新教材《光合作用与能量转化》PPT公开课课件人教版1

1、第5章细胞的能量供应和利用探究一光合作用的概念和部分探索实验 1.光合作用的概念。阅读教材第102页内容,从物质变化和能量转化两个角度,阐明光合作用的概念,写出光合作用的化学反应式。 (1)场所:绿色植物的_中。 (2)物质变化:_和_转化为有机物和_。 (3)能量转化:_转化为储存在有机物中的化学能。 (4)化学反应式。 叶绿体 水 CO2 O2 光能CO2+H2O _+O2 (CH2O) 2.探索光合作用原理的部分实验。 分析、讨论教材第102103页“思考讨论”,说出光合作用原理探究历程中各位科学家的实验过程及结论。 (1)19世纪末,科学界普遍认为: (2)1928年,科学家发现甲醛对

2、植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合作用转化为糖。 (3)1937年,希尔(英国)。 研究过程: H2O O2 结论:_。 (4)1941年,鲁宾(美国)和卡门(美国)。 研究过程: 向植物提供 结论:_。 (5)1954年,阿尔农(美国)发现,在光照下,叶绿体可合成_,这一过程总是与_相伴随。 光合作用释放的氧气来自水 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气 ATP 水的光解探究二光合作用的过程过程光反应暗反应场所类囊体薄膜叶绿体基质条件光、色素和酶多种酶原料H2O、NADP+、ADP、PiNADPH、ATP、CO2产物NADPH、ATP、O2(CH2O)、ADP、Pi物质变化水的光解

3、:H2O H+O2 H+NADP+NADPHATP的合成:ADP+Pi ATPCO2的固定:CO2+C5 2C3 C3的还原:2C3 (CH2O)+C5能量转化光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能 2.联系。 (1)光反应为暗反应提供_。 (2)暗反应为光反应提供_。 3.总化学反应方程式:_。 NADPH和ATP ADP、Pi和NADP+ (CH2O)+O2 CO2+H2O探究三光合作用原理的应用 阅读教材第105页相关内容,阐明光合作用强度的概念,列举影响光合作用强度的因素,关注光合作用原理的应用。 1.光合作用强度。 (1)概念:植物在_内通过光合作用制

4、造_的数量。 (2)表示方法:用一定时间内_或_的数量来定量表示。 单位时间 糖类 原料消耗 产物生成 2.影响光合作用强度的因素。 影 响 因 素探究四化能合成作用 阅读教材第106页第一段内容,说出化能合成作用的概念,举例说明化能合成作用的过程。 1.概念。 生物体利用体外环境中的_的能量来制造有机物的过程。 2.硝化细菌的化能合成作用过程(如下图所示)。 某些无机物氧化时所释放 3.化能合成作用与光合作用最主要的区别是什么? 提示:能量来源不同。化能合成作用的能量来源于无机物氧化时所释放的能量,光合作用的能量来源于光能。探究一光合作用的概念和部分探索实验 1.希尔的实验能否说明光合作用产

5、生的氧气中的氧元素全部来自水?能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应? 提示:不能。不能。 2.鲁宾和卡门的实验中若只标记H2O中的O或只标记CO2中的O进行实验,能否证明光合作用释放的氧气中的氧元素全部来自水?为什么? 提示:否。由于受技术手段的限制,不能证明O2中的O全部被标记。若只标记H2O中的O,不能证明光合作用释放的氧气中的氧元素全部来自水。若只标记CO2中的O,则不能证明氧气中氧元素的来源。 3.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 提示:【例1】下列关于探究光合作用原理实验的叙述,错误的是()A.恩格尔曼利用水绵和好氧细菌为材料,证明光合作用 的场所是叶绿体B.

6、希尔证明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光 解,产生氧气C.鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,证明光合作 用产生的氧来自水D.阿尔农发现水的光解过程产生ATP答案:D【例2】下图为探究光合作用中氧气来源的实验示意图,图中A物质和B物质的相对分子质量之比是()A.12B.21C.89 D.98解析:氧气中氧元素来源于水,所以A物质是16O2, B物质是18O2,即A物质和B物质的相对分子质量之比为1618=89。答案:C探究二光合作用的过程 1.光反应阶段。 (1)在下图中用线段和箭头标出光反应的物质和能量变化。 答案:如图所示。 (2)根据标出的过程总结光反应的条件和产物。 提示:条

7、件有光照、色素和酶;产物有O2、NADPH和ATP。 2.暗反应阶段。 (1)请接着在上图中标出暗反应中CO2的固定和C3的还原过程。 答案:如图所示。 (2)若用14C标记CO2中的C,则能在光合作用过程中的哪些物质中检测到放射性?请标出C的转移途径。 提示:14CO22C3(只有一个14C)(14CH2O)。 3.光反应和暗反应的联系。 通过分析光反应和暗反应的物质、能量变化,概述两者之间存在怎样的联系? 提示:光反应为暗反应提供NADPH、ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。 4.通过以上分析,归纳光合作用的实质。 提示:合成有机物,储存能量。生命观念物质与能量观 (1)

8、光合作用过程中,物质变化和能量转化密不可分。光反应阶段,光能被叶绿体内类囊体薄膜上的色素捕获后,将水分解为O2和H+等,形成ATP和NADPH,从而使光能转化为ATP中的化学能。 (2)NADPH和ATP驱动在叶绿体基质中进行的暗反应,将CO2转化为储存化学能的糖类。【例3】下图表示光合作用的过程,其中、表示光合作用的两个阶段,a、b表示相关物质。下列叙述正确的是()A.物质a表示NADPHB.物质b表示C3C.阶段表示暗反应D.阶段表示光反应解析:由题图可知,阶段能利用光能将水分解为氧气,说明阶段表示光合作用的光反应,物质a是光反应产生的NADPH,物质b是光反应产生的ATP;光反应能为暗反

9、应提供NADPH和ATP,则阶段表示暗反应,能固定CO2形成糖类。答案:A【母题延伸】阶段中,H2O中的H是如何成为a中的H元素的?提示:H2O被分解产生H+,H+与NADP+结合形成NADPH。【例4】正常生长的绿藻光照培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩住,此后绿藻细胞的叶绿体内不能发生的现象是()A.O2的产生停止B.ATP含量上升C.C5的生成减慢D.C3的还原减慢答案:B【方法规律】光照与CO2浓度变化对C3、C5、ATP、(CH2O)合成量的影响 由于各种因素的变化,如温度的高低变化、光照的强弱变化、CO2多少的变化会影响C3、C5、ATP、(CH2O)这些物质的含量,通过下图,遵

10、照化学平衡的原理进行分析,可以获得它们之间变化的关系(如下表所示)。项目光照由弱变强、CO2供应不变光照由强变弱、CO2供应不变光照不变、CO2由少变多光照不变、CO2由多变少C3C5ATP(CH2O)此表只是对短时间内各物质的相对量的变化做讨论,而不是长时间。其中“”代表上升,“”代表下降探究三光合作用原理的应用 1.请结合图解分析光照强度、CO2浓度、温度等对光合作用的影响与应用。 (1)光照强度。 A点:光照强度为0,此时只进行_,CO2释放量表示此时的_。 AB段:光照强度增大,光合作用强度逐渐_,CO2的释放量逐渐减少(有一部分用于光合作用),此时细胞呼吸强度_光合作用强度。 B点:

11、_点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用。 BC段:随着光照强度不断增大,光合作用强度不断_,在C点时_,C点对应的光照强度称为_。 答案:细胞呼吸细胞呼吸强度增强大于光补偿增强达到最大光饱和点 (2)CO2浓度。 CO2浓度对光合作用速率影响的分析,如图所示。 图中所示的光合速率为_光合速率;A点为_,此时_速率等于_速率。 答案:净CO2补偿点光合作用细胞呼吸 (3)温度。 光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性。 AB段:随温度的升高,光合作用强度逐渐。 BC段:与光合作用有关的酶活性,光合作用强度。 答案:增强下降减弱 (4)矿质元素。 矿质元素是参与光合作用的、_ 、

12、等物质的组成元素。如果缺乏,会影响光合作用强度。 答案:酶ATP色素NADPH 2.植物在进行光合作用的同时,还会进行细胞呼吸。我们观测到的光合作用指标,如O2的产生量,是光合作用实际产生的总O2量吗?为什么? 提示:不是。该指标是光合作用实际产生O2量与细胞呼吸消耗O2量的差值。 3.结合影响光合作用强度的因素思考,大田中应如何提高作物的光合作用强度,提高产量。 提示:(1)合理密植、间作套种。 (2)大田要“正其行,通其风”。 (3)施用农家肥,与鸡舍连通等。 (4)根据植物的需肥规律,适时、适量地增施肥料。 净光合速率及其表示方法 (1)净(表观)光合速率:绿色植物组织在有光的条件下,光

13、合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的实验容器中O2的增加量或CO2的减少量。 (2)呼吸速率:绿色植物组织在黑暗条件下,测得的实验容器中O2的减少量或CO2的增加量。 (3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。 (4)常用表示方法。项目常用表示方法真正光合速率O2产生(生成)速率CO2固定速率有机物产生(制造、生成)速率净(表观)光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率 有机物消耗速率 光合作用产生O2量=实测的O2释放量+细胞呼吸消耗O2量 光合作用固定CO2量=实测的CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量 光合作用产生的有机物量=有机物的积累

14、量(增重部分)+细胞呼吸消耗的有机物量(5)净光合速率与真正光合速率的关系。【例5】下列有关植物光合作用的应用的叙述,错误的是()A.雨天的大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作 用强度B.冬季晴天的中午在大棚中适当增加CO2的供应有助 于提高光合作用强度C.夏季雨天的农田,升高温度有助于提高光合作用强度D.立秋后的农田,适当施用农家肥有助于提高光合作用 强度解析:夏季雨天光照强度较弱,此时限制光合作用的主要因素是光照强度,因此升高温度不能明显提高光合作用强度,反而使细胞呼吸增强,增加有机物的消耗,C项错误。答案:C【母题延伸】 用大棚种植作物时,白天适当提高温度,夜间适当降低温度,有利于产量

15、的提高。试说明原因。提示:白天适当提高温度可增强光合作用,增加有机物的产量;夜间适当降低温度,可减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1【例6】某绿色植物的CO2吸收量随光照强度的变化如下图所示。下列叙述正确的是()A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用B.曲线BC段表示绿色植物细胞呼吸不断增强C.B点时植物光合作用强度等于细胞呼吸强度D.A点代表黑暗条件下,绿色植物无氧呼吸强度新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1解析:图中A点光照强度为0,只

16、能进行细胞呼吸,AB段随着光照强度的增加,光合作用逐渐增强,但是仍然小于细胞呼吸,A项错误;曲线BC段表示绿色植物光合作用不断增强,B项错误;B点为光补偿点,此时植物光合作用强度等于细胞呼吸强度,C项正确;A点代表黑暗条件下,绿色植物的细胞呼吸强度,D项错误。答案:C新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1【方法规律】 解答光合作用相关曲线的基本步骤 (1)明标:即明确横坐标和纵坐标所表示的含义。 (2)找点:即找出曲线中的起点、止点、顶点、交点和转折点等关键点。例如,光照强度或CO2浓度对光合作用强度影响的曲线中,在光照强度为0时,曲线

17、与纵坐标的交点表示细胞呼吸所释放的CO2量或消耗的O2量;曲线与横坐标的交点为光(或CO2)补偿点,即表示光合作用强度与细胞呼吸强度相同时的光照强度(或CO2浓度)。新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1 (3)析线:即找出曲线上升、下降或波动等变化趋势,并找出变化的原因。例如,夏季一天中的光合作用曲线,往往会呈现“M”形变化,其“午休”效应出现的原因是温度过高导致部分气孔关闭,使得CO2供应不足。 (4)找因:在受多种因素影响时,找出曲线的限制因素。方法是对纵坐标或横坐标画垂线,或者只看某一条曲线的变化,从而将多因素转变为单一因素,进

18、而确定限制因素。新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1课堂建构新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1谢谢观赏新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版1新教材光合作用与能量转化PPT公开课课件人教版11.用这一自然概念理解书法，具体可感，真实可信，但这种一一对应的关系毕竟有限。因为，它只能停留在书法具体点画外形的层面，一旦超出点画外形，进入到点画姿态以及整个字的造型与姿态问题时，这种以物对应的办法就陷入了尴尬。于是，书法理论的构建中就出现了“第二自然”，即“胸中自然”。2.自然而然即为自由自在，是人生的最高境界，也必然是书法的最高境界。3.历代书家正是在观察、体悟、回归自然的过程中，提炼了书法的点画样式，丰富了书法的生命意象，升华了书法的审美境界，终将书法内化为书家的人格修养和心性表达。4.由于人的情绪、意志、身体状况等方面因素的影响，有时会使测谎仪发生误