光合作用導(dǎo)學(xué)案

第4節(jié)：能量之源一一光與光合作用導(dǎo)學(xué)案（第一課時(shí)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 理解實(shí)驗(yàn)“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)原理和方法，掌握基本操作技能2、 了解色素的種類和功能及葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】綠葉中色素的種類和作用【使用說(shuō)明】仔細(xì)閱讀課本P97-100,獨(dú)立完成自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容【自主學(xué)習(xí)】一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、提取和分離葉綠體中的色素（1）原理：葉綠體中的色素能溶解于 。葉綠體中的色素在解度不同，中的溶溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。—（2） 方法步驟：提取綠葉中色素：稱取菠菜葉2gT剪碎置于研缽T放入少許 加入5mL 迅速研磨T過(guò)濾T收集濾液（試管口用 塞嚴(yán)）制備濾紙條：畫濾液細(xì)線：分離色素：濾紙條輕輕插入盛有層析液的小燒杯中，濾液細(xì)線不能觸及到 ，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。捷黃邑色-蒞-董（3） 結(jié)果分析：捷黃邑色-蒞-董朝蘿卜素葉綠素乩葉綠秦b（4）注意：無(wú)水乙醇的用途是 層析液的的用途是 ；二氧化硅的作用是 ;碳酸鈣的作用是 濾紙條上的細(xì)線要求畫得細(xì)而直，目的是保證層析后分離的色素帶 ;便于觀察分析；TOC\o"1-5"\h\z分離色素時(shí)，層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線的原因是 ；層析裝置要加蓋的原因是 ；是否可以用濾紙代替尼龍布過(guò)濾 2、光能的捕獲1、色素的種類和吸收光譜1II 1 11種堇色綠葉中的芭素，種堇色k1TOC\o"1-5"\h\z其中葉綠素約占 ，類胡蘿卜素約占 。葉綠素a和葉綠素b主要吸收 ，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收 。因?yàn)槿~綠素吸收 最少，所以葉呈現(xiàn) 色。這些色素集中在中。葉綠素主要吸收和利用 胡蘿卜素和葉黃素主要吸收 。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能1、 葉綠體的外表具有層膜，內(nèi)部有許多 ，基粒與基粒之間充滿了 每個(gè)基粒都是有一個(gè)個(gè)圓餅狀的 堆疊而成，這些結(jié)構(gòu)稱為 。吸收光能的色素就分布在 上。2、葉綠體是進(jìn)行 的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多 _子，還有許多進(jìn)行光合作用的 ?！竞献魈骄俊磕苓M(jìn)行光合作用的生物一定有葉綠體嗎？【典例分析】從葉綠體中提取色素，選取下列哪一種葉片效果最好 (A、 厚硬似革質(zhì)的綠色葉片B、 衰老、黃綠色的葉片C新鮮、幼嫩、葉濃綠的葉片D、多漿汁或有特殊氣味的綠色葉片效果測(cè)評(píng)】提取葉綠體中色素時(shí)要加入丙酮或乙醇，其原因是（）防止葉綠素被破壞 B■讓色素溶解便于葉片研磨成勻漿D.促使葉綠素分離恩格爾曼用水綿進(jìn)行的光合作用實(shí)驗(yàn)證明的是（）綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉氧氣是由葉綠體所釋放植物可以凈化空氣光合作用釋放的氧全部來(lái)自水溫室栽培蔬菜，采用什么顏色做頂棚更能提高產(chǎn)量（ ）A.紅色玻璃 B.藍(lán)紫色玻璃C■綠色玻璃 D■無(wú)色玻璃把葉綠體色素溶液放在自然光源和三棱鏡之間，從鏡的另一側(cè)觀察，連續(xù)光譜中變暗的主要區(qū)域是（）紅光和藍(lán)紫光區(qū) B. 黃光和藍(lán)紫光區(qū)域C.綠光和紅光區(qū) D. 黃光和綠光區(qū)葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，光能的吸收發(fā)生在葉綠體的（ ）A.內(nèi)膜上 B. 基質(zhì)中C.類囊體片層膜上 D.各部位上在提取葉綠素時(shí)，加入少量碳酸鈣的目的是（ ）A.增加葉綠素的溶解度破壞膜系統(tǒng)，使葉綠素被充分提取防止葉綠素在提取時(shí)受到破壞防止葉綠素與其它物質(zhì)結(jié)合A.綠光和藍(lán)紫光 B.紅光和藍(lán)紫光在一定光照強(qiáng)度下，綠色植物在哪種光的照射下放出的氧最多（ ）C.藍(lán)紫光和綠光 D. 紅光和綠光胡蘿卜素和葉黃素在光合作用中的作用是（ ）C.吸收光能、轉(zhuǎn)變光能C.吸收光能、轉(zhuǎn)變光能吸收光能、傳遞光能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，9.在葉濾綠紙?bào)w條的上色相素鄰提色取素和帶分之離間實(shí)距驗(yàn)離中最，大的是（）A.葉綠素a和葉綠素bB.C.葉黃素和胡蘿卜素 D.10.在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，收集到的濾液綠色過(guò)淺，其原因可能是（A.傳遞光能、傳送電子B.傳遞光能、轉(zhuǎn)變光能①未加石英砂，研磨不充分②一次加入大量的無(wú)水酒精提?、鄯执渭尤肷倭繜o(wú)水酒精提?、苁褂梅胖脭?shù)天的菠菜葉A、①②③B、②③④C、①③④D.①②④11．把高等植物葉綠體色素濾液放在自然光源和三棱鏡之間， 從棱鏡的另一側(cè)觀察光譜中明顯變暗的區(qū)域是（）黃光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)B.紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)C．綠光區(qū)和紅光區(qū)D．黃光區(qū)和綠光區(qū)吸收光能的色素分布在：（ ）葉綠體的外膜上B.類囊體的薄膜上C.葉綠體的內(nèi)膜上D.葉綠體的基質(zhì)中對(duì)綠色植物光合作用最有效的一組是 （ ）A?紅光黃綠光B.黃光和藍(lán)紫光C?紅光和橙光 D.紅光和藍(lán)紫光在圓形濾紙的中央點(diǎn)上粘葉綠體的色素濾液，進(jìn)行色素分析，會(huì)得到近似同心環(huán)狀的四個(gè)色素圈，排在外圈的色素呈（）A.橙黃色B.黃色C.藍(lán)綠色D.黃綠色回答有關(guān)提取和分離葉綠體色素的一組問(wèn)題。（1）用丙酮-研磨法提取葉綠體色素時(shí)，要以丙酮為提取液的原理是葉綠體中的各種色素能 有機(jī)溶劑。（2）為了加快研磨速度，在研缽中加入 ；為了防止葉綠素破壞，應(yīng)加入3）置于層析液中的濾紙條，要防止上面的色素細(xì)線沒(méi)入層析液中，這是因?yàn)椋?）層析后濾紙條上的色素帶，自上而下依次為：橙黃色的 ；黃色的 ；藍(lán)綠色的 和黃綠色的 。第4節(jié)：能量之源一一光與光合作用導(dǎo)學(xué)案（第二課時(shí)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、分析人類對(duì)光合作用的探究歷程2、闡明光合作用的過(guò)程、原理及應(yīng)用，了解光反應(yīng)和暗反應(yīng)及其相互關(guān)系3、嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素，簡(jiǎn)述化能合成作用【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1、光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程及相互關(guān)系 2、探究影響光合作用強(qiáng)度的因素【使用說(shuō)明】閱讀課本P101-105，獨(dú)立完成自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容【自主學(xué)習(xí)】一、光合作用的探究歷程1、 直到18世紀(jì)中期，人們一直以為只有土壤中的 是植物建造自身的原料。2、1771年，英國(guó)的普利斯特利的實(shí)驗(yàn)證實(shí)： 可以更新因蠟燭燃燒或動(dòng)物呼吸而變得污濁的空氣。3、1779年，荷蘭的英格豪斯證明了 在更新空氣中不可缺少。4、 1785年，隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn)，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是 吸收的是 。5、1864年，德國(guó)的薩克斯的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光合作用的產(chǎn)物還有 。6、1939年，美國(guó)的魯賓和卡門利用 證明了光合作用釋放氧氣來(lái)自水。7、20世紀(jì)40年代，美國(guó)的卡爾文，利用 技術(shù)最終探明了CO中的碳在光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑二、光合作用的過(guò)程1、光合作用的過(guò)程TOC\o"1-5"\h\z光反應(yīng)：（1）場(chǎng)所：葉綠體的 。⑵條件： 、色素、酶等。⑶物質(zhì)變化：將水分解為 ,將ADP和Pi合成ATP.⑷能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)?。暗反?yīng)：1場(chǎng)所：葉綠體的 中。⑵條件： 。⑶物質(zhì)變化①CQ的固定：C5+CQ②C3的還原：2C3+[H]|' 。⑷能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能變?yōu)?。2光合作用光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段比較:比較項(xiàng)目光反應(yīng)場(chǎng)所條件反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系3、光合作用的實(shí)質(zhì)是利用 能，把 和 轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的 ，并且釋放出 。反應(yīng)式為： 。三、光合作用原理的應(yīng)用1、光合作用強(qiáng)度（1）概念：植物在 內(nèi)通過(guò)光合作用制造 的數(shù)量。⑵表示方法：測(cè)定一定時(shí)間內(nèi) 消耗或 生成的數(shù)量來(lái)定量表示。⑶影響因素：光照強(qiáng)度、 、H20含量、溫度等。2、應(yīng)用：控制 和的高低，適當(dāng)增加作物環(huán)境中 來(lái)提高光合作用強(qiáng)度。四、化能合成作用1、 概念：某些細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中的某些 氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造的合成作用。2、 實(shí)例：硝化細(xì)菌能利用 時(shí)所釋放的化學(xué)能，將 合成糖類。3、綠色植物和硝化細(xì)菌都能合成有機(jī)物，因此屬于 生物，而人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)細(xì)菌只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物，屬于 生物?！竞献魈骄俊?、 薩克斯為什么選擇葉片的一半曝光，一半遮光？2、 如果CQ濃度突然下降（其它條件不變），C3和C5會(huì)怎樣變化？3、如果突然停止光照（其它條件不變），C3和G會(huì)怎樣變化？4、 光合作用與化能合成作用的區(qū)別是什么？【典例分析】將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降【效果測(cè)評(píng)】1.光合作用和呼吸作用過(guò)程中 [H]產(chǎn)生在 （ ）①光合作用的光反應(yīng)階段 ②光合作用的暗反應(yīng)階段③呼吸作用的第一、第二階段 ④呼吸作用的第三階段A.①②B.②③C.①③D.③④2?在光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中， 幾位科學(xué)家做了幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)， 關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在邏輯上的嚴(yán)密性和意義，不正確的是（ ）A、 普里斯特利把小鼠和綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，小鼠不會(huì)死亡一一證明了綠色植物在光照條件下吸收CQ,放出Q,從而更新了空氣。B、 薩克斯把綠色葉片曝光，遮光部分是作為對(duì)照處理一一證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。C、 恩吉爾曼用水綿和好氧細(xì)菌以極細(xì)光速照射，曝光是作為對(duì)照處理一一證明了氧氣由葉綠體釋放出來(lái)，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。D魯賓和卡門用同位素分別標(biāo)記 CQ和HQ,供綠色植物利用，分析各自放出的氧一一證明光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自 H2Q在葉綠體中，［H］和ADP的運(yùn)動(dòng)方向是（）A、［H］和ADP同時(shí)由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)B、［H］和ADP同時(shí)由葉綠體基質(zhì)向類囊體膜運(yùn)動(dòng)C［H］由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)， ADP的運(yùn)動(dòng)方向正好相反DADP由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)， ［H］的運(yùn)動(dòng)方向正好相反下列措施中與提高溫室蔬菜產(chǎn)量無(wú)關(guān)的是（）光合 ）作用和化能合成作用的相同之處是（A、都 、都需要環(huán)境中的物質(zhì)氧化釋放的能量A、增大Q濃度B、增大CQ濃度C、增強(qiáng)光照濃度 D、調(diào)整室溫C都可以將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物 D 、都是高等生物的代謝類型光照下的正常生長(zhǎng)的某綠色植物，其他條件不變，突然停止光照。短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3合成速率（橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為速率）為（1）曲線ABC3合成速率（橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為速率）為（1）曲線AB段表明光合作用強(qiáng)度隨光照增強(qiáng) 7?圖為夏季晴朗白天某植物葉片光合作用強(qiáng)度的變化曲線圖，請(qǐng)觀察后回答：（2）對(duì)于C光合作用強(qiáng)度減弱的解釋是：由于中午 —過(guò)高， 作用過(guò)大，葉片的氣孔關(guān)閉，光合作用原料之一的 供應(yīng)大量減少，以致7S910L112J3141516光合作用強(qiáng)度 反應(yīng)階段植物體內(nèi)的五碳化合物不能與之結(jié)合，使得成大為減少。（3）DE段光合作用強(qiáng)度下降的原因是 以致光合作用 反應(yīng)減弱， 和 減少，因而影響_ 反應(yīng)的進(jìn)行。—⑷如用14CQ示蹤，在光合作用過(guò)程中，14C在下列分子中的轉(zhuǎn)移途徑是（）A.14CO—葉綠素一ADP B.14CO—NADF—糖類C.14CO—三碳化合物一糖類 D.14CO—葉綠素一ATP8?圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖。恩吉爾曼進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí)，把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用白光束對(duì)水綿細(xì)胞的不同部位 （如a處）做點(diǎn)狀投射，發(fā)現(xiàn)水中的好氧細(xì)菌明顯聚集在葉綠體被光投射處；若將裝片完全暴露在光下，好氧細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光部位的周圍。此實(shí)驗(yàn)證明了 （）A.氧氣是由水分解來(lái)的B?葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所光合作用能產(chǎn)生淀粉光合作用需以二氧化碳作原料下圖表示德國(guó)科學(xué)家薩克斯的實(shí)驗(yàn)，在葉片照光 24h后，經(jīng)脫色、漂洗并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的部分呈棕色，而不被錫箔覆蓋的部分呈藍(lán)色，本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明（）①光合作用需要CQ②光合作用需要光③光合作用需要葉綠素 ④光合作用放出氧⑤光合作用制造淀粉A■①②B.③⑤C.②⑤D.①③能力提升：1.小麥的葉肉細(xì)胞通過(guò)光合作用合成葡萄糖，組成葡萄糖的碳、氫、氧三種元素分別來(lái)自（）、CQ和H2Q 、H2Q和2C、H2Q和H2Q、H2Q和CQ2?葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，光能的吸收發(fā)生在葉綠體的（ ）A.內(nèi)膜上B.基質(zhì)中A.內(nèi)膜上B.基質(zhì)中C?片層膜上D?各部位上3.將以過(guò)饑餓處理的一片葉子（在黑暗中放置一天）中部的葉脈切斷，移至光下照 2小時(shí)，經(jīng)鏡檢發(fā)現(xiàn)，葉片下部產(chǎn)生了淀粉，而葉片上部無(wú)淀粉產(chǎn)生，其原因是（ ）A?A?切斷葉脈阻斷了CQ的運(yùn)輸B.切斷葉脈阻斷了H2Q的運(yùn)輸C?C?切斷葉脈阻斷了有機(jī)物的運(yùn)輸D. 切斷葉脈影響上部細(xì)胞的呼吸作用4.4.光合作用釋放出的Q來(lái)自參加反應(yīng)的（）A.CQB.H2QC.CQ和H2QD.GH12Q20g,增—棵重20g,增A■光照B .空氣和水分 C.水分 d .空氣加的質(zhì)量來(lái)自（）6.移，最 在光合可作能用的過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)變的過(guò)程是（ ）B A■光能TA光能C葉綠體Qc6H12C6D C?光能.光綠素TCH2H1SATP14C的二氧化碳7.來(lái)某追科蹤學(xué)光家合用作含用碳中同碳位原素子在下列分子中的轉(zhuǎn)A.—氧化碳T葉綠素TADPB. —氧化碳T葉綠素TATPC.二氧化碳T三碳化合物T葡萄糖 D?二氧化碳T酒精T葡萄糖在天氣晴朗的早晨，摘取一植物葉片甲，于 105C下烘干，稱其重量；到黃昏時(shí)，再取同一植株著生位置與葉片形狀都與甲基本相同的葉片乙。同樣處理，稱其重量，其結(jié)果是A.甲葉片比乙葉片重 B.乙葉片比甲葉片重C?兩葉片重量相等 D.不一定一般來(lái)說(shuō)，光照增強(qiáng)光合作用增強(qiáng)，但是，在光照最強(qiáng)的夏季中午，由于氣孔關(guān)閉，光合作用反而下降。主要原因是（ ）A.蒸騰作用減弱 B .進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CQ減少C?溫度太高，酶已失去活性 D .光照太強(qiáng)，使葉綠素分解溫室栽培可不受季節(jié)、地域限制，為植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供最適宜的條件，有利于提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量。在封閉的溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物，以下哪種措施不能提高作物產(chǎn)量（A■增加室內(nèi)CQ濃度B■增大室內(nèi)晝夜溫差C.增加光照強(qiáng)度 D?采用綠色玻璃蓋頂下列關(guān)于光合作