高中生物高考备考策略 薛能量之源光与光合作用(教师版)

雷州八中2023级高一生物必修一三元整合导学案编写人：薛月娇审稿人：协编人：高一生物备课组使用人：高一生物备课组定稿日期：2023-12编号SW课题：第5章第4节能量之源----光与光合作用二、课型：程序性知识课，独立课三、学习目标：1、说出绿叶中色素的种类和作用；2、说出叶绿体的结构和功能；3、说明光合作用以及对它的认识过程；4、尝试探究影响光合作用强度的环境因素；5、说出光合作用原理的应用；6、简述化能合成作用。学习目标1、3、4为教学重点，学习目标3、4为教学难点四、课时安排：3课时五、学习过程：（一）基础知识回顾1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下列有关叶绿体的叙述中，正确的是[A]A．叶绿体中的色素都分布在类囊体的薄膜上B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上

C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上2、关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是BA、无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源B、有氧条件下，线粒体和细胞质基质都能产生ATPC、线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧D、细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体[解析]无氧条件下植能物也可以通过无氧呼吸形成ATP，A错；只有有氧呼吸第三阶段形成ATP有氧的参与，C错；细胞质中消耗的ATP也可以来自细胞呼吸第一阶段，第一阶段在细胞质基质进行，D错。通过光合作用和细胞呼吸的过程和原理我们可以知道合成ATP的能量来源主要是细胞呼吸，其次是光合作用。合成ATP的途径有有氧呼吸的三个阶段、无氧呼吸的第一阶段和光合作用的光反应阶段。课前自主学习内容（请完成金版学案的P87-92的所有知识清单，课前检查，并完成下列选择题）下列关于“叶绿体色素提取和分离”的实验描述中不属于实验要求的是：C提取高等植物叶绿体中的色素B.用纸层析法分离色素

C.了解各种色素的吸收光谱D.验证叶绿体中所含色素的种类叶绿体色素提取和分离实验，要求将叶绿体中的色素提取出来，并用纸层析法分离色素，并验证叶绿体中所含色素的种类。2、树荫里的光与裸地上的光比较，前者的光谱D（叶绿素吸收了红光和蓝紫光）红光的比例大B、蓝光的比例大C、紫光的比例大D、绿光的比例大3、用14C标记参加光合作用的二氧化碳，可以了解光合作用的哪一过程用14C标记参加光合作用的CO2,可以了解光合作用的哪一过程(C)

A、光反应必须在有光条件下进行B、暗反应不需要光

C、CO2被还原为糖类时的过程D、光合作用过程中能量的转移过程因为二氧化碳进入细胞后先与C5结合成C3然后变成糖类与C5由于二氧化碳的碳元素最终变成糖而C5中的碳元素没变所以标记二氧化碳可以了解它被还原为糖类时的过程自养生物与异养生物的根本区别是能否利用光能B、能否将有机物转变成自身物质C、能否利用化学能D、能否将简单的无机物转化成有机物【问题收集】通过预习，你还有哪些问题没有解决？请写在这里吧！课内学习内容及程序第一课时捕获光能的色素和结构要点一：绿叶中的色素的提取和分离实验（阅读课本P97-98以及参考金版学案P87）【思考与讨论】一、叶绿体的色素中，含量最多与最少的分别是哪种?二、叶绿体的色素中，在层析液中溶解度最大的是哪种色素？三、某同学用青菜叶做叶绿素的提取和分离实验时，层析后的滤纸条上的4条色素带颜色较浅，其原因有？(①加入的丙酮过多②研磨时未加CaCO3③层析液没及滤液细线④画滤液细线的次数少⑤使用了放置数天的菠菜⑥样本过少)【及时巩固】金版学案P88的尝试运用1、2和P89的变式训练1要点二：捕获光能的色素和叶绿体的结构（阅读课本P98-99以及参考金版学案P88，并回答下列问题）一、色素的种类和吸收光谱色素种类颜色吸收光谱含量滤纸条上位置扩散速度溶解度类胡萝卜素胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光最少最上层最快最高(约占1／4)叶黄素黄色较少中上层较快较高叶绿素叶绿素a蓝绿色主要吸收蓝紫光和红光最多中下层较慢较低(约占3／4)叶绿素b黄绿色较少最下层最慢最低二、叶绿体的结构课本P99（填空并学会绘图）

1.形态：一般呈扁平的椭球形或球形

2.结构：外表有，内部有很多，基粒与基粒之间充满每个基粒都由一个个圆饼状的结构堆叠而成，这些囊状结构称为，吸收光能的色素分布在。

3.功能：叶绿体是进行的场所，它内部的巨大膜表面上除了分布许多吸收光能的外，还有许多进行所必需的酶。【思考与讨论】一、正常情况下叶片是绿色的，但是放置时间过长的蔬菜以及秋天的落叶却往往呈黄色，这是什么原因？(叶绿体中叶绿素的含量多，且对绿光吸收量最小，绿光被反射出来，所以呈绿色。秋季，叶片中的叶绿素分子在低温下被破坏，而类胡萝卜紊较稳定，所以显出类胡萝卜素的颜色。)二、叶绿体增加膜面积的方式是什么？（比较：线粒体增加膜面积的方式是什么？）三、影响叶绿素合成的因素是什么？四、阅读课本P100的资料分析，回答【讨论】的问题：【及时巩固】金版学案P88的尝试运用3、4和P89的变式训练2第二课时光合作用的原理和应用要点一：光合作用的探究历程（阅读课本P101-102以及金版学案P90，并回答下列问题）问题：1、在光合作用的探究历程中科学家用了对照方法和同位素标记法等，请问哪位科学家用了同位素标记法？2、在萨克斯的实验中，自变量和因变量分别是什么，哪一组是对照组，哪一组是实验组？在鲁宾和卡门的实验中，光合作用释放的氧气全部来自于什么？【及时巩固】金版学案P90的尝试运用1、2和P93的变式训练1要点二、光合作用的过程（阅读课本P103-104以及金版学案P91）光合作用根据可分为和两个阶段，前者进行的场所是，后者进行的场所是。2、光合作用过程中发生了哪些物质变化和能量变化？具体过程如图解表示（P103）。

光合作用过程中的能量转换过程3、光反应和碳反应的比较光反应碳反应进行部位叶绿体________结构叶绿体__________时间条件CO2ATPNADPH酶物质变化能量变化联系【及时巩固】金版学案P91的尝试运用3、4和P94的变式训练2要点三：光合作用原理的应用（阅读课本P104-105以及金版学案P92-93）1.光合作用强度表示方法①单位时间内光合作用产生糖的数量②单位时间内光合作用吸收CO2的量③单位时间内光合作用放出O2的量注意：最容易检测的是③。2.环境因素对光合作用强度的影响及应用①、光②、温度、③、二氧化碳浓度④、矿质元素⑤、水分分别分析前面四种外界因素影响光合作用速度的曲线和说出他们的应用[特别提醒]1、水分①影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。②应用：根据作物的需水规律合理灌溉。2、叶龄与光合效率之间的关系：如图随幼叶的生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增加，光合作用速率不断增加；壮叶的叶面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定；随着叶龄的增加，叶内的叶绿素被破坏，光合速率随之下降。农业生产中主要通过延长光照时间，增加光照面积和增强光合作用效率等途径提高光能利用率，如轮作、套种和间作等，合理密植。设法满足光合作用的各种环境因素，如利用大棚适当增加光照强度，提高CO2浓度和温度，来提高光合作用效率。尝试分析植物一天的光合作用中C3含量的变化（(1)AB段、IJ段的C3含量较高，原因：夜间没光，[H]和ATP缺乏，C3不能被还原。(2)BC段的C3含量下降，GI段的C3含量上升， 原因：BC段的光照强度增强，产生[H]和ATP增多，C3被还原，C3减少；GI段的光照强度减弱，产生[H]和ATP减少，C3被还原的量减少，C3增多。(3)CD段的C3含量升高，原因：可能是白天该地区天气暂时由晴转阴，光反应不足。(4)G点的C3含量最低原因：G点气孔关闭，二氧化碳不足，生成C3的量减少，而C3的还原还正常进行，所以C3含量低；相反C5的消耗减少，而还原过程又产生C5，因此G点C5含量较高。）【及时巩固】1、金版学案P93的尝试运用5、6和P94的变式训练32、左图表示光照强度与光合作用强度之间的关系（该图是通过实测一片叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况），右图中细胞代谢情况与左图AB段（不包括A、B两点）相符的是D要点四：自养生物和异养生物以及化能合成作用的区分(3)土壤中的硝化细菌的化能合成作用[特别提醒]硝化细菌利用氧化环境中的氨来获得能量进行有机物的合成，所以硝化细菌是需氧型生物。【及时巩固】硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件()A．具有NH3及缺氧B．具有NH3和氧C．具有硝酸和氧D．具有硝酸和缺氧[答案与解析]B硝化细菌利用氧化分解环境中的氨释放能量，把H2O和CO2合成有机物，所以需要具有NH3和氧要点五：光合作用与细胞呼吸的区别与联系1、列表比较光合作用与有氧呼吸光合作用需氧呼吸代谢类型物质变化能量变化实质场所条件联系答案：2、光合作用和细胞呼吸(有氧呼吸)过程中[H]和ATP的来源与去路比较：来源去路光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应阶段中还原C3形成(CH20)等[H]有氧呼吸第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙酮酸和H2O分解产生用于第三阶段还原O2产生H2O，同时释放大量能量ATP光合作用光反应阶段ATP合成所需能量来自色素吸收的太阳光能用于暗反应阶段C3还原时的能量之需,以稳定化学能形成储存于有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生，第三阶段产生最多，能量来自有机物氧化分解作为能量通货用于各项生命活动3、绿色植物体内H2O和CO2中的元素在光合作用和细胞呼吸过程中转化：①H2O中H和O的转化a．H的转移途径b．O的转移途径②CO2中C和O的转化a．C的转移途径b．0的转移途径4、光合作用与细胞呼吸的计算（参考金版学案P92）植物进行光合作用吸收CO2的同时，还进行呼吸作用释放CO2，而呼吸作用释放的部分或全部CO2未出植物体又被光合作用利用，这时在光照下测定的CO2的吸收量称为表观光合速率或净光合速率。真正光合速率=表现光合速率+呼吸速率。具体表达为：光合作用消耗总CO2=从外界吸收的CO2+呼吸产生的CO2；光合作用产生的总O2=释放到外界的O2+呼吸消耗的O2一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)：积累量=白天从外界吸收的CO2—晚上呼吸释放的CO2。【及时巩固】金版学案P94的变式训练2和P95的【知能演练】的水平测试的第7题四、学习小结1、请同学们回顾本课学习了哪些知识？【参考金版学案P89和P94】2、【单元体系构建】课后巩固训练1、【完成金版学案P94和P95剩下的练习题】2、【高考链接】（2023广东卷）观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。图10正常和长期干旱条件下图10正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量（1）依图9分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0—4时（填“有”或“无”）ATP和[H]的合成，原因是；此时段（填“有”或“无”）光合作用的暗反应发生，原因是；10—16时无明显CO2吸收的直接原因是