高中必修一生物《光合作用与能量转化》教案

3/10光合作用与能量转化【教学目标】学问目标：说出绿叶中色素的种类和作用说出叶绿体的构造和功能光反响和暗反响的过程影响光合作用强度的环境因素光合作用原理的应用力量目标：进展试验和探究，学会提取、分别绿叶中的色素情感目标：探究细胞光合作用在生产、生活实践中的应用【教学重点】绿叶中色素的种类和作用光合作用的觉察及争论历史光合作用的光反响、暗反响过程及相互关系影响光合作用强度的环境因素【教学难点】光反响和暗反响的过程探究影响光合作用强度的环境因素【教学方法】讲授与学生争论相结合、问题引导法、归纳【教学过程】第一课时捕获光能的色素和构造思考：通常应当把花盆摆在向阳面还是背阴面，为什么？向阳面。让植物多承受光照，由于植物需要进展光合作用。有些植物工厂内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。由于叶绿素对绿光吸取最少，所以不使用绿光作补充光源。〔一〕捕获光能的色素和构造素，植物幼苗假设缺乏色素，往往会呈现黄白色，这就是我们通常所说的“白化苗”。思考：“白化苗”能持续正常地生长吗？需要色素，依靠色素来吸取光能进展光合作用。我们先来学习“捕获光能的色素”这一内容。1．捕获光能的色素那么植物细胞一般含有哪些捕获光能的色素呢？它们分别又是什么颜色的？以及各种色〔1〕无水乙醇提取绿叶中的色素分别：不同色素在层析液中的溶解度不同方法步骤：提取绿叶中的色素5g左右的绿叶，洗净，去除粗叶脉，剪碎，放入研钵中。②向研钵中放入少许的二氧化硅和碳酸钙、10ml无水乙醇，进展快速、充分地研磨。参加二氧化硅、碳酸钙的作用是什么？性物质破坏。答：防止无水乙醇的挥发③将研磨液快速倒入玻璃漏斗进展过滤，将滤液收集到试管，准时用棉塞将试管塞严。制备滤纸条1cm处用铅笔画一条细的横线。画滤液细线画的细而直：为防止色素带重叠而影响分别效果。画两三次：是为积存更多的色素，使分别后的色素带明显。分别绿叶中的色素有滤液细线的一端朝下〕轻轻插入层析液中，就不会在滤纸上集中开来，试验就会失败。为什么要用棉塞塞住试管口？由于层析液中一些挥发性物质具有毒性。观看和记录观看滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？胡萝卜素〔橙黄色叶黄素〔黄色蓝绿色黄绿色宽窄如何？说明白什么？aa最多，胡萝卜素最少。那么，这4种色素主要吸取哪些波长的光呢？a和b主要吸取蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸取蓝紫光。练习：1．在叶绿体色素的提取和分别试验中，收集到的滤液绿色过浅，其缘由可能是(D)①未加石英砂，研磨不充分②一次参加大量的无水酒精提取③分次参加少量无水酒精提取④使用放置数天的菠菜叶A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④模式图，以此主要表示色素的含量及间隔距离的大小，其中比较能显示真实状况的是(A)(B)A．植物细胞内的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素B．全部植物细胞中都只有四种色素C．叶绿素和类胡萝卜素都可以吸取和传递光能D．有的植物细胞的液泡中也含有肯定的色素非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的构造里，后来人们称之为叶绿体。2．叶绿体的构造4个局部。透过且被色素吸取。堆叠而成，这些囊状构造称为囊状体。吸取光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。100个以上。据计算，1g菠菜叶片中类囊60平方米左右。答：极大地扩展了受光的面积。问：叶绿体的作用仅仅是吸取光能吗？答：1880年，美国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑时装片，觉察大量的需氧细菌聚拢在红光和蓝紫光区域。恩格尔曼试验的结论是什么？4/10和蓝紫光来进展光合作用．恩格尔曼的试验方法有什么奇异之处？菌的优点是可确定释放氧气多的部位。②没有空气的黑暗环境排解了氧气和光干扰。③用极细的光束照耀，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组比照试验。④临时装片暴露在光下的试验再一次验证明验结果。【板书设计】——光与光合作用捕获光能的色素和构造1．捕获光能的色素2．捕获光能的构造——叶绿体分布：主要在绿色植物的叶肉细胞形态：一般呈扁平的椭球形或球形④功能：光合作用的场所【教学过程】一、光合作用的反响简式

其次课时光合作用的原理和应用2反响式：CO2+H2

O〔CH2叶绿体2

O +O〕2〕假设要表示光合作用过程各元素的来源和去向，可用下式表示5/10光合作用的过程①光反响与暗反响是怎样划分的？依据反响是否需要光能②光反响与暗反响的比较与联系？光反响阶段①光能吸取和转化这类色素又称为聚光色素。大多数叶绿素ab、胡萝卜素、叶黄素，都属于这a不仅能吸取光能，还能承受其他色素传递来的光能，通过一系列简单过程，将光能转换成电能，这类色素又称为反响中心色素。能量在色素之间的传递效率很高，类胡萝卜素所吸取的光能传递给叶绿素a的效率可达ba100%，这样聚光色素就像透镜把光束②水的分解2叶绿体中的色素吸取太阳光能，一方面将水分解成氢［H］和氧［O］氧直接以分子形式从叶气孔逸出，而［H］则与NADP+〔辅酶Ⅱ〕结合，形成NADPH〔复原型辅酶Ⅱ〕，进入ATPNADPH中，为暗反响供给能量。222HO2++2e+O22NADP++2e+H+NADPHADP+Pi+能量ATP暗反响阶段①CO2的固定：植物通过叶片的气孔从外界吸取来的CO2先与植物体内的一种五碳化合物〔C5〕结合形成三碳化合物。CO+C2C2 5 3②三碳化合物的复原：ATPNADPHNADPH6/10复原，再经过一系列简单的变化，最终形成糖类等有机物，并重生成五碳化合物，用以固定CO2，从而使暗反响阶段的化学反响循环往复地进展下去。二、光反响和暗反响的比较工程 光反响实质 光能转变为化学能，并放出O2时间 短促，以微秒计条件 需叶绿素和光场所 在叶绿体内的类囊体薄膜上进展

暗反响同化CO2形成〔CH2O〕〔酶促反响〕较缓慢2[在叶绿体内的基质中进展2[2H2

O

CO2的固定：CO2+C5→2C3物质转化

NADP++2e+H NADPHADP+PiATP酶

2CO3

CO2的复原：2A〔CH〕2NADPH能量转化

→活泼化学能，并ATPNADPH中

NADPH和ATP中的活泼化学能→有机物中稳定的化学能〔即光合作用的实质是什么？〕物质变化：把二氧化碳和水等无机物转变成了糖类等有机物能量变化：把光能转变成化学能储存在糖类等有机物中光合作用原理的应用用的整个过程来看，有哪些因素会对光合作用的进展产生影响呢？光照、温度、CO 浓度、水、矿质元素等2影响农作物光合作用的环境因素①光照强度不同的农作物对光照强度的要求是不同的，同一农作物在不同的光照强度下光合作用速率7/10〔如以下图〕。植物在光补偿点时，白天不能积存有机物，植物才能正常生长。CO 的浓度2在肯定光照强度下，随CO2

浓度的增加，农作物光合速率加快，弱光条件下，农作物只能利用较低浓度的CO2

CO2

，光合速率加快。如以下图：此图表示在肯定光照强度下CO 浓度与光合速率的关系2③温度10℃~35℃条件下正常地进展光合作用，其中以25℃~30℃最适宜，在35℃以上时间合作用就下降，40℃~50℃时即完全停顿。④无机盐还参与ATP与ADP的相互转化过程和能量传递。因此，无机盐离子会直接或间接影响光合作用。另外光质、光照长短、水分、氧气等环境因素也会影响光合作用强度。增加农作物产量的措施增加农作物产量的措施就是设法提高光合作用的强度，提高光合作用效率。8/1010/10①间作、套作。地的空闲时间，延长单位土地面积上农作物的光合作用时间。②合理密植。以增加光合面积，充分利用光能。③适当增加CO2

浓度。断流过叶面，有助于供给较多的CO2

。对温室农作物来说，通过增施农家肥料或使用CO 发生2器等措施，可以提高温室内CO 浓度，提高农作物的光合作用效率。2④掌握好冬季温室大棚内的温度。降低酶的活性，降低呼吸作用，削减呼吸消耗，有利于提高大棚蔬菜的产量。⑤夏天正午适当给一些农作物遮荫。2

进不到叶片内，从〔特别是阴生植物〕遮荫，阻挡气孔关闭，有利于提高光合作用强度。⑥在培育水稻秧苗时，用蓝色塑料薄膜。色的塑料薄膜有利于培育壮秧。⑦合理施肥。满足不同农作物不同生长发育期对各种无机盐离子的需求。⑧合理浇灌。小结：光合作用原理的应用影响光合作用的因素光照、CO2

、温度、水、矿质元素等提高农作物光