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1、1绿色植物光合作用与呼吸作用的相关计算松江一中 赵金萍教学目标：1、知识与技能：概述绿色植物光合作用与呼吸作用的关系、测量光合作用的指标以及它们之间的关系。2、过程与方法：(1) 通过解析有关绿色植物光合作用与呼吸作用的练习题，一方面学会解析题目的方法，另一方面理解绿色植物光合作用与呼吸作用的关系，并能总结出测量光合作用的指标以及它们之间的关系。(2) 运用所学绿色植物光合作用与呼吸作用的知识解析实际生活中的自然现象。3、情感态度与价值观：（1） 、通过小组比赛的形式激发学习研究的热情，逐步形成锲而不舍、探索创新的学习态度，促进自身的可持续发展。（2）增强关注自然、关注生活、热爱生活的积极的生
2、活态度。（3）采用小组合作的学习方式，在合作交流中获得知识、促进理解、提高能力，潜移默化地培养学生正确的价值观和人生观。教学重点：测量光合作用的指标以及它们之间的关系。教学难点：运用测量光合作用的指标以及它们之间的关系解析练习题。教学过程：课前准备：比赛：每个学习小组解析两道有关绿色植物光合作用与呼吸作用的练习题。导入：多媒体演示：新疆素有“瓜果之乡”的美称。在民间流传着一首优美的“顺口溜”，对新疆不同地区的不同瓜果加以概括。 2吐鲁番葡萄哈密的瓜 叶城的石榴人人夸， 库尔勒的香梨甲天下， 伊犁苹果顶呱呱， 阿图什的无花果名声大， 下野地的西瓜甜又沙， 喀什樱桃赛珍珠， 伽师甜瓜甜掉牙， 和田
3、的薄皮核桃不用敲， 库车白杏味最佳。 一年四季有瓜果， 来到新疆不想家。【学生活动：】讨论为什么新疆的水果比其他内地地区的水果含糖等有机物多？【教师：】吐鲁番地区属于高纬度地区，日照时间比内地地区长，光合作用时间长；吐鲁番地区属于沙漠性气候，日夜温差大，有利有机物质的积累。通过这节课的学习我们会有更全面的认识。【学生活动：】每组汇报练习题的答案【教师：】公布答案例 1：参考答案：（1）3 （2）4 （3）7.03例 2：60 mg【学生活动：】由做错的或对的讲讲解题步骤。【教师：】引导学生分析错题原因。【学生活动：】谈谈解析这两道题目的关键。【教师：】关键一：绿色植物光合作用与呼吸作用的关系【
4、学生活动：】讨论总结【教师：】绿色植物光合作用与呼吸作用的关系：绿色植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，光合作用进行的必要条件是有光，呼吸作用则时刻进行与光无关。【学生活动：】分析下图，植物体中光合作用与呼吸作用的关系【教师：】光合作用等于呼吸作用，植物不从大气中吸收CO2 也不释放 O2 到大气中。3光合作用小于呼吸作用，植物从大气中吸收 O2 且释放 CO2 到大气中光合作用大 于呼吸作用，植物从大气中吸收CO2 且释放 O2 到大气中【教师：】关键二：测量光合作用的指标：【学生活动：】讨论总结测量光合作用的指标【教师：】通常有三个：CO 2吸收量、O 2释放量、有机物的积累量。【教师：】
5、关键三：已知条件中的测量值是净产量还是总产量，二者的关系。【学生活动：】讨论总结【教师：】测量值（净产量） = 实际值（总产量）呼吸作用消耗值解析题目：例 1 将某种绿色植物的叶片,放在特定的实验装置中。研究在 10、20的温度下,分别置于 5000 勒克斯、20000 勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如图所示。 (1)该叶片的呼吸速率在 20下是 10下的 倍。(2)该叶片在 10、5000 勒克斯的光照条件下,每小时光合作用所产生的氧气量是 mg。(3)该叶片在 20、20000 勒克斯的光照条件下,如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖，每小时产生的葡萄糖为 mg。解析：41
6、、要弄清题干中告诉我们的信息是什么？要抓住所示气体量变化量为实际测得的，即“植物从外界吸收的氧气量是净产量，而不是植物实际的产生量”是关键。2、需要解决的问题是什么？每小时光合作用所产生的氧气量和每小时产生的葡萄糖是实际产生量还是净产量（均为实际产量） 。（1）黑暗时因只进行呼吸作用，因此测得的氧气吸收量就是它实际消耗的 O2量，在 200C 时呼吸速率：1.5mg，在 100C 时呼吸速率： 0.5mg，因此该叶片的呼吸速率在 200C 时是 100C 时的 3 倍；（2）光照时测得的 O2 释放量则是释放到外界的，是净产量。 光合作用实际产生的氧气量=测得的+ 自身呼吸消耗的=释放的 O2
7、 量 3.5 mg（净产量）+ 呼吸消耗 0.5mg=4mg（3）光合作用实际产生的氧气量=测得的+ 自身呼吸消耗的=释放的 O2 量 6 mg（净产量）+ 呼吸消耗 1.5mg=7.5mg根据反应式，设产生葡萄糖为 X，则6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+ 6H2O 180 192X 7.5X = 180 7.5 192=7.03 mg参考答案：（1）3 （2）4 （3）7.03例 2 在 25，有氧条件下，某植物在黑暗中，每小时产生 CO2为 44mg，给予充足光照后，每小时吸收 44mgCO2，则该植物每小时实际合成的 C6H12O6的量为 mg。解析：教师：首先，该植物在黑
8、暗中产生的 CO2 来自有氧呼吸，因此测得的产生的CO2 就是呼吸作用实际消耗量。其次，该植物每小时向外界吸收 CO244mg 为测量值，即为光合作用净产量。它们之间的关系并以量化的形式表达出来。5光合作用实际消耗的 CO2 量=测得的+ 自身呼吸产生的= CO2 吸收量 44 mg（净产量）+ 呼吸产生CO244mg=88mg据光合作用反应方程式：6CO2+12H2O C6H12O6 +6O2+6 H2O264 18088 X X =88180264则该植物每小时实际合成 C6H12O6 为 60 mg。教师小节：其中 A1、A2、A3 这三项可以按 1：6：6 的摩尔比计算；B1、B2、B
9、3；C1、C2、 C3 也可以按 1：6：6 的摩尔比计算。呼吸作用葡萄糖消耗量亦可由黑暗中测得的氧气消耗量（减少量）或 CO2释放量 （增加量）通过呼吸作用总反应式求出。C6H12O6+6O2+ 6H2O 6CO2+12H2O+能量例 3:有一位科学家做了这样一个实验，将 10g 叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别测定其光合作用中 CO2的吸收量和呼吸作用中 CO2的释放量，图 A 曲线表示：分别在 15和 30条件下，测定叶绿体在不同光照和不同温度条件下每小时 CO2的吸收量；图 B 曲线表示：在不同温度条件下测得的线粒体呼吸作用每小时 CO2的释放量。请仔细分析后回答下
10、列问题：6(1)在温度为 30，光照为 8000 勒克斯的条件下，离体叶绿体的光合作用强度为_ gh/10g；在温度为 15，光照为 8000 勒克斯时，离体叶绿体的光合作用强度为_ g/h/10g。在光照强度相同，温度不同的的条件下，光合作用强度不同，是因为受光合作用的_过程的限制。(2)离体线粒体在温度为 15和 30时的呼吸作用强度分别为_ gh/10g 和_ gh/10g。(3)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在 30条件下的叶肉细胞内既不吸收 CO2也不释放 CO2的光照强度为_勒克斯，此时光合作用正好补偿呼吸作用的消耗，呼吸作用所释放出的 CO2正好用于_。
11、(4)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在温度为 30，光照强度为 8000 勒克斯时，光照 10h，然后转入无光条件下，温度也为 30时，10 克叶肉组织一昼夜能积累葡萄糖_ g。如果黑暗条件下的温度平均为 15，则 10 克叶肉组织积累葡萄糖_ g。 （比赛看看谁的解题方法多）(5)根据第(4)小题计算的结果，解释种在新疆吐鲁番的哈密瓜比种在江苏的品质要好的原因是_。解析 读懂曲线，本题目所设条件叶绿体与线粒体已分离，在测定叶绿体的光合作用时不存在呼吸作用的影响。所以光合作用和呼吸作用速率（或强度）只要直接读取曲线中的有关数据就可以了。 第(3)小题所设条件是叶肉细胞
12、，内有叶绿体和线粒体，在光下既进行光合作用又进行呼吸作用，光合作用释放的 O2有一部分被呼吸作用消耗掉，呼吸作用释放的 CO2被光合作用吸收掉。当光合作用吸收的 CO2与呼吸作用释放的CO2量相等时的光照强度称为光补偿点。在图 B 曲线中查出在 30时每小时产生 CO2量为 15 g，在图 A 中查出在 30时的每小时吸收 CO215 g 时的光 照强度为 1500 勒克斯。第(4)小题可以通过以下几种方法来计算：解法一：先通过光合作用反应式，算出 10g 叶肉细胞在 30、8000 勒克斯光照条件下光合作用 10h 葡萄糖的总生成量。 6CO2 + 12H2O C6H12O6+ 6O2 +
13、6H2O 7264 1808 g10=80 g XX = 80 180 264=54.55 g再通过呼吸作用反应式计算出一昼夜所消耗的葡萄糖量。C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量180 644=264X 36X =18036264=24.55最后计算出一昼夜能积累葡萄糖：54.5524.55=30 g解法二：先通过光合作用反应式，根据 10g 叶肉细胞在 30、8000 勒克斯光照条件下光合作用 10hCO2的净吸收量计算出葡萄糖的净产量。6CO2 + 12H2O C6H12O6+6 O2 + 6H2O 264 18065 g XX = 65 180
14、264=44.32 g再通过呼吸作用反应式计算出无光条件下 14h 所消耗的葡萄糖量。 （在 30t 条件下 14h 的呼吸作用消耗为 15 g14=21 g。 ）C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量180 264X 21X =18021264=14.32最后计算出一昼夜能积累葡萄糖：44.3214.32=30 g解法三：过光合作用反应式，由叶肉细胞一昼夜 CO2的净吸收量直接计算出。根据题意，CO 2的净吸收量=叶肉细胞一昼夜在光下的总吸收量（8 g10=80 g）减去一昼夜呼吸的总释放量（1.5 g24 = 36 g） =44 g6CO2 + 12H2O C6H12O6+ 6O2 + 6H2O 264 18044 g XX = 44 180
