人教版必修1 光合作用的過程及原理的應(yīng)用 學(xué)案.doc

第2課時(shí)光合作用的過程及原理的應(yīng)用學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.結(jié)合實(shí)例及教材圖515，掌握光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程以及二者的關(guān)系。2.聯(lián)系日常生活實(shí)際，思考影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。重難點(diǎn)擊1.光合作用的過程。2.影響光合作用的因素。課堂導(dǎo)入方式一：后羿射日是我國(guó)古代的傳說，故事內(nèi)容大致為：古時(shí)候天上有十個(gè)太陽，大地干涸焦枯，草木不生，人們難以生存。英雄后羿力大無比，箭法精準(zhǔn)，射掉了九個(gè)太陽，剩下現(xiàn)在的一個(gè)太陽，使光照和溫度適宜，萬物復(fù)蘇，草木茂盛。這個(gè)神話說明光照和溫度會(huì)影響植物的光合作用。光合作用的原理是怎樣的？還有哪些因素會(huì)影響光合作用呢？方式二：葉綠體中的色素吸收光能后，要發(fā)生一系列的變化，最終轉(zhuǎn)變成可被利用的有機(jī)物。這個(gè)過程受到多種因素的影響，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這些原理得到了充分的應(yīng)用，大大提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。一、光合作用的過程1反應(yīng)式：co2h2o(ch2o)o2。2光合作用的過程(1)光反應(yīng)階段場(chǎng)所：在葉綠體類囊體的薄膜上進(jìn)行。條件：必須有光、葉綠體中的色素和酶。過程水的光解：2h2o4ho2；atp的生成：adppiatp。能量轉(zhuǎn)變：光能atp中活躍的化學(xué)能。(2)暗反應(yīng)階段場(chǎng)所：在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。條件：需要多種酶參與。過程co2的固定：co2c52c3；c3的還原：2c3h(ch2o)c5。能量轉(zhuǎn)變：atp中活躍的化學(xué)能(ch2o)中穩(wěn)定的化學(xué)能。合作探究下圖是光合作用的過程圖解，請(qǐng)據(jù)圖分析：1圖中各種物質(zhì)分別是什么？答案葉綠體中的色素；o2；h；atp；2c3；co2；(ch2o)。2過程、分別是什么？發(fā)生的場(chǎng)所分別在哪里？答案是光反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體類囊體的薄膜上；是暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。3光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了哪些物質(zhì)？暗反應(yīng)為光反應(yīng)又提供了哪些物質(zhì)？答案光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了atp和h；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供了adp和pi。4葉綠體中atp、adp的運(yùn)動(dòng)方向是怎樣的？答案(1)atp：類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)。(2)adp：葉綠體基質(zhì)類囊體薄膜。5若突然停止光照，光反應(yīng)和暗反應(yīng)如何變化？答案光反應(yīng)立即停止，暗反應(yīng)仍能進(jìn)行一小段時(shí)間，最終也停止。1下圖是光合作用過程實(shí)驗(yàn)圖解， 請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果(內(nèi)填寫或者)。裝置c中產(chǎn)生含碳有機(jī)物， 是由于在裝置a中結(jié)構(gòu)_上進(jìn)行了_反應(yīng)， 為在結(jié)構(gòu)_中進(jìn)行的_反應(yīng)提供了_等物質(zhì)的緣故。答案葉綠體的類囊體薄膜光葉綠體基質(zhì)暗h和atp解析光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體的類囊體薄膜上， 暗反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)中。光反應(yīng)的產(chǎn)物h和atp是暗反應(yīng)的必要條件。一題多變判斷正誤：(1)水的分解發(fā)生在葉綠體類囊體的薄膜上()(2)光反應(yīng)和暗反應(yīng)中都有許多酶參與()(3)h在光反應(yīng)和暗反應(yīng)中都起還原作用，并將能量轉(zhuǎn)移到糖類分子中()(4)水的分解及三碳化合物(c3)形成糖類所需要的能量來自atp()答案(1)(2)(3)(4)二、光合作用原理的應(yīng)用1光合作用強(qiáng)度的表示方法2探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理：抽去小圓形葉片中的氣體后，葉片在水中下沉，光照下葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，充滿細(xì)胞間隙，葉片又會(huì)上浮。光合作用越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)小圓形葉片上浮的數(shù)量越多。(2)實(shí)驗(yàn)流程打出小圓形葉片(30片)：用打孔器在生長(zhǎng)旺盛的綠葉上 打出(直徑1 cm)抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片) 抽出葉片內(nèi)氣體(o2)等小圓形葉片沉水底：將抽出內(nèi)部氣體的小圓形葉片放入 黑暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉 片全部沉到水底強(qiáng)、中、弱三種光照處理：取3只小燒杯，分別倒入20 ml 富含co2的清水，各放入10片 小圓形葉片，用強(qiáng)、中、弱三種光 照分別照射觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果分析：光照越強(qiáng)，燒杯內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量越多，說明在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。3其他環(huán)境因素的影響(1)溫度：溫度通過影響酶的活性來影響光合作用強(qiáng)度，據(jù)此請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出溫度和光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線(一般植物的適宜溫度在35 左右)。答案如圖所示(2)二氧化碳濃度在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨co2濃度的增大而增加；但達(dá)到一定濃度時(shí)，再增加co2濃度，光合速率也不再增加。(3)礦質(zhì)元素：缺少n會(huì)影響酶的合成，缺少p會(huì)影響atp的合成；缺少mg會(huì)影響葉綠素的合成。4將下列生產(chǎn)實(shí)例和利用的光合作用原理連接起來5化能合成作用(1)自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物自養(yǎng)生物：綠色植物等能將二氧化碳和水等無機(jī)物為原料合成糖類等有機(jī)物。異養(yǎng)生物：人、動(dòng)物、真菌以及大多數(shù)細(xì)菌，細(xì)胞中沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，它們只能利用現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動(dòng)。(2)化能合成作用自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用叫做化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。實(shí)例：硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌能利用氨氧化成亞硝酸，進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸過程中釋放出的化學(xué)能，將二氧化碳和水合成為糖類，這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動(dòng)。合作探究結(jié)合細(xì)胞呼吸，人們用下面的曲線來表示光照強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度之間的關(guān)系，請(qǐng)分析：1圖中a、b、c各點(diǎn)代表的生物學(xué)意義分別是什么？答案a點(diǎn)：光照強(qiáng)度為零，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。b點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，為光補(bǔ)償點(diǎn)。c點(diǎn)：是光合作用達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光照強(qiáng)度，即光飽和點(diǎn)。2oa段的含義是什么？其大小主要受哪種環(huán)境因素的影響？答案oa段代表呼吸作用強(qiáng)度，其大小主要受溫度的影響。3de段的含義是什么？如果此時(shí)想增加光合作用強(qiáng)度，可以采取哪些措施？答案de段光合作用強(qiáng)度達(dá)到飽和，不再隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，可以通過調(diào)整溫度和增加co2濃度等措施增加光合作用強(qiáng)度。4若光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 和30 ，這是在25 測(cè)得的曲線，若溫度升至30 ，曲線中a點(diǎn)、b點(diǎn)將如何變化？ 答案a點(diǎn)下移，b點(diǎn)右移。5通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得一片葉子在不同光照強(qiáng)度下氣體吸收和釋放的情況如下圖所示。那么曲線中ab段(不包括a、b兩點(diǎn))中哪些過程是存在的(用下圖字母表示)?答案c、d、e、f。2如圖曲線表示黃豆在最適溫度、co2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如圖曲線的變化。下列分析合理的是()a與y點(diǎn)相比較，x點(diǎn)時(shí)葉綠體中c3含量低b在y點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由變?yōu)閏制約x點(diǎn)時(shí)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量d制約z點(diǎn)時(shí)光合作用的因素可能是二氧化碳濃度答案d解析與x點(diǎn)相比較，y點(diǎn)光照強(qiáng)度更大，產(chǎn)生的h和atp更多，被還原的c3就多，所以y點(diǎn)時(shí)c3含量要低于x點(diǎn)；在y點(diǎn)時(shí)適當(dāng)降低或升高溫度都會(huì)導(dǎo)致光合速率降低，因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)是最適溫度；制約x點(diǎn)光合作用的因素為光照強(qiáng)度；