環(huán)境因子對光合作用的影響實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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“環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響”教學(xué)案例

1教材分析

本節(jié)內(nèi)容是同學(xué)深刻理解植物葉片代謝的切入點(diǎn)。通過理解光合作用強(qiáng)度的概念，同學(xué)可以把植物光合作用和細(xì)胞呼吸的學(xué)問體系構(gòu)建起來。教材僅簡潔提及光合作用強(qiáng)度的概念；而且在新課中，教學(xué)目標(biāo)的著力點(diǎn)在于，引導(dǎo)同學(xué)通過“探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響”的試驗(yàn)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。因此在第一輪復(fù)習(xí)中，老師引導(dǎo)同學(xué)構(gòu)建光合作用強(qiáng)度概念模型就顯得尤為重要。2教學(xué)目標(biāo)

⑴學(xué)問目標(biāo)：理解光合作用強(qiáng)度的概念；分析影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素；理解和運(yùn)用光合作用與細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變及相互關(guān)系。

⑵力量目標(biāo)：實(shí)踐自主學(xué)習(xí)的方式，提高同學(xué)思維力量、分析問題的力量；在有關(guān)的情境中，運(yùn)用語言表達(dá)的力量和歸納學(xué)問的力量。3教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

⑴教學(xué)重點(diǎn):探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素；說出光合作用原理的應(yīng)用⑵教學(xué)難點(diǎn):探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素4教學(xué)設(shè)計(jì)思路

光合作用強(qiáng)度是《環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響》中重要的核心概念，關(guān)心同學(xué)構(gòu)建光合作用強(qiáng)度的概念是需要以同學(xué)已把握光合作用和細(xì)胞呼吸的概念等內(nèi)容為前提的。老師利用多媒體資源創(chuàng)設(shè)課堂情境，引導(dǎo)同學(xué)利用已有的學(xué)問、通過純思維方式的探究，自己構(gòu)建光合作用強(qiáng)度概念的模型。這不僅有助于同學(xué)理解和把握光合作用強(qiáng)度的概念，也有助于同學(xué)提高光合作用原理的應(yīng)用力量。5課型：第一輪復(fù)習(xí)課6教學(xué)環(huán)節(jié)

6.1談話導(dǎo)入，明確教學(xué)目標(biāo)

師：影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素一節(jié)的內(nèi)容在我省《考試說明》中是屬于二類要求的學(xué)問內(nèi)容，是歷年高考的一個(gè)熱點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。這一節(jié)中有兩個(gè)很重要的內(nèi)容需要大家仔細(xì)理解和記憶，其一：光合作用強(qiáng)度的概念和測定，其二：各種環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響狀況及其應(yīng)用。

課件展現(xiàn)：《考試說明》對兩個(gè)學(xué)問點(diǎn)要求的層次6.2學(xué)習(xí)光合作用強(qiáng)度概念和測定

師：首先大家一起來回顧光合作用強(qiáng)度的概念。請大家打開課本P104，看概念。光合作用強(qiáng)度：是指植物在單位時(shí)間通過光合作用制造糖類的量，可以通過測定肯定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示--是一種量化的指標(biāo)。那么，我們可以通過光合作用的哪些原料或產(chǎn)物表示光合強(qiáng)度的大小呢？請大家通過回顧光合作用的過程來弄清晰這個(gè)問題。

課件展現(xiàn)：光合作用過程的圖解

生：可用光合作用消耗的H2O、產(chǎn)生的O2、固定的CO2、制造的(CH2O)來表示光合作用強(qiáng)度的大小。

師總結(jié)：都可以嗎？在植物細(xì)胞中涉及O2、CO2、(CH2O)只有光合作用和細(xì)胞呼吸，而涉及水的反應(yīng)實(shí)在太多了很難區(qū)分開。因此一般可用光合作用產(chǎn)生的O2量、固定的CO2量或者制造的(CH2O)量來表示光合作用強(qiáng)度的大小。那么，我們可以利用相應(yīng)的儀器直接測定光合作用產(chǎn)生的O2量、固定的CO2量或者制造的(CH2O)量嗎？

生爭論：不行，有光照時(shí)，植物葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行細(xì)胞呼吸，光合作用產(chǎn)生的O2從葉綠體出來后，會(huì)被有氧呼吸消耗一部分，…因此，要測定光合作用產(chǎn)生的O2量、利用的CO2量或者制造的(CH2O)量就必需把和呼吸有關(guān)的部重量考慮在內(nèi)。課件展現(xiàn)：有氧呼吸反應(yīng)方程式

師：那么，葉片中葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系是怎樣的呢？接下來大家利用圖解一起分析當(dāng)光合強(qiáng)度大于呼吸強(qiáng)度時(shí)兩者之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系。

課件展現(xiàn)代謝狀況：根據(jù)O2、CO2、(CH2O)挨次

光合作用產(chǎn)生的O2量①=實(shí)測O2釋放量②＋有氧呼吸耗O2

量③；

光合作用CO2利用量⑴=實(shí)測CO2汲取量⑵＋有氧呼吸產(chǎn)CO2量⑶；

光合作用糖類制造量Ⅰ=實(shí)測糖類積累量Ⅱ＋有氧呼吸糖類消耗量Ⅲ；

師：由上述公式可知，①或⑴或Ⅰ都可代表光合強(qiáng)度，③或⑶或Ⅲ則可代表呼吸速率，而實(shí)測的②或⑵或Ⅱ則代表凈光合速率。那么我們可以用一個(gè)公式總結(jié)上述結(jié)論。

生：光合強(qiáng)度（真正光合速率）=凈光合速率＋呼吸速率

師：由上圖分析可知，我們只能直接測得②或⑵或Ⅱ代表某光照強(qiáng)度下的凈光合速率。而我們想要知道光合強(qiáng)度大小，是不是只要再測定呼吸速率就可以最終知道光合強(qiáng)度的大小了，那么，此時(shí)葉片的呼吸速率怎么測？

邊分析邊引導(dǎo)同學(xué)思索：此時(shí)有光照，植物葉片既有光合作用又有細(xì)胞呼吸，要測定呼吸速率會(huì)受到光合作用的影響。

生：只能通過測定黑暗時(shí)，植物葉片耗氧量、產(chǎn)CO2量或者糖類消耗量來衡量有氧呼吸速率。課件展現(xiàn)圖解：

師：那在黑暗時(shí)和光照時(shí)條件不一樣，有氧呼吸速率會(huì)一樣嗎？生：植物葉片進(jìn)行的有氧呼吸不會(huì)受光照強(qiáng)度的影響。

師：在理清這些思路之后我們最終來總結(jié)一下該怎么對光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測定。

課件展現(xiàn)：測定光合強(qiáng)度（真正光合速率）時(shí)，應(yīng)當(dāng)要在黑暗下測定呼吸速率，然后在某種光照強(qiáng)度下測定凈光合速率，再把測得的值進(jìn)行處理可得真正光合速率。

注：通常測定光合速率時(shí)，以測CO2為指標(biāo)。如下圖

09四川卷30

課件展現(xiàn)例題：（橫線上的內(nèi)容由同學(xué)填寫，老師總結(jié)）

例：用某種大小相像的綠色植物葉片，分組進(jìn)行試驗(yàn)：已知葉片試驗(yàn)前的重量，在不同溫度下分別暗處理１小時(shí)，測其重量變化；立即再光照１小時(shí)（光強(qiáng)度相同），再測其重量變化。得

（1上升，酶的活性增加，分解有機(jī)物增多，葉片重量下降；（2）在28℃條件下每小時(shí)間合作用合成的有機(jī)物為7mg，氧氣產(chǎn)生量最多的是第四組葉片。

師：1、暗處理后的重量變化我們知道，這可以用來衡量每小時(shí)呼吸消耗量，并且由于溫度對呼吸酶活性的影響，呼吸速率表現(xiàn)出不同的狀況。

2、光照后的重量變化可以用來衡量光照一小時(shí)，葉片的凈增重量，即用來衡量凈光合速率。如第四組，光照1小時(shí)葉片由-4變成+2，葉片凈增重6mg。

3、（2）問的是合成的有機(jī)物，說明問的是真正光合速率，那就得呼吸速率+凈光合速率，如第四組真正光合速率=呼吸速率4+凈光合速率6=10。是四個(gè)組中最多的，因此第四組的氧氣產(chǎn)生量也是最多。

6.3各種環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響狀況

師：大家知道，在植物生長的環(huán)境中，有諸多的因素能影響到光合作用，如光，溫度…我們先來看看光對光合作用強(qiáng)度的影響狀況，光有光照強(qiáng)度和光質(zhì)兩個(gè)方面都會(huì)影響到光合作用強(qiáng)度。以前，我們通過試驗(yàn)得出光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度影響狀況的結(jié)論，大家還記得影響狀況是什么樣的嗎？

生：在肯定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度增加，植物光合強(qiáng)度加強(qiáng)，但超出肯定限度(光飽和點(diǎn))，光照增加，光合強(qiáng)度也不再增大。

試驗(yàn)視頻：探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響（7分26秒）

師：請大家看這個(gè)圖，1、找出表示我們前面復(fù)習(xí)的真正光合速率，凈光合速率和呼吸速率的地方。2、光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)分別表示什么意思？

課件展現(xiàn)：（1）光

①光照強(qiáng)度

生：光補(bǔ)償點(diǎn)是光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度相等時(shí)的光照強(qiáng)度。光飽和點(diǎn)是光合強(qiáng)度達(dá)到最大值的光照強(qiáng)度。

師：為什么達(dá)到飽和點(diǎn)后光合強(qiáng)度不會(huì)再增加？

生：受單位葉面積中的葉綠體數(shù)量，溫度或CO2濃度的限制。

師：依據(jù)這個(gè)原理，在大棚種植作物時(shí)，可以給植物供應(yīng)什么樣的光照條件？

生：可依據(jù)植物對光的需求狀況供應(yīng)相宜的光照條件，讓植物處于光飽和點(diǎn)以提高產(chǎn)量。師：下面看一道例題

課件展現(xiàn)：己知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃。下圖表示在30℃時(shí)，該植物光合強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度調(diào)整到25℃，其他條件不變，從理論上講，圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)應(yīng)當(dāng)是（A）A．a(chǎn)點(diǎn)上移，b點(diǎn)左移，m值上升B．a(chǎn)點(diǎn)不動(dòng)，b點(diǎn)左移，m值不動(dòng)C．a(chǎn)點(diǎn)上移，b點(diǎn)右移，m值下降D．a(chǎn)點(diǎn)下移，b點(diǎn)不移，m值上升

生：A

師：【同學(xué)回答后老師總結(jié)】

1、a點(diǎn)時(shí)，只有呼吸作用，當(dāng)溫度由呼吸最適溫度30度降到非呼吸最適溫度25度，呼吸速率變小。應(yīng)上移

2、b點(diǎn)的含義是光補(bǔ)償點(diǎn)，即此時(shí)間和強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度相等，而溫度變化后，呼吸強(qiáng)度變小了，光合作用強(qiáng)度變大了，要連續(xù)保持二者相等，光照強(qiáng)度要減弱。

3、C點(diǎn)是光飽和點(diǎn)，葉片的最大光合速率為M，而溫度由非光合作用最適溫度變成處于光合作用的最適溫度，M值會(huì)增大。

師：因?yàn)樗姆N色素主要汲取紅光和藍(lán)紫光，所以不同波長的光對光合作用也有肯定的影響。

課件逐步展現(xiàn)：②光質(zhì):

復(fù)合光（白光）＞紅光（藍(lán)紫光）＞綠光

應(yīng)用：建日光溫室時(shí),選用無色透亮?????的玻璃或薄膜做頂棚,光合作用的效率較高。

課件展現(xiàn)：（2）CO2濃度

在肯定的范圍內(nèi),隨著CO2濃度的增加,光合作用強(qiáng)度隨之而增加.

應(yīng)用：可通過合理密植保證通風(fēng)、施加農(nóng)家肥料來確保有足夠的CO2供應(yīng)植物進(jìn)行光合作用。（3）溫度

師：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)的酶的活性而影響光合速率。那么，請大家用一個(gè)曲線圖把溫度對光合速率的影響狀況表示出來。

生：

師：與光合作用有關(guān)的酶存在最適溫度。大家知道葉片在進(jìn)行光合作用的同時(shí)也在進(jìn)行呼

吸作用，而溫度同樣通過影響與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響呼吸速率。與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度和光合作用的不一樣。

課件展現(xiàn)：

那么我們可以怎么利用這個(gè)原理來提高作物的產(chǎn)量？

生：可通過白天適當(dāng)提高溫度、晚上適當(dāng)降低溫度提高一個(gè)晝夜的產(chǎn)量。課件展現(xiàn)：（4）礦質(zhì)養(yǎng)分N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分

P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯