《光合作用的原理和应用》学案

《光合作用的原理和应用》学案张建尚/江苏【学习目的】1.阐明光合作用以及对它的认识过程。

2.尝试探究影响光合作用强度的环境原因。

3.说出光合作用原理的应用。【重点和难点】重点：1.光合作用的发现及研究历史。

2.光合作用的光反应、暗反应过程及互相关系。

3.影响光合作用强度的环境原因。

难点：1.光反应和暗反应的过程。2.探究影响光合作用强度的环境原因。【课前预习】一、光合作用的探究历程1.光合作用是指绿色植物通过=1\*GB3①，运用②，把③和④转化成储存能量的⑤，并且释放出⑥的过程。2.直到18世纪中期，人们一直认为只有土壤中的=1\*GB3①是植物建造自身的原料；1771年，英国的普利斯特利的试验证明了②可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气；1779年，荷兰的英格豪斯证明了③在更新空气中不可缺乏；1785年，伴随空气构成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是④，吸取的是⑤；1845年，德国科学家梅耶指出，植物在进行光合作用时，把⑥转换成⑦储存起来。1864年，德国的萨克斯的试验证明了光合作用的产物尚有⑧；1939年，美国的鲁宾和卡门运用⑨法证明了光合作用释放氧气来自水；20世纪40年代，美国的卡尔文，用⑩标识的二氧化碳做试验，最终探明了CO2中的碳在光合作用转化成有机物中碳的途径。二、光合作用的过程1.光合作用的场所是=1\*GB3①，其化学反应式是②，光合作用的过程包括③和④两个阶段。2.光反应的部位是叶绿体=1\*GB3①，产物是②，能量变化是③；暗反应的场所是叶绿体的④中，产物是⑤，能量变化是⑥。三、光合作用原理的应用=1\*Arabic1.光合作用的强度是指植物在=1\*GB3①内通过光合作用制造②的数量。可以用一定期间内③消耗或④生成的数量来定量表达。影响光合作用的原因有⑤、⑥、H2O含量、温度等。2.探究光照强弱对光合作用强度影响的试验过程中，将叶圆片放入注射器中并拉动活塞的目的是=1\*GB3①，将经此处理的叶圆片均分为3组，分别放在用口吹过气的清水中，清水进行吹气处理的目的是②。然后分别对3个装置进行③三种光照处理，观测同一时间段内各装置中叶圆片④。四、化能合成作用某些细菌可以运用体外环境中的某些=1\*GB3①氧化时所释放的能量来制造②的合成作用叫做化能合成作用。如硝化细菌能运用③氧化时所释放的化学能，将④合成糖类。绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于⑤生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能运用环境中现成的有机物，属于⑥生物。CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体答案一、1.=1\*GB3①叶绿体②光能③二氧化碳④水⑤有机物⑥氧气2.=1\*GB3①水分②植物③阳光④氧气⑤二氧化碳⑥光能⑦化学能⑧淀粉⑨CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体二、1.=1\*GB3①叶绿体②③光反应④暗反应2.=1\*GB3①类嚢体的薄膜上②O2、[H]、ATP③光能转变为活跃的化学能④基质⑤（CH2O）、C5⑥活跃的化学能转变为稳定的化学能三、1.=1\*GB3①单位时间②糖类③CO2④O2⑤光照强度⑥CO2浓度2.=1\*GB3①使叶圆片内的气体逸出②增长清水中CO2含量③强、中、弱④浮起的数量四、=1\*GB3①无机物②有机物③氨（NH3）④二氧化碳和水⑤自养生物⑥异养生物【课堂探究】一、光合作用的探究历程1.如下是普利斯特利的试验图解：A组是将燃烧的蜡烛或小白鼠放在密闭的玻璃罩内，一段时间后，蜡烛熄灭，小鼠死亡。B组是将绿色植物与燃烧的蜡烛或小白鼠共同放在密闭的玻璃罩内，蜡烛熄灭，小鼠不死亡。A组A组B组（1）该试验的试验组是=1\*GB3①，对照组是②；自变量是③，因变量是④，无关变量有⑤等。（2）普利斯特利得出的结论是=1\*GB3①。（3）当时诸多人反复普利斯特利的试验，有的成功，有的失败，失败的原因是=1\*GB3①。英格豪斯通过500多次更新空气的试验，发现复普利斯特利的试验只有在②才能成功，植物体只有③才能更新空气。根据既有知识可知，绿色植物在光下可以吸取④，放出有⑤，从而更新空气。2.如下是植物学家萨克斯的试验：绿叶在暗处绿叶在暗处放置数小时A绿叶二分之一曝光二分之一遮光B放在酒精中隔水加热C碘蒸气处理D（1）将绿叶在暗处放置数小时的目的是=1\*GB3①，放在酒精中隔水加热的目的是②。（2）该试验的试验组是=1\*GB3①，对照组是②，自变量是③，因变量是④。（3）你预期碘处理后的叶片变蓝的二分之一是=1\*GB3①。该试验证明了②是光合作用的产物之一。H2H2OC18O2AH218OCO2B小球藻（1）图中物质A是=1\*GB3①，物质B是②，物质A和物质B的相对分子质量的比是③。（2）该试验的自变量是=1\*GB3①，因变量是②，试验结论是③。（3）鲁宾和卡门所运用的技术手段是=1\*GB3①，卡尔文运用②法探明了CO2中的碳在光合作用中的转移途径。二、光合作用的过程叶绿体色素叶绿体色素光能H2O①水的光解②③ATP+Pi2C3=4\*GB3④ABC5DC多种酶（1）绿色植物进行光合作用的场所是=1\*GB3①，参与光合作用的色素分布在=2\*GB3②，光合作用所需要的酶分布在=3\*GB3③。（2）H2O在光下分解产生[①]=1\*GB3①释放到周围环境中，在A过程中完毕的能量转换是=2\*GB3②，在B过程中完毕的能量转换是=3\*GB3③；可认为D过程提供能量的物质是[②]和[③]。（3）图中C是=1\*GB3①；D是=2\*GB3②。（4）图中=4\*GB3④是=1\*GB3①。(5)写出光合作用的反应式：=1\*GB3①。。2.比较光反应和暗反应的区别与联络光反应暗反应进行部位=1\*GB3①=2\*GB3②条件=3\*GB3③=4\*GB3④物质变化=5\*GB3⑤=6\*GB3⑥产物=7\*GB3⑦⑧能量变化⑨⑩联络⑾三.光合作用原理的应用如下是探究光照强弱对光合作用强度影响的试验图解，据图分析：小孔小孔叶圆片活塞叶圆片ABCD（1）环节A是用打孔器打出叶圆片后在叶片上留下的小孔，从中可以看出不对的的做法是=1\*GB3①。环节B在拉动活塞前要用手指②。（2）图C中叶圆片都沉到水底的原因是=1\*GB3①，D环节的下一步操作是②。（3）该试验的自变量是=1\*GB3①，因变量是②，观测指标是③。四、化能合成作用NH3NH3+O2HNO2+H2O+能量HNO2+O2HNO3+能量CO2+H2O（CH2O）+O2硝化细菌硝化细菌能量（1）从图中可以看出，硝化细菌的化能合成作用与绿色植物光合作用的相似点是=1\*GB3①，不一样点是②。（2）硝化细菌氧化氨的产物亚硝酸和硝酸在土壤中可以形成=1\*GB3①，被绿色植物吸取后可以合成②等有机物。（3）像硝化细菌、绿色植物等生物可以把=1\*GB3①合成②并储存能量，此类生物属于③生物，而动物等异养生物则只能运用环境中④来维持自身的生命活动。答案一、1.（1）=1\*GB3①B组②A组③绿色植物的有无④蜡烛燃烧状况或小白鼠的生存状况⑤温度、密封状况、阳光等（2）=1\*GB3①植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气（3）=1\*GB3①没有在阳光下进行②阳光③绿叶④二氧化碳⑤氧气2.（1）=1\*GB3①消耗掉叶片中的营养物质②清除绿叶中色素（2）=1\*GB3①遮光部分②曝光部分③光照④与否变蓝（3）=1\*GB3①曝光部分②淀粉3.（1）=1\*GB3①O2②18O2③8：9（2）=1\*GB3①标识物质（H218O和C18O2）②O2的质量③光合作用释放的氧气来自水（3）=1\*GB3①同位素标识法②放射性同位素标识法CO2+H2O（CH2O）+OCO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体①叶绿体的类囊体膜上②叶绿体的基质中③需要光、色素和酶④不需要光、色素，需要多种酶⑤将水分解为氧和氢；将ADP和Pi合成ATP⑥CO2与C5结合形成C3；C3被[H]还原为糖类等⑦ATP、[H]、O2⑧五碳化合物、糖类等有机物⑨光能转化为活跃的化学能储存在ATP和[H]中⑩ATP和[H]中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能⑾光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi等三、（1）=1\*GB3①没有避开大的叶脉②注射器前端的小孔（2）=1\*GB3①叶圆片内部的空气被抽出，细胞间隙充斥了水②用强、中、弱三种光分别照射3只小烧杯（3）=1\*GB3①光照的强弱②光合作用强度③观测单位时间内叶圆片上浮的数量四、（1）=1\*GB3①把无机物合成有机物②硝化细菌运用无机物氧化分解释放的化学能合成有机物，绿色植物运用光能合成有机物（2）=1\*GB3①亚硝酸盐和硝酸盐②蛋白质、核酸（3）=1\*GB3①无机物②有机物③自养④现场的有机物【课堂巩固】类囊体H2类囊体H2O123ADP+Pi基质7糖类46三碳化合物5（1）图中的1是，2是，3是，4是，5是，6是，7是。（2）光反应的产物是，暗反应的产物是。（3）光合作用的原料是，场所是，动力是，产物是。光合作用的实质是。（4）光合作用与化能合成作用重要的不一样点是。答案（1）O2；[H]；ATP；CO2；五碳化合物；CO2的固定；三碳化合物的还原（2）[H]、O2和ATP；糖类、五碳化合物等（3）CO2和H2O；叶绿体；光能；O2和糖类等