5.4光合作用导学案

第4节：能量之源光与光合作用导学案（第一课时）【学习目标】1、理解实验“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理和方法，掌握基本操作技能2、了解色素的种类和功能及叶绿体的结构和功能【学习重难点】绿叶中色素的种类和作用【使用说明】仔细阅读课本P97-100，独立完成自主学习的内容【自主学习】一、捕获光能的色素和结构1、提取和分离叶绿体中的色素（1）原理：叶绿体中的色素能溶解于 。叶绿体中的色素在 中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。（2）方法步骤：提取绿叶中色素：称取菠菜叶2g剪碎置于研钵放入少许_和_加入5mL_迅速研磨过滤收集滤液（试管口用_塞严）制备滤纸条：画滤液细线：分离色素：滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中，滤液细线不能触及到，用培养皿盖住小烧杯。（3）结果分析： （4）注意：l 无水乙醇的用途是_，l 层析液的的用途是_；l 二氧化硅的作用是_；l 碳酸钙的作用是_；l 滤纸条上的细线要求画得细而直，目的是保证层析后分离的色素带；便于观察分析；l 分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是_；l 层析装置要加盖的原因是_；l 是否可以用滤纸代替尼龙布过滤_；2、光能的捕获1、 色素的种类和吸收光谱 其中叶绿素约占 ，类胡萝卜素约占 。 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。因为叶绿素吸收 最少，所以叶呈现 色。这些色素集中在 中。叶绿素主要吸收和利用 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。二、叶绿体的结构和功能1、叶绿体的外表具有 层膜，内部有许多 ，基粒与基粒之间充满了 。每个基粒都是有一个个圆饼状的 堆叠而成，这些结构称为 。吸收光能的色素就分布在 上。2、叶绿体是进行 的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多 子，还有许多进行光合作用的 。【合作探究】能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？【典例分析】从叶绿体中提取色素，选取下列哪一种叶片效果最好 （ ）A、 厚硬似革质的绿色叶片B、 衰老、黄绿色的叶片C、 新鲜、幼嫩、叶浓绿的叶片D、 多浆汁或有特殊气味的绿色叶片【效果测评】1.提取叶绿体中色素时要加入丙酮或乙醇，其原因是（ ）A.防止叶绿素被破坏 B.让色素溶解C.便于叶片研磨成匀浆 D.促使叶绿素分离2.恩格尔曼用水绵进行的光合作用实验证明的是（ ） A.绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 B.氧气是由叶绿体所释放C.植物可以净化空气 D.光合作用释放的氧全部来自水3.温室栽培蔬菜，采用什么颜色做顶棚更能提高产量（ ） A.红色玻璃 B.蓝紫色玻璃 C.绿色玻璃 D.无色玻璃4.把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察，连续光谱中变暗的主要区域是（ ） A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区域C.绿光和红光区 D.黄光和绿光区5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（ ） A.内膜上 B.基质中 C.类囊体片层膜上 D.各部位上6.在提取叶绿素时，加入少量碳酸钙的目的是（ ） A.增加叶绿素的溶解度 B.破坏膜系统，使叶绿素被充分提取C.防止叶绿素在提取时受到破坏D.防止叶绿素与其它物质结合7.在一定光照强度下，绿色植物在哪种光的照射下放出的氧最多（ ） A.绿光和蓝紫光 B.红光和蓝紫光C.蓝紫光和绿光 D.红光和绿光8.胡萝卜素和叶黄素在光合作用中的作用是（ ） A.传递光能、传送电子 B.传递光能、转变光能C.吸收光能、转变光能 D.吸收光能、传递光能9.在叶绿体的色素提取和分离实验中，实验结果表明，在滤纸条上相邻色素带之间距离最大的是（ ） A.叶绿素a和叶绿素b B.叶绿素a和叶黄素C.叶黄素和胡萝卜素 D.无法判断10.在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是（ ） 未加石英砂，研磨不充分 一次加入大量的无水酒精提取 分次加入少量无水酒精提取 使用放置数天的菠菜叶 A、 B、 C、 D. 11把高等植物叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间，从棱镜的另一侧观察光谱中明显变暗的区域是 ( )A黄光区和蓝紫光区 B红光区和蓝紫光区 C绿光区和红光区 D黄光区和绿光区12.吸收光能的色素分布在： （ ）A.叶绿体的外膜上 B.类囊体的薄膜上 C.叶绿体的内膜上 D.叶绿体的基质中13.对绿色植物光合作用最有效的一组是 （ ）A.红光黄绿光 B.黄光和蓝紫光 C.红光和橙光 D.红光和蓝紫光14.在圆形滤纸的中央点上粘叶绿体的色素滤液，进行色素分析，会得到近似同心环状的四个色素圈，排在外圈的色素呈（ ）A.橙黄色 B.黄色 C.蓝绿色 D.黄绿色15.回答有关提取和分离叶绿体色素的一组问题。（1）用丙酮-研磨法提取叶绿体色素时，要以丙酮为提取液的原理是叶绿体中的各种色素能_有机溶剂。（2）为了加快研磨速度，在研钵中加入_；为了防止叶绿素破坏，应加入_（3）置于层析液中的滤纸条，要防止上面的色素细线没入层析液中，这是因为_（4）层析后滤纸条上的色素带，自上而下依次为：橙黄色的_；黄色的_；蓝绿色的_和黄绿色的_。第4节：能量之源光与光合作用导学案（第二课时）【学习目标】1、分析人类对光合作用的探究历程2、阐明光合作用的过程、原理及应用，了解光反应和暗反应及其相互关系3、尝试探究影响光合作用强度的环境因素，简述化能合成作用【学习重难点】1、光合作用的光反应和暗反应的过程及相互关系2、探究影响光合作用强度的因素【使用说明】阅读课本P101-105，独立完成自主学习的内容【自主学习】一、光合作用的探究历程1、直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的 是植物建造自身的原料。2、1771年，英国的普利斯特利的实验证实： 可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。3、1779年，荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。4、1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 ，吸收的是 。5、1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有 。6、1939年，美国的鲁宾和卡门利用 证明了光合作用释放氧气来自水。7、20世纪40年代，美国的卡尔文，利用 技术最终探明了CO2中的碳在光合作用转化成有机物中碳的途径二、光合作用的过程1、光合作用的过程光反应：场所：叶绿体的 。 条件： 、色素、酶等。物质变化：将水分解为 ，将ADP和Pi合成ATP.能量变化：光能转变为 。暗反应：场所：叶绿体的 中。 条件： 。物质变化 CO 2的固定：C5+CO2 。 C3的还原：2C3+H 。能量变化：ATP中活跃的化学能变为 。2光合作用光反应阶段和暗反应阶段比较：比较项目光反应暗反应场所条件反应产物物质变化能量变化联系3、光合作用的实质是利用 能，把 和 转化成储存着能量的 ，并且释放出 。反应式为： 。 三、光合作用原理的应用1、光合作用强度概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量。表示方法：测定一定时间内 消耗或 生成的数量来定量表示。影响因素：光照强度、 、H2O含量、温度等。2、应用：控制 和 的高低，适当增加作物环境中 来提高光合作用强度。四、化能合成作用1、概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。2、实例：硝化细菌能利用 时所释放的化学能，将 合成糖类。3、绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于 生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于 生物。【合作探究】1、 萨克斯为什么选择叶片的一半曝光，一半遮光？2、 如果CO2浓度突然下降（其它条件不变），C3和C5会怎样变化？3、 如果突然停止光照（其它条件不变），C3和C5会怎样变化？4、光合作用与化能合成作用的区别是什么？【典例分析】将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。如果将环境中CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是A上升；下降；上升 B下降；上升；下降C下降；上升；上升 D上升；下降；下降【效果测评】1光合作用和呼吸作用过程中H产生在（ ）光合作用的光反应阶段光合作用的暗反应阶段呼吸作用的第一、第二阶段呼吸作用的第三阶段AB CD2.在光合作用的发现过程中，几位科学家做了几个著名的实验，关于这些实验设计在逻辑上的严密性和意义，不正确的是（ ）A、普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，小鼠不会死亡证明了绿色植物在光照条件下吸收CO2，放出O2，从而更新了空气。B、萨克斯把绿色叶片曝光，遮光部分是作为对照处理证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。C、恩吉尔曼用水绵和好氧细菌以极细光速照射，曝光是作为对照处理证明了氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。D、鲁宾和卡门用同位素分别标记CO2和H2O，供绿色植物利用，分析各自放出的氧证明光合作用释放的氧气全部来自H2O。3.在叶绿体中，H和ADP的运动方向是（ ）A、H和ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动B、H和ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动C、H由类囊体膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反D、ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，H的运动方向正好相反4.下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是（ ）A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度 C、增强光照浓度 D、调整室温5.光合作用和化能合成作用的相同之处是（ ）A、都以太阳能作为能源 B、都需要环境中的物质氧化释放的能量C、都可以将无机物转化为有机物 D、都是高等生物的代谢类型6.光照下的正常生长的某绿色植物，其他条件不变，突然停止光照。短时间内叶绿体中C3合成速率（横坐标为时间，纵坐标为速率）为（ ）7图为夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答：(1)曲线AB段表明光合作用强度随光照增强。(2)对于C光合作用强度减弱的解释是：由于中午 过高， 作用过大，叶片的气孔关闭，使光合作用原料之一的供应大量减少，以致反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合，使得形成大为减少。(3)DE段光合作用强度下降的原因是以致光合作用反应减弱，和减少，因而影响反应的进行。(4)如用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转移途径是( )A14CO2一叶绿素一ADP B14CO2一NADP+一糖类C14CO2一三碳化合物一糖类 D14CO2一叶绿素一ATP8图为水绵结构模式图。恩吉尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用白光束对水绵细胞的不同部位(如a处)做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。此实验证明了( )A氧气是由水分解来的B叶绿体是进行光合作用的场所C光合作用能产生淀粉D光合作用需以二氧化碳作原料9下图表示德国科学家萨克斯的实验，在叶片照光24 h后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分呈棕色，而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色，本实验说明 ( )光合作用需要CO2 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用放出氧光合作用制造淀粉A B C D能力提升：1. 小麦的叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖，组成葡萄糖的碳、氢、氧三种元素分别来自（ ）A.CO2、CO2和H2OB.CO2、H2O和CO2 C.CO2、H2O和H2OD.C5、H2O和CO22.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（ ）A.内膜上B.基质中 C.片层膜上D.各部位上3. 将以过饥饿处理的一片叶子（在黑暗中放置一天）中部的叶脉切断，移至光下照2小时，经镜检发现，叶片下部产生了淀粉，而叶片上部无淀粉产生，其原因是（ ）A.切断叶脉阻断了CO2的运输 B.切断叶脉阻断了H2O的运输 C.切断叶脉阻断了有机物的运输 D.切断叶脉影响上部细胞的呼吸作用4光合作用释放出的O2来自参加反应的（ ）ACO2 BH2O CCO2和H2O DC6H12O65一棵重8g的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中，一月后重达20g，增加的质量来自（ ）A光照 B空气和水分 C水分 D空气6在光合作用过程中，能量转变的过程是（ ）A光能ATPC6H12O6 B光能叶绿体C6H12O6C光能叶绿素C6H12O6 D光能C6H12O6ATP7. 某科学家用含碳同位素14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移，最可能的途径是( )A.二氧化碳叶绿素ADP B.二氧化碳叶绿素ATPC.二氧化碳三碳化合物葡萄糖 D.二氧化碳酒精葡萄糖8. 在天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于105下烘干，称其重量；到黄昏时，再取同一植株着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙。同样处理，称其重量，其结果是A.甲叶片比乙叶片重B.乙叶片比甲叶片重C.两叶片重量相等D.不一定9一般来说，光照增强光合作用增强，但是，在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用反而下降。主要原因是（ ）A蒸腾作用减弱 B进入叶肉细胞的CO2减少C温度太高，酶已失去活性 D光照太强，使叶绿素分解10温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（ A增加室内CO2浓度B增大室内昼夜温差C增加光照强度 D采用绿色玻璃盖顶11下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（ ）A叶片从幼到老光合作用强度不变B森林或农田