2022-2023学年北师大版（2019）必修一 4.4.3影响光合作用的因素-教案

影响光合作用的因素【教学目标】1．尝试探究影响光合作用强度的环境因素。2．了解植物的自身特性影响光合速率。3．通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生物科学的价值，从而乐于学习生物科学，同时增强学生的社会责任意识。【教学重难点】影响光合作用的环境因素。【教学过程】一、导入新课走进一座现代化的温室，你可能会发现用于补充光照的LED灯发出的光并非白光，还可能注意到田间散布着一台台CO2发生器，这些措施有何意义呢？（通过实例，导入新课，引发学生思考，激发学生兴趣和探究欲）二、讲授新课（二）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率寻找证据——实验阅读P126页资料，根据实验获得的信息，思考下列问题：1．影响光合速率的因素有哪些？2．在实践中有哪些人为提高光合速率的措施？每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。1．光照强度在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而升高，几乎成正比。当光照强度达到某一点时，光合速率就不再随光照强度的增加而增加，这种现象称为光饱和现象，这时的光照强度称为光饱和点。随着光照强度的减弱，光合速率逐渐降低，在某一光照强度下，有机物的产生速率和消耗速率相等，这时的光照强度称为光补偿点。植物正常生长所需的最低光照强度必须高于光补偿点。应用：①阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低。间作套种时应注意农作物的种类搭配；②阴雨天温室大棚中适当提高光照强度可以增加光合作用强度。2．CO2浓度为什么植物会出现光饱和点？每个学生先自己独立思考，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。植物出现光饱和点的实质是在强光下碳反应跟不上光反应，从而限制了光合速率的提高。如果在光饱和点提高CO2浓度，往往会引起光合速率上升，由此可以看出，CO2浓度也是影响光合速率的一个重要外界条件。当光合作用吸收CO2的速率与呼吸作用释放CO2的速率相等时，外界的CO2浓度称为CO2补偿点。随着CO2浓度增加，光合速率逐渐增大，使光合速率达到最大值的最小CO2浓度则称为CO2饱和点。应用：大田生产时“正其行，通其风”；②增施有机肥；③温室栽培农作物可以投放CO2发生器。3．温度光合作用的一系列反应离不开酶的催化，而温度直接影响了酶的活性，因此温度对于光合作用的影响也很大。光合作用的最适温度因植物种类不同而不同。一般植物可在10～35℃条件下正常进行光合作用，其中以25～30℃为宜。应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。4．矿质元素光合作用还直接或间接地受到矿质元素的影响。N、Mg、Fe等是合成叶绿素所必需的矿质元素；P、K等参与了糖类代谢，当植物缺乏P、K时会影响糖类的转化和运输，这样也就间接地影响了光合作用；P还参与ATP与ADP的相互转化过程和能量传递，所以P对光合作用的影响非常明显。应用：适时、适量施肥。5．水分水是光合作用的原料，间接影响光合作用。（二）光合色素含量等植物自身特性影响光合速率植物光合速率不仅受到外界环境因素的影响，而且受到植物自身特性的影响。1．植物的光合作用能力由其遗传特性决定。例如，阳生植物和阴生植物在叶片的形态结构、光合色素含量和酶活性等各个方面都有所不同，适应各自的生活环境。阳生植物叶片厚，叶肉细胞层数多，参与碳反应的酶含量高，能够充分利用光反应产生的ATP和[H]；阴生植物叶片大而薄，叶绿体中类囊体膜面积更大，光合色素含量更高，有助于在较弱的光照下充分吸收光能。2．拥有特殊的固定和浓缩CO2的机制。例如，一些植物能够在高温、干旱导致气孔开放度下降的情况下，有效利用叶肉细胞间隙低浓度的CO2进行光合作用。3．同一植株在不同生长发育阶段的光合速率不同。例如，玉米进入开花期后植株整体光合速率会明显升高。不同叶龄叶片的光合速率也有所不同，通常幼叶光合色素含量较低，光合速率也较低，随着叶片生长，光合速率逐渐升高，而叶片衰老后光合速率又会下降。简而言之，在农业生产中，作物的产量直接取决于植株的光合速率和作物群体的光能利用率（概念：农作物在生长过程中，光合作用积累的有机物中的化学能占投射到土地上的总光能的百分比称为光能利用率。），因此一方面要培育光合作用能力更强的新品种，另一方面则要通过田间管理为作物提供适宜的环境条件，促进其光合作用。当堂检测1．下列关于光照对植物的光合作用的影响的说法，不正确的是（A）A．光照越强，光合作用合成的有机物越多B．轮种可延长光合作用时间C．合理密植可提高光合作用对光能的利用D．在一定范围内，光照强度越强光合作用强度越强2．如图表示夏季晴朗的白天某种绿色植物叶片光合作用强度变化曲线。下列对此图描述错误的是（D）A．AB之间光合作用强度上升是光照强度增强所致B．DE之间光合作用强度下降是光照强度减弱所致C．BC之间和DE之间光合作用强度下降原因不同D．AB之间和CD之间光合作用强度上升原因相同3．光照强度、温度、二氧化碳浓度等均会影响光合速率，从而影响作物产量