人教版高中生物必修一课件：5.4 .3能量之源光与光合作用 3

1 第五章 细胞的能量供应和利用

第四节 能量之源——光与光合作用（3课时）

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

（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）影响光合作用强度的环境因素。

教学难点

（1）光反应和暗反应的过程。

（2）探究影响光合作用强度的环境因素。

教学过程

教学内容 教师活动 学生活动

引入 光合作用对自然界的意义：生成氧气，进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。

光合色素 [问题探讨]结合教材P97图讨论：1、用这种方法有什么好处？不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？

导言：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？

实验：探究光合色素的的种类

讲述光合色素的种类、吸收光谱

光合作用色素

A. 色素分布：色素分布在内囊体的薄膜上，

色素可以吸收、传递、转化光能

B. 色素种类： 叶绿素a（3/4）（蓝绿色）

叶 绿 素（3/4）

类囊体薄膜 叶绿素b（1/4）（黄绿色）

上的色素 红光、篮紫光

叶黄素 （2/3） （黄色）

学生通过实验总结 2 类胡萝卜素（1/4）

胡萝卜素 （1/3）（橙黄色）

高中生物必修一

- 1 - 第五章 第4节 第3课时

一、选择题

1．(2019·北京东城高一期末)研究光照强度和光合作用的关系，得到如图曲线，下列叙述错误的是 ( D

)

A．A点时植物只进行呼吸作用

B．B点光照强度下光合速率等于呼吸速率

C．D点光合速率达到最大

D．DE段的限制因素是光照强度

[[解析]] 在A点，对应的光照强度为0，植物只进行呼吸作用，A正确；在B点即光补偿点时，光合速率与呼吸速率相等，B正确，据图可知，D点以后，CO2吸收速率不再变化，表示净光合速率不再发生变化且最大，根据光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，而呼吸速率不会随着光照强度的变化而变化，因此，D点光合速率达到最大，C正确；D点已经达到光的饱和点，因此D点以后即DE段的限制因素是不再是光照强度，而是光照强度之外的其他因素，如温度、CO2浓度等，D错误。

2．(2019·陕西渭南韩城高一期末)雾霾天气会导致农作物的光合作用速率下降，其主要原因是( A )

A．光照强度减弱 B．土壤肥力下降

C．吸收CO2过多 D．吸收水分过多

[[解析]] 雾霾会遮挡阳光，导致光照强度减弱，进而使农作物的光合作用速率下降。综上所述，A项正确，B、C、D项均错误。

3．(2019·湖南省隆回县高一期末)科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是( D ) 高中生物必修一

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A．光照强度为a时，造成曲线 Ⅱ 和 Ⅲ 光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同

B．光照强度为 b 时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同

C．光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高

D．光照强度为a～c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高

[[解析]] 据图分析，光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；据图分析，光照强度为 b 时，造成曲线 I和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同，B正确；据图分析，光照强度为a～b时，曲线 I、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；光照强度为b～c时，Ⅲ光合作用强度已达最大值，不再随光照强度升高而升高，D错误。

人教版生物必修一第5章-第4节-能量之源光和光合作用(二)(课文填空)

1 / 5 第4节能量之源—光与光合作用

二 光合作用的原理和应用

光合作用是指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、光合作用的探究历程

1.光合作用探究经典实验

发现者 实验

结论

普利斯特利 小鼠与绿色植物放在同一个玻璃罩内,小鼠没有窒息而死 植物可以更新空气

英格豪斯 做了500多次植物更新空气的实验 在阳光照射下,植物体只有绿叶才能更新空气

梅耶 根据能量转换和守恒定律 光合作用把光能转换成化学能储存起来

萨克斯 绿色叶片→暗处放置→叶片一半曝光另一半遮光→碘蒸气处理→颜色变化(深蓝色出现) 植物叶片在光合作用中产生了淀粉

鲁宾和卡门 H2O+C18O2→O2

O+CO2→18O2 光合作用释放的氧气全部来自于水

卡尔文 用14C标记CO2 探明了CO2中碳转化成有机物中碳的途径即卡尔文循环

针对普利斯特利的实验，有人认为植物也能使空气变污浊。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。（对应教材“旁栏思考题”）

同位素标记法 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。

2.教材“思考与讨论”

(1)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： .（对应教材“思考与讨论”第1题）

(2)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。（对应教材“思考与讨论”第2题）

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。