【課堂設(shè)計(jì)】2014-2021學(xué)年高中生物配套學(xué)案：5.4.2-光合作用的原理和應(yīng)用(人教版必修1)

第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解光合作用的探究歷程。2.把握光合作用的過程。3.把握光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。4.了解化能合成作用。[重點(diǎn)提示]1.光合作用的過程。2.光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。【基礎(chǔ)梳理】一、光合作用的概念光合作用是指綠色植物通過____________，利用________，把________________轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的____________，并且釋放出________的過程。二、光合作用的過程1．光反應(yīng)階段(1)場(chǎng)所：____________的薄膜。(2)過程：色素吸取光能，一方面將水分解為______和________，另一方面，在酶的催化下，促成ADP和______生成______。2．暗反應(yīng)階段(1)場(chǎng)所：葉綠體的________。(2)過程：①二氧化碳和____結(jié)合形成兩分子______，這個(gè)過程叫____________。②在酶的催化下，______接受______釋放的能量并且被______還原，形成______和______。三、光合作用的原理和應(yīng)用1．影響光合作用強(qiáng)度的外界因素：空氣中________濃度，土壤中________多少，光照______與________，光的成分及________凹凸等。2．光合作用的應(yīng)用：適當(dāng)提高光照強(qiáng)度；延長(zhǎng)光合作用的時(shí)間；溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)________溫度，晚上適當(dāng)________溫度。四、化能合成作用少數(shù)種類的細(xì)菌能利用體外環(huán)境中的某些________氧化時(shí)所釋放出的________來制造__________，這種合成作用叫做化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于________生物?！净A(chǔ)自測(cè)】1．欲測(cè)定植物是否進(jìn)行光反應(yīng)，可以檢測(cè)是否有 ()A．葡萄糖的生成 B．淀粉的生成C．O2的釋放 D．CO2的吸取2．在光合作用過程中，不屬于暗反應(yīng)的是 ()A．CO2與五碳化合物結(jié)合B．三碳化合物接受ATP釋放的能量C．H2O中的氫傳遞給三碳化合物D．NADPH的氫傳遞給三碳化合物3．金魚藻是一種生活在水中的植物，在陽光照射下，葉片四周可以產(chǎn)生肉眼能看到的氣泡。氣泡中的主要成分是 ()A．O2 B．CO2 C．CH4 D．H4．在試驗(yàn)中，薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時(shí)的作用是 ()A．將葉片中水分消耗掉B．將葉片中原有的淀粉消耗掉C．增加葉片的呼吸強(qiáng)度D．提高葉片對(duì)光的敏感度5．影響植物進(jìn)行光合作用的因素有很多。下列選項(xiàng)中，對(duì)光合作用影響最小的是()A．葉綠體中色素的含量 B．五碳化合物的含量C．氮?dú)獾暮? D．二氧化碳的含量探究點(diǎn)一光合作用的探究歷程和光合作用的過程1．閱讀教材101～102頁，完成光合作用的探究歷程表格：年月科學(xué)家結(jié)論1771普利斯特利植物可以________1779英格豪斯只有在______下，只有綠葉才可以更新空氣1845梅耶植物在光合作用時(shí)，把____轉(zhuǎn)變成__________儲(chǔ)存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生________1880恩格爾曼氧氣由________釋放出來，它是光合作用的場(chǎng)所1939魯賓、卡門光合作用釋放的氧氣來自____20世紀(jì)40年月卡爾文探明白二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中碳的途徑，即________循環(huán)。2.試著列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)。項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)____能轉(zhuǎn)換為____能，并放出O2同化________形成________時(shí)間條件需__________、酶不需葉綠素和光，需要______場(chǎng)所在葉綠體內(nèi)的________的薄膜上進(jìn)行在葉綠體內(nèi)的________中進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化(1)水的光解：______________(2)ATP的生成：ADP＋Pieq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(酶))ATP(1)CO2的固定：______________(2)CO2的還原：C3eq\o(→,\s\up7(ATP、酶),\s\do5([H]))(CH2O)能量轉(zhuǎn)換光能→ATP中__________能ATP中__________能→__________中穩(wěn)定的化學(xué)能3.結(jié)合光合作用的過程分析：當(dāng)光照突然停止，其他條件不變時(shí)，葉綠體中ATP、還原性氫(NADPH)、C3、C5、C6H12O6的含量如何變化，當(dāng)二氧化碳含量由不足突然上升時(shí)，這些物質(zhì)怎樣變化？4．寫出光合作用的反應(yīng)式，標(biāo)明各元素的去向?！镜淅?】下列關(guān)于葉綠體的描述，錯(cuò)誤的是 ()A．基粒由類囊體堆疊而成B．葉綠體膜由雙層膜組成C．暗反應(yīng)發(fā)生在類囊體膜上D．類囊體膜上具有葉綠素和酶探究點(diǎn)二光合作用的影響因素及原理的實(shí)踐應(yīng)用1．如何來表示光合作用強(qiáng)度？ 2．如圖是光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線，結(jié)合該圖試著分析下列內(nèi)容：(1)說出各點(diǎn)代表的生物學(xué)意義A：________________________________________________________________________；B：________________________________________________________________________；C：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)說出各線段代表的生物學(xué)意義OA段：____________；AB段：_____________________；BD段：_________________；DE段：______________________。3．除光照強(qiáng)度外，影響光合作用的因素還有那些，試著畫出相應(yīng)曲線？4．試著分析下列生產(chǎn)實(shí)例所利用的光合作用原理。(1)間作套種：____________________________________________________________。(2)冬暖大棚白天溫度適當(dāng)提高，晚上適當(dāng)降低：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)農(nóng)作物管理要求“正其行，通其風(fēng)”：____________________________________________________________________________________________________________。(4)合理澆灌：___________________________________________________________?！镜淅?】對(duì)某植株作如下處理：甲持續(xù)光照10分鐘；乙光照5秒后再黑暗處理5秒，連續(xù)交替進(jìn)行20分鐘。若其它條件不變，則在甲、乙兩種狀況下植株所制造的有機(jī)物總量是()A．甲多于乙 B．甲少于乙C．甲和乙相等 D．無法確定[核心術(shù)語鎖定]光合作用、光反應(yīng)階段、暗反應(yīng)階段、化能合成作用[學(xué)問網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建][規(guī)律方法歸納]光合速率與呼吸速率的綜合分析與計(jì)算1．表觀光合速率和真正光合速率關(guān)系在不考慮光照強(qiáng)度對(duì)呼吸速率影響的狀況下，OA段代表植物呼吸速率，OD段表示植物表觀光合作用速率，OA＋OD段表示真正光合速率，它們的關(guān)系為：真正光合速率＝表觀光合速率＋呼吸速率。2．光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行的綜合計(jì)算公式(1)光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量＝實(shí)測(cè)的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量(2)光合作用實(shí)際二氧化碳消耗量＝實(shí)測(cè)的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳釋放量(3)光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量＝光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量－呼吸作用葡萄糖消耗量答案基礎(chǔ)梳理一、葉綠體光能二氧化碳和水有機(jī)物氧氣二、1.(1)類囊體(2)氧[H]PiATP2．(1)基質(zhì)(2)①C5C3二氧化碳的固定②C3ATP[H]糖類C三、1.CO2水分長(zhǎng)短強(qiáng)弱溫度2．提高降低四、無機(jī)物能量有機(jī)物自養(yǎng)基礎(chǔ)自測(cè)1．C2.C3.A4.B5.C探究點(diǎn)一1．更新空氣光照光能化學(xué)能淀粉葉綠體水卡爾文2．光化學(xué)CO2有機(jī)物短促較緩慢葉綠素和光多種酶類囊體基質(zhì)2H2Oeq\o(→,\s\up7(光能))4[H]＋O2CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶))2C3活躍的化學(xué)活躍的化學(xué)(CH2O)3．(1)光照突然停止eq\o(→,\s\up7(光反應(yīng)減弱))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(NADPH削減,ATP削減))eq\o(→,\s\up7(暗反應(yīng)))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(C3還原減弱,C5固定仍在進(jìn)行))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(C3含量上升,C5含量下降))→C6H12O6合成量相對(duì)削減(2)CO2供應(yīng)由不足→充分eq\o(→,\s\up7(暗反應(yīng)))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(CO2固定增加,C3還原正常進(jìn)行))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(C3含量上升,C5含量下降))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(NaDPH,,ATP))含量相對(duì)削減→C6H12O6合成量相對(duì)增加。4.典例1C[很多類囊體像圓盤一樣疊在一起，稱為基粒，組成基粒的囊狀結(jié)構(gòu)，叫做類囊體，構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)的基粒片層。葉綠體膜為雙層膜，A、B對(duì)。在暗反應(yīng)中，葉綠體利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH這兩個(gè)高能化合物分別作為能源和還原的動(dòng)力將CO2固定，使之轉(zhuǎn)變成葡萄糖，由于這一過程不需要光，所以稱為暗反應(yīng)。二氧化碳固定反應(yīng)開頭于葉綠體基質(zhì)，結(jié)束于葉綠體基質(zhì)。所以C錯(cuò)。]思路導(dǎo)引結(jié)合葉綠體的結(jié)構(gòu)以及光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場(chǎng)所分析該題。探究點(diǎn)二1．可以用單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的生成量或者氧氣的釋放量或者二氧化碳的吸取量來表示。2．(1)A：光照強(qiáng)度為零，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸B：光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，為光補(bǔ)償點(diǎn)C：是光合作用達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光照強(qiáng)度，即光飽和點(diǎn)(2)呼吸作用強(qiáng)度隨光照增加，光合作用增加，但仍比呼吸作用弱光合作用連續(xù)隨光照強(qiáng)度的增加而增加，而且光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用光合作用達(dá)到飽和，不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加3．(1)溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。(2)在肯定范圍內(nèi)，植物光合速率隨CO2濃度的增大而增加；但達(dá)到肯定濃度時(shí)，再增加CO2濃度，光合速率也不再增加。(3)水分、礦質(zhì)元素的含量以及植物體內(nèi)色素的含量、酶的數(shù)量都對(duì)光合作用有影響。4．(1)利用不同植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)不一樣，合理搭配，提高了光合作用的面積(2)利用了溫度對(duì)光合作用和呼吸作用的影響，白天大棚內(nèi)溫度較高，