高中生物 第一册 第4章 生命的物质变化和能量转换 4.2 光合作用学案（3）沪科版.doc

第四章 生命的物质变化和能量转换第2节 光合作用一、学习目标：1、知道光合作用的研究历史，体验科学家的科学探索精神及思维方法。2、知道植物进行光合作用的主要场所叶绿体。3、理解光合作用的过程，认识其实质和影响因素。4、初步学会提取和分离叶绿体中的色素的基本方法和技术（实验4.3）。二、学习重点：1、光合作用研究历史所体现的科学探究思路和方法。2、叶绿体中色素的种类和作用。3、光合作用的过程。4、影响光合作用强度的环境因素。三、学习难点： 1、光合作用过程的实质（物质变化和能量转换）。2、影响光合作用强度的环境因素探究实验(实验4.4)。四、知识精要：1、光合作用的意义：提供食物来源和生存基础、能量来源、维持大气中co2和o2含量的基本稳定。光能叶绿体 2、通过光合作用的研究历史，推出光合作用的必要条件和总反应式：co2+2h2o* （ch2o）+h2o+o2*。3、植物光合作用的场所：叶绿体（亚显微结构：双层膜、基质、基粒）。4、叶绿体中的色素分为两类：叶绿素（包括叶绿素a（呈蓝绿色）和叶绿素b（呈黄绿色）、类胡萝卜素（胡萝卜素（呈橙黄色）和叶黄素（呈黄色）。这些色素具有选择吸收光谱的特性，叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。这些色素能溶于有机溶剂中，用无水乙醇可提取它们；它们随着层析液（有机溶剂）在滤纸上扩散的速度不同，用纸层析方法可使它们在扩散过程中被分离出来。5、光合作用是叶绿体吸收并利用光能，将co2和h2o合成有机物质并释放o2，将光能转换成化学能的过程。光合作用过程大致可分为两个阶段：光反应（在叶绿体的类囊体中进行，吸收光能，光解水，释放出o2并形成高能量的atp和nadph，将光能转化为活跃的化学能）；暗反应（在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的atp和nadph，固定co2，合成糖，以稳定的化学能储存在糖中）。6、光合作用的强度，又称光合速率，可以用一定量的植物（如一定量的叶面积）在单位时间内进行光合作用释放o2或消耗co2的量来表示。光照强度、温度、co2浓度是最常见的影响光合作用强度的外界环境因素。可根据控制变量原则和对照原则，选定其中的一个因子（或其它因子）进行探究。五、学习过程指导：1、光合作用的研究历史阅读教材后，填写下表中有关的“结论”：时间发现者实验对照结论1642年范赫尔蒙特（比利时）将一株柳树苗和干燥土壤称重后载在密封桶里，5年后称重。柳树增重只来源于 1771年普利斯特利（英国）小鼠与绿色植物放在玻璃罩内不易窒息而死点燃的蜡烛与绿色植物放在玻璃罩内不易熄灭 可以更新空气1779年英格豪斯（英国）在光照下，小鼠与绿色植物放在玻璃罩内不易窒息而死无光照下，小鼠与绿色植物放在玻璃罩内窒息而死 是实验成功的必要条件1785年发现空气的组成绿叶在光照下放出 ，吸收 1864年萨克斯（德国）绿色叶片暗处消耗营养 曝光 酒精去除色素后，用碘液处理呈深紫蓝色绿色叶片暗处消耗营养 遮光 酒精去除色素后，用碘液处理无颜色变化绿色植物叶片在光合作用中产生了 1939年鲁宾和卡门（美国）向绿色植物提供h218o、co2，释放的氧是18o2向绿色植物提供h2o、c18o2，释放的氧是o2光合作用释放的 全部来自于 20世纪40年代卡尔文（美国）用14co2供给小球藻进行光合作用，通过控制供给14co2的时间和对中间产物的分析探明了co2转化成 的途径2、叶绿体及其色素叶绿体的亚显微结构（外内依次为）： 、 、 ；叶绿体的功能： ；叶绿体中色素主要分布在 ；叶绿体色素的功能： 。实验：叶绿体的色素的分离和提取1）提取的原理： ；提取的过程： ；二氧化硅的作用是： ；碳酸钙的作用是： ；无水酒精的作用是： ；应该 加入。2）分离的原理： ；分离的过程： ；注意点： 。3）观察：叶绿体色素的种类、 颜色、 分层位置 3、光合作用的过程光合作用光反应暗反应（ 循环）反应场所必需条件物质变化1、2、3、能量变化联系总反应式4、影响光合作用的因素、实验光合作用的强度，又称 ，可用 表示，既受 因素影响，更受 、 、 等环境因素影响。可根据 原则和 原则，选定其中的 个因子进行探究。真空渗水法的实验原理是 ，根据 ，能比较光合作用的强弱。溶解氧传感器测定法的实验原理是 ，可以比较精确地了解植物光合作用的强度。l 巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）1、自然界中绿色植物的光合作用是 （ ） a. 是简单的化学反应 b. 结果是吸收光谱 c. 是最基本的新陈代谢 d. 是自然界唯一的合成反应2、光合作用合成的主要有机物和释放出的气体分别是 （ ） a. c6h12o6和co2 b. 淀粉和h2 c. 糖类和o2 d. 脂肪和co23、把新鲜的叶绿素溶液放在光源和分光镜之间，可以看到光谱最强的吸收区在（ ） a. 绿光部分 b. 红光和蓝紫光部分 c. 蓝紫光部分 d. 黄橙光部分4、一棵重8g的植物栽种在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中，一个月后重达20g增加的质量主要来自 （ ） a. 光照 b. 空气和水分 c. 水分 d. 空气5、在温室中生产蔬菜，为提高光合作用效率，一般不会采用的措施是 （ ） a. 控制一定的温度 b. 通入一定量的氧气 c. 增加光照强度 d. 通入一定量的二氧化碳6、叶绿素必须要在有光的条件下才能形成。以下不是叶绿素作用的一项是 （ ） a. 吸收光能 b. 传递光能 c. 利用光能 d. 形成光能7、在测定光合作用所需条件时，以锡箔纸包裹植物的叶片是为了证明光合作用必须具备以下哪一条件才能进行 （ ） a. 水 b. 光 c. 二氧化碳 d. 叶绿素8、采摘一片生长于旷野的彩叶草叶片，把叶片上的绿色部分与非绿色部分分别作记号。经实验，发现只有绿色部分有淀粉的存在。这是证明了光合作用与何种因素有关 （ ） a. 叶绿素 b. 二氧化碳 c. 水 d. 光9、右图表示绿色植物内部的一个新陈代谢阶段简图，请判断下列说法错误的是 （ ） a. a过程是指co2的固定 b. b过程是指三碳化合物的还原 c. c过程在线粒体内完成 d. a、b、c三过程都需酶参与10、如需测定植物在光合作用中是否进行光反应，则可以通过检测以下哪一部分即可（ ） a. 葡萄糖的生成 b. 淀粉的生成 c. 氧气的生成 d. co2的吸收11、光合作用的研究过程让我们认识到科学研究方法的重要性，科学研究的基本方法是（ ）a. 设计实验假设实验验证得出结论b. 设计实验论证实验验证得出结论c. 假设分析推理得出结论d. 假设设计实验实验验证得出结论12范赫尔蒙特的柳树实验揭开光合作用研究的序幕之后，科学家们又设计了各种实验，对植物光合作用进行了研究。请根据实验结果得出结论，填在下表中：科学家的实验实验结果结论（1）英格豪斯实验有光照无光照光照条件下，老鼠存活；黑暗条件下，老鼠死亡。植物产生氧气，需要 条件。（2）塞尼比尔实验 经煮沸过的水中放入绿叶，光照后没有气泡产生； 当水中加入co2后，才能看到气泡产生。 是光合作用的原料。叶绿体光点水绵需氧细菌（3）恩格尔曼实验需氧细菌集中在叶绿体被光照射到的部位周围（）光合作用的场所是 。（）光合作用的产物有 。遮光部位（4）萨克斯实验将紫苏叶片部分遮光，光照一段时间。然后用酒精去除色素，再用碘液染色。碘液染色后，只有光照部分出现深紫蓝色。（） 是光合作用的产物。（）光合作用需要 条件。l 拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）1、在夏至这天，假设下列地区温度相同且晴天，同种植物有机物积累最多的地区是（ ）a、哈尔滨 b、北京 c、上海 d、海口2、一般来说，光照强，光合作用增强。但在夏季中午一时左右，光合作用反而下降，其原因是（ ）a、 蒸腾作用太强，体内水分不足 b、酶的活性降低以至失去活性c、 气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应 d、气孔关闭，co2不足3、让白色自然光通过叶绿素的酒精提取液，将透过的光用三棱镜散射，发现光栅上呈暗带的位置应该是（ ）a、黄光、红光、蓝光 b、红光和蓝紫光 c、与红光和蓝紫光互补的光 d、橙光和绿光4、在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞中c5的含量突然上升，则改变的条件是（）a、 停止光照 b