《2018-2019学年高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源—光与光合作用 第2课时 光合作用的探究历程、光合作用的过程优质新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源—光与光合作用 第2课时 光合作用的探究历程、光合作用的过程优质新人教版必修1（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 光合作用的探究历程、光合作用 的过程 【教学目标】 1.遵循科学家的探索思路,能让学生总结出光合作用的探究历程,认同光合 作用的发现过程是不断探索的发现过程,并认同探索过程中开展合作的必 要性。科学思维、科学探究 2.通过分析光合作用的过程,使学生掌握光合作用光反应与暗反应的联系 与区别;通过分析光合作用过程中的物质变化和能量变化过程,使学生形 成物质与能量观。生命观念、科学思维 形成学科核心素养 凝练素养 自主学习 自主学习 读教材学基础 一、光合作用的概念 请仔细阅读教材第101页第一自然段,完成下面的问题。 1.场所:绿色植物的 。 2.物质转化:CO2和H2O 有机物+ 。
2、3.能量转化: 储存在有机物中的能量。 4.实质:合成有机物、储存能量。 叶绿体 O2 光能 二、光合作用的探究历程 请仔细阅读教材第101102页“光合作用的探究历程”,完成下面的问题。 1.普利斯特利的实验 (1)实验过程及现象 密闭玻璃罩+绿色植物+ (2)实验结论:植物可以更新 。 空气 (3)实验的不足之处: 缺少 ,实验结果说服力不强,应将点燃的蜡烛和小鼠分别 单独置于玻璃罩内,作为 。 没有认识到 在植物更新空气中的作用,而将空气的更新归因于 植物的生长。 由于当时科学发展水平的限制,没有明确植物更新气体的成分。 2.英格豪斯的实验 (1)500多次植物更新空气的实验。 (2)实
3、验结论:植物只有绿叶在 下,才能更新污浊的空气。 (3)实验的不足之处:没有阐明植物吸收和释放气体的本质。 空白对照 空白对照 光 阳光照射 3.梅耶实验 根据能量转化和守恒定律明确指出,植物进行光合作用把 能转换成 能储存起来。 4.萨克斯的实验 (1)实验过程及现象 黑暗中饥饿处理的绿叶 光 化学 (2)实验分析 设置了自身对照,自变量为 ,因变量是叶片颜色变化。 实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养物质消耗掉,增强了实验的 说服力。 本实验除证明了光合作用的产物有 外,还证明了 是光合作 用的必要条件。 光照 淀粉光 5.鲁宾和卡门的实验 (1)实验过程及结论: (2)实验分析:设置了
4、对照实验,自变量是标记物质(O和C18O2),因变量是 。 6.卡尔文实验 (1)实验过程:用 标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测 其放射性。 (2)实验结论:探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径, 即 循环。 O2的放射性 14C 卡尔文 判断 (1)叶绿体是光合作用的唯一场所。( ) (2)萨克斯通过实验证明了光合作用的产物除了氧气外还有淀粉。( ) (3)鲁宾和卡门证明了光合作用产生的O2来自H2O。( ) (4)光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的“O”。( ) 三、光合作用的过程 请仔细阅读教材第103104页“光合作用的过程”,完成下面的问题。
5、 1.光合作用过程图解 2.光反应和暗反应过程的比较 类囊体 基质 4H+O2 C5 (CH2O) ATP中活跃的化学能 稳定的化学能 还原剂 3.光合作用反应式: 。 思考 结合光合作用过程分析,你认为早晨锻炼好还是傍晚锻炼好? 提示:傍晚锻炼好。因为植物在白天进行光合作用,吸收CO2产生O2;晚上 只进行细胞呼吸,吸收O2释放CO2,所以傍晚时空气中O2含量比早晨多。 CO2+H2O (CH2O)+O2 凝练素养 解疑难提能力 答案:C 【题组演练】 1.下列关于光合作用的探究历程的叙述,不正确的是( ) A.德国植物学家萨克斯的实验证明了叶绿体在光下合成淀粉的同时释放出O2 B.恩格尔曼
6、以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验,得出氧气是由叶绿体释放出 来的结论 C.梅耶根据能量转化和守恒定律,指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学 能储存起来 D.鲁宾和卡门利用同位素标记法,证明光合作用释放的O2来自水 解析:萨克斯将叶片在暗处放置几小时,然后一半遮光、一半曝光处理,一段时间 后用碘蒸气处理叶片,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半没有颜色变化,从而得 出光是光合作用的必要条件且光合作用的产物中有淀粉。 A 2.下图表示德国科学家萨克斯的实验,叶片光照24 h后,经脱色并用碘液处 理,结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色,而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本 实验证明( ) 光合作用需要二氧化
7、碳 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用放出氧气 光合作用产生淀粉 A.B.C.D. 解析:光照一段时间,叶片裸露的部分进行光合作用,脱色后用碘液处理变 蓝,说明有淀粉生成;有锡箔覆盖的位置因无光照,不能进行光合作用,未产 生淀粉,用碘液处理不变蓝,说明光合作用需要光,没有光就不能进行光合 作用。 C 主题二 光合作用的过程分析 教师参考 问题引领: 1.光合作用过程中,各种元素的转移途径是怎样的? 2.当光照、CO2浓度变化时对植物体内的C3、C5等含量的变化是怎样的? 1.光合作用过程中元素转移途径 2.光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、C6H12O6相对 含
8、量的影响 当外界因素中光照强弱、CO2浓度骤然变化时,短时间内将直接影响光合 作用过程中C3、C5、H、ATP及C6H12O6合成量,进而影响叶肉细胞中 这些物质的相对含量,它们的关系归纳如下: 条件C3C5H和ATPC6H12O6 CO2供应应不变变,增加光照减少增加增加增加 CO2供应应不变变,停止光照增加减少减少或没有减少或没有 停止CO2供应应,光照不变变减少增加增加减少 【典例2】 如图1表示光合作用部分过程的图解,图2表示改变光照后,与光 合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。根据图回答: (1)图1中A表示的物质是 ,它由 产生,其作用主要 是 。 (2)图1中ATP形成所需
9、的能量最终来自 。若用放射性同位素标 记14CO2,则14C最终进入的物质是 。 (3)图2中曲线a表示的化合物是 ,在无光照时,其含量迅速上升的 原因是 。 (4)曲线b表示的化合物是 ,在无光照时,其含量下降的原因是 。 答案:(1)H 水在光下分解 用于C3的还原 (2)太阳光能 (CH2O) (3)C3 CO2与C5结合形成C3和C3不能被还原 (4)C5 C5与CO2结合形成C3,且C3不能被还原为C5 备选例题 在适宜反应条件下,用较低光照强度的白光照射离体的新鲜叶绿体一段时 间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬 间发生变化的物质,组合正确的是( ) A
10、.红光,ATP下降B.红光,未被还原的C3上升 C.绿光,H下降D.绿光,C5上升 解析:叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,若在较低光照强度下由白 光突然改用光照强度与白光相同的红光照射,则光反应增强,ATP含量增 加,未被还原的C3减少;若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光照 射,则光反应减弱,H和ATP减少,短时间内暗反应依然进行,故H减少,C3 被还原成C5的量减少。 C 【题组演练】 1.如图表示菠菜叶光合作用的一个阶段。下列各项叙述正确的是( ) A.该阶段的化学反应在叶绿体类囊体薄膜上进行 B.C3生成(CH2O)需要H、ATP和多种酶 C.提高温度一定能促进(CH2O)的生
11、成 D.无光条件有利于暗反应进行 解析:图示表示植物光合作用暗反应阶段,该过程在叶绿体基质中进行;若 图示是在最适温度条件下进行的,提高温度则会降低酶的活性,进而影响 (CH2O)的生成;无光条件下,光反应不能进行,不能为暗反应提供H和 ATP,不利于暗反应的进行。 B 2.如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程,其中表示相关阶段,A、 B表示两种气体物质,下列说法错误的是( ) A.阶段表示光反应,阶段的场所是叶绿体基质 B.物质A表示O2,物质B表示CO2 C.阶段能将活跃的化学能转变成稳定的化学能 D.阶段的两个阶段都需要消耗阶段产生的H和ATP 解析:由题图可知,阶段分别表示光反应和暗反
12、应,反应场所分别是类 囊体薄膜和叶绿体基质。物质A、B分别表示O2和CO2。光反应能将光 能转换成活跃的化学能储存在ATP中,暗反应能将活跃的化学能转变成稳 定的化学能储存在葡萄糖中。阶段包括CO2的固定和C3的还原两个过 程,其中CO2的固定不需要消耗阶段产生的H和ATP。 D 3.将植物栽培在光照、温度适宜和CO2充足的条件下。如果将环境中 CO2含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞内的C3、C5和ATP含量的变化 情况依次是( ) A.上升;下降;上升 B.下降;上升;下降 C.下降;上升;上升 D.上升;下降;下降 解析:突然降低CO2气体的浓度,则CO2固定过程减弱C3的生成减少,而原 有的C3在光反应产生的ATP和H的作用下,继续被还原为C5和糖类,因此 叶绿体中C3化合物减少,C5化合物增多,由于短时间内ATP的消耗量减少, 生成量基本不变,因此ATP的含量上升。 C 形成学科核心素养 (二)学科核心素养 1.生命观念:形成光合作用过程中的物质与能量观。 2.科学思维:运用归纳与概括的方法,总结光合作用的概念,掌握光反应与 暗反应的区别与联系。 (三)网络构建 请尝试构建本课时知识网络。
