高三生物一轮复习课件 【高效备课精研+知识精讲提升】 光与光合作用

一轮复习课时14：光与光合作用高频考点考点一：捕获光能的色素和结构考点二：光合作用的探究历程考点三：光合作用的过程考点四：影响光合作用的因素1．叶绿体的结构及其中的色素（三维设计P59）(1)光合作用的结构——叶绿体考点一

捕获光能的色素和结构知识点一捕获光能的色素和结构2．绿叶中色素的提取和分离实验（教材P97-98）(1)实验原理（三维设计P58）纸层析法（试剂：层析液或汽油）层析液提取绿叶的色素（2）实验过程二氧化硅：碳酸钙：无水乙醇：有助于研磨充分防止研磨中色素被破坏提取色素2．绿叶中色素的提取和分离实验（教材P97-98）[归纳拓展]（三维设计P60）绿叶中色素的提取和分离实验中实验试剂的作用原理二氧化硅可以破坏细胞结构，使研磨更充分，便于色素完全释放碳酸钙可以中和细胞内的有机酸，防止有机酸夺取叶绿素中的镁离子使叶绿素被破坏，从而起到保护色素的作用无水乙醇根据相似相溶原理，无水乙醇作为有机溶剂可以溶解色素，丙酮可以代替无水乙醇②

制备滤纸条铅笔线画铅笔细线③

画滤液细线★要求：细、直、齐、干；重复2—3次（2）实验过程2．绿叶中色素的提取和分离实验（教材P97-98）层析液培养皿★层析液不能触及滤液细线④

分离绿叶中的色素防止色素直接溶解在层析液中方法：纸层析法（2）实验过程2．绿叶中色素的提取和分离实验（教材P97-98）橙黄色：胡萝卜素黄色：叶黄素蓝绿色：叶绿素a黄绿色：叶绿素b(3)实验结果及分析（三维设计P59）橙黄色色素种类色素含量溶解度实验拓展、能力提升①—胡萝卜素(橙黄色)

②—叶黄素(黄色)

③—叶绿素a(蓝绿色)

④—叶绿素b(黄绿色)(4)实验注意事项及原因分析（三维设计P58-59）过程注意事项操作目的提取色素选材选新鲜绿色的叶片使滤液中_____含量高实验试剂研磨时加___________溶解色素加少量SiO2和CaCO3

____________________实验操作迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发盛放滤液的试管口加棉塞防止________________________分离色素制备滤纸条滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散画滤液细线滤液细线要____________使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明分离滤液中色素滤液细线不触及层析液防止___________________________色素无水乙醇研磨充分和保护色素乙醇挥发和色素氧化直、细、齐色素直接溶解到层析液中（5）分析绿叶中色素的提取和分离实验中的异常现象（三维设计P59）异常现象原因分析收集到的滤液绿色过浅①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少；③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)；④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠①滤液细线不直；②滤液细线过粗滤纸条无色素带①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中色素可以吸收光能：主要吸收红光和蓝紫光科学家做过这样的实验：将绿叶中提取到的色素滤液放在阳光和三棱镜之间3、色素的吸收光谱（三维设计P59）①色素的功能：叶绿素主要吸收__________________；类胡萝卜素主要吸收___________。②色素吸收光的范围：一般叶绿体中的色素只吸收可见光(可见光的波长范围大约是390～760nm)，对红外光和紫外光不吸收。③

因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。（教材P99）红光和蓝紫光蓝紫光【拓展】色素与叶片的颜色（三维设计P59）正常绿色正常叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，反射较多，所以正常叶片总是呈现绿色叶片变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色，叶片变黄叶色变红秋天时，低温和植物体内积累的可溶性糖有利于花青素的形成，花青素在酸性的叶肉细胞中变成红色，而叶绿素逐渐降解，叶片呈现红色教材P99【拓展】塑料大棚中“薄膜颜色”与“补光类型”1.不同“薄膜颜色”的透光情况比较红色薄膜蓝色薄膜无色薄膜太阳光1.不同“薄膜颜色”的透光情况比较红色薄膜蓝色薄膜无色薄膜【拓展】塑料大棚中“薄膜颜色”与“补光类型”1.不同“薄膜颜色”的透光情况比较红色薄膜蓝色薄膜无色薄膜结论：因为太阳光是一定的，所以使用无色透明的塑料薄膜，植物获得光照越多。【拓展】塑料大棚中“薄膜颜色”与“补光类型”2.不同灯泡（功率相同）产生光的情况比较白光灯泡红光灯泡紫光灯泡结论：因为灯泡的功率是一定的，所以在相同的功率下，使用红光灯泡或蓝紫光灯泡，植物利用的效率最高。【拓展】塑料大棚中“薄膜颜色”与“补光类型”【归纳总结】光合作用相关的色素分布分类含量种类颜色作用主要吸光类型类胡萝卜素叶绿素约1/4约3/4胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b橙黄色黄色蓝绿色黄绿色吸收、传递、转换光能蓝紫光红光和蓝紫光类囊体薄膜考点二

光合作用的探究历程时间(年)科学家结果17711779178518451864188019301961普利斯特利英格豪斯谢尼伯梅耶萨克斯恩格尔曼鲁宾和卡门卡尔文植物能更新空气绿叶只有在光下才更新空气CO2是原料，

O2是产物光能转换成化学能产物还有淀粉场所是叶绿体产物O2来自原料H2OCO2中碳的转化途径五年后+74.4kg－0.057kg1642年，范·赫尔蒙特(J.B.vanHelmont)的实验

开始时柳树的质量2.3kg干土的质量90.8kg只浇雨水

５年后

改变量76.7kg90.743kg结论：植物增重主要来自水分不足：没有考虑到空气对植物增重的影响。结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊。1771年普利斯特利实验结论：绿叶只有在光下才更新空气。英格豪斯发现，光照下的绿色植物能够释放气体，这种释放气体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止。这种气体是什么？1785年,拉瓦锡发现了空气的组成。1779年英格豪斯实验重复进行500多次O2CO2人们才明确：绿叶在光下吸收CO2，释放O2。1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。水二氧化碳氧气光？绿色叶片黑暗处理遮光曝光碘蒸气不变蓝变蓝结论：绿色叶片在光合作用下产生了淀粉;还证明光是进行光合作用的必要条件。一半遮光一半曝光1864年，萨克斯（德国）酒精脱色暗处理：消耗掉叶片中原有的营养物质酒精脱色：防止叶片颜色对实验结果的干扰1865年光合作用的反应式CO2+H2O→(CH2O)n+O2光资料1：1880年，德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暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。他发现好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果临时装片暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位。资料2：在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。1880年，恩格尔曼的实验（教材P100）讨论：1.恩格尔曼实验的结论是什么？2.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？

3.从资料2可以得出什么结论？

结论：氧气是叶绿体释放出来的；叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。1、为什么选用水绵和好氧细菌做为实验材料？2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？3、为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？1、水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；好氧细菌对O2很敏感，能够准确的检测出O2产生的部位。2、没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。３、用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照少和光照多的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。恩格尔曼实验的巧妙之处1、光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？还是两者兼而有之？2、CO2是怎样合成有机物？未解之谜鲁宾和卡门的实验结论：光合作用产生的氧气全部来自水。太阳O2水CO2谢尼伯认为植物在光照下，为了产生O2就必须有CO2的存在，O2是来自CO2。第一组H2180C02H20C18O2第二组180202同种植物研究方法：同位素标记法鲁宾和卡门实验1961年诺贝尔化学奖得主

（CH2O)2C3C5CO2用14C标记14CO2，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，该途径称为卡尔文循环。20世纪40年代卡尔文实验研究方法：同位素标记法光合作用的总反应式CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体光合作用的定义：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。1、过程图解（教材P103）

固

定H2O光解O2[H]ADP+Pi酶ATPCO2C52C3供氢酶(CH2O)多种酶催化酶原还色素光能光反应暗反应类囊体的薄膜叶绿体的基质场所：考点三

光合作用的过程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光、色素、酶酶、[H]、ATP(有无光均可)ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能1.水的光解1.CO2的固定2.C3的还原（ATP的水解）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Pi2.ATP的合成光能→ATP中活跃的化学能[易错提醒]

有关光合作用的几点提醒（三维设计P63）(1)光合作用产生的[H]不同于细胞呼吸产生的[H]，且[H]既不是H＋，也不是H，其中前者是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，后者为还原型辅酶Ⅰ(NADH)。(2)光合作用水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。(3)在暗反应中NADPH既作为还原剂，也能为C3的还原提供能量。(4)光反应产生的ATP用于C3的还原，不用于其他生命活动。NADPHNADP++2e-+H+酶【专题】（三维设计P62）环境改变时对光合作用过程中各物质含量的变化分析1.突然停止光照对光合作用的影响光照黑暗突然停止光照物质的量时间C3C5、[H]、ATP、(CH2O)2.突然照光对光合作用的影响光照黑暗突然照光物质的量时间C3C5、[H]、ATP、(CH2O)3.CO2突然减少对光合作用的影响CO2不足CO2充足CO2突然减少物质的量时间C5、[H]、ATPC3、(CH2O)4.CO2突然增多对光合作用的影响CO2不足CO2充足CO2突然增多物质的量时间C5、[H]、ATPC3、(CH2O)探究外界条件（光照、CO2浓度等）变化时短时间内C5、C3、[H]、ATP、（CH2O）等物质含量的变化条件C3C5[H]、ATPADP（CH2O）合成量降低光照(CO2不变)增加减少减少增加减少增强光照(CO2不变)减少增加增加减少增加增加CO2(光照不变)增加减少减少增加增加减少CO2(光照不变)减少增加增加减少减少【拓展】连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析例：若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲一直光照10分钟，黑暗处理10分钟；乙光照5秒，黑暗处理5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲

＜

乙。(1)光反应为暗反应提供的[H]和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)一直光照条件下，会造成[H]、ATP的过度积累，利用不充分；光照和黑暗间隔条件下，[H]、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。[归纳拓展]连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析（三维设计P64）(1)光反应为暗反应提供的[H]和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。2、化能合成作用（教材P105）

自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。2NH3+3O2

硝化细菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量CO2+H2O硝化细菌（CH2O）+O2

光合作用和化能合成作用的比较（三维设计P61）项目光合作用化能合成作用区别能量来源____________________________代表生物绿色植物_________相同点都能将

等无机物合成有机物光能氧化无机物释放出的能量硝化细菌CO2和H2O自养生物以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物、蓝藻。利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。光能自养生物化能自养生物异养生物只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。新陈代谢类型同化作用：自养型、异养型异化作用：需氧型、厌氧型、兼性厌氧型考点四

影响光合作用的因素通常以一定时间内原料的消耗或产物的生成的数量来定量地表示。（教材P105）1.光合作用强度（光合作用速率）：2.影响光合作用的主要因素：环境因素：光照强度、CO2浓度、温度、水分、矿质元素等。内部因素：色素的含量、酶的含量及种类1.光照强度（三维设计P64）ATP和NADPH真正光合速率（总光合）=净光合速率（表观光合）+呼吸速率[易错警示]植株≠叶肉细胞：密闭小室中气体变化是整棵植株(绿色、非绿色部位)光合作用与呼吸作用综合影响的结果当密闭小室中CO2(或O2)初测值与末测值相等时：1、C点之后限制光合速率的