4.2光合作用(1)
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4.2 光合作用(第3课时)编制:万晓涛 审核:张统省 校对:王曼【学习目标】1探究环境因素对光合作用的影响 2生产上提高光合作用效率的方法 【自学质疑】1.影响光合作用速率的环境因素: (1)光照强度在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强;但光照增强到一定程度时,光合作用强度就不再增加。
另外光的波长也影响光合作用的速率,通常在红光下光合作用最快,蓝紫光次之,绿光最慢。
在生产上的应用:通过等途径提高光能利用率。
例如, 。
(2)CO2浓度一般来说,在一定的范围内,植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度就不再增加或增加很少。
在生产上的应用:温室栽培植物时,施用有机肥,可适当提高室内二氧化碳的浓度。
(3)温度:温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用;在一定范围内随温度的提高,光合作用加强;温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。
在生产上的应用:适时播种;温室栽培植物时,可以适当提高室内温度。
(4)水分:水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。
水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内(如夏季的“午休”现象)。
在生产上的应用:预防干旱;适时适量灌溉。
(5)矿质元素:缺乏光合作用必要的营养元素时会引相应起植物缺乏症的发生。
在生产上的应用:合理施肥,适时适量地施肥 【反馈矫正】1.下列哪条曲线反映了绿色植物叶片光合作用与空气中二氧化碳浓度的关系? ( ) 2. 在农作物生产中,套作和轮作是提高农作物产量的重要措施,两者( ) A. 都是为了提高光能利用率 B. 都可以减少病虫害的发生C. 都可以充分利用土壤中的矿质资源D. 都可以提高农田中的能量传递率3.我国政府为把2008年的北京奥运会办成绿色奥运,正在北京地区实施大规模的绿化工程。
绿化北京的根本目的是为了调节( ) A.北京地区的气温 B.北京地区的湿度C.北京地区氧气和二氧化碳的浓度D.北京地区氧气和二氧化硫的浓度4.光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素,下列图像是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线,请指出正确的图解是( )5.对于栽种农作物要“正其行,通其风”的不正确解释是 ( ) A .有利于充分利用光能 B .有利于释放氧气,降低有机物消耗 C .有利于吸收较多的CO2,提高光合作用效率 D .有利于通风透光,提高光能利用率 6.CO 2含量过高时,光合作用强度减弱最可能的原因是 ( ) A .CO 2浓度过高,抑制了光合作用B .CO 2浓度过高,抑制了呼吸作用C .CO 2浓度过高,抑制了光反应D .CO 2浓度过高,抑制了暗反应7. 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,下列不正确的是 A.甲图表示在光线弱的情况下,光合作用速率受光强度的限制B.甲图可见,强光照下因光反应阶段受到限制光合作用速率不再增加C.乙图中C 点表示光照强度为甲图的B 时,植物光合作用的最适温度 D .乙图出现CD 段的原因是温度过高影响光合作用有关的酶的活性 【迁移应用】下图表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化过程,请据图分析:(1)C3的产生和消耗主要发生于叶绿体的 中。
第2课时光合作用的过程目标导航 1.读图4—13,掌握叶绿体的结构。
2.结合教材P75,分析光合作用的过程,并比较光反应和暗反应。
一、光合作用的主要场所:叶绿体(阅读P75)二、光合作用的过程(阅读P75~76)1.两个阶段(1)光反应:发生在叶绿体的类囊体膜上,必须在有光的条件下才能进行。
类囊体膜上的叶绿素等光合色素,具有吸收、传递和转换光能的作用。
(2)暗反应:发生在叶绿体的基质中,在有光和无光的条件下都能进行。
2.变化过程(1)光反应中的化学反应①水的光解:光合色素吸收光能,将水分子裂解成O2和H+,氧直接以分子形式释放出去,H +进一步变成高能态的[H]。
②ATP的合成:在酶的催化下,捕获的光能还用于合成ATP。
(2)暗反应中的化学反应①CO2的固定:在酶的作用下,一分子CO2和一分子五碳化合物结合形成两分子三碳化合物。
②三碳化合物的还原:在酶的作用下,三碳化合物接受ATP释放出来的能量并被[H]还原。
③五碳化合物的再生:一些三碳化合物经过复杂的变化,又形成五碳化合物,其可循环往复地参与暗反应阶段的化学反应。
④糖类等物质的形成:一些三碳化合物接受能量后被逐步还原成糖类等物质。
⑤ADP 的形成:ATP 被利用后形成ADP 和Pi 。
3.光合作用的概念绿色植物通过叶绿体吸收光能,将CO 2和H 2O 合成为有机物并释放出O 2,同时将光能转化为化学能储存在糖类和其他有机物中的过程。
4.总反应式:CO 2+H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)+O 2。
一、叶绿体 1.结构(1)外膜和内膜使其内部结构与细胞质基质分开,保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。
(2)由类囊体堆叠而成基粒,增大了膜面积。
(3)类囊体的膜上分布着能够吸收、传递和转换光能的色素,膜上还分布着与光反应有关的酶。
(4)叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶,还含有少量的DNA 和RNA 。
2.功能:真核生物光合作用的场所。
光合作用的生物知识点总结一、光合作用的基本过程光合作用是一种复杂的生物化学反应,其基本过程包括光能的吸收、光能的转化、光合色素的参与、光合产物的合成等多个步骤。
1.1 光合作用的发生地点光合作用的主要发生在植物叶绿体的叶绿体内膜系统中的光合膜上,其中主要包括光合色素、载体蛋白和光合酶等。
1.2 光能的吸收光合色素是植物叶绿体内的色素颗粒,其中包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等光合色素分子。
这些分子能够吸收来自太阳的光能,并将其转化为化学能。
1.3 光能的转化当光合色素吸收到光能后,会激发其中的电子,使得这些电子跃迁至更高的能级。
接着,这些高能电子在光合作用的电子传递链中逐步失去能量,并最终被用来合成光合产物。
1.4 光合产物的合成光合作用最终产生的是ATP和NADPH。
这些物质是植物进行生长发育和代谢活动所需的能量与电子供体。
二、光合作用的过程与途径光合作用的过程及途径主要包括光合作用的两个阶段和不同环境条件下的适应性变化。
2.1 光合作用的两个阶段光合作用可以分为光反应与暗反应两个阶段。
光合作用的光反应阶段是在光下进行的,其中光能被转化为ATP和NADPH。
而暗反应阶段则利用这些能量和电子来合成有机物质。
2.2 光合作用的适应性变化光合作用的进行受到光照、温度、二氧化碳浓度以及水分等多个环境因素的影响。
植物在不同环境条件下,会通过调节叶片的气孔开闭、调节叶绿体和光合酶的产生等途径来适应外界环境的变化。
三、光合作用的生物学意义和应用价值光合作用在生物界中具有重要的生物学意义和应用价值,包括对生物能量转化、资源利用、生态环境以及农业生产等方面的影响。
3.1 生物能量转化光合作用是地球上生物界中最重要的能量来源之一,通过光合作用,植物能够将太阳光能转化为化学能,并利用这些能量来维持生长发育和代谢活动。
3.2 资源利用光合作用参与了植物中的碳水化合物(如葡萄糖、淀粉等)的合成,这些有机物质是植物的主要养分来源,也是人类和其他动物的食物来源。
4.2光合作用(第2课时)编制:秦磊 审核:张统省 校对:王曼【学习目标】(1)概述光合作用的过程;(2)举例说明影响光合作用的环境因素 【自学质疑】光合作用的过程1.阶段划分:根据反应过程是否需要 ,将光合作用划分为 和 两个阶段。
2.光反应(1)场所:叶绿体的 上。
(2)对光的需求:必须 。
(3)叶绿素的作用: 、 和 光能。
(4)物质变化①水分子分解成 和 。
② 直接以分子形式释放出去, 则转变成高能态的 用于暗反应。
③在酶的催化下,捕获的光能还用于合成 等。
(5)能量变化 ①变化实质: 转化为 。
②储存方式: 和高能态的 中,均用于 。
3.暗反应(1)场所: 中。
(2)对光的需求: 均可。
(3)物质变化①1分子CO 2+1分子 −→−酶2分子 。
② _−−−−→−、ATPH 、][酶五碳化合物+ 等。
(4)能量变化:将 转变成 等有机物中的 。
4.5(1)场所:绿色植物的 。
(2)物质变化:将 合成为 并释放出 。
(3)能量变化:将 转变成 储存在和其他 中。
6.总反应式: ___________________。
【质疑讨论】1.在光合作用过程中,CO 2中的碳元素最终去向是什么?O 2中的氧元素是否来自CO 2?2.试分析下列情况对光合作用过程的影响: ①停止光照:②气孔关闭:【矫正反馈】1.光合作用的实质是 ( )A .把CO 2转变成ATPB .产生化学能,贮藏在ATP 中C .把光能转变成化学能,贮藏在A TPD .无机物转变成有机物,光能转变成化学能 2.在叶绿体中ADP 和ATP 的运动方向是 ( ) A .ADP 和ATP 同时由基粒囊状结构的薄膜向基质运动 B .ADP 和ATP 同时由基质向基粒囊状结构的薄膜运动C .ATP 由基粒囊状结构的薄膜向基质运动,ADP 的运动方向正好相反D .ADP 的基粒囊状结构的薄膜向基质运动,ATP 的运动方向正好相反3.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是( ) A .H 2O 、CO 2、ADP B .H 2O 、CO 2、A TP C .CO 2、[H]、ATP D .[H]、H 2O 、ADP4.下列关于光合作用的叙述中,正确的是A .光反应不需要酶,暗反应需要多种酶B .光反应消耗ATP ,暗反应形成A TPC .光反应固定CO 2,暗反应还原CO 2D .光反应消耗水,暗反应消耗ATP 5.光合作用过程中,被光反应产生的[H]还原的物质是 ( ) A .CO 2 B .三碳化合物 C .五碳化合物 D .六碳化合物 6.图是光合作用过程的图解,请据图回答:(1)图中未标出的能吸收光能和转变光能的物质是 。
概述1.1 幼儿园光合作用的基本概念光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成有机物质的化学过程。
在幼儿园阶段,学习光合作用的基本知识有助于培养孩子对自然的理解和对植物生长的观察能力。
1.2 为什么要学习幼儿园光合作用学习光合作用不仅可以帮助幼儿园的孩子们了解植物是如何生长和获取能量的,还能够引导他们热爱大自然、保护环境。
光合作用的基本过程2.1 光合作用的化学方程式光合作用的化学方程式为:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。
2.2 光合作用的三个阶段(1)光照阶段:光合作用的反应发生在叶绿体的类囊体内,它需要阳光作用,植物叶片中的叶绿素能够吸收阳光的能量,从而激发光合作用的进行。
(2)光独立阶段:在没有阳光的情况下,植物可以利用合成醣丙糖的酶、辅酶和三磷酸腺苷等催化剂,完成醣丙糖的合成。
(3)光呼吸:光合作用的衍生反应,是指在黑暗条件下,叶绿体内的醣醛酶将光合作用过程中生成的糖分解成二磷酸腺苷和磷酸二酯,释放能量。
光合作用与生态环境3.1 光合作用对环境的影响光合作用是地球上最主要的生物化学反应,它产生氧气,减少二氧化碳含量,对地球生态环境的平衡和稳定起着非常重要的作用。
3.2 光合作用与环境保护了解光合作用的基本原理可以引导孩子们从小热爱大自然,珍惜植物,保护环境。
培养孩子们的环境保护意识。
幼儿园光合作用教学4.1 如何在幼儿园教学中引入光合作用可以通过举办植物种植活动,让幼儿园的孩子们亲身体验植物的生长过程,了解光合作用的原理。
4.2 如何设计幼儿园光合作用的教学活动可以通过图画、手工制作等形式,让孩子们参与到光合作用的教学活动中,从中体会植物生长的奥秘。
结语通过学习光合作用,幼儿园的孩子们可以了解植物的生长过程,培养对大自然的热爱和环境保护意识,为他们未来的学习打下良好的基础。
家长和老师也应该在日常生活中多为孩子创造了解、体验光合作用的机会,引导他们走进自然,感受自然,保护自然。
必修1 4-2《光合作用》第一课时教学设计【教案背景】光合作用的发现过程所列举的实验材料都是几百年来具有开创性的经典实验,追求实验过程、探究实验原理对于学生来说都是一大难点,教学时可以引导学生思考“科学家是如何带着问题进行实验的”,使他们尝试指出实验的基本方法,从而帮助学生理解光合作用的概念与实质。
【教材分析】“关于光合作用的历史回眸”是苏教版《生物》必修1第四章第二节内容,材料容量大,这些对光合作用概念的建立有重要的作用。
光合作用的发现是个漫长的过程,教学时,可以结合科学史实,运用发现法教学理论,构建光合作用的产物、场所、原料一步步“发现”的过程,有利于学生拓展理性思维,促进理性探索,并培养科学精神。
教材中介绍的历史非常经典,都是在光合作用探索历程中所出现的典型问题和解决的方法,学生认真了解其重要过程,也就等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究,这对于学生认识和掌握光合作用的具体过程是有必要的。
【教学目标】1、知识目标:知道光合作用的发现过程,并从中理解光合作用的概念,理解实验中所涉及的有关实验设计的基本理论知识。
2、能力目标:培养分析实验、设计实验的能力。
3、情感态度与价值观目标:认识到科学发现的艰辛,科学研究的重要性,进而认识学习方法的重要性。
【教学重点】1、光合作用的发现及研究历史,揭示每个实验的原理和结论。
2、实验设计的两个基本原则——对照实验原则、单因子变量原则。
【教学难点】对光合作用发现过程中经典实验的分析,理解实验原理,学会探究实验设计的一般方法。
【教学方法】探究——研讨法、对媒体教学法【课时安排】1课时【教学准备】搜集相关图片和素材,制作多媒体课件。
【教学设计思路】针对生物科学史学习的特点,采用知识回顾引入新课学习的方法,在逐个分析重要的发现史的基础上引导学生理解光合作用的实质,体验科学的方法,形成相关的价值观等。
【教学过程】(班级分成若干活动小组,课外设计并完成光合作用兴趣实验,并将实验数据做成多媒体课件。
2012-2013学年度第一学期高一生物备课组
4.2光合作用(1)
学案编号:14 编制:程素云审核:徐德杰【学习目标】
1.说出科学家对光合作用原理的认识过程
2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所
3.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
【自学质疑】
(一)光合作用发现史
1.1648年,范·海尔蒙特用定量的方法研究认为:植物生长所需养料主要来自于,而不是。
2.1771年,普利斯特莱得知植物生长需要吸收,同时释放出。
3.1779年,扬·英根豪斯认为植物需要才能制造出O2。
4.1864年,萨克斯采用检测淀粉的方法,确定叶片在下能产生淀粉。
5.1940年,鲁宾和卡门运用,证明了光合作用释放的O2和糖类中的氢均来自。
6.1948年卡尔文用标记CO2进行示踪,发现CO2用于合成等有机物(二)、提取和分离叶绿体中的色素
1.色素提取和分离的原理分别是什么?
2.方法步骤:
①提取绿叶中色素:称取菠菜叶2g→剪碎置于研钵→放入少许_______和_______→加入5mL______→迅速研磨→过滤→收集滤液(试管口用塞严)
②制备滤纸条:
③画滤液细线:画一条
④分离色素:滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中,滤液细线不能触及到,用培养皿盖住小烧杯。
(加盖原因
3.结果分析:
4.注意事项:写出实验中几种化学物质的作用
丙酮层析液
石英砂碳酸钙
【矫正反馈】
1.一棵重8 kg的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中,一个月后重达20 kg,增加的重量来自 ( )
A.光照 B.空气 C.水分 D.水分和空气
2.在“提取和分离叶绿体的色素”的实验中,在滤纸条上的四条色素带从上到下依次是 ( ) A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B.叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b C.叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素 D.胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素3.下图所示,某植物上的绿叶经阳光照射24小时后,经脱色
并用碘液处理,结果有锡箔覆视部位不呈蓝色,而不被锡箔覆
盖的部位呈蓝色。
本实验证明()
①光合作用需要二氧化碳②光合作用需要光③光合作
用需要叶绿素④光合作用放出氧气⑤光合作用制造淀粉
A.①②
B.③⑤
C.②⑤
D.①③
4.下列有关“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述正确的是
A.加入碳酸钙防止滤液挥发 B.用NaCl溶液提取叶片中的色素
C.用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素 D.加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨
【迁移应用】
5、分别在A、B、C三个研钵中加2克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。
处理 A B C SiO2(少量)+ + +
CaCO3(少量)-+ +
95%乙醇(10毫升)+ -+
蒸馏水(10毫升)-+ -
注:“+”表示加;“-”表示不加。
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。
______________ (吸收和利用_______)
______________ (吸收和利用_______)。