2013版高中生物复习方略课时提能演练:154能量之源——光与光合作用.
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高三生物一轮复习教学案能量之源—光与光合作用【教学目标(1)光合作用的过程,反应方程式。
(2)响光合作用的因素(3)光合作用和呼吸作用的比较【情感目标】(1)叶绿体虽然很小,但作用是很大的哦(2)光合作用在环境保护方面的意义。
【课题重点和难点】(1)光合作用的过程(2)光合作用的运用[课前热身]1.将光能转换成细胞能够利用的化学能的生理过程是。
场所是,其中捕获光能的色素位于上,与该过程有关的酶分布于。
2.绿叶中色素的提取和分离实验中提取和分离的原理分别是。
实验过程中加二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇的目的分别是、、。
3.滤纸条要剪去两角的原因是。
画滤液细线要重复一两次的目的是。
分离时,不能让滤液细线触及层析液的原因是。
实验结果证明绿叶中的色素有哪些。
4.光合作用是指绿色植物通过,利用,把转化成储存着的有机物,并且释放的过程。
5.光合作用的全过程可以概括地分为和两个阶段。
前者必须有才能进行,此阶段的化学反应是在上进行的;后者有没有都可以进行,此阶段的化学反应是在中进行的。
光合作用最终使能转换为能,贮存在生成的糖类中。
6.化能合成作用的概念与光合作用的主要区别是。
2.绿叶中色素种类、颜色及对可见光的吸收比较色素颜色主要吸收的可见光叶绿体类胡萝卜素叶绿素3.光合作用既受内部因素的影响,又受外部环境条件的影响,请绘制下列影响因素的图象(1)光照强度(2)二氧化碳(3)温度(4)必需矿质元素(5)光合面积(6)叶龄的大小4.光合作用与细胞呼吸的比较比较项目光合作用细胞呼吸(有氧呼吸)区别场所条件物质变化能量变化实质1、右图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中C3、C5化合物的数量变化。
若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时,叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相当于曲线中的A、c至d段(X),b至c段(Y)B、d至e段(X),d至e段(Y)C、d至e段(Y),c至d段(X)D、b至c段(Y),b至c段(X)2、用大豆新鲜绿叶进行如右图装置的实验,置于充足的光照下,分析D处的气体成分,最可能发现A、O2量多于B 处B、O2量与B处相等C、无CO2和O2D、CO2量多于B处高三生物一轮复习课课练(九)一、选择题(请将答案写在序号之前)1.把一盆天竺葵放在暗处两昼夜,使叶内淀粉消耗尽。
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、教学目标1. 让学生理解光合作用的概念,掌握光合作用的实质。
2. 让学生了解光合作用的发现历程,认识光合作用的意义。
3. 培养学生观察、思考、分析问题的能力,提高学生的实验操作技能。
二、教学内容1. 光合作用的概念与实质2. 光合作用的发现历程3. 光合作用的意义4. 光合作用的探究实验三、教学重点与难点1. 重点:光合作用的概念、实质、发现历程和意义。
2. 难点:光合作用的实质和探究实验的设计与分析。
四、教学方法1. 采用问题导入、案例分析、小组讨论、实验探究等教学方法。
2. 运用多媒体课件、实物模型、实验器材等教学资源。
五、教学过程1. 导入:通过提问“什么是能量?生物体的能量从哪里来?”引发学生思考,引入光合作用的主题。
2. 讲解:介绍光合作用的概念、实质、发现历程和意义。
3. 案例分析:分析光合作用的实例,让学生理解光合作用在自然界和人类生活中的重要性。
4. 小组讨论:分组讨论光合作用的探究实验设计,引导学生思考如何验证光合作用的存在。
5. 实验探究:引导学生进行光合作用的探究实验,如绿叶在光下制造有机物、光合速率的测定等。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调光合作用的意义和应用。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
8. 板书设计:能量之源──光与光合作用概念:光合作用实质:有机物的合成、能量的转化发现历程:PPT展示意义:PPT展示探究实验:PPT展示六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对光合作用概念、实质和意义的掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在探究实验中的操作技能、观察能力和分析问题的能力。
3. 作业完成情况:检查学生对光合作用相关知识的掌握,以及对光合作用意义的理解。
七、教学反思1. 反思教学内容:检查教学内容是否全面、深入,是否符合学生的认知水平。
2. 反思教学方法:评估所采用的教学方法是否有效,是否有利于学生的理解和探究。
3. 反思教学效果:分析学生的学习成果,评估教学目标的达成情况。
人教版 必修一 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”—知识经纬“导”—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 、CO 2等。
③物质变化CO 2的固定:C 5+CO 2\s\up7(酶(酶)――→酶________。
C 3的还原:2C 3+[H]酶ATP ――→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”—互动探究探究一 光合作用的过程小组讨论回答下列问题:如何理解光反应阶段和暗反应阶段的关系?提示:光合作用的过程,按其是否需要光,将其划分为光反应和暗反应两个阶段。
高考生物一轮复习15分钟课时练习 5.3 能量之源光与光和作用必修11.某科学家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,用碘蒸气处理叶片,成功地证明了光合作用中产生了淀粉。
此实验中( ) A.没有对照B.不需要对照C.曝光处为对照D.遮光处为对照答案:C解析:在实验中没有对照就不能证明实验结论的准确性,光合使用的进行除了需要适宜的条件外,还必须要有光照。
本实验中叶片一半遮光,一半曝光就是典型的对照,曝光处没有作任何处理,为对照组。
2.提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是( ) A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片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含有叶绿素a和叶绿素bD.胡萝卜素处于滤纸最前方,是因为其在提取液中的溶解度最高答案:C解析:纸层析分离后,未见色素带的原因有多种,如忘记画滤液细线等,材料为黄化叶时如果操作正确也能得到胡萝卜素、叶黄素两条色素带;色素始终在滤纸上,是因为层析液已挥发;四条色素带从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,颜色依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色,所以提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b;胡萝卜素在层析液中溶解度最高,所以扩散得最快,位于滤纸最前方。
3.如图为叶绿体亚显微结构图,关于其结构与功能的不正确叙述是( )A.①和②均为选择透过性膜B.光反应的产物有O2、[H]、ATP等C.③上的反应需要光,不需要酶,④中的反应不需要光,需要多种酶D.光能转变为活跃的化学能在③上进行;活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成答案:C解析:叶绿体的双层膜是选择透过性膜。
光合作用的光反应在③(基粒)上进行,需要光,也需要酶,产物有O2、NADPH(即[H])、ATP;反应中将光能转变为ATP中活跃的化学能。
暗反应在④(叶绿体基质)中进行,需要多种酶催化(即暗反应是一系列的酶促反应);反应中将ATP 中活跃的化学能转变为稳定的化学能。
第3讲能量之源——光与光合作用知识点一捕获光能的色素和叶绿体结构议一议:(1)海洋中藻类有分层现象,与植物中的色素吸收光的颜色有什么关系?(2)在温室内自然光照射基础上,给植物人工补充哪些单色光对增产有利?知识点二光合作用的探索历程[连线]知识点三光合作用的过程及意义⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧总反应式:CO 2+H 2O (原料) ――→光能(动力)叶绿体(场所)(CH 2O )+O 2(产物)过程⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧光反应⎩⎪⎨⎪⎧条件:⑥ 场所:叶绿体类囊体薄膜上物质变化⎩⎪⎨⎪⎧水的光解:H 2O 光F2[H]+12O 2↑ATP 的形成:ADP +Pi ――→酶光能ATP能量变化:光能―→⑦ 中活跃的化学能暗反应⎩⎪⎨⎪⎧条件:⑧ 场所:叶绿体基质物质变化⎩⎪⎨⎪⎧CO 2的固定:CO 2+C 5酶F2C 3C 3的还原:2C 3(CH 2O )+C 5+H 2O 能量变化:⑨ 中活跃的化学能―→(CH 2O )中稳定的化学能 ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧意义⎩⎪⎨⎪⎧ ⎭⎪⎬⎪⎫(1)制造有机物(2)将光能转化为化学能,储存在有机物中光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢(3)维持大气中O 2与CO 2相对稳定(4)促进生物进化:无氧呼吸生物――→蓝藻光合作用有氧呼吸生物;水生生物 O 2―→O 3F陆生生活应用:提高农作物产量(措施如控制光照强弱和温度的高低,提高CO 2浓度)想一想:什么叫光合速率?它分为几种类型,关系如何?叶绿体的结构与功能1.叶绿素对红光(640~680 nm)和蓝紫光(430~470 nm)的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波长的光并非不吸收,只是吸收量少。
2.叶绿体类囊体膜上分布着光合色素及光反应的酶系统(光反应场所);叶绿体基质中含有大量与暗反应相关的酶(暗反应场所)。
3.叶片呈绿色的原因:一是叶绿素是类胡萝卜素含量的三倍;二是色素不吸收绿光被反射回来。
秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到破坏,呈现出类胡萝卜素的颜色,变红则是液泡中花青素的颜色。
温馨提示:此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。
课时提能演练(十一)(45分钟 100分)一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)1.(2012·菏泽模拟)叶绿体是进行光合作用的场所。
下列关于叶绿体和光合作用的描述中正确的是( )A.蓝藻进行光合作用的场所是叶绿体B.叶绿体的类囊体薄膜上含有进行光合作用所需的色素C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的D.光合作用产生的ATP和细胞呼吸产生的ATP的去向是一样的2.光合作用的产物中,氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于( )①二氧化碳②气孔直接吸收③水的光解④叶绿素的分解A.①②④③B.③①②④C.③①③①D.①③①③3.(2011·海南高考)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4.(2012·莆田模拟)植物的生理活动受各种因素影响,如图所示,下列叙述错误的是( )A.若适当提高温度,则Y点应向右移动B.若曲线表示阴生植物,则Y点应向左移动C.处于X点时细胞中产生ATP的细胞器是线粒体D.若适当增加光照强度,则Y点应向右移动5.(2011·浙江高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是( )A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后,可完成暗反应6.据图判断下列叙述不正确的是( )A.X、Y物质分别代表C3和丙酮酸B.①④过程中可以产生 [H,②过程需要消耗 [H]C.①过程发生在线粒体基质中,②过程发生在叶绿体基质中D.①②③④四个过程中既没有消耗氧气,也没有产生氧气7.(易错题)某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验,他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24 h测定,得到如图所示曲线,则以下说法中正确的是( )A.c、e两点的光合速率为零B.c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率C.de段光合速率小于呼吸速率D.进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段8.(预测题)下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验,你认为哪一个的结果是不可能的( )A.将叶绿素的丙酮提取液置于适宜光源的照射下 5 h,加碘液处理后溶液呈蓝色B.在温暖晴朗的一天下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱色,并加碘液处理叶片,显微镜下观察到叶绿体变成蓝色C.叶绿体色素的丙酮提取液放于自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域D.将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内,3 h后在叶内淀粉中可检验到14C的存在9.利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验,下列叙述正确的是( )A.试管中收集的气体量代表了植物体总光合作用产生的氧气量B.在光下,如果有气泡产生,可说明光合作用产生氧气C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D.为了探究光照强度对光合作用的影响,用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生速率的变化10.(预测题)为了探究光照强度与光合作用的关系,某兴趣小组将西红柿植株置于密闭装置中进行了相关实验。
结果如下表所示:组别温度(℃)光照强度:普通阳光(%)开始时的CO2浓度(%)12h后的CO2浓度(%)1 25 0 0.35 0.3682 25 20 0.35 0.3063 25 40 0.35 0.2894 25 60 0.35 0.2825 25 80 0.35 0.2806 25 100 0.35 0.279根据上表分析下列叙述正确的是( )A.实验的自变量是CO2浓度的变化,因变量是光照强度的变化B.该实验的对照组是第1组实验C.若将第6组植株突然移至第4组条件下,短时间内细胞中的C5将增加D.通过上述实验,可以确定西红柿生长的最佳光照强度二、非选择题(共2小题,共50分)11.(20分)(2012·三明模拟)图示为一株天竺葵的叶肉细胞内三碳化合物(C3)的相对含量在夏季一天24小时内的变化过程,据图分析:(1)AB段三碳化合物的含量较高,其主要原因是_________________________。
(2)CD 段的三碳化合物含量上升的原因可能是__________________________。
(3)G点三碳化合物的含量极少,其原因是______________________________。
(4)G点与F点相比,叶绿体中[H]的含量较_________________(“高”或“低”)。
(5)请在下列坐标中画一条曲线,表示上图中的HI段(15时到19时)天竺葵叶肉细胞中五碳化合物(C5)的相对含量的变化趋势(设a点为15时五碳化合物的含量)。
12.(30分)(探究创新题)光合作用是自然界中最基本的物质和能量代谢。
根据光合作用相关实验和细胞代谢方面的知识回答下图有关问题:(1)若将甲装置用来探究CO2是否是光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是__________________________________________________________。
_______________________________________________________________若要探究CO2浓度对光合作用速率的影响,应采取的做法是_______________。
________________________________________________________________若用来探究元素X是否为植物的必需矿质元素,则还应该再增加一个装置,做法是_________________________________________________。
(2)若将甲装置中的1%NaHCO3溶液换成等量的1%NaOH溶液,则在开始的短暂时间内,植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是___________________ ____________________________________________________________________ (3)图乙装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。
根据该图的材料及设置,可以确定该实验的自变量是__________________________;无关变量有_______________________(写出两种)(4)采用“半叶法”对菠菜叶片的光合作用强度进行测定(图丙)的大致过程是,将对称叶片的一部分(U)遮光,另一部分(V)不遮光,并设法使两部分之间的物质不发生转移。
用适宜强度的光照射 6 h后,在U和V的对应部位截取等面积的叶片,烘干称重,分别记为M U和M V。
若M=M V-M U,则M表示V中被截取部分_____________________________________________________。
(5)图丁是恩格尔曼实验装置改装示意图,光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到玻片上的水绵,一段时间后,水绵周围好氧细菌分布无显著变化,其原因是___________________________________________。
恩格尔曼实验的结论是_______________________________________________。
答案解析1.【解析】选B。
蓝藻是原核生物,能进行光合作用但无叶绿体;光照下叶绿体中的ATP主要是由光反应产生的;光合作用产生的ATP用于暗反应,细胞呼吸产生的ATP则用于各项耗能的生命活动。
2.【解析】选C。
光合作用中H2O的光解产生O2和[H],[H]用于C3的还原合成(CH2O),CO2的固定是将空气中的CO2转化为C3,然后合成(CH2O)。
3.【解析】选C。
A项,红枫叶片含有叶绿素,只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色,呈现了红色;B项,红枫叶片呈红色是由于反射了红光,不是吸收了红光;C项,在红枫叶片中含有光合色素,能吸收光能,可以进行光合作用;D 项,液泡中的色素不能吸收光能。
4.【解析】选D。
适当增加光照强度,光合作用会增强,Y点应向左移动。
5.【解析】选D。
产生O2的部位是叶绿体类囊体薄膜,不是外膜;不同季节各色素的比例不同,秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多;影响光合作用速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等,与夏季相比,冬季温度低是光合速率低的主要原因;暗反应不仅需要CO2,还需要光反应提供ATP、[H],只要离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2,就可以完成暗反应。
6.【解析】选C。
①过程是指细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,不消耗氧气,产生少量[H],Y代表丙酮酸;②过程表示C3还原,发生在叶绿体基质中,消耗[H]和ATP;③过程表示CO2的固定,发生在叶绿体基质中,X代表C3;④过程是指有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质中,不消耗O2,产生大量[H];其中②③过程均属于暗反应阶段,不产生O2。
7.【解题指南】1.解题实质:对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率曲线的理解。
2.解题关键:明确曲线上各个点和各曲线段的含义。
【解析】选B。
c、e两点的净光合速率为零,即光合速率等于呼吸速率;c、e 之间的区段光合速率大于呼吸速率;ag区段均进行细胞呼吸。
8.【解析】选A。
纯粹的叶绿素提取液是不能进行光合作用的,只有完整的叶绿体才能进行光合作用产生淀粉。
所以将叶绿素的丙酮提取液置于适宜光源的照射下5 h,加碘液处理后溶液不会呈蓝色。
9.【解析】选C。
试管中收集的气体的量表示光合作用产生的氧气量减去呼吸作用消耗的氧气量,即净光合作用量;光下产生气泡,可能是温度增加,使气体的溶解度下降导致的,产生的也不一定是氧气;用装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生速率的变化是不现实的,因为产生的气泡数太少,无法准确表达气体的产生速率。
10.【解析】选B。
该实验的自变量是光照强度,因变量是密闭装置中CO2浓度的变化;若将第6组植株突然移至第4组条件下,光照减弱,提供的ATP和[H]减少,短时间内细胞中的C5将减少,C3将增加;因为不知道光照强度超过普通阳光100%后CO2浓度的变化情况,该实验还不能确定西红柿生长的最佳光照强度。