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第6课时能量之源光与光合作用二光合作用的原理和应用1.了解光合作用的研究历史。2.说明光合作用以及对它的认识过程。3.解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。4.举例说明光合作用原理的应用。5.尝试探究影响光合作用的环境因素。6.简述化能合成作用。一、光合作用的探究历程1.1771年,普利斯特利证实植物可以更新空气。2.1779年,英格豪斯证实:普利斯特利的实验只有绿叶在光下才能更新空气。3.1785年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的是O2,吸收的是CO2。4.1845年,梅耶根据能量转换和守恒定律指出,植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。5.1864年,萨克斯通过实验证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。6.1939年,鲁宾和卡门利用同位素标记法证实:光合作用释放的氧气来自水。7.20世纪40年代,卡尔文等探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。二、光合作用的过程1.场所:光反应和暗反应的场所分别是类囊体的薄膜上、叶绿体内的基质中。2.过程:光反应过程的主要变化是色素吸收光能,并且利用转化的光能完成两步重要的化学反应:一是水分解成O2和H;二是合成了ATP。暗反应阶段的主要变化也是两步重要的化学反应:一是CO2的固定,即从外界空气中进入叶绿体的CO2与C5结合形成C3;二是C3在ATP、H和酶等条件下还原成有机物和C5。三、化能合成作用概念:能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,叫作化能合成作用。1.生物圈中维持二氧化碳与氧气相对平衡的生命活动主要是什么? 它们是如何影响空气中二氧化碳与氧气相对平衡的?2.下图是证明光合作用产生淀粉的实验,其中需将植物先进行黑暗处理、对实验叶片进行遮光和照光处理,以及对实验叶片进行酒精脱色处理。什么是黑暗处理?酒精脱色处理后叶片呈现何种颜色?滴加碘液后,出现的现象是什么?3.光合作用光反应阶段和暗反应阶段的实质是什么?什么是化能合成作用?4.净光合速率、总光合速率与呼吸速率之间的数量关系是怎样的?5.光和二氧化碳主要影响光合作用的哪个阶段?如果突然降低光照强度和突然停止二氧化碳的供应,则C3的含量将如何变化?知识点一:光合作用过程解读1.什么叫光合作用?写出光合作用总的化学反应式。2.光合作用的过程可分为哪两个阶段?发生的场所分别是什么?各阶段主要进行的生理过程分别是什么?3.说出光反应和暗反应之间的联系。4.暗反应是在暗处进行的吗?为何称为暗反应阶段?光合作用两个阶段能量转换的形式如何?知识点二:光合作用与有氧呼吸的关系及其影响因素1.光合作用与有氧呼吸有何联系?绿色植物晚上能否进行光合作用、有氧呼吸?2.通常以什么来定量表示光合作用的速率?影响光合作用的外界因素主要有哪些?3.测定呼吸速率的方法是将植物置于黑暗中,测定容器内CO2的增加量、O2或有机物的减少量。那么表观(净)光合速率又是如何测定的呢?4.光合作用与呼吸作用在物质代谢和能量代谢方面有什么区别?例1根据下图光合作用图解回答下列问题:(1)叶绿素分子利用所吸收的光能首先将分解成和。(2)暗反应阶段发生的两个主要的化学变化是和。(3)暗反应需要光反应提供、和多种酶的。例2右图表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,请分析回答:(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是。(2)图中的“a”点表示。如果以缺镁的完全营养液培养A植物幼苗,则b点的移动方向是。(3)c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从向移动。(4)在其他外界因素都适宜的情况下,b点与c点相比较,c点时叶肉细胞中C3的含量。(填“高”、“低”或“基本一致”)(5)当光照强度为g时,比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小,结果应分别为:M1M2、N1N2。(填“”、“=”或“【解析】c点与b点相比,光照强度更强,产生的H更多,从而消耗的C3更多,因此c点时细胞中的C3比b点时低。基础智能检测1.B2.B3.D4.A全新视角拓展5.(1)H2OO2ADP+PiATPHCO2糖类等有机物(2)CO2的固定和三碳化合物的还原(3)aeg(4)光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能【解析】由光合作用过程并结合图中各物质转化关系可判断。a表示H2O,b表示O2,c表示ADP和Pi,d表示ATP,e表示H,f表示CO2,g表示有机物。思维导图构建CO2+H2O叶绿体光反应暗反应ATP、H有光无光6
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