《影响光合作用的环境因素》导学案1.doc

影响光合作用的环境因素导学案教学目标1、知识目标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；解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；说明环境因素对光合作用强度的影响；2、能力目标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。教学重点与难点1、光合作用的过程，理解光反应与暗反应的过程比较。2、影响光合作用的因素。课 时 3课时一、光合作用的发现:年代科学家实验设计思路及现象结论1771年普里斯特利点燃的蜡烛与绿色植物，密闭蜡烛不易熄灭小鼠与绿色植物，密闭小鼠不易窒息植物能更新空气(但不知何种气体)1864年萨克斯把绿色叶片放在暗处12小时，目的是_，然一半曝光， 碘蒸气深蓝色另一半遮光，碘蒸气无颜色变化产生淀粉，必须有光1880年恩吉尔曼水 绵 黑暗、没有空气 好氧细菌 显微镜观察 完全曝光现象_ 极细光束照射叶绿体现象_ _场所是叶绿体，条件是光照1940年鲁宾和卡门即向植物提供实验方法是_ H218O，CO2 释放18O2 H2O，C18O2 释放O2氧气全部来至于水1948年卡尔文用14C标记CO2追踪光合作用过程中碳的行踪，发现 实验探究1、萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照，检验试剂为碘液，检验前用酒精水浴加热处理，目的是溶解色素。2、恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处：是选用水绵作为实验材料。水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行。是选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。是进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全证明了植物光合作用的放氧结构是叶绿体并且是由光照引起的。二、光合色素与光能捕获1、光合作用的细胞器是叶绿体，是因为其中含有与光合作用有关的 和 。其中酶分布于 。色素的分布于： ；色素的作用： 、 、 光能 。2、叶绿体中色素的分类： 叶绿素a： 色叶绿素： 主要吸收 光叶绿素b： 色色素种类 胡萝卜素： 色类胡萝卜素 主要吸收 光叶黄素： 色思考与讨论(1)为什么夏天绿油油的树叶到秋天会变黄？(2)叶绿体中色素的形成需哪些条件？(3)含量最多的色素为 ，含量最少的为 ；在滤纸条上两者之间相距最远的为 ；光合作用中最有效的光为 ，最无效的光为 。实验提取和分离叶绿体中的色素实验原理 (1)各种色素都能溶解在有机溶剂(无水乙醇等)中形成溶液，使色素从生物组织中脱离出来。 (2)各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，所以不同色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。实验材料新鲜、深绿、易研磨，如：菠菜叶实验步骤实验讨论1、实验中几种化学物质的作用二氧化硅： 碳酸钙： 丙酮： 层析液； 2、影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，因而叶子变黄。(3)矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，幼叶先变黄。3、试验成功的关键4、收集滤液绿色过浅或色素带过浅的原因三、光合作用的过程1、光合作用的概念： 植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存能量的有机物，并且释放出 的过程。 2、光合作用的总反应式 复习叶绿体有关知识：形状、结构、成分、功能、分布在光合作用的过程中，并不是全部过程都需要光。根据反应过程是否需要光能，可以将光合作用分为 和 两个阶段。3、光反应与暗反应的比较光反应暗反应场所条件物质变化能量变化两阶段的关系光反应为暗反应提供： 暗反应为广泛应提供： 没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。实质4、过程图解5、光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、(CH2O)合成量的影响条件C3C5H和ATP(CH2O)合成量停止光照，CO2供应不变停止CO2供应，光照不变光照、CO2供应不变，(CH2O)运输受阻6、光合作用和化能合成作用比较光合作用化能合成作用本质都能将CO2和H2O等无机物合成有机物区别能量光能氧化无机物产生的 代表生物绿色植物硝化细菌等微生物【化能合成作用】 绿色植物以光能为能源，以二氧化碳和水为原料合成糖类，糖类中贮存着由光能转换来的能量。因此绿色植物属于自养生物。相反，人、动物、真菌及大多数细菌，细胞中没有叶绿素，不能进行光合作用，它们只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动，它们属于异养生物。 除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但能够利用体外环境中的某些无机物氧化分解时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。例如，生活在土壤中的硝化细菌能利用土壤中的氨(NH3)氧化成亚硝酸(HNO2)，进而将亚硝酸氧化成硝酸(HNO3)。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放的能量，将二氧化碳合成糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。校本作业1普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。以下关于这一现象的说法，不正确的是 (A) A该实验并不科学，没有可重复性 B该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下 C该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧气达到了平衡 D该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡2下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是(C)AY2的质量大于Y3的质量 B中小球藻的质量大于中小球藻的质量C中水的质量大于中水的质量 D试管的质量大于试管的质量3 将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试管是 ( D )试管编号实验处理CO2溶液+光照白光蓝光红光绿光碘液+注：“+”表示具有该条件。A. B. C. D.4. 叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是 ( D) A叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 BH2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中 CCO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 D光合作用的产物淀粉是在基质中合成的5. 提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是 ( C ) A.未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B.色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液 C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b D.胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高6.下图所示，某植物上的绿叶经阳光照射24小时后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆视部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明 ( C ) 光合作用需要二氧化碳 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用放出氧气 光合作用制造淀粉 A.B.C.D.7下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素 ( A )A.叶绿素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b8下列关于光合作用的叙述中，正确的是 ( A )A.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行B.光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶C.当对植物突然停止光照以后，暗反应也马上停止D.光反应分解水生成O2，暗反应消耗O2生成水9如图(6题右图)是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和H的含量发生的变化依次是 ( C )A.升、升、升、升 B.降、降、降、降C.降、升、升、升 D.升、升、降、降10下图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是 ( B )A.该反应的场所是叶绿体的类囊体 B.C3生成C6H12O6需要H、ATP和多种酶 C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成D.无光条件有利于暗反应进行11如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是 ( D )A.应向培养皿中倒入层析液 B.应将滤液滴在a处，而不能滴在b处 C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D.实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色12在适宜光照条件下，叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是 ( D ) A.外膜 B.内膜 C.基粒 D.基质13.下图为光反应、暗反应联系示意图，据图回答下列问题(1)填出图中字