高一生物(2017苏教版)光合作用实验探究(教学课件)

。
4．光合作用的概念 (1)场所：绿色植物的 叶绿体 。 (2)物质变化： 将 CO2 和 H2O 合成为有机物并释放出 O2 。 (3)能量变化：将 光能 转变成 化学能 储存在 糖类 和 其他 有机物 中。
影响光合作用的因素及应用
1.影响因素：主要包括 光照强度 、 二氧化碳浓度 、
温度 和光合作用必需的 营养元素 等。
(2012· 浙江高考改编 )某植物在停止供水和恢复 供水条件下，气孔开度 (即气孔开放程度 )与光合速率的变化 如图所示。
请回答： (1)停止供水后，光合速率下降，这是由于水是 ________ 的原料，又是光合产物在植物体内 ________的主要介质。 (2)在温度、光照相同的条件下，图中 A 点与 B 点相比， 光 饱 和 点 低 的 是 ________ 点 ， 其 主 要 原 因 是 __________________________________________________。 (3) 停 止 供 水 一 段 时 间 后 ， 叶 片 发 黄 ， 原 因 是 ________________________________________________ 。 此 时类囊体结构破坏，提供给暗反应的 ________减少。
1．光照强度 (1)图像
(2)关键点含义 ①A 点光照强度为 0，此时只进行 细胞呼吸 ，释放
CO2 量， 表明此时的 呼吸强度 。 AB 段表明随光照强度加强， 光合作用逐渐加强，CO2 的释放量逐渐减少，有一部分用于 光合作用。 ②B 点时， 细胞呼吸 释放的 CO2 全部用于光合作用， 即光合作用强度＝ 细胞呼吸强度 ，称 B 点为光补偿点(植 物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长)。
●教学流程设计

内部文件，请勿外传
专题一
专题二
专题三
3.光合速率与呼吸速率的关系及计算 (1)呼吸速率:将植物置于黑暗中,实验容器中CO2增加量、O2减少 量或有机物减少量都可表示呼吸速率。 (2)一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可表示为:积累量=白天 从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。
专题一
专题二
专题三
[H]和ATP的来源和去路 1.[H]的来源和去路
代谢类型 产生[H]的阶段 产生[H]的场所 [H]的来源 消耗[H]的阶段 消耗[H]的场所 [H]的作用 [H]还原的物质 [H]的去路 有氧呼吸 第一、二阶段 细胞质基质、线粒体基 质 葡萄糖和 H2O 第三阶段 线粒体内膜 与 O2 结合生成 H2O 并释 放大量的能量 O2 H2 O 光合作用 光反应阶段 类囊体膜 H2 O 暗反应阶段 叶绿体基质 用于 C3 的还原 C3 C6H12O6
本章整合
专题一
专题二
专题三
光合作用与细胞呼吸的联系
专题一
专题二
专题三
1.物质方面
(1)C 原子:
(2)O 原子:
专题一
专题二
专题三
(3)H 原子:
2.能量变化
专题一
专题二
专题三
特别提醒①分析元素转移时,应从原子守恒角度分析,并牢记光 合作用产生的O2全部来自于H2O,有氧呼吸中的OБайду номын сангаас全部用于生成 H2O。②考查物质转化时,题干中常限定转化时间,若是“短时间内”, 一般只考虑光合作用或细胞呼吸;若是“若干时间”“足够长时间”,则 应将光合作用和细胞呼吸同时考虑。
专题一
专题二
专题三
专题三 光合速率与呼吸速率的相关计算 1.光合速率表示方法:通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或 O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。光合速率又分为表观光合速 率(净光合速率)和真正光合速率。 2.表观光合速率和真正光合速率:在有光条件下,植物同时进行光 合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的 增加量,称为表观光合速率,而植物真正光合速率=表观光合速率+ 呼吸速率。如右图所示。

对光合作用影响最大的环境因素是光照，下列叙述正确的是？ A. 随着光照强度增大，光合速率一直线性增加 B. 林下植物比林冠植物的光饱和点高 C. 弱光下，光反应是限制光合速率的主要因素 D. CO2浓度升高，可提高光合作用的光补偿点
【答案】C 【解析】光照强度对光合速率的影响表现为：最初随光强增大而直线上 升，后期上升速率逐渐下降趋于平缓，最终达到光饱和点。林下植物长 期适应弱光环境，光饱和点比林冠植物低。在弱光条件下，光合速率主 要受光反应的限制，而在强光条件下，酶促反应则成为限制因子。CO2 浓度升高可提高羧化反应速率，从而降低光补偿点。
不变 CO2供应 由不足到
NADP
C3 C5
H (CH2O)
和ATP
减 少
增 加
增加
增加
减 少
增 加
增加
减少
增 减 减少 增加
模型分析
拓思维 分析细胞中C3和C5含量的变化 如突然改变光照强度,其他条件不变时,C3含量的变化为:
结果:细胞中C3含量增加,C5含量减少。
拓思维
化能合成生物
化能合成作用是利用化学能将CO2和H2O合成有机物。能进行化能合成作用的 生物称为化能合成生物,如硝化细菌。化能合成生物和绿色植物都属于生态系 统中的生产者。
小思考 1.蓝细菌没有叶绿体,为什么也能进行光合作用? 提示:含有与光合作用有关的色素和酶。 2.在无光条件下,暗反应能否长期进行?为什么? 提示:不能。因为无光条件下,光反应不能进行,光反应的产物ATP和NADPH减少, 不能满足暗反应的需求,暗反应终将停止。 3.土壤中缺乏N,植物的光合作用就会受影响,请分析原因。 提示:N是组成ATP、NADPH、酶以及类囊体膜等与光合作用有关的物质或结 构的重要元素。

光合作用的探究历程
20世纪以前
科学 家
恩格 尔曼
研究背景
没 有 光合空作用释放氧 气；气 光合的作用需要色 素吸黑 暗收光能； 环 萨克境斯发现色素 分布在叶绿体中
提出问题
氧气的释 放是不是 也在叶绿 体？
解决问题
叶绿体受光处 和非受光处
没有空气的黑 暗环境 好氧细菌的分 布
科学方法和 态度
设置对照组
光合作用的探究历程
20世纪以前
古时候人们一直以为植物生长所需营养 全部来自土壤，海尔蒙特的用柳树实验:
柳树幼苗：2.5kg
给木桶加盖 纯净雨水浇灌
5年后
柳树增加约80Kg； 土壤只减少不到100g
光合作用的探究历程
20世纪以前
光合作用的探究历程
20世纪以前
光合作用的探究历程
20世纪以前
1842年：《论无机自然界的力》——能量转化与守恒定律
转化为_储_存__着__能_量__的__有_机__物_，并且释放 _氧__气____的过程。
光合作用的探究历程
20世纪以前
1629
1771
英格豪斯
1785
梅耶
恩格尔曼
1864
海尔蒙特
1779
普利斯特利
1845
空气组成的发现 萨克斯
1880
自主学习教材P.100及补充资料： 1、向同桌说一说三位科学家（红色背景）的实验现象； 2、在学案上写一写这三位科学家的实验结论（写出关键词）。
氧来自于 水还是二
也有O2产 生
氧化碳？H2OCFra bibliotek220世纪
科学方法及 态度
设置对照组
控制变量法
H128O

第二课时 光合作用的过程
学习目标 1．说出叶绿体的结构。 2.分析光合作用的过程，比较光反应和暗反应。(重难点)
|基础知识|
一、光合作用的过程 根 据 反 应 过 程 是 否 需 要 _光__能___ ， 可 以 将 光 合 作 用 分 为 _光__反__应__和_暗__反__应__两个阶段。需要光的阶段是_光__反__应___， 暗反应阶段_有__光__、___无__光__都能进行。
是否有氧气的释放。
答案 C
探究点二 暗反应
1．根据光合作用图解，探究下列问题： (1)暗反应的原料有哪些？ 提示：CO2以及光反应产生的ATP、[H]。 (2)光反应提供的ATP和[H]参与什么过程？ 提示：ATP和[H]为三碳化合物的还原提供能量和还原剂。 (3)叶绿体中ATP、ADP的运动方向如何？ 提示：①ATP：类囊体膜→叶绿体基质。②ADP：叶绿体 基质→类囊体膜。
【跟踪训练】 2．可以在叶绿体基质中完成的变化有
①H2O→2[H]＋ 1/2O2 ②ATP→ADP＋Pi＋能量
③三碳化合物→(CH2O)＋五碳化合物
④CO2＋五碳化合物→三碳化合物
A．①②③
B．①③④
C．②③④
D．①②④
()
解析 ①是水的光解，在叶绿体的类囊体膜上进行。在叶绿体 基质中进行的是暗反应过程，包括CO2与五碳化合物结合形成 三碳化合物，三碳化合物接受ATP水解释放的能量，被[H]还 原为(CH2O)，同时生成五碳化合物。因此②③④均在叶绿体 基质中完成。 答案 C
【例2】 图为光合作用的过程图解，请回答下列问题：
(1)写出图中各标号所代表的物质：①
，④
，
⑦。
(2) 叶 绿 体 中 色 素 吸 收 的 光 能 ， 有 两 方 面 用 途 ， 分 别 是

时光在飞逝，父母容颜渐渐沧桑，望着父母佝偻的背影，心里一阵阵莫名的心酸。年轻时不努力拼搏，老了就自己受苦，这是现在年轻人经常激励自己的话，为了所谓的以后，我们牺牲了自己最美好的年华，却没有谁知道以后的样子又会是如何，也许这就是所谓的选择。
我们每个人都有很多在选择，学业、事业、爱情……我们都有各种各样的选择，可以说生活中我们时刻面临着选择，选择不一样，结局也会不一样，只是你的选择是否真正发自内心还是出自于生活的无奈，已经无人理会。人生路需要走很久，我们总会遇到各种各样的人，各种各样的事，正如我们工作平台选择不一样，起点也会不一样，领导选择不一样，或许你的结局也会不一样，我们不能选择自己的出生，所以不要怨天尤人，更不要去指责，生活对谁都一样，选择永远在你手中，跟着心走，或许你就能找到一个真正的自己。
• 原料：二氧化碳(CO2)、水(H2O) • 场所：叶绿体 • 条件：光 • 产物：有机物(贮存了能量)、氧气(O2)
2个经典的实验
17世纪，范·海尔蒙特的实验 18世纪，普利斯特莱的实验
范·海尔 蒙特实验
看图6-1思考：
1. 这几幅图中描述的实验过程是 怎样的？
2. 柳树由小长大增加的质量是多 少？土壤减少的质量是多少？
风景在路上，我们需要去寻找，才能找到真正的自己，谁都有无奈，谁都有生活的压力，只是你们的选择不一样，当你走上自己的路，或许你会觉得轻松，或许你会觉得很难，但那终归是属于自己的路，因为生活，始终在你手中。是在医院渡过，然而和母亲在一起的毎一刻都是温暖美好的。四年前，母亲还是离开了这个世界，离开了我。生命就是如此脆弱，逝去和別离，陈旧的情绪某年某月的那一刻如水泻闸。水在流，云在走，聚散终有时，不贪恋一生，有你的这一程就是幸运。那是地久天长的在我的血液中渗透，永远在我的心中，在我的生命里。

【答案】B
生物(SJ-GZ） -必修1
5.ATP 是细胞的能量通货,是生命活动的直接能源物质,下图 1 为 ATP 的结构,图 2 为 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。下列说法不．正． 确．的是( )。
A.图 1 中的 A 代表腺嘌呤核苷,b、c 为高能磷酸键 B.图 2 中反应向右进行时,图 1 中的 c 键断裂并释放能量 C.图 2 中细胞内 ATP 与 ADP 之间的转化是快速的 D.图 2 中细胞内 ATP 与 ADP 之间的转化是不可逆的
一、ATP 的结构
1.ATP:又叫①
,由 1 分子②
、1 分
子③
和 3 分子磷酸组成。它是一种不稳定的④
化合物。其中 A 代表⑤
,T 代表⑥
,P 代表
⑦
。
2.ATP 的分子结构简式:可表示为⑧
中的“~”代表⑨
。ATP 中含有⑩
,简式 个高能磷酸
键。
生物(SJ-GZ） -必修1
3.ATP 的特点:ATP 末端的高能磷酸键相当脆弱,水解时容易
断裂,生成
(ADP)和
(Pi),同时释
放出能量。
二、ATP 与 ADP 的相互转化
1.ATP 的水解:ATP
+
+
2.ATP 的形成:ADP+Pi+
ATP
3.特点:在活细胞中永不停息地进行着,这既可以避免一时
用不尽的能量白白流失掉,又保证了
的能
量。
三、ATP 的功能
生物(SJ-GZ） -必修1

ATP 是生物体细胞中的能量“通货”。它可用于肌肉收缩、
生物(SJ-GZ） -必修1
3.ATP 的结构与功能的关系是怎样的?

_光__照__时__间__和增强_光__合__作__用__效__率___等。 (1)大田：_套__种__、__合__理__密__植__等措施充分吸收阳光以达到目
的。 (2)大棚：适当 __延__长__光__照__时__间__，提高_C_O__2浓__度__和__温__度___以
提高光合作用效率。 (3) 提 供 适 合 浓 度 的 __营__养__元__素__ ， 如 施 用 含 N 、 P 、 K 、
(3)结合光照强度与光合作用速率的关系曲线，分析生产中有 哪些措施可以提高作物产量。 提示：①延长光合作用时间：通过轮作，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，提高有机物合 成的时间，从而增加产量； ②增加光合作用面积：合理密植，提高单位时间的光能利 用率，从而提高农作物产量。
2．根据CO2浓度与光合作用速率之间的关系图像，试探讨：
2．植物缺乏症：缺乏光合作用必需的营养元素时，植物叶片 _变__黄__、__变__小___，或叶上有斑点、叶边缘呈现__烧__焦__状___等缺
乏病症。
|自查自纠| 判断正误： (1)农业生产中提高光能利用率的措施包括增加光照面积，延 长光照时间和增强光合作用效率。
() (2)施用含N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料，可促进光合作用 效率的提高。
Mn、Zn元素的肥料。
1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/102021/11/102021/11/1011/10/2021 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观察 是思考和识记之母。”2021/11/102021/11/10November 10, 2021 8 、 普 通 的 教 师 告 诉 学 生 做 什 么 ， 称 职 的 教 师 向 学 生 解 释 怎 么 做 ， 出 色 的 教 师 示 范 给 学 生 ， 最 优 秀 的 教 师 激 励 学 生 。 2021/11/102021/11/102021/11/102021/11/10

A．[H]和ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动 B．[H]和ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动 C．[H]由类囊体膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反 D．ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，[H]的运动方向正好相反
3．下图为叶绿体结构与功能示意图，请据图判断下列有关说法中，不正确的是( C )
划分依据: 是否需要光能
1.光反应 2.暗反应
必须有光 有光无光都可以进行
比较光反应与暗反应
项目
光反应阶段
暗反应阶段
场所 条件 区 别 物质变化
能量转化
类囊体的薄膜上 光、色素和酶
水的光解、ATP、NADPH的 形成
光能转变为ATP和NADPH中 活跃的化学能
叶绿体基质中 [H]、ATP、多种酶
ATP
能量变化 光能 电能 活跃的化学能（储存在ATP和NADPH中）
2.暗反应阶段
暗反应是由卡尔文及其研究团队 发现的，又称卡尔文循环。 简单地说，卡尔文循环就是将CO2 ，ATP和NADPH转化为磷酸丙糖 （一种三碳糖G3P）的复杂生化 反应。
CO2
五碳化合物
三碳化合物
三碳糖 G3P
葡萄糖等
ATP NADPH
C3的含量下降、C5的含量上升
2．分析下面图1、图2和图3
图1表明光照强度和光合速率的关系是 在一定范围内，随着光照强度的增强，光合速率加快； 。
图2表明CO2浓度和光合速率的关系 是
光照强度达到一定时，光合作用速率不再加快。 在一定范围内，随着CO2浓。度的增强，光合速率加快；
CO2浓度达到一定时，光合作用速率不再加快。
第二节 光合作用-光能的捕获和转换
第二课时 绿色植物光合作用的过程

3.情感态度与价值观 通过研究科学家对光合作用原理的探究历程、认同科学是在不断地观察、 实验、探索和争论中前进的。要学会善于思考，还要敢于质疑和创新。
一、 光合色素与光能的捕获
一、解开光合作用之谜
年代 1648年 1771年 1779年 1864年 1940年
1948年
创新发现人 范·海尔蒙特
5．用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是( ) A．四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同 B．四种色素随滤液在滤纸条上扩散速度不同 C．四种色素随滤液在滤纸上渗透速度不同 D．四种色素随层析液在滤纸上渗透速度不同 【解析】 由于四种色素在层析液中的溶解度不同，造成其扩散速度 不同。溶解度最大的是胡萝卜素，它扩散的距离最远，其次是叶黄素， 而叶绿素的溶解度小，所以叶绿素a和叶绿素b扩散分别在第三条和最后 一条两条色素带上。 【答案】 A
3．(广州调研)提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确的操作顺序应该 是( )
A．进行纸层析——制取滤液——在滤纸条上画线——将实验材料研磨 B．制取滤液——进行纸层析——在滤纸条上画线——取滤液——再画线 C．将实验材料剪碎、研磨——在滤纸条上画线——制取滤液——进行纸层析 D．将实验材料剪碎、研磨——制取滤液——在滤纸条上画线——进行纸层析 【解析】 首先应是提取色素，排除A项。制备滤液时，需要先将实验材 料剪碎、研磨，故答案为D。 【答案】 D
2．实验流程
3．实验拓展 (1)利用色素等能溶解在有机溶剂中的特点可以解决以下问题：
①利用无水乙醇或汽油洗去衣物上被绿叶污染的斑点。 ②用无水乙醇或汽油洗去衣物上的油污。 ③利用有机溶剂提取花生等油料作物中的脂肪。 (2)用毛细吸管画滤液细线，往往不直，也不细，实践证明用细线取代毛细 吸管效果极佳。操作如下图： ①用细线蘸取少量滤液如图(甲)。 ②用湿线印出滤液细线如图(乙)。 ③干燥后重印2～3次(干燥方法：用电吹风 机)。