生物必修一 能量之源——光与光合作用
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5—4 能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构1、光合色素(Ⅱ)2、叶绿体(1)分布:植物叶肉细胞(主要)(2)结构特点双层膜基粒:由类囊体组成,类囊体膜上有光和色素、酶基质:含与暗反应有关的酶3、光合色素的提取与分离(Ⅱ)二、光合作用探究历程(Ⅰ)见课本P100-102重点实验:恩格尔曼的水绵实验、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验三、光合作用过程1、方程式2、过程(Ⅲ)常考:光照强度变化或CO2浓度变化,各物质的含量变化(如ATP、[H]、C3、C5等)。
3、光反应、暗反应比较四、影响光合作用强度的因素(Ⅲ)谨记谨记:总(真)光合速率=净光合速率+呼吸速率1、光照(1)光照强度A点:只进行光合作用AB段:呼吸>光合B点:呼吸=光合BC段:光合>呼吸(2)光照时间(3)光质2、CO2浓度3、温度4、矿质元素N、P、K、Mg(叶绿素关键元素)五、光合作用原理的应用(Ⅰ)六、常考曲线图(Ⅲ)1、夏季晴朗的一天bc段下降的原因是,正午气温过高,气孔关闭,CO2吸收减少,使暗反应减缓. de段下降的原因是,光照强度降低。
6点、18点时,光合作用=呼吸作用。
2、密闭容器中AB段:CO2不断增加,CO2释放较多。
呼吸作用>光合作用。
BD段:CO2不断减少,CO2吸收较多。
呼吸作用<光合作用DE段:CO2不断增加,CO2释放较多。
呼吸作用>光合作用经过一昼夜,大棚内植物有机物的含量会增加。
E点的CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物。
能量之源--光与光合作用一、教材分析本节是人教版高中生物必修1:《分子与细胞》第5章第4节的内容。
在此前章节中,我们已经学习了细胞中的有机物、细胞的结构和细胞器等知识。
这为本节知识的学习打下基础。
绿色植物通过光合作用合成有机物,为地球上多姿多彩的生命提供了氧气和养料。
因此,光合作用是细胞能量代谢中的重要学习内容,在高中生物知识体系中占有重要地位。
二、教学目标1、知识与能力阐述光合作用的基本过程分析影响光合作用的因素2、过程与方法通过探究活动不断提升获取信息、理解信息、分析、推理、评价及实验探究的能力3、情感态度价值观通过对光合作用影响因素的分析,形成把理论付诸实践,用知识服务社会的意识三、重难点1、重点植物光合作用的基本过程2、难点对影响光合作用因素的分析四、教法学法教师提供问题情境,引导学生自主思考后,小组成员讨论完善。
小组代表展学,其他成员补充完善。
注意利用典型例题即时强化巩固。
五、教学过程(一)导入1、据估计,地球上的自养植物一年中通过光合作用合成约4--5千亿吨有机物。
2、这些有机物中所含能量相当于10,000,000亿千瓦时的电能。
3、三峡电站2012年的发电量为1000亿千瓦时。
(通过数据,吸引学生兴趣,突出光合作用的重要性,引起学生对本节知识的重视)(二)光合作用的定义绿色植物通过_____,利用_____,把_________________转化成储存能量的_______,并释放出_______的过程。
播放flash动画,展示“光合作用的过程”(学生通过动画在头脑中形成整体印象,为分析过程打下基础)(三)光合作用的过程学生完成导学案“探究一光合作用的过程”相应内容1.完善光合作用的图解2.辨析光反应和暗反应过程光反应暗反应图解条件场所物质转化能量转化联系小组代表展示学习成果,其他成员进行补充、完善课后作业:结合光合作用的基本过程分析C3、C5、ATP、[H]在不同条件下的含量变化。
第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素1.实验:绿叶中色素的提取和分离①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
②色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙,二氧化硅有助于充分研磨,碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2.分类叶绿素a(蓝绿色)叶绿素(含量约占3/4)绿叶中的色素叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素(含量约占1/4)叶黄素(黄色)①最上层的是:胡萝卜素;②最下层是:叶绿素b;③最宽的色素带是:叶绿素a;3.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,叶绿素主要存在于叶绿体中。
【习题一】下列关于光合色素的叙述,错误的是()A.叶绿素a和叶绿素b都含镁元素B.胡萝卜素在层析液中的溶解度最大C.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素,是光合作用的场所.主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成,其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体.光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上.2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg.类胡萝卜素不含Mg.3、分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素.溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢.滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b.【解答】解:A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素,类胡萝卜素不含Mg.A正确;B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,在滤纸条上扩散的最快,B正确;C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,C正确;D、植物呈现绿色是由于,叶绿素几乎不吸收绿光,绿光被反射回来的缘故,D 错误。
故选:D。
【习题二】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,如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()A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B.强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成C.四种色素在层析液中溶解度大小是I<Ⅱ<Ⅲ<ⅣD.色素分离过程中如果滤液线触及石油醚,会缩短得到四条色素带的时间【分析】析题图:滤纸条从上到下依次是:Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a(最宽)、Ⅳ叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关.强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照.【解答】解:A、根据题图来看:强光照导致了该植物叶绿素含量降低,绿色变浅,A错误;B、强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见强光照可抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成,B正确;C、四种色素在层析液中溶解度大小是I>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,C错误;D、素分离过程中如果滤液线触及石油醚,色素会溶解在层析液,D错误。
能量之源──光与光合作用一、教学目标1. 让学生理解光合作用的概念,掌握光合作用的反应过程和条件。
2. 让学生了解光合作用的意义,认识到光合作用对生物圈的重要性。
3. 培养学生运用光合作用的知识解释生活中的现象,提高学生的实践能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:光合作用的概念、反应过程、意义。
2. 教学难点:光合作用的反应过程,特别是光反应和暗反应的物质变化和能量变化。
三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究光合作用的奥秘。
2. 利用多媒体动画演示光合作用的反应过程,帮助学生直观理解。
3. 结合生活实例,让学生运用光合作用的知识解释实际问题。
四、教学准备1. 多媒体课件:光合作用反应过程的动画演示。
2. 教学素材:有关光合作用的图片、实例。
3. 学生实验材料:绿叶、酒精、碘液等。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示绿色植物的光合作用现象,引发学生对光合作用的兴趣。
2. 探究光合作用的概念:引导学生通过观察和思考,总结光合作用的定义。
3. 学习光合作用的反应过程:播放多媒体动画,展示光合作用的反应过程,引导学生理解和掌握。
4. 光合作用的意义:讲解光合作用对生物圈的重要性,引导学生认识到光合作用的价值。
5. 生活实例分析:让学生运用光合作用的知识,解释生活中的现象,如植物的向光性、光合作用与食物链的关系等。
6. 学生实验:验证光合作用的反应过程,加深学生对光合作用的理解。
7. 总结与反思:让学生谈谈对光合作用的认识,提出疑问,教师解答。
8. 布置作业:设计有关光合作用的练习题,巩固所学知识。
10. 教学评价:通过学生的课堂表现、作业完成情况和实验操作,评价学生对光合作用的掌握程度。
六、教学延伸1. 让学生了解光合作用的研究历史,感受科学家们探索自然奥秘的精神。
2. 引导学生关注光合作用在现代科技领域的应用,如光合作用原理在生物燃料、能源领域的应用。
3. 结合环保教育,让学生认识到光合作用对减轻地球温室效应的重要性,增强学生的环保意识。