2019-2020年《光与光合作用》WORD教案.doc

编号：182019-2020年光与光合作用WORD教案教学目标：1、说出绿叶中色素的种类和作用。2、说出叶绿体的结构和功能。3、说明光合作用以及对它的认识过程。4、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。5、说出光合作用原理的应用。6、简述化能合成作用。教学重点和难点：1、说出叶绿体中色素种类及作用。2、光合作用的发现和研究历史。3、光合作用的光反应和暗反应过程及相互关系。4、探究影响光合作用强度的环境因素。温故知新：在科学研究中常用呼吸商（RQ=）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。关闭活塞，在25下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是_。（2）x代表_值，y代表_值。（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是_。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行_；为什么？_。（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置2的容器和小瓶中应分别放入_。设对照的目的是_。自主学习与要点讲解：一、捕获光能的色素：1、.通过“绿叶中色素的提取和分离”实验得出色素的种类和颜色。写出左侧滤纸条上四条色素带对应的色素种类及颜色： _、_色_、_色 _、_色_、_色 2、色素的作用及吸收光谱的情况：作用：_请在坐标系中绘出叶绿素和类胡萝卜素吸收的光谱情况吸收的光能的百分率 400 500 600 700 波长/nm问：有些蔬菜大棚用无色透明的塑料薄膜，有的温室内悬挂红色或蓝色光的灯管。请解释这么做的原因。二、叶绿体的结构填出叶绿体的结构组成： （1）组成_，_的基本骨架是_。 (2) 叶绿体内含有很多_，极大的增大了受光面积。 （3）光合作用的酶存在于_ 和_；光合作用的色素存在于_上。三、光合作用的过程光反应图解：暗反应图解：比较项目光反应暗反应场所条件 物质变化（用反应式表示） 能量变化相互联系四、光合作用探究历程年代创新发现人创新实验设计思路及现象实验结论1771英国 普里斯特里植物的生长将空气更新。1779荷兰 英格豪斯植物体的绿叶在阳光照射下才能更新空气。1864德国 萨克斯光合作用的产物还有淀粉。1880美国 恩格尔曼水绵 黑暗，无空气好氧性细菌 制片 显微镜观察 极细的光束照射叶绿体观察现象 完全曝光观察现象 1939美国 鲁宾和卡门实验方法是 即向植物提供 H218O、+ CO2现象 H2O、C18O2现象 20世纪40年代美国 卡尔文实验方法是 发现了CO2在光合作用中转化成有机物中碳的途径,及卡尔文循环。五化能合成作用：光合作用和化能合成作用的相同点_，不同点是_。硝化细菌进行化能合成作用需要的外界条件：六环境因素对光合作用强度的影响1光（1）光照时间 （2）光质 （3）光照强度2CO2浓度3温度例1、下图表示“叶绿体中色素分离”纸层析装置(a一铅笔画线；b一滤液细线)，正确的是 （ ） 例2、回答有关提取和分离叶绿体色素的一组问题（1）用乙醇研磨法提取叶绿体色素时，要以乙醇为提取的原理是叶绿体的各种色素能 有机溶剂。（2）为了加快研磨速度，在研钵中加入 ，为了防止叶绿素破坏，应加入 。（3）置于层析液中的滤纸条，要防止上面的色素细线没入层析液中，这是因为 。（4）层析后滤纸条上的色素带，自上而下依次为：橙黄色的 ，黄色的 ，蓝绿色的 和黄绿色的 。例3、根据下图光合作用图解回答下列问题：（1）光反应是在_上进行。暗反应在_中进行。（2）叶绿素分子利用所吸收的光能首先将 _分解成_和_。（3）暗反应阶段发生的两个主要的化学变化是_和_。（4）空气中适当增加_浓度后可增加作物产量。（5）暗反应需要光反应提供 _、 _和多种酶的_。（6）把阳光下的绿色植物突然遮光，叶绿体中的_增多。例4、下图表示进行光合作用实验的有关实验结果(其他条件都适宜)，请根据曲线变化点回答变化的原因：（1）AB段，有机物没有生成，这是因为：有光照，可能进行_产生_，但无CO2，所以_不能进行，因而不能产生_。（2）BC段，有机物大量生成，这是因为此时虽无光照，但在AB段积累大量的_因而在CO2的情况下能进行_，合成大量的_。（3）在CD段，随着光合作用的进行，在AB段积累的_逐渐被利用，因此尽管此时还有CO2但_也不能进行，产生_减少（4）此实验结果说明_。例5、下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：甲图乙图（1）甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使_化合物数量减少，影响了C02固定。（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为 拓展延伸：1农用塑料大棚使用的薄膜一般为 （ ） 无色红色黄色绿色蓝色紫色白色黑色A B C D2叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是 （ ） A叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上B叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上3在一定时间内，同一株绿色植物在哪种光的照射下，放出的氧气最多 （ ）A红光和绿光 B红光和蓝紫光 C蓝紫光和绿光 D蓝紫光和橙光4把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中最强的吸收区在（ ）A红光部分； B红光与蓝紫光部分 C绿光部分D紫光部分5把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是 （ ）A红光和蓝紫光区 B绿光和蓝紫光区 C绿光和红光区 D黄光和绿光区6纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条下端第二条的色素名称和颜色分别是 （ ）A叶绿素a、蓝绿色 B叶绿素b、黄绿色C胡萝卜素、橙黄色 D叶黄素、黄色7在进行叶绿素提取和分离的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是 （ ）A滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果B滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散C色素会溶解在层析液中而使结果不明显D滤纸条上的几种色素会混合起来8下图是用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，试判定A和B分别为何种色素 （ ）A叶绿素、类胡萝卜素B类胡萝卜素、叶绿素C叶黄素、叶绿素aD叶绿素a、叶绿素b9绿叶研磨后过滤，漏斗基部应放 （ ）A纱布B棉花C单层尼龙布或脱脂棉D滤纸101771年英国科学家普利斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭。今天我们对这一现象最合理的解释是 （ ）A植物可以更新空气 B蜡烛燃烧所需要的物质来自绿色植物 C绿色植物在烛光下能制造有机物 D绿色植物在烛光下能释放氧气111864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理此叶片，成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉。在此实验中，萨克斯看到的现象是A叶片全变蓝 B遮光一半变蓝 C曝光一半变蓝 D叶片全不变蓝12下列关于光合作用的叙述中，错误的是A光合作用产物中有氧气 B光反应不需要酶C光反应中有H和ATP产生 D光合作用产生的氧气来自水的分解13绿色植物和硝化细菌细胞的分解代谢和合成类型分别是 （ ）有氧呼吸 无氧呼吸 光合作用 化能合成作用A， B， C， D，14下列各项中，不影响下图中单位时间内气泡数目的是： （ ） A玻璃容器的容积 B光强度 C植物的叶片数目 D水的温度15在光照最强的夏季中午，叶肉细胞内的C3、C5和ATP的含量变化情况依次是（ ）A升、降、升B降、升、升C降、升、降D升、降、降16在最适宜的光照、水分、肥料、温度等条件下，为增加粮食产量应适当增加（ ）A空气中的含氧量 B空气中的含氮量C土壤中的含水量 D空气中的二氧化碳含量17对某植株作如下处理：（甲）持续光照10min，（乙）光照5s再黑暗处理5s，连续交替进行20min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是 （ ）A甲多于乙 B甲少于乙 C甲和乙相等D无法确定18下图为植物细胞及其含有的叶绿体结构示意图，其中可含有色素的是 （ ） A12345 B15 C2345 D519、提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确的操作顺序应该是（ ）。 A. 进行纸层析 制取滤液 在滤纸条上画线 将实验材料研磨 B. 制取滤液 进行纸层析 在滤纸条上画线 取滤液 再画线 C. 将实验材料剪碎、研磨 在滤纸条上画线 制取滤液 进行纸层析 D. 将实验材料剪碎、研磨 制取滤液 在滤纸条上画线 进行纸层析20、在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，要看到近似同心环状的四个色素圈，排列在最外圈的一个呈（ ）。 A. 蓝绿色 B. 黄绿色 C. 黄色 D. 橙黄色21、生长于较弱光照下的植物，当提高 CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要限制因素是（ ）。 A. 呼吸作用和暗反应 B. 光反应 C. 暗反应 D. 呼吸作用 22、光合作用过程中能量的转变过程是（ ）。 A. 光能 ADP 中活跃的化学能 稳定的化学能 B. 光能 叶绿体中活跃的化学能 稳定的化学能 C. 光能 ATP 中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 D. 光能 稳定的化学能 活跃的化学能23、如果光合作用同位素实验所用的水中有 0.2% 的分子含有18O ，所用的 CO2中 有 0.68% 的分子含有18O ，那么光合作用释放的 O2中含有18O 的比例是（ ）。 A. 0.2 % B. 0.48% C. 0.68% D. 0.88%24、光合作用的产物中， O2、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧分别来自于（ ）。 CO2 气孔直接吸引 水的分解 叶绿素的分解 A. B. C. D. 25、光合作用的实质是（ ）。 A. 把CO2转换成 ATP B. 产生化学能、储存在有机物中 C.把光能转变成化学能，储存在 ATP 中D.把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能26、在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降。这时，叶肉细胞内的 C 3 、 C 5 、 ATP 的含量变化依次是（ ）。 A. 升、降、升 B. 降、升、降 C. 降、升、升 D. 升、降、降 27、绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用相比，不同之处在于（ ）。 A. 同化类型不同 B. 异化类型不同 C. 利用的能源不同 D. 利用的碳源不同28、由于硝化细菌的作用，土壤中的氨可以转变成植物制造何种物质的原料？（ ） A. 核糖和脂肪 B. 葡萄糖和淀粉 C. 氨基酸和核苷酸 D. 脂肪酸和氨基酸29分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。注：+表示加；表示不加。处理ABCSiO2（少量）+CaCO3（少量）+无水乙醇（10mL）+蒸馏水（10mL）+试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是_，原因是_。（2）B处理得到的溶液颜色是_，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色是_，原因是_。30、提取叶绿体中色素时，作为色素溶剂的是_，推动色素沿滤纸条向上扩散的是_；用_将色素分离后，在滤纸条上位置最低的色素带是_色，色素的名称是_，它所处的位置最低的原因是_。31、生产实践表明：在一定范围内，提高CO2浓度，能提高光合作用。如下图是对某农作物实验的结果，请据图分析并回答：(Lx:勒克斯，光照强度的单位。A、B、C、D、E为曲线上的点，a、m、n为坐标轴上的点)(1)曲线I表明_ _ _。(2)当CO2浓度为400 mgL1时，光合作用最强的相应处是_ _。曲线的最强光合作用需要的最低CO2浓度是_ _。(3)这组实验的结论是_ _ _。(4)m点表示_ _。如果提高光照强度，则m点的位置将_移动。(5)图中AB段和CD段影响光合作用的主要限制因子分别是_ _和_ _。n点时的CO2浓度下，该农作物有机物和能量代谢的量变关系是_ 。(6)若将植物体放在含C18O2的环境下，一段时间后，植物周围的空气中有没有可能出现18O2？为什么？ ， _。(7)欲提高温室栽培的叶菜类蔬菜的产量，图中信息告诉我们，应_ ；另外，还应适当多施_肥，并在夜间适当_ _温度。(8)温室栽培农作物时，为满足CO2的供应，可以采取的措施是_ _等。有时可见晴朗的白天，温室开窗透气，其对植物代谢的影响是_ _。32、下图是测定光合作用速度的仪器。在密闭的小室内，放有一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，缓冲液用以调节小室内CO2的量，使其浓度保持在003，小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。在不同强度光照条件下，测得小室内气体体积如表所示（表中气体体积的单位是微升/平方厘米叶面积分。“+”表示增加，“-”表示减少。光强度单位为千勒克司）。光强光0510203040气体体积-0.25+0.5+1.2+1.7+1.7+1.7请回答：(1)光强度为0时，小室内减少的气体是_，减少的原因是_ _。(2)光强度增加时，小室内增加的气体是_，增加的原因是_ _。(3)为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验结果进行校正。那么对照组小室内应放置 （ ）A.同样大小新鲜叶片和水 B同样大小死叶片和缓冲溶液C同样大小纸片和水 D同样大小死叶片和水(4)请据表中数据，在右图方格内绘制O2生成总量和光强度间关系的曲线。33、下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析：甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随_的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用的速度受_的限制，此时主要影响光合作用过程的_阶段。从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于_，此时光合作用的_阶段受到限制。乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长的_。出现CD段的原因是_。除图示之外影响光合作用的主要因素是_。(5)请根据甲图，在乙图中绘制光照强度为A时，不同温度下，光合作用速度变化的曲线。编号：18答案温故知新：（1）吸收呼吸产生的二氧化碳。（2）消耗氧的体积， 消耗氧和释放二氧化碳的体积之差。（3）0.85。（4）黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化；（5）死的发芽种子和蒸馏水；用于校正装置1和2内因物理因素（或非生物因素）引起的容积变化。自主学习与要点讲解例1、B例2、（1）溶解于（2）二氧化硅 碳酸钙（3）色素细线中的色素能溶于层析液（4）胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b例3、（1）叶绿体基粒；叶绿体基质。（2）1；水；氢H；氧气 （3）CO2的固定；还原。（4）CO2（6）3、H、4、ATP；催化 （6）三碳化合物。例4、（1）光反应；ATP和H；暗反应；有机物 （2）ATP和H；暗反应；有机物 （3）ATP和H；暗反应；有机物 （4）光反应为暗反应提供物质和能量例5、（1）呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时；（2）BF； D； E （3）光照强度逐步减弱； ATP； H；C5 （4）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了C02原料的供应拓展延伸：1A 2A 3B 6B 8A 9A 10C 11B 12C1D 3C 4B 5B 6A 7B 8D 9B 10B DDBCACDCCC13（1）A；黄绿色，部分叶绿素受到破坏。（2）B；几乎无色，叶绿素不溶于水。（3）C；深绿色，大量叶绿素溶于乙醇中。14无水酒精；层析液；纸上层析法；黄绿；叶绿素b；与滤纸亲和力大，分子量也大，扩散速度慢。(1)光强为70Lx下，在CO2浓度较低范围内，随CO2浓度的增加，光合作用逐渐增强；超过一定浓度后，光合作用强度增加幅度减小，继续提高CO2浓度则光合作用强度不再增加(2)700Lx光照 500mgL1(3)CO2浓度和光照强度都会影响光合作用强度(4)在光照强度为70Lx下，光合作用达到最强时，CO2浓度的最小值 向右(5)CO2浓度 光照强度 光合作用利用的CO2与呼吸作用产生的CO2量相等(暗反应)光反应(6)2.5 有可能，因为C18O2 H218O 18O2 空气的18O2释放(7)适当提高CO2浓度和光照强度 氮 降低(8)使用干冰或适当燃烧秸秆 使空气流通，以补充一定量的CO2；可降低室内的空气湿度，以增强蒸腾作用从而促进作物对水分的吸收和运输，并促进矿质离子的运输；还可增强室内的光照强度，以促进光合作用光照强度，光照强度，光反应。温度的高低，暗反应。最适温度，随温度升高酶活性降低，光合作用速度降低。二氧化碳的浓度(5)如下图（一）问题探讨1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。（二）实验1.滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。（三）资料分析1.恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。2.提示：实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，等等。3.叶绿体是进行光合作用的场所。（四）旁栏思考题提示：持这种观点的人，很可能是在无光条件下做的这个实验。无光时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，也就是使空气变污浊了。（五）思考与讨论11.光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是糖类和氧气，场所是叶绿体，条件是要有光，还需要多种酶等。光合作用的反应式是：2.提示：从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。例如，直到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气体是氧气，吸收的是二氧化碳，这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。又如，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，而不是来自二氧化碳；卡尔文用同位素示踪技术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，都说明在科学发展的进程中，相关学科的互相促进，以及技术手段的进步对科学发展的推动作用。（六）思考与讨论21. 光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成O2和H；形成ATP二氧化碳被固定；C3被H还原，最终形成糖类；ATP转化成ADP和Pi能量转换光能转变为化学能，储存在ATP中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能2.物质联系：光反应阶段产生的H，在暗反应阶段用于还原C3；能量联系：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。