光合作用 (3).doc

第4节 能量之源光与光合作用 学案【学习目标】1. 尝试光合色素的提取。2. 说出绿叶中色素的种类和作用，描述各种光合色素吸收光能的特点。3. 说出叶绿体的结构和功能。4. 说明科学家对光合作用的认识过程。5. 解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系。6. 探讨影响光合作用强度的环境因素。7. 说出光合作用原理的应用。8. 简述化能合成作用。【新课导入】通过上节课的学习我们已经知道，繁衍进化至今，大部分生物产生能量的主要方式都是有氧呼吸。 每时每刻都有大量氧气被消耗，并产生大量二氧化碳。但是大气中的氧气和二氧化碳却始终保持着一个稳定的含量。这是为什么？地球上能量的最终来源是太阳能，那么，看得见摸不着的太阳能是怎么转化成能被生物利用的化学能并储存在有机物中的呢？【导学过程】【任务一】捕获光能的色素和结构探究一：绿叶中有哪些色素呢?绿叶中色素的提取和分离：(一)、实验原理： 1、如何把绿叶中的色素提取出来呢? 常用的有机溶剂是什么? 2、得到色素的滤液后，如何让各种色素分离开来呢?（二）、方法步骤： 【思考讨论】1、研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么?2、为什么要重复画滤液细线?如果只画一次会怎么样呢? 3、为什么滤液细线不能触及层析液?如果接触了又会怎么样呢? 4、滤纸条上出现了几条色素带，其排列顺序怎样?宽窄如何?这说明了什么?（三）、色素种类的总结： 叶绿素 （蓝绿色） 主要吸收 和 绿叶中的色素 （含量约占3/4） 叶绿素b（ ） 类胡萝卜素 （橙黄色） 主要吸收 （含量约占1/4） 叶黄素 （ ）【思考讨论】色素由哪些功能呢？其中起转换光能作用的是哪种色素呢？探究二：绿叶中四种色素对光的吸收有什么差别吗?(1)叶片呈现绿色的原因是什么?(2)有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝紫光的灯管，并且白天也开灯，有什么好处？探究三：捕捉光能的色素存在于细胞什么结构中呢?叶绿体的结构：组成_，_的基本骨架是_。叶绿体内含有很多_，它由许多 堆叠而成，极大地扩展了受光面积。 叶绿体是进行 的场所。光合作用的酶存在于 _和_；光合作用的色素存在于_上。探究四：叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?恩格尔曼的水绵实验：(1)思格尔曼的实验结论是什么? (2)思格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?【任务二】光合作用的探究历程时间科学家实验过程、方法实验现象实验结论1771年普利斯特里（英）点燃蜡烛与绿色植物，密闭小鼠与绿色植物，密闭(空白对照)蜡烛不熄灭小鼠不易窒息1779年英格豪斯（荷）植物更新空气只有在光照下，且只有绿叶才能更新空气1854年梅耶（德）根据能量转化与守恒定律推测植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来1864年萨克斯（德）1880年恩格尔曼（美）O2是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所1939年鲁宾、卡门（美）【任务三】光合作用的过程根据前面对光合作用探究历程的简要认识，请你尝试写出表示光合作用全过程化学反应式：光合作用的过程包括一系列化学反应。人们为了研究的方便，根据 ，这些化学反应可概括地分为 和 俩个阶段。一、光合作用的光反应阶段请自主阅读教材“P103”光反应阶段”两个自然段，完成下列填空：（1）光反应的化学反应是在叶绿体的上进行的。（2）叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面的用途： 水分解成 和还原性的 。其中的 直接以 的形式释放出去，而 则被传递到叶绿体内的 中，继续 的化学反应； 在有关酶的催化作用下，ADP和Pi合成为 ，这样 就转变为储存在 中的化学能，这样ATP将参与光合作用第二阶段的化学反应。二、光合作用的暗反应阶段请自主阅读教材“P104”暗反应阶段”两个自然段，完成下列填空：（1）暗反应的化学反应是在叶绿体的 上进行的。（2）暗反应阶段的物质变化特点也可概括为两个要点： 通过叶片表皮上的从外界吸收进来的二氧化碳，首先与植物体内的结合，很快形成两个C3（三碳化合物）分子，这个过程叫 ； 在有关酶的催化下，C3（三碳化合物）接受 释放的能量，被 还原，其中一部分C3经过一系列变化形成 ，另一部分C3则又重新形成C5，从而使暗反应阶段的化学反应持续地进行下去。三、归纳总结光反应和暗反应的区别和联系项目光反应暗反应区别条件场所物质变化（1）水的光解 （2）ATP的形成 （1）CO2固定 （2）C3的还原 _ (3)ATP的水解 能量变化叶绿素把光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能（CH2O）中稳定的化学能实质把二氧化碳和水转变成_，并且放出氧气；同时把光能转变为_储存在有机物中。总反应式：联系（1）光反应为暗反应提供 、 ； （2）暗反应为光反应提供 、 。【讨论分析】1、 如果将一植株从光下移到暗处，短时间内细胞内会发生什么样的物质变化?2、如果一植物所处环境CO2浓度突然增加，短时间内细胞内会发生什么样的物质变化？3、炎热夏天中午光合作用强度为什么减弱？【任务四】光合作用原理的应用（一）、探究光照强度对光合作用强度的影响1.实验步骤：打出小圆形叶片抽出叶片内气体小圆形叶片沉水底对照实验及结果如下表所示：项目烧杯小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20mL强多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少