2017-2018学年度第二学期高二生物备课组6月11日集体备课
2017-2018学年度第二学期高二生物备课组6月11日集体备课
发布时间：2018/6/12 10:31:41 作者：顾广兰 浏览量：1660次
第三节光合作用 【学习目标】知识：1、概述色素提取和分离实验的原理，并说出叶绿体中色素的种类和作用。2、说明光合作用以及对它的认识过程，了解光合作用研究的历史3、解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系4、举例说明光合作用的原理和应用 5、说明环境因素对光合作用强度的影响。技能：收集农业生产上提高农作物光合作用强度的有关信息，了解温室中提高农作物产量的方法。情感：尝试探究影响光合作用强度的环境因素，学习科学研究的一般方法。 【学习重点】光合作用的发现过程、光合色素的作用及种类、光合作用反应过程、影响光合作用的因素 【学习难点】光合作用的发现过程、光合作用的过程 【学习过程】（一）叶绿体中的色素 1、位置：叶绿体中的色素存在于 上。 （1）将干燥的滤纸剪成6cm长、1cm宽的纸条，剪去一端两角（2）在距剪角一端1cm处用铅笔画一条细的横线 制滤纸条
（1）用毛细吸管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线（2） 后再重复 次 滤液划线
（1）将适量 倒入烧杯（以层析液高度不超过滤液细线为准）（2）将滤纸条下端插入层析液中（3）用 盖上烧杯 色素分离 （纸层析）
观察结果 滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色带。 3、结果：色素在滤纸条上的分布如下图：
（ 色） 最 、最 （ 色） （ 色） 最 （ 色） 最
【特别提示】 ①从色素带的宽度知色素含量的多少依次为： 。 ②从色素带的位置知再层析液中溶解度大小依次为： 。 ③在滤纸上扩散速度最快的是 ，扩散速度最慢的是 4、实验疑难点拨： 丙酮（或无水乙醇）的用途是 。 石英砂（二氧化硅）的作用是 。 碳酸钙的作用是 。 层析液的的用途是 。 5、实验成功的关键： 叶片 ，颜色要 ，含有较多色素。 研磨要 、 。叶绿素不稳定，易被细胞内有机酸破坏。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。 滤液细线要画得细而直，以防止 。且要重复2-3次，以 。 滤液细线不能触及层析液，否则 中，滤纸条上得不到色素带。 二、光合作用以及对它的认识过程： （一）光合作用概念：指绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转变成储存能量的 ，并且释放出 的过程。 （二）光合作用的研究历史： 1648年，比利时的范. 海尔蒙特通过实验认为：植物生长所需的养料主要来自______，而不是来自__________。其实，植物生长还需要空气中的二氧化碳和土壤中的矿质元素等养料。 1771年，英国的普利斯特莱通过植物与动物之间进行气体交换的实验,第一次应用化学的方法研究植物的生长,得知植物生长需要吸收__________和释放___________。 1779年，荷兰的扬. 英根豪斯通过把带叶的枝条放到水里,这些叶在阳关下产生_____而在暗处则不产生________,认为：植物需要_______才能制造出__________。 1864年，德国的萨克斯证明：植物叶片在光下能产生淀粉。其实验方法是（也是鉴定绿叶在光下能制造出淀粉的实验方法）：（1）先将实验植物放在黑暗处一昼夜，目的是耗尽叶片中原有的淀粉。（2）然后在植物同一叶片上一部分遮光，一部分不遮光。目的是形成有光和无光对比。（3）将植物放在光下照射3—4小时后，剪下叶片并用酒精脱色。（4）将叶片放在培养皿中漂洗后滴加碘液，观察实验现象。（5）实验现象：照光部分_______，遮光部分不变蓝。说明绿叶在光下能制造____。 1883年，恩吉尔曼巧妙设计实验验证了：叶绿体中的色素主要吸收_____和______。其实验的巧妙之处是：（1）选用带状叶绿体的植物做实验。便于_______________（2）将临时玻片标本放在黑暗和无空气的环境中，排除了___________的干扰,确保实验的正常进行。（3）选用极细光束照射和好氧细菌做实验，能准确判断________部位。（4）采用局部照光和不照光，形成对比，明确实验结果完全由______________引起。 1940年，美国的卡门和鲁宾运用放射性同位素标记法证明了：光合作用中释放的氧来自___，糖类中的氢也来自_______。（用氧18标记的水与未标记的水进行对比实验，产生的氧气的分子量比为9 ：8。）
（三）光合作用的过程： 1、光反应
条件： 、色素、酶 场所：
物质变化：① 水的光解： 能量变化： 能→ATP中 能 2、暗反应
条件： 、酶 场所： 物质变化：①CO2的固定： 能量变化：ATP中 的化学能→有机物中 的化学能 3、总反应式及元素去向：
4、实质：把 转变成 ，把 能转变成有机物中的 能 5、意义： （1）为几乎所有生物的生存提供了 来源和 来源。 （2）维持大气中 与 含量的相对稳定。 （3）促进生物的 。光合作用改变了大气成分形成臭氧层，使有氧呼吸的生物和陆生生物得以出现。 练习：当影响光合作用的外界条件发生骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)的生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量。请填写下表： 条件C3C5[H]、ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变 或没有或没有突然光照CO2供应不变 光照不变停止CO2供应 或没有光照不变CO2供应增加 光照不变CO2供应不变(CH2O)运输受阻（四）有氧呼吸与光合作用的比较 光合作用有氧呼吸代谢类型合成代谢分解代谢场所 （主要在线粒体）条件、 、酶（有光、无光都能进行）物质变化无机物（CO2 + H2O）→ 有机物→ （CO2 + H2O）能量变化能→ 能（储存能量）能→ + 能（释放能量）实质有机物， 能量有机物， 能量意义①为几乎所有生物的生存提供了物质来源和 来源。②维持大气中 与CO2含量的相对稳定。③促进了生物的进化。①为生物体的生命活动提供 。②为体内物质的合成提供 。联系①光合作用为细胞呼吸提供 和能量基础，细胞呼吸为光合作用提供 。 ②进化：光合作用促进 生物的出现。③共同维持自然界的 循环。【特别提示】 ①光合作用只有植物的 细胞和 细菌才能进行，但细胞呼吸则是所有 都要进行。 ②光合作用光反应产生的ATP主要供 利用，而细胞呼吸产生的ATP可供 利用。 ③光合作用的光反应中产生的[H]来自 的光解，用于暗反应中 的还原，生成（CH2O）；有氧呼吸中产生的[H]来自第一、二阶段 的氧化，用于第 阶段与O2结合生成H2O，并产生大量的ATP。 （五）同一植物在不同条件下气体代谢的特点及相对强度的表示方法 1、黑暗状况时 ①细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：
①光合作用相对强度可用如下三种方式表示： 同化作用 自养型：如绿色植物、 等 异养型：如各种动物、营腐生或寄生的生物 需氧型（有氧呼吸型）：绝大多数生物 厌氧型（无氧呼吸型）：如 等 注：酵母菌的异化作用属于 型。 三、影响光合作用的因素分析及应用： 1、内部因素
（2）同一植物的不同生长发育阶段光合作用速率不同。如：同样光照条件下，幼苗期 营养生长期 开花期。 （3）同一叶片的不同生长发育时期光合作用速率不同（如右图）。 2、单因子外界因素对光合作用速率的影响 （1）光照强度：
① 曲线分析： 图1：表示在一定的光照强度范围内，光合作用的速率随着光照强度的增加而 ，超过一定的强度，光合作用速率不再加快。（图中S点表示进行光合作用所需要的 光照强度，Q点对应的光照强度称为光饱和点。） 图2：A点光照强度为零，只进行 ，A点即表示植物 速率。 AB段表示随光照强度增强，光合作用逐渐 ，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；B点表示细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即 强度 细胞呼吸强度，称B为光补偿点。 BC段表示随光照强度不断增强，光合作用强度不断 ，到C点以上不再加强了。C点对应的光照强度为光饱和点。（C点对应的CO2吸收值表示表观光合速率） ② 应用： 阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如虚线所示，在林生产上间作、套种、林带树种的配置，合理采伐都要考虑阳生植物要给予较强的光照，阴生植物不需要太强的光。 附：光质（光的波长）对光合作用速率的影响 不同波长光的光合效率不同，红光的光合效率最 ，其他色光的光合效率较低。
① 曲线分析： 图1：表示在一定的浓度范围内，光合作用的速率随着 浓度的增加而 ，超过一定的浓度，光合作用速率不再加快。（图中S点表示进行光合作用所需要的最 CO2浓度，Q点对应的CO2浓度称为CO2饱和点。） 图2：A点表示CO2补偿点，即光合作用速率 呼吸作用速率时的CO2浓度。 AB表示随 浓度增加，光合作用不断 ，到B点以上不再加强了。B点对应的光照强度为CO2饱和点。（B点对应的CO2吸收值表示表观光合速率） ② 应用： 在农业生产上可以通过“ 行， 风”，增施 肥等措施适当提高 浓度，提高光合作用速率。
① 曲线分析：温度是通过影响与光合作用有关 的活性而影响光合作用速率的。 ② 应用：温室栽培时，白天调到光合作用的 温度（冬天适当升高温度，夏天适当降低温度），以提高光合作用速率；夜间适当 温度，以降低 ，增加有机物的积累。
① 曲线含义：在一定的浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可 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使植物 困难，从而导致光合作用速率 。 ② 应用： 在农业生产上，根据植物的需肥规律，实时地、适量地增施肥料，以提高作物的光合作用速率。 （5）水分 水也是光合作用的 之一，满足作物对水分的需求，有利于提高作物的光合作用速率。 3、多因子外界因素对光合作用速率的影响
① 曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为 坐标所表示的因子，随其不断加强，光合速率不断提高。到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。 ② 应用：在实际农业生产中，可根据具体情况，通过增加 强度、增加 浓度或调节 来充分提高光合速率，以达到增产的目的。 提高光能利用率措施：1. 延长____时间：采用轮作、套种。2. 增加____面积：合理密植、 间作。★3. 增加光合作用的效率：措施是：①适当增加____强度，②在冬季白天，适当提 高大棚内的_____③提高_________的浓度；[多施有机肥（如：农家肥），施放干冰，通入二 氧化碳气体。④适当增加_________________的供应
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