．产物：

。

5．实质：

有机物，能量。

二．光合作用的探究历程

发现者

实验

结论

普利斯特利

小鼠与放在同一个玻璃罩内小鼠没有窒息而死

植物可以

英格豪斯

500多次植物更新空气实验

植物只有绿叶在下，才能更新空气

R.梅耶

根据能量转换和守恒定律

光合作用把光能转换成储存起来

萨克斯

绿色叶片→→叶片一半曝光→碘蒸汽处理→颜色变化（蓝色出现）

植物叶片在光合作用中产生了

恩格尔曼

利用水绵在不同光照条件下对分布的影响

氧气是释放出来的，是光合作用的场所。

鲁宾、卡门

向绿色植物提供H218O、C18O2，释放的氧气是

光合作用释放的氧气全部来自于

卡尔文

用标记CO2

探明了CO2转化成有机物的途径

三．光合作用的过程

1．写出各标号的名称：

①_______②_______③_______④________⑤_______

⑥_______⑦_______⑧______⑨_________

2．光反应为暗反应提供了［］和［］（只填序号）。

3．光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的__________________和_________________

4.光合作用的总反应式：

叶绿体

中的色素

【合作探究一】

比较光合作用的光反应及暗反应两阶段

光反应

暗反应

区别

反应场所

反应条件

需要光照、色素、酶和水

酶、CO2、、［H］和ATP

物质变化

光解

①水的光解：

H2O+

②ATP的合成：

酶

①CO2的固定：

CO2+C52C3

酶

②C3的还原：

C3（CH2O）+C5

③ATP分解：

能量变化

→ATP中

→

有机物中

实质

光能转变为化学能并释放氧气

同化CO2形成（CH2O），贮存化学能

联系

①光反应为暗反应的进行提供和。

②暗反应为光反应的进行提供和。

总之，光反应和暗反应是两个既相互制约又紧密联系，是缺一不可的整体。

【精讲点播一】

1.［H］和ATP来源去路的比较

来源

去路

［H］

光合作用

光反应中水的光解

作为还原剂用于暗反应阶段中还原C3形成（CH2O）等

有氧呼吸

第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙酮酸和H2O分解产生

用于第三阶段还原O2产生H2O，同时释放大量能量

ATP

光合作用

光反应阶段ATP合成所需能量来自色素吸收的太阳光能

用于暗反应阶段C3还原时的能量之需，以稳定化学能形式储存于有机物中

有氧呼吸

第一二三阶段均产生，第三阶段产生最多，能量来自有机物氧化分解

作为能量通货用于各项生命活动

2.光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、［H］、ATP、（CH2O）合成量的影响

条件

C3

C5

［H］和ATP

（CH2O）合成量

停止光照

CO2供应不变

增加

减少

减少或没有

减少或没有

突然光照

CO2供应不变

减少

增加

增加

增加

光照不变

增加CO2供应

减少

增加

增加

减少或没有

光照不变

增加CO2供应

增加

减少

减少

增加

光照不变

CO2供应不变

运输（CH2O）受阻

增加

减少

增加

减少

【自主学习二】

四．光合作用原理的应用

1.光合作用强度

（1）概念：

植物在内通过光合作用制造的数量。

（2）表示方法：

用一定时间内或的数量来定量表示。

2.影响因素

（1）空气中浓度；

（2）土壤中；

（3）光照的强度以及光的成分；

（4）的高低。

3．探究“光照强度对光合作用的影响”

（1）提出问题：

（2）作出假设：

在一定光照强度范围内，光照越强，光合作用越强。

（3）设计实验：

材料用具：

打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、绿叶（如菠菜叶）

实验用的小圆叶片必须排出，待其沉入水底，放入处盛有清水的烧杯中，水中必须富含，进行不同强度的光照，观察记录同一时间段内。

（4）进行实验：

打出小圆形叶片30片→抽出叶内气体→小圆形叶片沉入水底备用→对照实验及结果：

小圆形叶片

加富含CO2的清水

光照强度

叶片浮起数量

甲

10片

20ml

强

乙

10片

20ml

中

丙

10片

20ml

弱

（５）分析结果，得出结论：

在一定范围内，随着不断增强，　　　　

　　　　　也不断增强。

（６）表达交流：

【合作探究二】

实验时如何制造强、中、弱三种强度的光照条件？

三．化能合成化作用

1．概念：

利用体外环境中的某些氧化时所释放的能量来。

例如硝化细菌，能利用氧化释放的化学能将合成糖类，供自身利用。

2．自养生物：

能将无机环境中的转化为有机物的生物。

其中有进行

的生物，如绿色植物；有进行的生物，如硝化细菌。

异养生物：

只能利用环境中来维持自身的生命活动，如人、动物、真菌及大多数细菌。

【典型例题】

30°C

15°C

黑暗

一定光照10h

黑暗下5h

释放O2640mg

释放CO2220mg

5h释放110mgCO2

例1：

对某植物测得如下数据：

若该植物处于白天均温30℃，晚上均温15℃，有效日照15h环境下，请预测该植物1d中积累的葡萄糖为（）

A、765mgB、1485mgC、315mgD、540mg

例2：

以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如左图所示。

下列分析正确的是（）

A光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等

B光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

C温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少

D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等

例3：

右图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是（）

A.在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。

B.a点的形成是由夜间的低温造成的

C.在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。

D.增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度、CO2浓度和水分供应充足

布置作业：

教学反思：

第周第课时总

5.4光与光合作用（第3课时）

【精讲点播一】

1.［H］和ATP来源去路的比较

来源

去路

［H］

光合作用

光反应中水的光解

作为还原剂用于暗反应阶段中还原C3形成（CH2O）等

有氧呼吸

第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙酮酸和H2O分解产生

用于第三阶段还原O2产生H2O，同时释放大量能量

ATP

光合作用

光反应阶段ATP合成所需能量来自色素吸收的太阳光能

用于暗反应阶段C3还原时的能量之需，以稳定化学能形式储存于有机物中

有氧呼吸

第一二三阶段均产生，第三阶段产生最多，能量来自有机物氧化分解

作为能量通货用于各项生命活动

2.光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、［H］、ATP、（CH2O）合成量的影响

条件

C3

C5

［H］和ATP

（CH2O）合成量

停止光照

CO2供应不变

增加

减少

减少或没有

减少或没有

突然光照

CO2供应不变

减少

增加

增加

增加

光照不变

增加CO2供应

减少

增加

增加

减少或没有

光照不变

增加CO2供应

增加

减少

减少

增加

光照不变

CO2供应不变

运输（CH2O）受阻

增加

减少

增加

减少

【精讲点播二】

1．光合作用速率

（1）表示方法：

通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成量来定量表达。

①净（表观）光合速率，常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。

②真正（实际）光合速率，常用O2产生量、CO2固定量或有机物的产生量来表示。

（2）测定方法

①呼吸速率：

将植物置于黑暗中，测定容器内的CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。

②净光合速率：

将植物置于光下，测定容器内O2增加量、CO2减少量或有机物增加量。

（3）净光合速率与真正光合速率的关系

在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段表示植物净光合速率，OA+OD段表示真正光合速率，它们的关系为：

真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。

2.影响光合作用的因素

（1）光照

①光照时间：

光照时间越长，产生的光合产物越多。

②光质：

　复色光（白光）下，光合速率最快；单色光中，红光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。

③光照强度：

　　在一定范围内，增加光照强度可提高光合作用速率，但光强增加到一定强度，光合作用速率不再加快。

【合作探究三】

请你从学术的角度制定一些增强农作物光合作用的措施。

曲线分析：

A点：

光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，其单位时间内释放的CO2量，可表示此时的细胞呼吸速率。

AB段：

表示随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，因为有一部分用于光合作用；到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合速率=细胞呼吸速率，称B点为光补偿点（植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长）

BC段：

表明随光照强度不断加强，光合速率不断增大，到C点以后不再加强了。

C点为光饱和点。

应用：

阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。

间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置、合理采伐、冬季温室栽培等都与光补偿点有关。

（2）CO2的浓度

①曲线分析：

图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增大而加快，但CO2达一定浓度时，光合速率不再增加。

图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中A’点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

图1和图2中的B点和B’点都表示的饱和点。

图1图2

②应用：

在农业生产上可以通过‘正其行，通其风’、增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。

（3）温度

温度通过影响酶活性来影响光合速率。

在一定范围内随温度升高，光合速率增大；温度过高会使酶活性下降，从而使光合速率减

小。

1曲线分析：

光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。

AB段随温度的升高光合速率逐渐加强；至B点时达到最大；BC段表示随温度的升高，光合速率快速下降，直至光合作用完全停止。

2应用：

冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天温室栽培又可适当降低温度。

白天，适当提高温度，以提高光合速率；夜间，适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。

（4）水分

①影响：

水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。

另外，水还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用影响很大。

②应用：

根据作物的需水规律合理灌溉。

（5）矿物质元素

矿质元素会直接或间接影响光合作用。

N、Mg、Fe、Mn等是合成叶绿素的必需元素；K、P等参与碳水化合物代谢；P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递。

①曲线分析：

在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。

2应用：

根据作物的需肥规律，适时适量增施肥料，可提高农作物产量。

（6）叶龄

①曲线分析：

随幼叶的不断生长，光合作用逐渐增强，到壮叶后基本稳定，成为老叶后，光合作用逐渐下降，这与叶片内的叶绿素含量有关。

②应用：

农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据此原理，可降低细胞呼吸消耗有机物。

【知识拓展】

1.自养生物与异养生物

类型

代谢特征

举例

自养

生物

光能

自养型

以光能为能源，以CO2和水为原料合成有机物，并把光能转化为储存在有机物中的化学能（光合作用）

绿色植物、蓝藻及少数细菌

化能

自养型

利用某些氧化释放的化学能，将CO2和水合成有机物，并储存能量（化能合成化作用）

硝化细菌、硫细菌、铁细菌等

异养生物

只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动

人、动物、真菌及大多数细菌。

2．几种微生物的化能合成化作用

化能合成化作用与光合作用的不同之处仅在于光合作用是利用光能将CO2和水合成有机物，而前者是利用化学能将CO2和水或其他供氢体合成有机物，例如：

（1）硝化细菌进行化能合成化作用的过程：

2NH3+3O2亚硝化细菌2HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量CO2+H2O能量（CH2O）+O2

（2）硫细菌进行化能合成化作用的过程：

2H2S+O22H2O+2S+能量

2S+3O2+2H2O2H2SO4+能量CO2+H2O能量（CH2O）+O2

（3）铁细菌进行化能合成化作用的过程：

4FeSO4+2H2SO4+O2Fe（SO4）3+2H2O+能量CO2+H2O能量（CH2O）+O2

3．某些细菌光合作用过程：

CO2+2H2S光能（CH2O）+2S+H2O

细菌叶绿体

与植物光合作用的区别是H2S代替H2O，产物中无O2，有单质S。

4．光合作用与有氧呼吸的关系

光合作用

有氧呼吸

代谢类型

合成代谢（同化作用）

分解代谢（异化作用）

场所

叶绿体（真核生物）

活细胞（主要在线粒体中）

条件

光（光反应需，暗反应不需）、色素、酶

酶、有光无光均可进行

物质变化

将无机物合成有机物

将有机物彻底分解为无机物

能量变化

光能→化学能（储能）

化学能→热能+ATP（放能）

实质

合成有机物，储存能量

分解有机物，释放能量

意义

①实现了物质好能量的转化

②维持大气中O2和CO2的相对平衡

③促进了生物的进化

①为生命活动供能

②为体内物质合成提供原料

联系

①物质方面：

光合作用为生物的有氧呼吸作用提供有机营养和O2，有氧呼吸为光合作用提供CO2和H2O。

②能量方面：

光能→ATP→（CH2O）→热能+ATP

【当堂检测】

1．生长于较弱光照下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要限制因素是（）

A．呼吸作用B．光反应C．暗反应D．呼吸作用和暗反应

2．下图表示3株脱淀粉（经充分“饥饿处理”）的同种相似植株放在不同的密封钟罩内给予充分的光照，以下关于本实验目的和原理的叙述中最准确的是（）

A．证明光合作用的速率随CO2浓度的增大而增大；NaOH吸收CO2

B．证明光合作用必需条件是CO2；NaHCO3不能吸收CO2

C．证明过多的CO2阻碍光合作用；NaOH能吸收CO2

D．证明NaOH能促进光合作用；NaHCO3不能吸收CO2

3．在水稻叶肉细胞的细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质中产生的代谢产物分别是（　　）

A．二氧化碳、丙酮酸、糖类       B．丙酮酸、葡萄糖、二氧化碳

C．丙酮酸、二氧化碳、糖类       D．葡萄糖、丙酮酸、二氧化碳

4．绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用相比，不同之处在于（　　）

A．同化类型不同B．异化类型不同

C．利用的能源不同D．利用的碳源不同

5．将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与