1 w 教学目标教学目标w 1 1 说出绿叶中色素的种类和作用；说出绿叶中色素的种类和作用；w 2 2 说出叶绿体的结构和功能；说出叶绿体的结构和功能；w 3 3 说明光合作用以及对它的认识过程；说明光合作用以及对它的认识过程；w 4 4 尝试探究影响光合作用强度的环境尝试探究影响光合作用强度的环境因素；因素；w 5 5 说出光合作用原理的应用；说出光合作用原理的应用；w 6 6 简述化能合成作用简述化能合成作用2 w 教学重点教学重点w 1 1 绿叶中色素的种类和作用；绿叶中色素的种类和作用；w 2 2 光合作用的发现及研究历史；光合作用的发现及研究历史；w 3 3 光合作用的光反应、暗反应过程及相互光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；关系；w 4 4 影响光合作用强度的环境因素；影响光合作用强度的环境因素；w 教学难点教学难点w 1 1 光反应和暗反应的过程；光反应和暗反应的过程；w 2 2 探究影响光合作用强度的环境因素；探究影响光合作用强度的环境因素；3 自学指导（一）自学指导（一）w时间：时间：1010分钟分钟w内容：教材内容：教材P97---P100P97---P100《《捕获光能的色素捕获光能的色素和结构和结构》》w填写学案填写学案4 韭黄韭黄韭菜韭菜缺少叶绿素缺少叶绿素在植物绿叶中是不是只有叶绿素呢？在植物绿叶中是不是只有叶绿素呢？5 提取和分离叶绿体中的色素提取和分离叶绿体中的色素实验原理：实验原理： 1.1.提取：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂提取：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如无水乙醇中，如无水乙醇、丙酮等。
所以可以用无水丙酮等所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素乙醇提取叶绿体中的色素2.2.分离：绿叶中的色素不止一种，它们都能溶分离：绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中然而，它们在层析液中的解在层析液中然而，它们在层析液中的溶溶解度不同解度不同溶解度高的随层析液在滤纸上扩溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢，因而可用纸层析法进行散得快；反之则慢，因而可用纸层析法进行分离6 步步骤骤：剪碎：剪碎——加加药品品——研磨研磨——过滤7 w制备滤纸条：长制备滤纸条：长6cm 宽宽1cm 剪去一端的两角剪去一端的两角在距离剪角一端在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条线处用铅笔画一条线8 w画滤液细线：画滤液细线：细、细、直、齐、色浓直、齐、色浓 用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤液干燥后再画均匀地画，待滤液干燥后再画2—3次9 w分离色素：分离色素：3ml层析液，将滤纸条有滤液细层析液，将滤纸条有滤液细线的一端朝下，略微倾斜靠着烧杯内壁，轻线的一端朝下，略微倾斜靠着烧杯内壁，轻轻插入层析液，用培养皿盖盖上烧杯。
轻插入层析液，用培养皿盖盖上烧杯10 w分离色素分离色素11 ★ ★ 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢慢层析液层析液滤液细线12 捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素ａ叶绿素ａ叶绿素ｂ叶绿素ｂ13 叶绿素中的吸收光谱叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a14 课后习题课后习题1 1 、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（ ） A. A. 肥嫩多汁的叶片肥嫩多汁的叶片 B. B. 革质叶片革质叶片 C. C. 刚刚长出来的小嫩叶刚刚长出来的小嫩叶 D. D. 鲜嫩，颜色浓绿的叶片鲜嫩，颜色浓绿的叶片 2 2 、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（ ）。
A. A. 色素提取液中的不同色素已经分层色素提取液中的不同色素已经分层 B. B. 阳光的照射使各种色素能彼此分开阳光的照射使各种色素能彼此分开 C. C. 色素在层析液中的溶解度不同色素在层析液中的溶解度不同 D. D. 丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同 3 3 、在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是、在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（（ ） A. A. 防止叶绿素被破坏防止叶绿素被破坏 B. B. 使叶片充分研磨使叶片充分研磨 C. C. 使各种色素充分溶解在无水乙醇中使各种色素充分溶解在无水乙醇中D. D. 使叶绿素溶解在无水乙醇中使叶绿素溶解在无水乙醇中 4 4 、下列关于、下列关于 “ “ 绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离 ” ” 的实验描述中，不属于实的实验描述中，不属于实验要求的是（验要求的是（ ）。
A. A. 提取高等植物叶绿体中的色素提取高等植物叶绿体中的色素 B. B. 用纸层析法分离色素用纸层析法分离色素 C. C. 了解各种色素的吸收光谱了解各种色素的吸收光谱 D. D. 验证叶绿体中所含色素的种类验证叶绿体中所含色素的种类 D DC CC CC CC15 5 5 、在进行、在进行 “ “ 绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离 ” ” 的实验时，不能的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（让层析液没及滤液细线的原因是（ ） A. A. 滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 B. B. 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C. C. 色素会溶解在层析液中而使结果不明显色素会溶解在层析液中而使结果不明显 D. D. 滤纸条上的几种色素会混合起来滤纸条上的几种色素会混合起来 6 6 、提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确的操作顺序应该、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（是（ ）。
A. A. 进行纸层析进行纸层析 —— —— 制取滤液制取滤液 —— —— 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 ——— — 将实验材料研磨将实验材料研磨 B. B. 制取滤液制取滤液 —— —— 进行纸层析进行纸层析 —— —— 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 —— —— 取滤液取滤液 —— —— 再画线再画线 C. C. 将实验材料剪碎、研磨将实验材料剪碎、研磨 —— —— 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 —— —— 制制取滤液取滤液 —— —— 进行纸层析进行纸层析 D. D. 将实验材料剪碎、研磨将实验材料剪碎、研磨 —— —— 制取滤液制取滤液 —— —— 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 —— —— 进行纸层析进行纸层析 C CD D 16 叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收________蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光光合色素的作用：吸收、传递、转化光能光合色素的作用：吸收、传递、转化光能 根据物理知识，什么颜色的物体透过（反射）根据物理知识，什么颜色的物体透过（反射）什么颜色的光，吸收其他颜色的光，白色物体反什么颜色的光，吸收其他颜色的光，白色物体反射各种色光，黑色物体吸收各种色光。
射各种色光，黑色物体吸收各种色光17 1817年年 两位法国科学家首次从植两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况素在植物细胞中的分布情况 1865年年 德国植物学家萨克斯研究德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体人们称之为叶绿体18 叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图叶绿体的结构叶绿体的结构19 捕获光能的结构捕获光能的结构色素 色素 酶酶 分布：分布：主要分布在绿色植物的主要分布在绿色植物的叶肉细胞叶肉细胞 形态：形态：一般呈扁平的椭球形或一般呈扁平的椭球形或球形球形 功能：功能：光合作用的场所光合作用的场所 结构：结构： 外膜外膜内膜内膜基粒基粒由两个以上的类囊体堆由两个以上的类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上叠而成，类囊体薄膜上含色素和酶含色素和酶基基质质含多种光合作用所必需含多种光合作用所必需的酶的酶透明，有利于光线的透过透明，有利于光线的透过20 1880年，美国科学家恩格尔曼年，美国科学家恩格尔曼黑黑暗暗处处用用极极细细光光束束照照射射暴暴露露在在光光下下21 水绵水绵+好氧细菌好氧细菌黑暗黑暗无空气无空气极细光束照射极细光束照射 好氧细菌集好氧细菌集中在叶绿体被光束照射的部位中在叶绿体被光束照射的部位完全暴露光下完全暴露光下 好氧细菌分好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位布于叶绿体所有受光部位 v实验过程1、氧气是叶绿体释放出来的、氧气是叶绿体释放出来的2、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所v实验结论v实验的巧妙之处1 选用水绵：具有细而长的叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中。
选用水绵：具有细而长的叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中2 先放在黑暗无空气的环境中：排除环境中光和氧气的影响先放在黑暗无空气的环境中：排除环境中光和氧气的影响3 极细的光束照射、好氧细菌检测：迅速准确地判断出释放氧气的部位极细的光束照射、好氧细菌检测：迅速准确地判断出释放氧气的部位4 黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起的黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起的5 设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了实验结果设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了实验结果22 含叶绿体的真核细胞含叶绿体的真核细胞能进行光合作用，能进行光合作用，含有光合色素的原核生物含有光合色素的原核生物也能进行光合作用也能进行光合作用例如：除绿色植物外，含叶绿体的非绿色植物例如：除绿色植物外，含叶绿体的非绿色植物如褐藻（海带等）、红藻（紫菜等）等，不含如褐藻（海带等）、红藻（紫菜等）等，不含叶绿体的原核生物蓝藻、某些细菌（如绿硫细叶绿体的原核生物蓝藻、某些细菌（如绿硫细菌、紫硫细菌）也能进行光合作用但绿硫细菌、紫硫细菌）也能进行光合作用但绿硫细菌、紫硫细菌等进行光合作用不放氧气。
菌、紫硫细菌等进行光合作用不放氧气23 光合作用是生物界获得能量、光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径食物和氧气的根本途径 全球全球4040个国家个国家粮食短缺粮食短缺非洲饥饿的孩子们等待着联合国的救济粮非洲饥饿的孩子们等待着联合国的救济粮 24 依赖 光合作用人类面临人类面临四大问题四大问题人口急增人口急增 粮食短缺粮食短缺 能源匮乏能源匮乏 环境污染环境污染 关注世界粮食日关注世界粮食日 关注并拯救饥饿的孩子关注并拯救饥饿的孩子呼吁！呼吁！25 什么是光合作用？什么是光合作用？光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶叶绿体绿体，利用，利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机有机物物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程 车间车间动力动力产物产物原料原料26 基质基质光合作用光合作用叶绿体是进行叶绿体是进行的场所外膜外膜内膜内膜类囊体膜类囊体膜基粒基粒①①②②④④.③③⑤⑤色素色素酶酶1.下列标号各代表：下列标号各代表：①① ②② ③③ ④④ ⑤⑤2.在在④④上分布有光合作用所需的上分布有光合作用所需的 和和 ，在，在⑤⑤中也分布有光中也分布有光合作用所需的合作用所需的 。
酶酶27 28 2000多年前多年前亚里士多德亚里士多德(Aristotle)v问题：问题：植物生长所需的物质来自何处？植物生长所需的物质来自何处？认为认为：：构成植物构成植物 体的原料是土壤体的原料是土壤 植物增加的重量植物增加的重量=土壤减少的重量土壤减少的重量29 五年后五年后16481648年比利时海尔蒙特的实验年比利时海尔蒙特的实验柳树增重柳树增重80kg土壤只减少土壤只减少0.06kg结论：植物增重主要来自水分结论：植物增重主要来自水分30 一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后17711771年英国普利斯特利实验年英国普利斯特利实验31 普普利利斯斯特特利利实实验验结论结论：植物可以更新空气植物可以更新空气32 1779年，荷兰年，荷兰 英格豪斯的实验英格豪斯的实验实验重复了实验重复了500500多多次次结论：只有在光照下只有绿叶才可以更新空气结论：只有在光照下只有绿叶才可以更新空气B组组A组组33 17851785年，发现了空气的组年，发现了空气的组成，科学家在明确绿叶在光下成，科学家在明确绿叶在光下放出放出的气体是的气体是氧气氧气，，吸收吸收的是的是二氧化碳二氧化碳34 18451845年年，德国的科学家，德国的科学家梅耶梅耶指指出：植物光合作用时，把出：植物光合作用时，把光能转换光能转换成化成化学能储存成化成化学能储存起来起来。
依据：依据：能量转换和守恒定律能量转换和守恒定律35 一一半半曝曝光光，，一一半半遮遮光光在在暗暗处处放放置置几几小小的的叶叶片片18641864年萨克斯的实验年萨克斯的实验暗处理暗处理光照光照酒精酒精脱色脱色碘蒸汽处理碘蒸汽处理结论结论：绿色叶片光合作用产生淀粉绿色叶片光合作用产生淀粉36 同位素可用于追踪物质的运行和变化规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，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做同位素标记法37 •同位素标记法研究同位素标记法研究C18O2 CO2H2OH218O光照下的光照下的球藻悬液球藻悬液O218O2AB同位素同位素18O标记标记H2O和和CO2H2 18O和和C18O2结论：光合作用释放的氧来自水结论：光合作用释放的氧来自水• 光合作用释放的光合作用释放的O2到底是来自到底是来自H2O ，还是还是CO238 2020世纪４世纪４0 0年代年代, ,美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文( CH2 O)14CO214 碳的同位素碳的同位素 C 标记标记CO214CO214CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环卡尔文循环。
39 光合作用的原料，产物，场所和条件是光合作用的原料，产物，场所和条件是什么？你能用一个反应式表示出来吗什么？你能用一个反应式表示出来吗?光能光能CO2+H2O叶绿体叶绿体（（CH2O））+O240 一、光合作用的过程一、光合作用的过程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据: :反应过程反应过程是是否需要光能否需要光能41 H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ＋＋ADPATP1.光反应阶段光反应阶段酶酶光光色素色素叶绿体内的类囊体薄膜上叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：水的光解：H2O [H] + O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADP＋＋Pi ＋能量（＋能量（光能光能）） ATP酶酶条件条件 ：：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中[H]42 CO2 2糖类糖类 五碳化合物五碳化合物 C5 蛋白质蛋白质脂质脂质CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原 基质基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ＋＋ADPATP[H]43 CO2 2糖类糖类 五碳化合物五碳化合物 C5 蛋白质蛋白质脂质脂质CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原 基质基质多种酶多种酶[H]ATP2.暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2＋＋C5 2C3酶酶C C3 3的还原：的还原：ATP[H] 、、ADP+Pi条件：条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：叶绿体的基质中叶绿体的基质中多种酶、多种酶、 ATP中活跃的化学能中活跃的化学能转变为糖类等转变为糖类等 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能2C3 (CH2O)酶酶糖类糖类[H] 、、ATP44 整个光合作用过程中的物质整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？变化和能量变化分别是什么？物质变化：物质变化：无机物无机物能量变化：能量变化： 光能光能转变转变转变转变光合作用的实质：光合作用的实质：有机物有机物糖类等有机物中的糖类等有机物中的化学能化学能45 叶绿体叶绿体中的色中的色素素光合作用的过程光合作用的过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能[H]供氢供氢O2 固固 定定还还 原原多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)[氨基酸氨基酸,脂肪脂肪]酶酶46 光反应光反应暗反应暗反应酶酶酶色素色素 酶酶联联 系系能量变化能量变化 物质变化物质变化场所场所条条件件光光暗暗 反反 应应 光光 反反 应应过程过程项目项目需要光需要光 色素、酶色素、酶不需要光不需要光 酶酶类囊体膜上类囊体膜上基质中基质中水的光解；水的光解；ATP的合成的合成CO2的固定；的固定；C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应光反应 为为 暗反应暗反应 提供提供 [H ] 和和ATP，，暗反应暗反应 为为 光反应光反应 提供提供 ADP 和和Pi 。
47 48 光能光能CO2+H2O叶绿体叶绿体（（CH2O））+O2光合作用强度表示方法光合作用强度表示方法1、单位时间内光合作用产生有机物的量、单位时间内光合作用产生有机物的量2、单位时间内光合作用吸收、单位时间内光合作用吸收CO2的量的量3、单位时间内光合作用放出、单位时间内光合作用放出O2的量的量49 化能合成作用化能合成作用•细菌利用体外环境中的某些无机物氧化细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用成作用叫化能合成作用•除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物50 化能合成作用•2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量6CO2+6H2O (CH20)+6O2硝化细菌的化能合成作用硝化细菌的化能合成作用51 AB光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收COCO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点•应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。
应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点 ：： 阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物>释释释释放放放放COCO2 21.影响光合作用效率的因素影响光合作用效率的因素—光照强度光照强度52 。