第五章第4節(jié)三

三、光合作用的原理和應(yīng)用(二)學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.簡(jiǎn)述化能合成作用.[重點(diǎn)]2．理解影響光合作用的環(huán)境因素.

新知初探·思維啟動(dòng)一、光合作用原理的應(yīng)用1．光合作用強(qiáng)度(1)概念:植物在__________內(nèi)通過(guò)光合作用制造________的數(shù)量.(2)表示方法:用一定時(shí)間內(nèi)________________________的數(shù)量來(lái)定量表示.單位時(shí)間糖類(lèi)原料消耗或產(chǎn)物生成2．影響因素(1)空氣中__________濃度.(2)土壤中________________.(3)光照的____________,光的_______.(4)___________

的高低.CO2水分的多少成分溫度長(zhǎng)短與強(qiáng)弱3．應(yīng)用控制_____________和溫度的高低,適當(dāng)增加作物環(huán)境中______________來(lái)提高光合作用強(qiáng)度.光照的強(qiáng)弱CO2的濃度想一想進(jìn)行植物溫室栽培時(shí),適量燃燒柴草或放一些干冰,能夠增產(chǎn)的原因是什么？【提示】CO2是光合作用的原料,適量燃燒柴草或放一些干冰能增加CO2濃度,增強(qiáng)光合作用強(qiáng)度,合成有機(jī)物增多,使作物增產(chǎn).二、化能合成作用1．概念:利用體外環(huán)境中的某些________氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)________________.2．實(shí)例:硝化細(xì)菌能利用氧化__________釋放的化學(xué)能將______________合成為糖類(lèi),供自身利用.無(wú)機(jī)物制造有機(jī)物NH3CO2和H2O3．生物的代謝類(lèi)型(1)自養(yǎng)生物:將__________轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的生物.①能進(jìn)行__________的生物:如綠色植物.②能進(jìn)行_________________的生物:如硝化細(xì)菌.無(wú)機(jī)物光合作用化能合成作用(2)異養(yǎng)生物:只能利用環(huán)境中_________________來(lái)維持自身生命活動(dòng).如人、動(dòng)物、真菌以及大多數(shù)細(xì)菌.現(xiàn)成的有機(jī)物判一判(1)溫度影響酶的活性,適當(dāng)升高溫度可以提高光合作用效率.(√)(2)能合成有機(jī)物的生物是自養(yǎng)生物.(×)(3)異養(yǎng)生物不能合成有機(jī)物.(×)(4)硝化細(xì)菌屬于自養(yǎng)生物.(√)要點(diǎn)突破·講練互動(dòng)要點(diǎn)一探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素及應(yīng)用1．實(shí)驗(yàn)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:要點(diǎn)突破植物進(jìn)行光合作用,吸收CO2,釋放O2,由于O2在水中溶解度小,而在葉肉細(xì)胞間隙積累,使葉片上浮.(2)實(shí)驗(yàn)步驟①實(shí)驗(yàn)假設(shè):在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng).②實(shí)驗(yàn)流程③實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在一定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多,浮起的多).(3)變量分析①此實(shí)驗(yàn)的自變量是光照的強(qiáng)弱,通過(guò)調(diào)節(jié)臺(tái)燈與實(shí)驗(yàn)材料間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn).②此實(shí)驗(yàn)的因變量是光合作用強(qiáng)度,以觀(guān)測(cè)單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)量作為觀(guān)察指標(biāo).例1

(2012·上杭高一檢測(cè))某同學(xué)想探究二氧化碳濃度與光合速率的關(guān)系.取A、B、C、D四株都有5片葉的小白菜,分別用直徑1cm的打孔器打出葉圓片10片,并設(shè)法抽去葉片內(nèi)氣體使之下沉,置于光下.取100mL三角瓶4個(gè),編號(hào)1～4,按下表操作(光照、溫度相同且適宜)并記錄結(jié)果.下列評(píng)價(jià)或修正不合理的是(

)編號(hào)實(shí)驗(yàn)處理30min內(nèi)上浮葉圓片數(shù)(片)葉圓片來(lái)源葉圓片數(shù)(片)自來(lái)水(mL)NaHCO3(克)1A1040022B1040163C1040344D104055A.自變量二氧化碳濃度的限制不嚴(yán)格B．只要控制光照、溫度相同即可C．實(shí)驗(yàn)材料本身存在的差異會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D．制備的葉圓片在投入三角瓶之前應(yīng)放于黑暗處【解析】本實(shí)驗(yàn)中存在多個(gè)自變量,材料的來(lái)源不同,CO2的濃度不同,所以在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中存在著多個(gè)自變量,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的,一個(gè)實(shí)驗(yàn)中只能存在一個(gè)自變量,除了這個(gè)自變量外其他變量應(yīng)保持相同.由于抽取氣體后在光下還有可能產(chǎn)生氣體,所以抽取氣體后應(yīng)進(jìn)行黑暗處理.【答案】

B

互動(dòng)探究(1)若要探究CO2濃度對(duì)光合作用的影響,實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)如何改進(jìn)？(2)圖中衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)是30min內(nèi)浮起葉圓片的數(shù)量,除此之外還可以用什么指標(biāo)來(lái)衡量？【提示】

(1)取來(lái)自相同植株的葉片.(2)浮起相同數(shù)量葉圓片用的時(shí)間長(zhǎng)短.要點(diǎn)二影響光合作用的因素1．光照強(qiáng)度與光合作用速率的關(guān)系:①A點(diǎn):光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,釋放的CO2量表明呼吸強(qiáng)度.②A(yíng)B段:隨光照增強(qiáng),光合作用逐漸加強(qiáng),此段仍為呼吸強(qiáng)度大于光合強(qiáng)度.③B點(diǎn):光合作用強(qiáng)度＝呼吸作用強(qiáng)度(B點(diǎn)稱(chēng)為光補(bǔ)償點(diǎn)).④BC段:隨光照增強(qiáng),光合作用逐漸加強(qiáng),此段光合強(qiáng)度大于呼吸強(qiáng)度.⑤C點(diǎn):光合強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)(C點(diǎn)稱(chēng)為光飽和點(diǎn)).C點(diǎn)以后限制光合作用的不再是光照強(qiáng)度.2．溫度對(duì)光合作用的影響:①AB段:(在一定范圍內(nèi))隨溫度的升高,光合作用逐漸加強(qiáng).②B點(diǎn):光合作用中酶的最適溫度.③BC段:酶的活性降低,光合速率下降,若溫度過(guò)高,酶活性喪失而停止光合作用.3．CO2濃度對(duì)光合作用的影響:①A點(diǎn):光合作用吸收的CO2＝呼吸作用釋放的CO2(此點(diǎn)叫CO2補(bǔ)償點(diǎn)).②A(yíng)B段:(在一定范圍內(nèi))光合速率隨CO2濃度的增大而加快.③B點(diǎn):光合速率不再增加時(shí)的CO2濃度(B點(diǎn)叫CO2飽和點(diǎn)).

4．水及礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響:①N、Mg、Fe等是葉綠素合成的必需元素,若這些元素缺乏,會(huì)影響葉綠素的合成從而影響光合作用.②水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),水還會(huì)影響氣孔的開(kāi)閉,從而影響CO2進(jìn)入植物體.科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一種植物光合作用強(qiáng)度的影響,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖.請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是(

)例2A．光照強(qiáng)度為a時(shí),造成曲線(xiàn)Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同B．光照強(qiáng)度為b時(shí),造成曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同C．光照強(qiáng)度為a～b時(shí),曲線(xiàn)Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高D．光照強(qiáng)度為a～c時(shí),曲線(xiàn)Ⅰ、Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高關(guān)鍵點(diǎn)【思路點(diǎn)撥】由題干獲取的主要信息有:①曲線(xiàn)表示CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的綜合影響.②縱坐標(biāo)光合作用強(qiáng)度為真正光合作用強(qiáng)度.③三條曲線(xiàn)相互之間有相同點(diǎn)和不同點(diǎn).

【標(biāo)準(zhǔn)解析】逐項(xiàng)分析如下:選項(xiàng)內(nèi)容指向·聯(lián)系分析A曲線(xiàn)Ⅱ和曲線(xiàn)Ⅲ的變量是CO2濃度,因此在光照強(qiáng)度為a時(shí),二者的差異是由CO2濃度不同造成的B曲線(xiàn)Ⅰ和曲線(xiàn)Ⅱ的變量是溫度,因此在光照強(qiáng)度為b時(shí),二者的差異是由溫度不同造成的選項(xiàng)內(nèi)容指向·聯(lián)系分析C光照強(qiáng)度為a～b時(shí),限制曲線(xiàn)Ⅰ和曲線(xiàn)Ⅱ光合作用強(qiáng)度的主要因素是光照強(qiáng)度,因此隨光照強(qiáng)度升高,光合作用強(qiáng)度升高D光照強(qiáng)度為a～c時(shí),曲線(xiàn)Ⅰ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高,而曲線(xiàn)Ⅲ由于受CO2濃度的影響在光照強(qiáng)度為b之前,光合作用強(qiáng)度已達(dá)最大值【答案】

D對(duì)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系不理解如圖是植物的光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系圖,選項(xiàng)中能夠反映a點(diǎn)時(shí)的生理過(guò)程及量變關(guān)系的是(

)易錯(cuò)警示例

【常見(jiàn)錯(cuò)誤】錯(cuò)選A項(xiàng).【錯(cuò)因分析】錯(cuò)選A項(xiàng)的原因有兩點(diǎn):(1)知識(shí)掌握不牢,沒(méi)有理解圖示的含義.圖像縱軸表示凈光合作用,即真正光合作用減去呼吸作用的差值.(2)