.考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构
1．叶绿体的结构与功能
(1)结构模式图
(2)
(3)功能：进行____________的场所。
2．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
由图可以看出：
(1)叶绿体中的色素只吸收__________，而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对________________的吸收量大，类胡萝卜素对__________的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
[诊断与思考]
1．判断下列说法的正误
(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()
(2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()
(3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()
(4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光()
(5)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多()
2．为什么叶片一般呈现绿色？
3．为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？
4．如图是恩格尔曼实验装臵改装示意图，光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，请分析其原因。
题组一根据吸收光谱确定光合色素的功能
1．如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是()
A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光
B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加
D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少
2．将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上，可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长，单位为nm，暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。则该色素是()
A．类胡萝卜素B．叶黄素
C．胡萝卜素D．叶绿素a
题组二叶片颜色与其色素的相关性分析
3．某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条
B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
4．红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是
()
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用
色素与叶片颜色
考点二光合作用的探究历程及过程
1．光合作用的探究历程(连线)
2．光合作用的过程
(1)反应式：_______________________________________________________________。
(2)过程
[诊断与思考]
1．判断下列说法的正误
(1)细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构()
(2)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中()
(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程()
(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低()
(5)在其他条件适宜情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内，叶绿体中C3和C5化合物含量都迅速增加()
2．回答在光合作用探究历程中的相关问题：
(1)普利斯特利实验结果说服力不强，应如何设计对照实验？
(2)萨克斯实验的自变量、因变量、实验组、对照组分别是什么？
(3)写出鲁宾和卡门实验的设计思路。
.3．根据提供的物质和能量，利用箭头构建光反应和暗反应的关系模型(光能、[H]、ATP、ADP＋Pi、H2O、O2、CO2、(CH2O))：
4．根据同位素示踪法判断光合作用中C、H、O的转移途径
(1)H：3H2O_____________________________________________________________________；
(2)C：14CO2_____________________________________________________________________；
(3)O：H182O________________，C18O2__________________________________。
5．光照和CO2浓度变化对光合作用物质变化的影响
题组一探究光合作用历程的实验分析
1．(2013·海南，10)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是()
A．a、b和d B．a、c和e
C．c、d和e D．b、c和e
2．如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是()
A．Y2的质量大于Y3的质量B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量C．②中水的质量大于④中水的质量D．试管①的质量大于试管②的质量
题组二分析光合作用的过程
3．(2015·福建，3)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP 羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C
的放射性强度。下列分析错误的是()
3
A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
4．(2015·湖南师大附中一模)下图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列判断错误的是()
A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
B．c为ATP，f为[H]
C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性
D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能
题组三分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响
5．(2013·重庆，6)下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()
A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多
B．t2→t3，暗反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高
C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低6．下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。请据图回答问题：
(1)图1中A表示的物质是________，它是由____________________产生的，其作用主要是__________________。
(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于__________。若用放射性同位素标记14CO2，则14C 最终进入的物质是____________。
(3)图2中曲线a表示的化合物是______，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：
________________________________________________________________________。
(4)曲线b表示的化合物是______，在无光照时，其含量下降的原因是：
________________________________________________________________________。
1．利用光合作用简图理解光反应和暗反应之间的关系
(1)光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。
(2)没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。
2．模型法分析物质的量的变化
(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。
(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。
考点三(实验)绿叶中色素的提取和分离
1．实验原理
(1)提取：绿叶中的色素能够溶于____________而不溶于水，可用____________等有机溶剂提取色素。
(2)分离：各种色素在__________中溶解度不同，____________的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
2．实验步骤
[深度思考]
(1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？
(2)为什么研磨时要迅速？为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?
(3)为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？
(4)滤纸为什么需预先干燥处理？在制备滤纸条时，为什么将一端的两个角剪掉？
(5)为什么画滤液细线要直、细、匀，而且待滤液细线干燥后再重复画一两次？
(6)在层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？
(8)如图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示，分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。
题组一 叶绿体色素提取与分离的实验分析
1．(2015·江苏，21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)( )
A ．强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B ．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C ．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D ．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
2．下列对提取光合色素，进行纸层析分离的实验中各种现象的解释，正确的是( )
A ．未见色素带，原因可能为材料是黄化叶片
B ．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液
C ．提取液呈绿色是由于其含有叶绿素a 和叶绿素b
D ．胡萝卜素处于滤纸条最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高
题组二 叶绿体中色素提取的实验操作与探究
3．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素 绿色叶片――→X
碳酸钙提取液―→过滤液―→浓缩液―→叶绿素粗产品 Ⅱ.探究pH 对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25℃)下进行实验，方法和结果如下表。
根据所学知识和实验结果，请回答：
(1)提取食用叶绿素的X 应该为______________________________________________，
原因是____________________________________________________________________。(2)表中Y应该为________，原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于__________食品，否则
________________________________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。
________________________________________________________________________。
4．植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素，科学实验发现土壤中缺磷，会导致植株矮小，叶色暗绿。依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素，试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。
实验所需主要用具、试剂：烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、仅缺磷的完全培养液、无水乙醇、SiO2、CaCO3、层析液等。
实验材料：正常生长的黄瓜幼苗。
实验假设：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验步骤：
第一步：取两个烧杯编号为A、B，各放入同样数量、_______________________的黄瓜幼苗。第二步：A烧杯中加入完全培养液，B烧杯中加入等量____________________，置于相同且适宜的条件下培养，培养到两组黄瓜幼苗叶片出现颜色差异为止。
第三步：分别从A、B两组中选取____________，用____________提取叶片色素，用________法分离色素，观察比较
________________________________________________________________________。
实验结果预测：
(1)A、B两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致，说明缺磷导致的叶色暗绿，不是由于类胡萝卜素缺乏所致。
(2)_____________________________________________________________________。
1．绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放臵数天的叶片，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
(3)滤纸条看不见色素带
①忘记画滤液细线或没有提取出色素。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
2．实验设计的四大基本原则
(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
(2)对照原则：应设臵对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同)，以便减小实验误差。
(3)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。
(4)科学性原则：指在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
知识网络答题语句
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要语强记
1．叶绿体中的色素有4种，即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。
2．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
3．吸收光能的四种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
4．叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。
5．光合作用释放的O2来自于H2O。
6．光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成[H]和O2，同时形成ATP的过程。7．暗反应过程是在叶绿体基质内，在多种酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的还原等过程。
探究高考明确考向
1．(2015·四川，1)下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是()
A．Mg2＋吸收B．O2扩散
C．光能转换D．DNA复制
2．(2015·安徽，2)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()
A．CO2的固定实质上是将A TP中的化学能转变为C3中的化学能
B．CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类
C．被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5
D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
3．(2014·新课标Ⅰ，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
4．(2011·新课标，3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是()
A．光反应强度升高，暗反应强度降低
B．光反应强度降低，暗反应强度降低
C．光反应强度不变，暗反应强度降低
D．光反应强度降低，暗反应强度不变
5．(2013·海南，8)关于叶绿素提取的叙述，错误的是()
A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏
C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
6．(2015·全国Ⅰ，29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等
条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题：
(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D 组植物合成有机物的量，依据是____________________________________________
________________________________________________________________________；
C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生的部位是叶绿体的________。
(2)A、B、C三组处理相比，随着________________________________________________的增加，使光下产生的________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。
提醒：完成作业第10讲
答案解析
考点一 知识梳理
1．(2)①双层膜 ②暗反应 ③基粒 色素 (3)光合作用
2．叶绿素b 叶绿素a 胡萝卜素 叶黄素 (1)可见光 (2)红光和蓝紫光 蓝紫光 诊断与思考
1．(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2．提示 因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。
3．提示 无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
4．提示 三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫光，故透过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵上的光，没有红光和蓝紫光，使水绵不同部位的光合作用变化不大，产生氧气的量大致相同，因此水绵周围好氧细菌分布无显著变化。 解题探究
1．C [类胡萝卜素主要吸收400～500 nm 波长的光，A 正确；据图可知，用450 nm 波长的光比600 nm 波长的光更有利于提高光合作用强度，B 正确；由550 nm 波长的光转为670 nm 波长的光后，色素吸收光能增强，光反应增强，C 3还原加速，叶绿体中C 3的量将减少，C 项错误；叶绿素b 主要吸收420～470 nm 波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少，D 正确。]
2．D [叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a 和叶绿素b ，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a 。]
3．B [胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以缺少叶黄素时对红光的吸收差异不显著；叶绿体中色素层析后色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b ，所以本题正确答案为B 。]
4．C [红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用，红枫叶片呈红色是因液泡中含有花青素，花青素是不能吸收光能进行光合作用的。]
考点二 知识梳理
1．①—b ②—a ③—e ④—c ⑤—d ⑥—f
2．(1)CO 2＋H 2O ――→光能
叶绿体
(CH 2O)＋O 2 (2)叶绿体类囊体的薄膜 [H]＋O 2 ATP 活跃的化学能 叶绿体基质 (CH 2O) ADP ＋Pi 稳定的化学能
诊断与思考
1．(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2．(1)提示 应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。
(2)提示 自变量为光的有无，因变量为颜色变化(有无淀粉生成)，实验组是遮光处理组，对照组为曝光处理组。
(3)提示 H 2O ＋C 18O 2―→植物―→O 2；
H 182O ＋CO 2―→植物―→18O 2。
3．提示 如图所示
4．
5．增加 减少 减少 减少 减少 增加 增加 增加 减少 增加 增加 减少 增加 减少 减少 增加
解题探究
1．B [部位c 、e 被锡箔纸遮盖，所以不能进行光合作用，而a 部位为黄白色，没有叶绿素，不能进行光合作用产生淀粉，所以加碘液不会变蓝。]
2．C [Y 1和Y 3是O 2，Y 2和Y 4是18O 2，因此Y 2的质量大于Y 3；④中小球藻中含有(CH 182O)
的有机物，而①中小球藻含有(CH 2O)的有机物，故④中小球藻质量大于①中的小球藻质量；④和②中的水都为H 182O ，且含量相同，因此质量相等；在试管①和②中原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O 2，而①中释放出的是O 2，故剩余质量①大于②。]
3．B [RuBP 羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于暗反应，其场所是叶绿体基质，A 正确；暗反应不需要光，有光和无光条件下都可进行，B 错误；实验中利用14C 标记CO 2并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，C 正确；单位时间内产物生成量可代表化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，D 正确。]
4.B [图中a ～g 分别代表光合色素、O 2、ATP 、ADP 、NADPH([H])、NADP ＋
、CO 2，①～⑥分别代表水分的吸收、A TP 的合成、水的光解、CO 2的固定、C 3的还原、有机物的合成，A 项正确、B 项错误；18O 2―――――――→有氧呼吸第三阶段H 182O ―――――――→有氧呼吸第二阶段C 18O 2――→暗反应(CH 182O)，C 项正确；光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，D 项正确。]
5．D [水的光解、O 2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，A 项错误；t 2→t 3，限制光合速率的因素为CO 2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B 项错误；t 3→t 4，暗反应增强，一定程度上加快ATP 和ADP 的转化，同时促进了光反应，C 项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP 合成受阻，ATP 含量减少，ADP 和Pi 含量升高，被还原的C 3化合物减少，直接产物含量降低，D 项正确。]
6．(1)[H]水在光下分解用于C3的还原(2)太阳光能(CH2O)(3)C3CO2与C5结合形成C3，而C3不能被还原(4)C5C5与CO2结合形成C3，而C3不能被还原为C5
解析(1)光反应为暗反应提供的物质是[H]和A TP，由此可确定A是[H]，[H]是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。(2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。(3)(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，[H]和A TP含量下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此C3含量相对升高，C5含量相对下降，即a 表示C3，b表示C5。
考点三实验解读
1．(1)有机溶剂无水乙醇(2)层析液溶解度高
2．SiO2、CaCO3无水乙醇长和直径两角铅笔毛细吸管画出一条细线一两层析液层析液棉塞滤液细线层析液
深度思考
(1)提示新鲜绿色的叶片中色素含量高，从而使滤液中色素含量较高，实验效果明显。
(2)提示叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(3)提示防止乙醇挥发和色素氧化。
(4)提示干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散；剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快，从而保证色素带分离整齐。
(5)提示画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠；滤液细线干燥后再重复画一两次，使分离出的色素带清晰分明。
(6)提示滤纸条上的滤液细线触及层析液，会使色素直接溶解到层析液中，结果使滤纸条上得不到色素带。
(7)提示不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。
(8)提示①色素含量：叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素。
②溶解度大小：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b。
解题探究
1．ABC[A项对，由图示可知，强光下，Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿素含量降低；B项对，强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照；C项对，Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画2～3次。]
2．C [叶绿素a呈蓝绿色、叶绿素b呈黄绿色，所以光合色素提取液呈绿色。未见色素带，可能的原因是没有提取出色素或滤液细线浸入层析液使色素溶解在层析液里等。若材料为黄化叶片，操作正确应见到胡萝卜素、叶黄素的色素带。胡萝卜素处于滤纸条最前方，是因为
其在层析液中的溶解度最高。]
3．(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响(2)8.0以1.0作为pH梯度进行实验(3)酸性叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：①制备滤纸条，②画滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带
解析(1)色素易溶于有机溶剂不溶于水，因此提取食用叶绿素应选用对人体无害的有机溶剂。(2)据表中数据可知，pH梯度为1.0，因此Y的数值为8.0。(3)据题中实验结果可知，酸性条件可破坏叶绿素。(4)检测产品中是否含有其他色素，可利用教材实验的纸层析法。4．实验假设：缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿
实验步骤：第一步：同一品种且长势相近、苗龄相同
第二步：仅缺磷的完全培养液
第三步：等量叶片无水乙醇纸层析A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅
实验结果预测：
(2)A组比B组类胡萝卜素色素带宽度大、颜色深(或B组缺少类胡萝卜素色素带)，说明缺磷导致的叶色暗绿，是由于类胡萝卜素缺乏所致
解析根据题中的实验目的，可确定该实验的假设为：缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿。利用溶液培养法来培养黄瓜幼苗，实验时要遵循对照原则和单一变量原则。等到完全培养液中和缺磷的完全培养液中黄瓜叶片出现颜色差异时进行色素的提取和分离实验，最终比较色素带的宽度和颜色的深浅来确定假设是否成立。
探究高考明确考向
1．B[叶绿体对Mg2＋的吸收，需要细胞膜上载体蛋白的协助，也需要消耗ATP供能，A项不符合题意；O2的扩散是自由扩散，既不需要载体协助，也不需要消耗能量，也就不需要蛋白质的参与，B项符合题意；光能转换为化学能的过程中需要酶(蛋白质)作催化剂，C项不符合题意；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，也需要消耗ATP供能，D项不符合题意。] 2．C [ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能的过程，不参与CO2的固定，A 项错误；在暗反应中，绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被[H]还原，它首先与C5结合，形成C3，C3接受ATP释放的能量并被[H]还原，再经一系列变化形成糖类，另一部分形成C5，B项错误；C3化合物被[H]还原后可再形成C5，此过程中需要酶参与，C项正确；光照强度由强变弱时，会造成[H]和A TP在短时间内减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D项错误。]
3．B[正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和[H](即
NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止后，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。]
4．B [镁是合成叶绿素的原料，缺镁培养液培养的植物叶绿素合成受阻，光反应减弱，合成的[H]与ATP减少，从而使暗反应强度也降低。]
5．C[叶绿体中的四种色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，它们都溶于无水乙醇，C项错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入SiO2(石英砂)可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏，故A、B、C三项正确。]
6．(1)高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和黑暗交替频率A TP和[H]
解析(1)C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和[H]，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以C组单位光照时间内，合成有机物的量较高。光合产物生成在叶绿体基质中进行。(2)A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和[H]在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3化合物生成糖类等有机物及C5化合物，C5化合物继续与CO2结合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。
第五章第4节能量之源——光与光合作用 光合作用的原理教学设计 利辛高级中学张雨蒙 一、教学目标 知识目标 （1）了解光合作用的发现过程； （2）简述光合作用中光反应与暗反应的过程及相互关系。 能力目标 通过对各位科学家的发现过程的学习，帮助学生学会运用探究的手段发现问题、解决问题，锻炼科学探究的能力。 情感目标 通过对光合作用发现过程的学习，让学生认识到科学研究路程的艰辛以及科学研究方法的重要性，培养学生严谨的科学态度，激发创新意识和创新精神。 二、教学重点与难点 教学重点 光合作用中光反应与暗反应的过程及相互关系。 教学难点 探究光合作用的发现过程中的实验设计思路、方法及光合作用的过程。 三、教学方法 探究式教学方法，通过引导—观察—分析—合作探究—归纳总结，并以多媒体课件作为辅助进行教学。 四、课时安排 1课时 五、教学过程 【导入】 以复习已学知识引入新课 提问： （1）叶绿体的结构和功能是怎样的？ （2）光合色素的种类、分布与作用是什么？
那么叶绿体中进行的光合作用的过程是什么？以及该过程是怎么一步步被发现的，这就是我们这节课将要学习的内容。 【光合作用的探究历程】 引导学生阅读教材101—102页，共同探究。 【探究1】 思考：18世纪中期，人们认为的植物构建自身的原料是什么？不足之处是什么？ （多媒体展示海尔蒙特的柳树实验） 【探究2】 （多媒体展示普利斯特利的实验） 思考与讨论： （1）普利斯特利的实验得出什么结论？ （2）后人重复实验却得到相反结论的原因是什么？ 引出1779荷兰科学家英格豪斯的实验 得出结论：实验只有在有光的条件下才能成功。 最后明确植物释放的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。 【探究3】 1845年梅耶指出植物进行光合作用时，将光能转化为化学能储存起来，问题：形成的化学能储存在什么物质中？ （多媒体展示萨克斯实验） 思考： （1)为什么把绿叶放置在暗处处理一段时间？ （2）叶片部分遮光，部分曝光的目的是什么？ 总结光合作用的原料、场所、条件以及产物，写出光合作用的反应式，并归纳光合作用的概念。 【探究4】 思考：（1）光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳？ （2）鲁宾和卡门的实验研究用了什么研究方法？ 【光合作用的过程】 引导学生阅读教材103-104页，思考并小组讨论： 1、光反应阶段
高中生物 5.4 能量之源光与光合作用2导学案 新人教版必修1 5、4能量之源光与光合作用学案2 【高效导航】 1、学习目标：①知道光合作用被发现的基本过程②简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所③尝试探究影响光合作用强度的环境因素。④说出光合作用原理的应用 2、重点：光合作用的过程和原理 3、难点：光合作用的过程和原理“看”自主预习光合作用的过程和应用 2、光合作用的过程(1)光反应：①场所：叶绿体的 ____________上。②条件：____、色素、酶、水等。③物质变化：将水分解为________和________，将ADP和Pi合成 ________。④能量变化：光能转变为活跃的________。(2)暗反应：①场所：叶绿体的__________________中。②条件： ________、[H]、ATP、CO2等。③物质变化CO2的固定：C5＋ CO2\s\up7(酶(酶)________。C3的还原：2C3＋[H]酶ATP ________。④能量变化：ATP中活跃的化学能转变为__________。 3、光合作用的应用：(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造________的数量。(2)影响光合作用强度的因
素包括空气中________的浓度、土壤中________和矿质元素的多少、光的________以及温度的高低等。 4、化能合成作用：(1)概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些________氧化时所释放的能量来制造________的合成作用。(2)实例：硝化细菌能利用__________氧化成__________和________时所释放的化学能，将________和________合成 ________。“学”课堂小结同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。收获内容疑点内容“练”—淀粉是在基质中合成的 2、在下列有关光合作用的叙述中，正确的是（） A、光反应不需要酶，暗反应需要多种酶 B、光反应储存能量，暗反应释放能量 C、光反应固定CO2，暗反应还原CO2 D、光反应消耗水，暗反应消耗ATP 3、在下列关于光和作用过程的叙述中，正确的是（） A、光反应离不开色素的作用 B、暗反应必须在黑暗的条件下进行 C、光反应为暗反应提供[H]、ATP和CO2 D、暗反应的产物是氧气和有机物 4、关于光合作用的叙述，下列正确的一项是（） A、光合作用的两个阶段均有［H］和ATP产生
植物的光合作用教学设计 一、教学目标: 学习目标:学生能够通过对光合作用发现过程的学习，分析并掌握其原料、条件、产物、场所和理解光合作用的过程。 重点:掌握光合作用的原料、条件、产物、场所 难点：理解光合作用的过程 二、教学过程 导入: 师：出示 １、生态系统中，人们把植物称为什么?为什么？ 2、从柳苗生长之谜说起 生:结合所学知识思考并回答问题1,阅读资料思考柳苗生长之谜中的问题。 新课推进: 一、探究光在植物生长中的作用 师;出示 （一）思考题 １、实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理? 2、实验选用的叶片，一部分被遮光,一部分不遮光，这两部分在实验中各有什么时候作用? 3、你怎样解释在酒精溶液的绿叶脱色而使酒精溶液变绿的实验现象？
４、用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化，这种实验结果说明什么? (二）模拟实验动画：“探究光在植物生长中的作用” 生：结合查阅教材内容和观看实验过程的动画,独立思考和解决上述问题。 师:出示问题答案并纠正学生的误区。 （三）分析实验现象和结果 师：结合视屏过程引导生分析实验现象和结果。 生:完成P54表格。 二、植物光合作用及其场所 (一)、探究光合作用的场所 师：绿色植物是有机物的生产者,植物的绿色和光合作用有什么关系的?有机物的“加工厂”主要分布在植物体的哪一器官? 生:阅读教材P55德国科学家恩吉尔曼利用水绵探究植物光合作用场所实验过程,思考光合作用的产物和场所。 师:出示恩吉尔曼实验过程图片并讲解并补充讲解光合作用的原料为二氧化碳和水。 生：理解光合作用的场所在叶绿体并完成对Ｐ56胡萝卜、仙人掌、银边春藤可以进行光合作用的部位的辨别。 （二）观察叶片和叶绿体的结构 师：出示叶片结构和叶绿体结构图。 生:通过观察图片感受叶片和叶绿体结构。
光合作用学案 课前准备区： 一、捕获光能的色素和结构 1．结构 (1)该图表示的结构名称是。 (2)图中②表示的结构是。 (3)结构③是由组成的。 (4)该图结构具有的功能是进行的场所 2．色素 (1)叶绿体中的色素分布部位是。 (2)叶绿体中的色素有哪些种类？ 。 (3)叶绿体中色素有何功能？ 叶绿体中色素具有的作用 二、光合作用的原理和应用 1．光合作用的过程 2．光合作用原理的应用 (1)光合作用强度表示方法是 。 (2)影响光合作用强度的环境因素有哪些？ 课堂活动区 探究一光合作用的过程与场所 考情解读：采用图表、曲线等形式对光合作用的物质变化、反应场所和条件进行考查是基本形式。预计2013年高考对本考点的考查，将主要围绕光反应和暗反应的过程及联系，对光合作用的过程结合叶绿体结构和光合色素的分布及功能等命制试题。 1．光合作用过程中的元素去向
①氧元素 ? ???? H 2O ―→O 2CO 2―→CH 2O ②碳元素：CO 2―→ ―→ ③氢元素：H 2O ―→ ―→ 2．光反应与暗反应的联系 (1)光反应为暗反应提供[H]、ATP ，暗反应为光反应提供ADP 和Pi ，如图： (2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。 3.光照和CO2浓度变化对植物体内C 3、C 5、、[H]、ATP 、和O 2及(CH 2O)含量的影响 ：(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。 (2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP 含量变化是一致的。 （3）光合作用光反应产生的ATP 只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP 只能来自细胞呼吸。 （4）CO2中的C 先进入C3然后进入(CH2O) [例1] (2011·新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在 CO2 浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3化合物和 C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题： (1)图中物质A 是________(C3化合物、C5化合物)。 (2) 在CO2浓度为1%的环境中，物质B 的浓度比 A 的低，原因是______________________________ __________； 将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B 浓度 升高的原因是_________________________________ __。 (3) 若使该植物继续处于 CO2 浓度为0.003%的环境中，暗 反应中C3化合物和C5化合物浓度达到稳定时，物质A 的浓度将比B 的________(低、高)。 (4) CO2 浓度为 0.003% 时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2 浓度为1%时的________(高、低)，其原因是___________________________。 变式1．下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是
【光合作用的过程】导学案 班级姓名 二、探究光合作用的过程 探究活动之一 【实验一】科学家从植物叶片中分离出叶绿体，然后打破叶绿体膜，离心得到基粒（绿色）和基质（淡黄色）两部分。①向两部分提供水，并给予光照，结果：基粒部分产生氧气，而基质部分没有氧气产生。②向两部分提供二氧化碳，并给予反应所需的各种条件，结果：基粒部分没有糖类等有机物，而基质部分产生了糖类等有机物。 【讨论并交流】 ①基粒和基质中各发生了什么变化？ ②从基粒和基质中发生的变化，你认为光合作用是一步完成的还是分阶段进行的？ 探究活动之二 【讨论并交流】 ①请你回顾：化学上电解水是如何进行的？反应速度如何？需要消耗什么能量？ ②由上述实验一，请你推测氧气是如何产生的？除了氧气还应该有什么物质产生？ ③水在植物细胞外并不能被光自然分解，而在基粒上却很容易分解，你认为是与基粒中什么物质最有关系？ 【实验二】1954年美国科学家阿龙，用叶绿体的基粒加上ADP和P i，光照后得到了ATP。 ④从实验二可以看出，在基粒上除了发生水的光解，还应该有ATP生成。生成该物质消耗的能量来源是什么？在基粒上是怎样固定该能量的呢？ ⑤总结光反应：
⑥请你就基粒上发生的物质变化和能量变化，大胆地想象未来人类如何利用这一原理更好地开发新能源？ 探究活动之三 【实验三】美国科学家卡尔文以小球藻为实验材料，在通入普通CO2使光合作用达到平衡状态，改为通入放射性14CO2，然后将小球藻迅速杀死。①光照几分之一秒后杀死，发现了放射性几乎全部出现在一种C3化合物中。②光照5秒后杀死，在小球藻中发现了含放射性C3、C5化合物。③光照30秒后杀死，在小球藻中发现了含放射性葡萄糖等C6化合物。 【讨论并交流】 ①请根据实验三推断从CO2到合成(CH2O)糖类大致经过的阶段？ ②CO2如何变为C3的呢？请你推测有哪些可能？ 探究活动之四 【实验四】科学家从植物叶片中分离出叶绿体，然后打破叶绿体膜，离心得到基粒（绿色）和基质（淡黄色）两部分。①将基质遮光并提供14CO2，一段时间后没有检测到放射性糖类出现。②将基粒部分光照一段时间后，与基质部分混合后，通入14CO2，一段时间后检测到了放射性糖类出现。③将基质遮光，提供ATP和[H]等物质代替基粒，一段时间后检测到了放射性糖类出现。 【讨论并交流】 ①在基质中C3→(CH2O)需要什么条件？ ②说明基粒上发生的光反应和基质中发生的暗反应有什么关系？ ③总结暗反应：
第四节光合作用（第一课时学案） 学习目标： 1、画出叶绿体的结构 2、说出色素的种类、颜色和吸收光谱，区别叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱图。 3、能进行叶绿体色素的提取和分离实验的操作 前置作业 一捕获光能的色素和结构 1.绿叶中色素的提取和分离实验（合作探究） ⑴原理： ①色素的提取：。 ②色素的分离：。 ⑵实验流程： ①研磨时加入无水乙醇的作用是。 ②研磨时加入二氧化硅的作用是。 ③研磨时加入碳酸钙的作用是。 ④研磨要迅速、充分的原因是。 ⑤过滤后，盛滤液的试管及时用棉塞将管口塞严的目的是。 ⑥制备滤纸条时，要剪去两角的原因是。 ⑦画滤液细线的要求是。 ⑧分离时，一定不能让层析液没及滤纸条上的滤液细线的原因是 ⑨分离后出现的色素带的宽度可以代表色素的。 2. 3. 请画出四种色素在滤纸条上的位置 二叶绿体的结构（回顾提升） 请在下图中标出各部分结构名称
巩固练习 1．叶绿素和类胡萝卜素都能大量吸收太阳光中的( ) (A)蓝紫光(B)黄光(C)绿光(D)红光 2．用下列四种光线分别照射四株天竺葵,所释放的氧气最少的是( ) (A)红光(B)白光(C)绿光(D)蓝紫 3．温室栽培胡萝卜，采用什么颜色的玻璃做顶棚更能提高产量( ) (A)红色玻璃(B)蓝紫色玻璃(C)绿色玻璃(D)无色玻璃 4．提取和分离绿叶中的色素的目的是探究色素的( ) (A)种类(B)颜色(C)含量(D)种类和颜色 5．提取绿叶中色素需要对绿叶进行研磨, 为了研磨的充分应加的药品是( ) (A)95%乙醇 (B)CaCO3(C)SiO2(D)苯和石油醚 6．绿叶中色素的提取和分离实验过程的步骤是( ) ①研磨②画滤液细线③过滤④纸层析 (A)①③②④(B)②③①④(C)②③④①(D)③④①② 7．在绿叶中色素的提取和分离的实验中, 通过纸层析法，在滤纸条上出现的四条色素带从上到下依次是( ) (A)叶绿素b,叶绿素a,胡萝卜素,叶黄素 (B)叶绿素b,叶绿素a,叶黄素,胡萝卜素 (C)胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b (D)叶黄素,胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b 8．做“绿叶中色素的提取和分离”实验时, 将提取的色素滤液收集到试管后, 用棉塞将试管口塞紧,目的在于( ) (A)防止层析液挥发 (B)防止灰尘进入(C)防止色素分解(D)防止乙醇挥发 9．研磨绿叶时加入95%乙醇的目的是( ) (A)防止叶绿素被破坏(B)只为了叶绿素充分溶解 (C)使叶绿素充分磨碎(D)使各种色素充分溶解 10．将色素提取液滴一滴在滤纸上，过一段时间后出现环状的色素带，最外边的色素呈何种颜色，正确的答案为( ) (A)类胡萝卜素，黄色(B)胡萝卜素，橙黄色 (C)叶黄素，黄色(D)叶黄素，橙黄色 11．层析时,要在层析液的大试管加盖的作用是( ) (A)隔绝空气(B)防止层析液挥发 (C)防止掉进灰尘(D)防止液体氧化分解 12．绿色植物细胞中,光合作用的色素分布在叶绿体的( ) (A)类囊体的薄膜上 (B)叶绿体基质中(C)叶绿体内膜上 (D)类囊体薄膜上和叶绿体基质中
光合作用教学案（三） 2009-12-04 一、教学目标 1、说出影响光合作用的因素 2、举例说明提高光能利用率的方法 二、重难点 影响光合作用的因素 三、教学过程 复习：1.复述光合作用的过程， 2. 讨论：（1）在CO2供应量不变的情况下，光照突然减弱，短时间内叶绿体中 C3、C5、葡萄糖的含量变化？ （2）在光照不变的情况下，突然中断CO2的供应，短时间内叶绿体中C3、C5、葡萄糖的含量变化？ 3.光合作用强度的表示方法： (一)影响光合作用的环境因素 1、光 （1）光照强度：直接影响光反应速率，在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而增大。 如图所示a点为光补偿点：光合作用吸收的二氧化碳等于呼吸作用释放的二氧化碳。 b点为光饱和点：光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。 （此时光合作用速率主要受二氧化碳浓度和酶活力的限制），一般阳生 植物的光补偿点、光饱和点比阴生植物的高。 （2）光质不同也影响光合作用速率，复合光（白光）下，光合速率最快；单色光下以红光光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。 2、二氧化碳浓度：直接影响暗反应的速率，在一定范围内，光合作用速率随二氧化碳 浓度的增大而增大，但达到一定浓度时，在增加二氧化碳浓度，光 合作用速率也不再增加。 如图所示a点为二氧化碳补偿点，b点为二氧化碳饱和点。
3、温度：直接影响酶的活性，进而影响光合作用速率。在一定范围内，光合作用速率 随温度的升高而增大；温度过高会使酶活性下降，从而使光合作用速率下降。 如图所示。 4 矿质元素： ○1氮：酶、ATP、NADP+、叶绿素等物质的组成元素（氮供应充足，叶片大而鲜绿，光 合作用旺盛；缺氮则生长缓慢，植株矮小、叶片变黄）。 ○2磷：ATP等物质的组成元素（缺P生长缓慢，叶片暗绿）。 ○3镁：叶绿素的组成元素（缺Mg影响叶绿素的合成，叶片表现缺绿症状）。 ○4钾：促进糖类等有机物运输到储存器官（块根、块茎和种子）。 5 水 水是光合作用的原料，又是生物体内各种化学反应的介质。另外水还影响气孔开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用影响很大。 二提高光能利用率 1、延长光照时间： （1）延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间是合理利用光能的一项重要措施。如：一年两熟改成一年三熟 （2）塑料大棚内可适当延长光照时间。 2、增加光照面积 （1）合理密植（2）套种（阴生、阳生植物间作套种） 3、提高光合作用效率 （1）光照强度：塑料大棚内可适当补光 （2）温度：塑料大棚内白天适当升温晚上适当降温，降低有机物的消耗，增加有机物的积累量。 （3）CO2的浓度：○1塑料大棚内可适当提高CO2浓度，以提高光合作用效率； ②使用CO2发生器，增施农家肥 ○3合理密植，良好的通风透光 （4）必需矿质元素的供应：多施含有N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料。 （5）合理灌溉，预防干旱。 四、针对训练 （一）选择题 1、生长在较弱光照条件下的植物，当提高二氧化碳浓度时，其光合作用速率并未随之增加，主要限制因子是（）
能量之源一光与光合作用 【自学学案】 1光合作用的过程：分为 __________ 和_________ 两个阶段。比较: 2.化能合成作用是指硝化细菌等少数生物利用______________________________________________ __________________ 来制造有机物。 【课堂精练】 例1.在光合作用过程中，释放出氧和产生ATP都离不开 A .叶绿体色素和CQ B.水和CQ C.叶绿体色素和光能 D.水、CQ和光能2 例2 ?硝化细菌之所以被归人自养生物，根据是（） A ?它能将氮合成为亚硝酸和硝酸 B?它能利用化学能合成有机物 C .它能以亚硝酸和硝酸作为自身的组成物质 D .它能用氧化物所释放的化学能合成ATP,直接用于生命活动 例3.硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件?（）。 A .具有NH及无氧B.具有NH及氧 C .具有硝酸及无氧 D :具有硝酸及氧 例4.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO的供应，短时间内 叶绿体中C3和C5相对含量的变化是（）。 A . C3增多、C减少 B . G增多、C增多 C . C3减少、C5增多 D . C3减少、C5减少 例5.根据光合作用的过程，指出影响植物光合作用的主要因素及其作用： （1） （2） ⑷___________________________________________________________________________________________________ ⑸___________________________________________________________________________________________________
第3课时 影响光合作用的因素和化能合成作用 学习目标 1．理解环境因素对光合作用的影响(重难点)。2.理解光合作用原理的应用(重难点)。 3.简述化能合成作用。 |基础知识| 一、探究光照强度对光合作用的影响 1．光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)影响因素和衡量指标： 光合作用强度??????? 影响因素????? 土壤中水分的多少空气中二氧化碳的浓度温度的高低光照的长短和强弱光的成分衡量指标????? 原料消耗数量产物生成的数量 2．探究光照强弱对光合作用强度的影响 (1)实验步骤： ①实验结果：
②实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度逐渐增强。 时间段内产生的氧气越多，浮起的叶片越多) 二、影响光合作用的因素及化能合成作用 1．其他因素对光合作用强度的影响 除光照强度之外，影响光合作用的因素还包括CO2浓度、温度、水分等。 2．化能合成作用 (1)概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制作有机物的合成作用。 (2)实例：硝化细菌能利用氨氧化释放的化学能将二氧化碳和水合成为糖类，供自身利用。 |自查自纠| 1．光照是通过影响光反应来影响光合速率的() 2．在一定范围内，随着光照强度的增大，光合速率也逐渐增大() 3．光照强度影响光合作用但光质不影响() 4．温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化() 5．CO2浓度是通过影响暗反应过程来影响光合作用的() 6．水分既是光合作用的原料，也是化学反应的介质() 7．只有真核生物才能制造有机物() 8．化能合成作用不消耗能量() 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√7.×8.× |图解图说| ★光照强度是影响光合作用的主要因素。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★大棚中增加CO2浓度提高作物光合作用。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞，同时也影响了淀粉的水解，导致光合产物输出缓慢，使光合速率下降。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 探究点一光照强度对光合作用的影响
高中第四节能量之源：光与光合作用学案教案 Last revised by LE LE in 2021
第四节 能量之源------光与光合作用（一） 一 捕获光能的色素和结构 一、学习目标 1、拟定方案，正确选择材料、器具，尝试提取和分离叶绿体色素。 2、通过实验，培养独立完成操作，对实验进行改进、创新和设计的能力。 二、自主实验 三、自主学习 1、观察P 99图5-10，找出四种色素分别以吸收什么光为主。 注意：（1）叶绿素对绿光的吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色。 （2）什么颜色的玻璃（透明塑料布、滤光片）透过什么颜色的光。 1、本实验的原理是什么 2、实验时应选什么样的绿叶 3、研磨时放入少许二氧化硅、CaCO 3和无水乙醇，它们分别起到什么作用 4、研磨时为什么要迅速、充分 5、若滤纸条一端不剪去两角，结果如何 6、画滤液细线要注意什么 7、为什么不能让滤液细线触及层析液 8、根据滤纸条上最后出现的色素带颜色、宽窄、距离。描述实验结果，并模仿滤纸条上的色素带分布的真实情况，在此画图。
叶绿素a 较低 较慢 中下 叶绿素 b 较多 最下 3、阅读教材“叶绿体的结构”有关内容，完成下列问题 （1）在光学显微镜下的叶绿体一般呈 。在电子显微镜下观 察，可以看到叶绿体的外表有 膜，内部有许多 ，其之间 充满了 。每个基粒都有一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这 些囊状结构称为 。吸收光能的四种色素就分布在 上。每 个基粒上含有 以上的类囊体，多者可达100个以上，叶绿体内有如 此多的基粒和类囊体，极大的扩展了 。 （2） 是进行光合作用的场所。它内部的巨大 上， 不仅分布着许多吸收光能的 ，还有许多进行光合作用所必需 的 。 四．反馈练习 1、甲、乙 、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲添加蓝紫光， 乙 添加绿色光，丙添加蓝紫色滤光片A ，丁添加绿色滤光片B （如图所示）。经过 一段时间，各盆中长势最旺和长势最差的依次是 （ ） A B A 、甲和乙 B 、 乙和丙 C 、甲和丁 D 、丙和丁 2、分别在A 、B 、C 三个研钵中加2克剪碎的菠菜绿叶，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 处理 A B C SiO 2（少量） + + + CaCO 3（少量） 一 + + 无水乙醇（10毫升） + — + 蒸馏水（10毫升） — + — 试回答： （1）A 处理得到的溶液颜色是 ，原因是 阳光 蓝紫光 阳光 阳光 阳光 绿色光 甲 乙 丙 丁
光合作用的过程教学设计 This manuscript was revised on November 28, 2020
光合作用的过程教学设计 成都市玉林中学吕茜 一、教材分析 本节课为高中生物必修1《分子与细胞》（人教版）第5章第4节《能量之源──光与光合作用》中的学习内容。第4节的教学包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节。“光合作用的过程”是继《光合作用的探究历程》学习之后，教师引领学生深入而有简短地认识光合作用过程中化学反应的实质的最重要、最核心的教学内容。 二、教学目标 知识目标 1．概述光合作用的光反应和暗反应阶段的化学反应，比较二者的区别和联系； 2．从物质转变和能量转换的角度，简述光合作用的实质。 技能目标 1．尝试对光合作用过程的图解进行自主性、探索性的学习； O中的氢原子在光合作用中的转移途径； 2．尝试利用“同位素标记法”探究H 2 情感目标 通过模仿学习科学家的研究方法，通过与老师和同学的合作学习与探究，体验自主学习、探究学习与合作学习成功的的乐趣。 三、教学重点和难点 教学重点：光合作用的过程和实质，光反应过程和暗反应过程的区别和联系； 教学难点：光反应、暗反应过程中物质和能量的转变过程。 四、教学设计思路 教学过程秉承“学生为主体，教师为主导”的教学理念，学生按照学案实施流程和教师的引导，首先可通过自主阅读课本有关段落，简要寻找、梳理出光合作用两个阶段的知识要点，然后在教师指导下，深入理解、注重比较并学会归纳知识要点。 整个学习过程教师要注意方法的介绍、学情的关注和适时点拨。特别注重通过图解的认识、列表的比较，认清光合作用的光反应和暗反应中，物质和能量的变化过程、化学反应发生的部位和条件等，让学生能够真正明确光反应和暗反应这两个阶段中，物质变化的来龙去脉和伴随着的能量转换过程，以便从整体上认识、理解和掌握光合作用全过程。
《能量之源——光与光合作用》教学设计 湟源二中白丰 一、教材分析 《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。这节内容包括两部分：第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。与旧教材相比，本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序，仅在以下三个方面作了调整：一是对光合作用的探究历程进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整。二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验，这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考案例。三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律，将这两部分内容移至本节中。 本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。 二、教学目标 依据《课程标准》和学生实际情况，将本节课的三维目标确定为： 1．知识方面 （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。 2．能力方面 （1）学会提取、分离绿叶色素的方法 （2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。 3．情感态度与价值观 （1）通过学习科学家对光合作用原理的探究历程，使学生认同科学原理的创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的；认同科学 家不仅要继承前人的科研成果，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学 精神与态度。 （2）通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点 （3）通过学习光合作用原理在农业生产中的应用，使学生增强STS的意识。 三、教学重点和难点 1．教学重点 （1）绿叶中色素的种类和作用。 （2）光合作用的发现及研究历史。 （3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 （4）影响光合作用的环境因素。
第三章第三节、光合作用 班级姓名 ［教学目标］ 1、知识目标 ①概述色素提取和分离实验的原理，并说出叶绿体中色素的种类和作用； ②解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系； ③说明环境因素对光合作用强度的影响； 2、能力目标 ①尝试探究影响光合作用强度的环境因素，学习科学研究的一般方法。 3、德育目标 ①通过对光合作用的学习，培养学生热爱绿色植物和自然的思想情感。 [教学重点与难点] 1、光合作用的过程，理解光反应与暗反应的过程比较。 2、影响光合作用的因素。 [课时] 3课时 ********************************************************************************* 一、光合作用的发现:
二、光合色素与光能捕获 1、光合作用的细胞器是叶绿体，是因为其中含有与光合作用有关的 和。其中酶分布于。色素的分布于：； 色素的作用：、、光能。 2、叶绿体中色素的分类： 叶绿素a：色 叶绿素：主要吸收光 叶绿素b：色 ③色素种类 胡萝卜素：色 类胡萝卜素主要吸收光 叶黄素：色 [思考与讨论] （1）为什么夏天绿油油的树叶到秋天会变黄？ （2）叶绿体中色素的形成需哪些条件？ [实验]提取和分离叶绿体中的色素 三、光合作用的过程 1、光合作用的概念： 植物通过，利用，把和转化成储存能量的有机物，并且释放出的过程。 2、光合作用的总反应式
例题：下图是光合作用过程的图解，请对图仔细分析后回答下列问题： （1）图中A 代表________，其功能是_______ _。 （2）图中B 是________，在光合作用过程中来自于______ __。 （3）图中C 是________，它被传递到叶绿体的________部位，用于________。 (4)图中D 是________，在叶绿体中合成D 所需的能量来自__ ______。 (5)图中E 是________； (6)图中F 是________，它是由CO 2和________结合后形成。 (7)图中H 是________，此阶段是在叶绿体的________上进行的；Ⅰ是________，此阶段是在叶绿体的________中进行的。 (8)由F 到J 称为______ __；由G 到F 称为__ ______。确切地说， J 代表____ ____。
篇一：第4节能量之源——光与光合作用教案 第4节能量之源──光与光合作用 莫爱霞江门市新会第二中学 一、概述 ·本节课为高中必修一《分子与细胞》人教版第一册第五章“细胞的能量供应和利用”中的第四节的内容。本册教材第五章介绍了细胞的能量供应和利用，本节课是对细胞的能量来源进行探讨，为以后进行教学知识打下基础。本节内容的学习会对学生以后学习有关能量来源问题和实验设计有很好的促进作用。 本节课进行光合作用过程中氧气来源的实验设计，以及提取吸收光能的色素的实验操作，采取小组合作的方式，力图使学生在小组内讨论和组间交流及全班交流的过程中，学会合作，学会倾听，学会交流，在此过程中巩固实验设计的基本方法，并在后续的课堂教学中完成动手操作，根据在实验过程中遇到的新问题，重新完善设计方案。 二、教学目标分析 1．知识与技能 （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。 2．过程与方法 （1）参与设计，养成勇于参与、大胆设想的科学精神，体验科学探究的一般过程； （2）体验“猜测——实验设计——实验探究——分析试验结果——协商讨论”的探究活动过程； （3）体会到科学实验需要正确的表达，需要与人交流和合作。 3．情感态度与价值观 （1）培养对生物现象探究的欲望和兴趣； （2）培养实事求是的科学态度，能够完成一份描述准确、过程科学的实验方案。 三、学习者特征分析 本节课的学习者特征分析主要是根据教师平时对学生的了解而做出的：（1）学生是广东省江门市新会第二中学高中一年级的学生；（2）学生活泼好动，好表现，喜欢交流； （3）学生已经知道植物能够进行光合作用，能够产生氧气。但光合作用的反应过程及其实质，光合作用释放的氧气具体来自哪里等知识了解不多； （4）学生在以前运用实验法进行过简单的实验设计，但方案的科学性、可操作性都不是很强。 四、教学策略选择与设计 （1）情境激趣策略：通过动手提取叶绿体中吸收光能的色素的过程，加强学生的动手能力，调动学生的积极性；通过播放光合作用的动画演示，提出问题，激发学生的学习兴趣。（2）以问题解决为主教学策略：通过观察，引发学生提出关于光合作用实质以及光合作用释放氧气的来源的疑惑，通过假设和实验方案的设计，得出科学性的结论，解决问题和疑惑。 五、教学资源与工具设计 （1）人民教育出版社高中一年级生物学教材；（2）专门为这节课制作的多媒体课件；（3）本节课是在多媒体环境下完成的。 六、教学过程 〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。 〖提示〗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
光合作用 一：光合作用： 1、定义：光合作用是指绿色植物通过 ，利用 能，把 和 转化成储存能量的 （如淀粉），并且释放出 的过程。 2、反应式： 3、实质： 有机物， 能量 4、植物进行光合作用的主要器官是 。场所是细胞的 。 二：实验“探究绿叶在光下制造淀粉”（天竺葵实验）（重难点） （一）目的要求：1、检验绿叶在光下制造的有机物是不是 。 2、探究 是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。 （二）实验步骤： 1、暗处理：把盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜。目的是 。 2、遮光：将叶片的一部分用不透光的黑纸遮盖。目的是形成 变量是 。 3、照光：使植物充分进行 作用。 4、脱色：将叶片放在盛有 的烧杯中， 加热，使 溶于酒精中。叶片变成 色，酒精变成 色。 5、漂洗 6、染色：用 染色，以检验有无淀粉。 7、观察：不遮光部分 （变蓝/不变蓝）。因为进行了光合作用有 产生。遮光部分 。因为无法进行光合作用就无 产生。 8、结论 （1）光合作用产生的有机物物是 。 （2）光合作用需要的条件是 。 三、光合作用的意义：1、制造有机物 2、释放氧气 3、维持生物圈中的碳氧平衡。绿色植物通过 ，吸收 释放 ，维持了生物圈中二氧化碳和氧气的平衡。所以我们要保护植被多植树造林。 四、农业上利用光合作用提高产量的措施 1、增加 强度 2、增加 浓度 3、 密植 + + 光 叶绿体
试一试： 1、傍晚森林适合跑步是因为进行了一整天的作用氧气充足。（） A光合作用B呼吸作用C蒸腾作用D吸收作用 2、在同一棵天竺葵上早、中、晚各取一片基本相同的叶子，进行光合作用验证试验。最后用碘液处理后，“蓝色”最深的是（） A早上取的B中午取的C傍晚取的D无法判断 3、绿色植物进行光合作用的场所和不可缺少的条件分别是（） A 线粒体和光 B 叶绿体和光 C 线粒体和有机物 D 叶绿体和有机物 4、在农业上为保证农作物进行有效的光合作用，应注意（） A 作物要种密一些 B 作物要种稀一些 C 高矮作物要分开种 D 作物要合理密植 5、要提高温室蔬菜的产量，下列措施不正确的是（） A 合理密植 B 白天提高室温，夜间降低室温 C 增加氧气浓度 D 适量增加二氧化碳的浓度 6、严重干旱可能造成作物颗粒无收，这表明光合作用的必要条件是（） A 光 B 水 C 二氧化碳 D 适宜温度 7、叶绿素形成的条件是（） A 高温 B 光照 C 供氧 D 通风 8、遇碘变蓝是哪种物质的特性（） A 脂肪 B 淀粉 C 糖类 D 无机盐 9、银边天竺葵的叶片光照后，脱去叶绿素，滴上碘液，会发现叶片（） A 边缘不变蓝，其他部分变蓝 B 变蓝 C 边缘变蓝，其他部分不变蓝 D 不变蓝 10、在验证光合作用需要二氧化碳的实验装置中，氢氧化钠溶液的作用是（） A 吸收瓶内的空气 B 吸收瓶内的水分 C 吸收瓶内的二氧化碳 D 吸收瓶内的氧气 11、在检验光合作用产物的实验中，有一种气体能使快要熄灭的竹签重新燃烧，该气体是 A 氧气 B 二氧化碳 C 空气 D 水蒸气 13、某兴趣小组进行“验证光合作用条件和产物”的实验：将银边天竺葵在黑暗处放置一昼 夜后，用黑圆纸片将B处从两面遮盖（如图一），光照几小 时，摘下这片叶，在酒精中隔水加热后取出，滴加碘液（如 图二）。请分析回答： （1）将银边天竺葵提前放在暗处处一昼夜的目的是 （2）实验中，与C这一组对照的实验变量是叶绿体，而与C这一组对照
《能量之源—光与光合作用》学案 【学习目标】 1、 2、 3、 说出光合作用原理的应用 4、 简述化能合成作用 【知识点导读】 一、光合作用的概念 光合作用是绿色植物通过 叶绿体 ，利用光能，把 二氧化碳 和 水 转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 （一） 光合作用的生物：绿色植物，此外还有蓝藻（原核生物） （二） 光合作用的场所：叶绿体 1、 结构：双层膜 基粒：由类囊体堆叠而成，含有与光合作用有关的酶和色素 基质：含有与光合作用有关的酶 2、 光合作用的色素和酶 ① 色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，光合作用的酶分布在类囊体薄膜和叶绿 体基质中。 ② 色素的作用是吸收，传递和转化光能，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿 光吸收最少，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 ③ 影响植物合成叶绿素的因素包括：光照，温度，必需元素Mg,N,Fe. 二、光合作用的探究历程 （1） 直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。 （2） 1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而 变得污浊的空气。 （3） 1779年，荷兰的英格豪斯证明了 光 和 绿叶 在更新空气中不可缺少。 （4） 1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物有 淀粉 。 （5） 1880年，恩杰尔曼的实验证明了光合作用释放的气体是O 2且光合作用的场所是叶 绿体 。 （6） 1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记 法证明了 光合作用释放的氧气来自 水 。 （7） 20世纪40年代，美国的卡尔文利用同位素示踪技术最终探明了二氧化碳中的碳 在 光合作用中转化成 有机物中的碳 的途径。 普利斯特利的实验： 实验结论： 植物可以更新空气 英格豪斯的实验：
《植物的光合作用》教学设计 一、教材分析： 1、教材内容 通过完成“绿叶在光下制造有机物”的实验，了解绿色植物在光下能制造有机物——淀粉，同时知道光照是绿叶制造有机物不可缺少的条件，最后，归纳出光合作用的概念及光合作用对生物圈的重要作用。从而认识到绿色植物的重要性，培养学生爱护植物的情感。 2、教材分析——地位、作用 “绿色植物通过光合作用制造有机物”，是义务教育的重要目标之一，而初中生物课程又是承担这一重要任务的主要学科课程之一。“绿色植物通过光合作用制造有机物”是在学生学习了第一单元中的“生态系统”，第二单元中的“食物链和食物网”，学生了解生态系统的成分，了解作为消费者，赖以生存的食物能量归根结底来自绿色植物—生产者。 光合作用是生物圈中有机物的来源之本，通过光合作用的学习，可以使学生从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性。为培养学生爱护绿色植物的情感打下理性知识的基础。本节课以光合作用中的一个经典实验——绿色植物在光下产生有机物为载体，旨在引导学生对实验的探究，建立光合作用的模型，掌握控制实验条件、设置对照、选择实验材料等规则，进而能创造性地设计实验进行科学探究，领悟科学精神，提高生物科学素养 3、知识体系 植物光合作用的条件是光照 植物的光合作用光合作用合成淀粉等有机物 光合作用的定义 光合作用原理在生产上的应用 4、编写意图 本节从海尔蒙特的实验入手，创设情境，提出问题：“有机物从哪里来”，通过探究“绿叶在光下制造淀粉”，使学生知道是绿色植物的光合作用为大自然生产了有机物。绿色植物是生物圈中作用最大的生物之一，与生物圈中其他生物包括人类的生存和发展关系极为密切，还利用图片、表格、生动的文字创设发现解决问题的情境，探究活动引导学生制定探究计划并完成探究活动，学生从不同的侧面获得科学方法的训练有利于培养学生的科学探究能力，通过探究活动渗透对绿色植物的爱，激发学生爱护绿色植物的美好情感，使教学内容的组织沿着学生的认知发展规律逐步展开。 5、教材分析——重点、难点