2022-2023學年北師大版（2019）必修一 4.4.3影響光合作用的因素-教案

影響光合作用的因素【教學目標】1．嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。2．了解植物的自身特性影響光合速率。3．通過了解光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用，使學生認識生物科學的價值，從而樂于學習生物科學，同時增強學生的社會責任意識?！窘虒W重難點】影響光合作用的環(huán)境因素?！窘虒W過程】一、導入新課走進一座現(xiàn)代化的溫室，你可能會發(fā)現(xiàn)用于補充光照的LED燈發(fā)出的光并非白光，還可能注意到田間散布著一臺臺CO2發(fā)生器，這些措施有何意義呢？（通過實例，導入新課，引發(fā)學生思考，激發(fā)學生興趣和探究欲）二、講授新課（二）光照強度、CO2濃度和溫度等環(huán)境因素影響光合速率尋找證據(jù)——實驗閱讀P126頁資料，根據(jù)實驗獲得的信息，思考下列問題：1．影響光合速率的因素有哪些？2．在實踐中有哪些人為提高光合速率的措施？每個學生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評。1．光照強度在一定范圍內，光合速率隨著光照強度的增加而升高，幾乎成正比。當光照強度達到某一點時，光合速率就不再隨光照強度的增加而增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象，這時的光照強度稱為光飽和點。隨著光照強度的減弱，光合速率逐漸降低，在某一光照強度下，有機物的產(chǎn)生速率和消耗速率相等，這時的光照強度稱為光補償點。植物正常生長所需的最低光照強度必須高于光補償點。應用：①陰生植物的光補償點和光飽和點比較低。間作套種時應注意農(nóng)作物的種類搭配；②陰雨天溫室大棚中適當提高光照強度可以增加光合作用強度。2．CO2濃度為什么植物會出現(xiàn)光飽和點？每個學生先自己獨立思考，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評。植物出現(xiàn)光飽和點的實質是在強光下碳反應跟不上光反應，從而限制了光合速率的提高。如果在光飽和點提高CO2濃度，往往會引起光合速率上升，由此可以看出，CO2濃度也是影響光合速率的一個重要外界條件。當光合作用吸收CO2的速率與呼吸作用釋放CO2的速率相等時，外界的CO2濃度稱為CO2補償點。隨著CO2濃度增加，光合速率逐漸增大，使光合速率達到最大值的最小CO2濃度則稱為CO2飽和點。應用：大田生產(chǎn)時“正其行，通其風”；②增施有機肥；③溫室栽培農(nóng)作物可以投放CO2發(fā)生器。3．溫度光合作用的一系列反應離不開酶的催化，而溫度直接影響了酶的活性，因此溫度對于光合作用的影響也很大。光合作用的最適溫度因植物種類不同而不同。一般植物可在10～35℃條件下正常進行光合作用，其中以25～30℃為宜。應用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度；夏天，溫室栽培可適當降低溫度。白天調到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸，保證有機物的積累。4．礦質元素光合作用還直接或間接地受到礦質元素的影響。N、Mg、Fe等是合成葉綠素所必需的礦質元素；P、K等參與了糖類代謝，當植物缺乏P、K時會影響糖類的轉化和運輸，這樣也就間接地影響了光合作用；P還參與ATP與ADP的相互轉化過程和能量傳遞，所以P對光合作用的影響非常明顯。應用：適時、適量施肥。5．水分水是光合作用的原料，間接影響光合作用。（二）光合色素含量等植物自身特性影響光合速率植物光合速率不僅受到外界環(huán)境因素的影響，而且受到植物自身特性的影響。1．植物的光合作用能力由其遺傳特性決定。例如，陽生植物和陰生植物在葉片的形態(tài)結構、光合色素含量和酶活性等各個方面都有所不同，適應各自的生活環(huán)境。陽生植物葉片厚，葉肉細胞層數(shù)多，參與碳反應的酶含量高，能夠充分利用光反應產(chǎn)生的ATP和[H]；陰生植物葉片大而薄，葉綠體中類囊體膜面積更大，光合色素含量更高，有助于在較弱的光照下充分吸收光能。2．擁有特殊的固定和濃縮CO2的機制。例如，一些植物能夠在高溫、干旱導致氣孔開放度下降的情況下，有效利用葉肉細胞間隙低濃度的CO2進行光合作用。3．同一植株在不同生長發(fā)育階段的光合速率不同。例如，玉米進入開花期后植株整體光合速率會明顯升高。不同葉齡葉片的光合速率也有所不同，通常幼葉光合色素含量較低，光合速率也較低，隨著葉片生長，光合速率逐漸升高，而葉片衰老后光合速率又會下降。簡而言之，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作物的產(chǎn)量直接取決于植株的光合速率和作物群體的光能利用率（概念：農(nóng)作物在生長過程中，光合作用積累的有機物中的化學能占投射到土地上的總光能的百分比稱為光能利用率。），因此一方面要培育光合作用能力更強的新品種，另一方面則要通過田間管理為作物提供適宜的環(huán)境條件，促進其光合作用。當堂檢測1．下列關于光照對植物的光合作用的影響的說法，不正確的是（A）A．光照越強，光合作用合成的有機物越多B．輪種可延長光合作用時間C．合理密植可提高光合作用對光能的利用D．在一定范圍內，光照強度越強光合作用強度越強2．如圖表示夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強度變化曲線。下列對此圖描述錯誤的是（D）A．AB之間光合作用強度上升是光照強度增強所致B．DE之間光合作用強度下降是光照強度減弱所致C．BC之間和DE之間光合作用強度下降原因不同D．AB之間和CD之間光合作用強度上升原因相同3．光照強度、溫度、二氧化碳濃度等均會影響光合速率，從而影響作物產(chǎn)量