能量之源-光与光合作用讲课教案

能量之源--光与光合作用1.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”的实验描述中，不属于实验要求的是A.提取高等植物叶绿素的色素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2.用纸层析法分离叶绿体的色素，色素带最宽的是A.叶黄素B.胡萝卜素C.叶绿素bD.叶绿素a巩固练习CD3.下列关于叶绿体的亚显微结构的叙述中，不正确的是A.1和2均有选择透过性B.暗反应是在4中进行的C.光反应是在3上进行的D.与光合作用有关的酶均分布在3上①④③②D4.分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是

，原因是

。（2）B处理得到的溶液颜色是

，原因是

。（3）C处理得到的溶液颜色是

，原因是

。处理ABCSi2O+++CaCO3-++95%乙醇（10ml）+-+蒸馏水（10ml）-+-答案：（1）黄绿色部分叶绿素受到破坏（2）几乎无色叶绿素不溶于水（3）深绿色大量叶绿素溶于乙醇中二光合作用的原理和应用1、光合作用的概念绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程2、光合作用探索历程2000多年前亚里士多德

认为“植物是由土壤汁构成”，即植物生长所需物质全部来自土壤。思考：

他为何能提出这样的问题？土壤究竟为植物的生长提供了什么？

1642年海尔蒙特思考：1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何变化？

2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水，你认为他忽视了哪些因素？忽视了空气、光照等因素海尔蒙特实验示意图柳树增重74.4kg，土壤只减少0.1kg1771年普利斯特利思考：1.请同学们试着描述该实验过程，并思考实验遵循了什么原则？实验中巧妙的进行了对照，植物的有无体现了单一变量。2.当时其他科学家也都为普利斯特利的实验吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？科学家们实验中可能忽视了光照、植物本身、透明玻璃罩等对实验的影响1779年英格豪斯

英格豪斯花了三个月的时间，用带叶的枝条作了500次以上的实验，发现植物在光照下才能（释放气体）更新空气。

资料1：在以后的20多年中，在许多科学家的努力下，特别是经过化学家们的努力，研究得出空气成分以后，得知英格豪斯提出植物可以更新实空气，实际是产生了氧气的原因。思考：英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新空气，而没有得出产生了氧气？受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）光照产生气体暗处不产生气体英格豪斯实验示意图1864年萨克斯思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验，叙述其实验过程。2.请与萨克斯的实验（实验过程如右图)比较，找出你实验中的不足，并完善你的实验设计方案。暗处理几小时酒精脱色滴加碘液一半遮光一半曝光萨克斯实验示意图(1)植物先进行暗处理几小时，目的是什么?(2)酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分?(3)碘液染色的目的是什么?

(4)该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论?消耗掉营养物质,避免对实验干扰色素检测是否有淀粉产生叶片一半遮光，一半曝光；结论：植物在光下产生淀粉。1.好氧细菌容易聚集在O2多的部位，由此得出产生O2部位是什么？光合作用场所在哪里？1880年恩格尔曼叶绿体2.小组讨论：恩格尔曼在实验的选材上、光照处理等方面有哪些巧妙之处？(1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵叶绿体呈带状,大而明显,便于观察。选用好氧细菌检测，能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。(2)选用了极细光束照射，黑暗(局部光照)和曝光对比实验。3.某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，从这一结果中你能推导出什么结论？叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放出O21.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？试写出反应方程式：2.氧气来自于水还是二氧化碳？CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O2CO2和H2O、叶绿体、光、（CH2O）和O2思考与讨论1939年，鲁宾和卡门

右图为鲁宾和卡门利用同位素标记法进行的实验示意图。图中A物质与B物质相对分子质量的比是（）1：2B.8：9C.2：1D.9：8BACO2H218O光照射下的小球藻悬液C18O2H2OD阅读课本P102，同位素标记法研究光合作用中物质转移途径完成下列习题，并感悟同位素标记法在科学研究中的应用1946年，卡尔文的实验纸层析分离技术放射自显影技术同位素示踪法探明了二氧化碳的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。卡尔文于1961年获得诺贝尔化学奖。分析人类对光合作用的探究历程，你有哪些感悟？畅所欲言成功的启示1.适宜的实验材料2.巧妙的实验设计4.严谨的科学态度5.善于应用新科技3.精湛的思维技艺6.献身科学的精神5.1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明了光合作用中产生了淀粉。此实验中没有对照实验B.不需要对照实验C.曝光处为对照实验D.遮光处为对照实验D年代科学家结论1771普利斯特利1779英格豪斯1845R.梅耶1864萨克斯1880恩格尔曼1939鲁宾和卡门20世纪40年代卡尔文光合作用探究历程一览表植物可以更新空气只有在光照下植物可以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来绿色叶片光合作用产生淀粉氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所光合作用释放的氧来自水光合产物中有机物的碳来自CO2CO2+H2O*

（CH2O)+O2*光能叶绿体3.光合作用化学反应式：4.光合作用过程光反应阶段暗反应阶段叶绿体中的色素光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氢O2

固定还原多种酶参加催化(CH2O)酶光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶不需光、色素;需多种酶光能转变为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解：2H2O

光

4[H]+O2光ADP+PiATP酶CO2的固定：CO2+C52C3C3的还原：2C3

（CH2O）

[H]，ATP酶ATPADP+Pi酶联系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系物质上把CO2和H2O转变成以糖类为主的有机物能量上把光能转变成有机物中的化学能最基本的物质代谢和能量代谢5.光合作用的实质6.光合作用原理的应用（1）影响光合作用的因素光照、CO2、温度、水、矿质元素等（2）提高农作物光合作用强度的措施1.适当提高光照强度、延长光照时间3.适当提高CO2浓度4.适当提高温度5.适当增加植物体内的含水量6.适当增加矿质元素的含量2.合理密植自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物7.化能合成作用异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物——能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量你的想法1.从人类对光合作用探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系?与技术手段的进步有什么关系？2.分析人类对光合作用的探究历程，你还有哪些感悟？请与同学交流。3.请课后登陆相关网站查询在光合作用探究的历程中还有哪些科学家作出了贡献，打印出来与同学们交流。叶绿体光能厂房动力原料产物有机物和氧CO2+H2O光合作用的概念6．光合作用过程中，光反应为暗反应提供了A.ADP、［H］B.ATP、O2

C.ATP、［H］D.ATP、CO27.下列物质中，暗反应阶段所必需的是A．叶绿素 B．ATP C．ADP D．O2CB9.光合作用过程中，能量的传递过程是A.光能→水→(CH2O)B.光能→二氧化碳→(CH2O)C.光能→C3→(CH2O)D.光能→ATP→(CH2O)11.对某植株做如下处理：（甲）持续光照10min（乙）光照5s后再黑暗处理5s连续交替进行20min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是A.甲多于乙B.甲少于乙C.甲贺乙相等D.无法确定BD不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来