人教版必修1 5.4 能量之源——光和光合作用 第2课时 教案.doc

【考纲】1.叶绿体色素的提取和分离 b 2.光合作用以及对它的认识过程 c 3.影响光合作用速率的环境因素 c【教学过程】（四）光合作用的过程1.光反应、暗反应的比较光反应暗反应区别场所叶绿体基粒叶绿体基质条件光、色素、酶、h2o、（adp、pi）多种酶、不需光、co2、（、atp）原料h2o、（adp、pi）co2、（、atp）产物o2 、atp 、（ch2o）、 h2o、（adp+pi、c5）物质变化水的光解 atp合成co2的固定c3的还原能量变化光能 atp中活跃的化学能atp中活跃的化学能（ch2o）中稳定的化学能时间短促、以微秒计较缓慢联系光反应阶段产生的和atp参与暗反应阶段c3的还原；暗反应产生的adp和pi为光反应合成atp提供原料没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。注意 2.光合作用总反应式 光合作用中c、h、o的转移途径碳元素co2 c3 (ch2o)氧元素h2o o2 ； co2 c3 (ch2o)、h2o氢元素h2o (ch2o)例3植物甲持续光照10分钟，植物乙光照5分钟后再暗处理5分钟，如此交替进行20分钟，植物丙光照5秒钟后再暗处理5秒钟，如此交替进行20分钟。若其他条件不变，则甲、乙、丙三种植物所制造的有机物总量丙乙甲？积累的有机物总量？3.光照与co浓度变化对植物细胞内有关物质合成量的影响（短时间内的相对含量变化）条件光照减弱，co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变co2供应减少光照不变co2供应增加c3后增加后减少先减少先增加c5后减少后增加先增加先减少 、atp先减少先增加后增加后减少o2减少增加减少增加(ch2o)含量减少增加减少增加例4下图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中c3、c5化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中c3含量的变化、c5含量的变化分别相当于曲线中的 a.cd段(x)，bc段(y) b.de段(x)，de段(y) c.de段(y)，cd段(x) d.bc段(y)，bc段(x) （五）光合作用的实质 物质变化co2和h2o 有机物 能量变化光能 化学能 说明 光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢（六）光合作用的意义制造有机物将光能转化为化学能，储存在有机物中维持大气中o2和co2含量的相对稳定促进生物进化 o2促进厌氧型 需氧型 o3促进水生 陆生（七）影响光合作用的因素及其在农业生产上的应用1.内部因素 （色素、酶等）（1）同一植物的不同生长发育阶段 根据植物在不同生长发育阶段光合速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长（2）同一叶片的不同生长发育时期（叶龄）曲线分析oa段为幼叶，随幼叶生长，叶面积增大，叶内叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率不断增加； ab段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定； bc段为老叶，随叶龄增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降应用农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶，可减少其细胞呼吸对有机物的消耗2.单因子环境因素对光合作用的影响（1）光照直接影响光反应a.光照时间光照时间越长，产生的光合产物越多b.光质（不同波长的光）白光红光蓝紫光绿光说明在不同光质下，不但光合作用的强弱有差异，而且光合作用的产物也不完全一样植物在蓝紫光的照射下生长，其光合作用产物中蛋白质和脂肪的含量就会增加；而在红光的照射下，其光合作用产物中糖类的含量就会比较多。 c.光照强度 实验探究光照强度对光合作用强度（光合速率）的影响实验步骤步骤一选取生长发育状况良好的菠菜叶，用打孔器制取叶圆片若干，放入盛有蒸馏水的烧杯中，叶圆片均浮于水面。步骤二分别将制备的叶圆片放入已吸入适量蒸馏水的注射器，用手指堵住注射器前端管口，用力向后拉注射器推柄34次，取出叶圆片放入蒸馏水中，叶圆片均沉入水底，备用。 步骤三取四只烧杯，编号，分别加入 50ml等量3%的naoh溶液和5张等量的叶（原片） ，叶圆片均匀分布在水底。步骤四将四只烧杯分别置于25w、50w、75w、100w台灯前25cm处，同时开启电源并计时，观察并记录每个原片浮到水面所需时间 。实验结果如下表光源 每个叶圆片上浮到水面所需时间（min） 第1片第2片第3片第4片第5片25w6.006.567.358.3911.2050w3.604.336.157.259.6775w3.404.175.326.227.39100w3.204.035.125.335.33请结合实验结果分析回答（1）补充实验步骤三 ；补充实验步骤四 。（2）该实验中的自变量是关照强度 ，该实验的无关变量除温度外，还包括 naoh溶液浓度（量）、叶原片数量 （至少写出两点）等。（3）光照一段时间后，烧杯中的叶圆片慢慢浮到水面的原因是 叶圆片光合作用大于呼吸作用，叶肉细胞间隙中的o2增加，使叶圆片上浮 。（4）在答题卡所对应的坐标系中画出该实验中不同光照强度下每组叶圆片上浮到水面平均所需时间的柱状图。 。（5）根据表中的实验结果，能否确定100w是该条件下菠菜叶片的最适光照强度？不能。请你为进一步探究提出合理建议以一定梯度设置100w以上光照强度，进一步测定相应的光合速率（叶圆片上浮到水面所需时间） 总结制造不同的光照强度用相同亮度的台灯，调节灯（光源）与实验装置间的距离来制造不同光照强度光合作用强度的判断沉于水底的圆形小叶片在光照下，光合作用越强，产生的o2越多，在水中浮起所用的时间也就越短/同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。注意a.实验前，要使叶片内的气体逸出并进行黑暗处理，目的是消耗掉叶片中原有有机物b.各烧杯中都倒入富含co2的清水，原因是提供光合作用所需的原料c.实验时，各烧杯都应置于适宜的温度条件下d.总结实验设计步骤都遵循“四步曲” 第一步分组编号，控制相同因素 第二步控制单一变量 （对照原则、单一变量原则、等量原则、平行重复原则等）其他条件等同且最适 第三步实验维持 第四步观察分析现象，得出结论曲线分析a点光照强度为0，只进行呼吸作用，a点表示呼吸作用的强度说明在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的氧气吸收量（即空气中o2的减少量）或二氧化碳释放量（即空气中的co2增加量）直接反映呼吸速率。ab段随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强,co2吸收速率渐增；呼吸速率不变，净光合速率为负值。b点光合作用强度 = 呼吸作用强度 ，净光合速率为0，把b点的光照强度称为光补偿点。bc段（不含b、c点）光合速率大于呼吸速率，净光合速率渐增，有机物积累。 c点co2的真正吸收率达到最大值，不再变化；呼吸速率不变，净光合速率达到最大，c点的光照强度称为光饱和点，随光照强度增加，光合作用强度不再增加（主要受细胞内酶的数量、酶的活性、c3和c5的含量的限制） 。（c点对应的co2吸收量表示净光合作用强度） 说明 在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得的空气中氧气的增加量（或二氧化碳减少量）比植物实际光合作用所产生的o2量（或消耗的co2量要）少，因为植物在光合作用的同时也在通过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳。因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映出表观光合速率或称净光合速率，而实际（总）光合作用强度 = 净光合作用强度 + 呼吸作用强度注意a.一般，光合作用强度 呼吸作用强度。b.光照强度在光补偿点以上，才有有机物积累，植物才能表现正常生长。应用阴生植物的a点上移，b点左移，c点下移，如图粗实线。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。思考提高农作物产量的措施？ 延长光合作用时间一年多茬 增加光合作用面积合理密植、间作、套作 提高光合作用强度（效率） 思考（1）请画出光合速率与光照强度关系曲线？ （2）光质白光 红光 蓝紫光 绿光 （功率相同的灯，红光光合效率最高） （3）日变化（炎热的夏季中午，光合午休现象）例5下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对c02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，据图回答（1）甲图曲线中c点和e点(外界环境中c02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？ 植物呼吸作用释放的co2的量=光合作用吸收的o2的量 。（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的