人教版必修1 5.4 能量之源——光和光合作用 第2課時 教案.doc

【考綱】1.葉綠體色素的提取和分離 b 2.光合作用以及對它的認(rèn)識過程 c 3.影響光合作用速率的環(huán)境因素 c【教學(xué)過程】（四）光合作用的過程1.光反應(yīng)、暗反應(yīng)的比較光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別場所葉綠體基粒葉綠體基質(zhì)條件光、色素、酶、h2o、（adp、pi）多種酶、不需光、co2、（、atp）原料h2o、（adp、pi）co2、（、atp）產(chǎn)物o2 、atp 、（ch2o）、 h2o、（adp+pi、c5）物質(zhì)變化水的光解 atp合成co2的固定c3的還原能量變化光能 atp中活躍的化學(xué)能atp中活躍的化學(xué)能（ch2o）中穩(wěn)定的化學(xué)能時間短促、以微秒計較緩慢聯(lián)系光反應(yīng)階段產(chǎn)生的和atp參與暗反應(yīng)階段c3的還原；暗反應(yīng)產(chǎn)生的adp和pi為光反應(yīng)合成atp提供原料沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成。注意 2.光合作用總反應(yīng)式 光合作用中c、h、o的轉(zhuǎn)移途徑碳元素co2 c3 (ch2o)氧元素h2o o2 ； co2 c3 (ch2o)、h2o氫元素h2o (ch2o)例3植物甲持續(xù)光照10分鐘，植物乙光照5分鐘后再暗處理5分鐘，如此交替進(jìn)行20分鐘，植物丙光照5秒鐘后再暗處理5秒鐘，如此交替進(jìn)行20分鐘。若其他條件不變，則甲、乙、丙三種植物所制造的有機(jī)物總量丙乙甲？積累的有機(jī)物總量？3.光照與co濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)有關(guān)物質(zhì)合成量的影響（短時間內(nèi)的相對含量變化）條件光照減弱，co2供應(yīng)不變光照增強(qiáng)co2供應(yīng)不變光照不變co2供應(yīng)減少光照不變co2供應(yīng)增加c3后增加后減少先減少先增加c5后減少后增加先增加先減少 、atp先減少先增加后增加后減少o2減少增加減少增加(ch2o)含量減少增加減少增加例4下圖所示某陽生植物細(xì)胞在夏季晴天某一天內(nèi)的光合作用過程中c3、c5化合物的數(shù)量變化。若第二天中午天氣由光照強(qiáng)烈轉(zhuǎn)向陰天時，葉綠體中c3含量的變化、c5含量的變化分別相當(dāng)于曲線中的 a.cd段(x)，bc段(y) b.de段(x)，de段(y) c.de段(y)，cd段(x) d.bc段(y)，bc段(x) （五）光合作用的實(shí)質(zhì) 物質(zhì)變化co2和h2o 有機(jī)物 能量變化光能 化學(xué)能 說明 光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝（六）光合作用的意義制造有機(jī)物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲存在有機(jī)物中維持大氣中o2和co2含量的相對穩(wěn)定促進(jìn)生物進(jìn)化 o2促進(jìn)厭氧型 需氧型 o3促進(jìn)水生 陸生（七）影響光合作用的因素及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用1.內(nèi)部因素 （色素、酶等）（1）同一植物的不同生長發(fā)育階段 根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合速率不同，適時適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長（2）同一葉片的不同生長發(fā)育時期（葉齡）曲線分析oa段為幼葉，隨幼葉生長，葉面積增大，葉內(nèi)葉綠體增多，葉綠素含量增加，光合速率不斷增加； ab段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定； bc段為老葉，隨葉齡增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降應(yīng)用農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉，莖葉蔬菜及時換新葉，可減少其細(xì)胞呼吸對有機(jī)物的消耗2.單因子環(huán)境因素對光合作用的影響（1）光照直接影響光反應(yīng)a.光照時間光照時間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多b.光質(zhì)（不同波長的光）白光紅光藍(lán)紫光綠光說明在不同光質(zhì)下，不但光合作用的強(qiáng)弱有差異，而且光合作用的產(chǎn)物也不完全一樣植物在藍(lán)紫光的照射下生長，其光合作用產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪的含量就會增加；而在紅光的照射下，其光合作用產(chǎn)物中糖類的含量就會比較多。 c.光照強(qiáng)度 實(shí)驗(yàn)探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度（光合速率）的影響實(shí)驗(yàn)步驟步驟一選取生長發(fā)育狀況良好的菠菜葉，用打孔器制取葉圓片若干，放入盛有蒸餾水的燒杯中，葉圓片均浮于水面。步驟二分別將制備的葉圓片放入已吸入適量蒸餾水的注射器，用手指堵住注射器前端管口，用力向后拉注射器推柄34次，取出葉圓片放入蒸餾水中，葉圓片均沉入水底，備用。 步驟三取四只燒杯，編號，分別加入 50ml等量3%的naoh溶液和5張等量的葉（原片） ，葉圓片均勻分布在水底。步驟四將四只燒杯分別置于25w、50w、75w、100w臺燈前25cm處，同時開啟電源并計時，觀察并記錄每個原片浮到水面所需時間 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表光源 每個葉圓片上浮到水面所需時間（min） 第1片第2片第3片第4片第5片25w6.006.567.358.3911.2050w3.604.336.157.259.6775w3.404.175.326.227.39100w3.204.035.125.335.33請結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析回答（1）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟三 ；補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟四 。（2）該實(shí)驗(yàn)中的自變量是關(guān)照強(qiáng)度 ，該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量除溫度外，還包括 naoh溶液濃度（量）、葉原片數(shù)量 （至少寫出兩點(diǎn)）等。（3）光照一段時間后，燒杯中的葉圓片慢慢浮到水面的原因是 葉圓片光合作用大于呼吸作用，葉肉細(xì)胞間隙中的o2增加，使葉圓片上浮 。（4）在答題卡所對應(yīng)的坐標(biāo)系中畫出該實(shí)驗(yàn)中不同光照強(qiáng)度下每組葉圓片上浮到水面平均所需時間的柱狀圖。 。（5）根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能否確定100w是該條件下菠菜葉片的最適光照強(qiáng)度？不能。請你為進(jìn)一步探究提出合理建議以一定梯度設(shè)置100w以上光照強(qiáng)度，進(jìn)一步測定相應(yīng)的光合速率（葉圓片上浮到水面所需時間） 總結(jié)制造不同的光照強(qiáng)度用相同亮度的臺燈，調(diào)節(jié)燈（光源）與實(shí)驗(yàn)裝置間的距離來制造不同光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度的判斷沉于水底的圓形小葉片在光照下，光合作用越強(qiáng)，產(chǎn)生的o2越多，在水中浮起所用的時間也就越短/同一時間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量。注意a.實(shí)驗(yàn)前，要使葉片內(nèi)的氣體逸出并進(jìn)行黑暗處理，目的是消耗掉葉片中原有有機(jī)物b.各燒杯中都倒入富含co2的清水，原因是提供光合作用所需的原料c.實(shí)驗(yàn)時，各燒杯都應(yīng)置于適宜的溫度條件下d.總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計步驟都遵循“四步曲” 第一步分組編號，控制相同因素 第二步控制單一變量 （對照原則、單一變量原則、等量原則、平行重復(fù)原則等）其他條件等同且最適 第三步實(shí)驗(yàn)維持 第四步觀察分析現(xiàn)象，得出結(jié)論曲線分析a點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用，a點(diǎn)表示呼吸作用的強(qiáng)度說明在黑暗條件下植物不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，因此此時測得的氧氣吸收量（即空氣中o2的減少量）或二氧化碳釋放量（即空氣中的co2增加量）直接反映呼吸速率。ab段隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng),co2吸收速率漸增；呼吸速率不變，凈光合速率為負(fù)值。b點(diǎn)光合作用強(qiáng)度 = 呼吸作用強(qiáng)度 ，凈光合速率為0，把b點(diǎn)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。bc段（不含b、c點(diǎn)）光合速率大于呼吸速率，凈光合速率漸增，有機(jī)物積累。 c點(diǎn)co2的真正吸收率達(dá)到最大值，不再變化；呼吸速率不變，凈光合速率達(dá)到最大，c點(diǎn)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)，隨光照強(qiáng)度增加，光合作用強(qiáng)度不再增加（主要受細(xì)胞內(nèi)酶的數(shù)量、酶的活性、c3和c5的含量的限制） 。（c點(diǎn)對應(yīng)的co2吸收量表示凈光合作用強(qiáng)度） 說明 在光照條件下，植物同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，此時測得的空氣中氧氣的增加量（或二氧化碳減少量）比植物實(shí)際光合作用所產(chǎn)生的o2量（或消耗的co2量要）少，因?yàn)橹参镌诠夂献饔玫耐瑫r也在通過呼吸作用消耗氧氣、放出二氧化碳。因此此時測得的值并不能反映植物的實(shí)際光合速率，而反映出表觀光合速率或稱凈光合速率，而實(shí)際（總）光合作用強(qiáng)度 = 凈光合作用強(qiáng)度 + 呼吸作用強(qiáng)度注意a.一般，光合作用強(qiáng)度 呼吸作用強(qiáng)度。b.光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，才有有機(jī)物積累，植物才能表現(xiàn)正常生長。應(yīng)用陰生植物的a點(diǎn)上移，b點(diǎn)左移，c點(diǎn)下移，如圖粗實(shí)線。間作套種時農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。思考提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施？ 延長光合作用時間一年多茬 增加光合作用面積合理密植、間作、套作 提高光合作用強(qiáng)度（效率） 思考（1）請畫出光合速率與光照強(qiáng)度關(guān)系曲線？ （2）光質(zhì)白光 紅光 藍(lán)紫光 綠光 （功率相同的燈，紅光光合效率最高） （3）日變化（炎熱的夏季中午，光合午休現(xiàn)象）例5下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對c02的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，據(jù)圖回答（1）甲圖曲線中c點(diǎn)和e點(diǎn)(外界環(huán)境中c02濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動狀態(tài)？ 植物呼吸作用釋放的co2的量=光合作用吸收的o2的量 。（2）根據(jù)甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的