5.4 光合作用的原理与应用（第4课时）导学案-（新教材）2019新人教版高中生物必修一.doc

1、监利中学高一生物导学案第 5 章第 4 节 光合作用与能量转化 04班级姓名学习目标核心素养1.探究环境因素对光合作用的影响。(重点)2.理解光合作用原理在生产实践中的应用。 (重点)1.通过对光照强度、温度和 CO2浓度对光合作用的影响的学习，养成分析与综合的科学思维方式。2.通过探究环境因素对光合作用影响的实验，提高制定并实施实验方案的科学探究能力。3.通过对光合作用原理的应用，提高解决生产和生活问题的担当和能力。【预习案】【预习案】一、光合作用原理的应用1光合作用强度(1)概念：植物在内通过光合作用制造的数量。(2)表示方法：用一定时间内消耗或生成的数量来定量表示。(3)影响因素光合作用

2、的原料影响 CO2供应的因素：环境中和叶片开闭情况等。动力。场所。影响叶绿体的形成和结构的因素：和病虫害。酶：影响酶活性的因素，如。2.探究光照强弱对光合作用强度的影响(1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中，光照下叶片进行光合作用产生，充满细胞间隙，叶片又会。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片的数量越多。(2)实验流程打出圆形小叶片：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径为 0.6 cm)圆形小叶片 30 片抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、圆形小叶片)抽出叶片内气体，重复 23 次圆形小叶片沉到水底：将抽出内部气体的圆形小叶片放入处盛有清水的烧杯中，圆形小叶片全部沉到水底强、中

3、、弱三种光照处理：取 3 只小烧杯，分别倒入富含的清水，各放入 10 片圆形小叶片，用三种光照分别照射观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量(3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增加，光合作用强度。探究探究案案 011实验中准备好的小圆形叶片为什么放入黑暗处盛有清水的烧杯中？2实验中小圆形叶片下沉在烧杯底部的原因是什么？光照后小圆形叶片为什么会上升？3实验装置分析(1)自变量的设置：是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的来调节光照强度的大小。(2)中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。(3

4、)因变量是，可通过观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的或者是浮起相同数量的叶片所用的来衡量光合作用的强弱。4实验结果及结论(1)实验结果项目小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量烧杯甲10 片20 mL强烧杯乙10 片20 mL中烧杯丙10 片20 mL弱(2)实验结论:在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也(小圆形叶片中产生的 O2多，浮起的多)。二.影响光合作用因素的曲线分析1光照强度(1)原理：光照强度通过影响植物的反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速度，产生的增多，使暗反应中加快，从而使光合作用产物增加。(2)曲线分析A 点：光照强度为，只进行。AB

5、 段：随光照强度增强，光合作用强度逐渐，CO2释放量逐渐。B 点：为，细胞呼吸释放的 CO2全部用于光合作用，即等于。BC 段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断，到 C 点后。D 点：为，限制 D 点以后光合作用强度不再增加的内部因素是：光合色素含量、的数量和活性；外部因素是 CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。(3)应用：温室生产中，适当增强，以提高光合速率，使作物增产；阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。2CO2浓度(1)原理：CO2影响反应阶段，制约的形成。(2)曲线分析图 1 中 A 点表示，即光合速率呼吸速率时的 CO2浓度，图 2

6、 中 A点表示进行光合作用所需 CO2的。B 点和 B点对应的 CO2浓度都表示。(3)应用：在农业生产上可以通过等增大 CO2浓度，提高光合速率。3温度(1)原理： 温度通过影响影响光合作用， 主要制约反应。(2)曲线分析：B 点对应的温度是，此时光合作用最强，高于或低于此温度，光合作用强度都会下降。(3)应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当，以降低，保证植物有机物的积累。4水分和矿质元素(1)原理水既是光合作用的，又是体内各种化学反应的，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响的开闭，间接影响进入植物体内。矿质元素通过影响与光合作用有关的化

7、合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响的合成从而影响光反应。(2)曲线(3)应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。三光合作用和化能合成作用的比较探究探究案案 021.植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如：O2的产生量，是植物光合作用实际产生的总 O2量吗？2光照强度、CO2浓度分别直接影响光合作用的什么过程？3夏季中午，光照强、温度高，但植物的光合作用强度反而减弱，原因是什么？4大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分析原因。课堂检测1.判断正误()光合作用强度的影响因素有 CO2浓度、温度和光照强度等外界因

8、素。()光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置的距离来调节光照强度。()温度对光合作用强度的影响主要是影响酶的活性。()探究实验中，小圆形叶片浮起是由叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的。()2下列条件中，改变哪一项与提高农作物的产量关系不大？A增加空气中氧气含量B提高温度C增加空气中 CO2的含量D增加光照强度()3利用温室大棚栽培蔬菜、瓜果等农作物已成为现代农业的基本模式。下列是温室大棚栽培经常采取的措施，其中不是通过增强光合作用速率实现的是A给农作物增施氮肥B大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充 CO2C给农作物补充适宜强度的人工光照D夜间适当降低农作物的环境温度

9、()4.某细菌生活在富含Fe2+的水中,它能将Fe2+氧化成Fe3+,并能利用该过程所产生的能量来生产有机物,这种制造有机物的方式是A.光合作用B.呼吸作用C.化能合成作用D.氧化作用()5.光照增强,光合作用增强,但在光照最强的夏季中午,由于气孔关闭,光合作用不但不能继续增强,反而下降,主要原因是A.水分解产生的 NADPH 的数量不足B.暗反应过程中三碳化合物产生量不足C.叶绿体利用光能合成的 ATP 的数量不足D.水分含量减少()6 下列相关说法,不合理的是A.夜间给蔬菜大棚适当降温可减少有机物消耗,提高产量B.施用农家肥有利于土壤微生物的呼吸作用,可为农作物提供更多 CO2C.蔬菜大棚

10、选用蓝紫色或红色的塑料膜做顶,有利于提高光合效率D.农业生产中“正其行、通其风”是为了提高二氧化碳的供应在生产实践中的应用归纳实例原理间作套种不同植物对光照的需求不同冬季大棚温度白天适当提高，晚上适当降低白天提高温度，促进光合作用，夜间降温，抑制呼吸作用“正其行、通其风”增大 CO2浓度，有利于光合作用的进行合理灌溉水缺少导致气孔关闭，CO2供应不足项目光合作用化能合成作用区别能量来源代表生物绿色植物相同点都能将等无机物合成有机物第第 5 5 章第章第 4 4 节节 光合作用与能量转化光合作用与能量转化 0404 导学案答案导学案答案一、1光合作用强度(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制

11、造糖类的数量。(2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。(3)影响因素光合作用的原料水、CO2。影响 CO2供应的因素：环境中 CO2浓度和叶片气孔开闭情况等。动力光能。场所叶绿体。影响叶绿体的形成和结构的因素：无机营养和病虫害。酶：影响酶活性的因素，如温度。2探究光照强度对光合作用的影响 (1)糖类(2)影响因素水分二氧化碳温度长短和强弱2.(1)下沉氧气上浮上浮(2)黑暗CO2强、中、弱(3)越多不断增加探究探究案案 011实验中准备好的小圆形叶片为什么放入黑暗处盛有清水的烧杯中？提示：防止小圆形叶片在实验开始前进行光合作用。2实验中小圆形叶片下沉在烧杯底部的原因是什

12、么？光照后小圆形叶片为什么会上升？提示提示：实验中小圆形叶片中的气体逸出实验中小圆形叶片中的气体逸出，因此下沉因此下沉。小圆形叶片进行光合作用小圆形叶片进行光合作用产生了 O2，小圆形叶片的密度变小，因此上升。3实验装置分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。(2)中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。(3)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。4实验结果及结论(1)实验结果项目小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶

13、片浮起数量烧杯甲10 片20 mL强多烧杯乙10 片20 mL中中烧杯丙10 片20 mL弱少(2)实验结论在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)。二1(1).光加快H和ATPC3的还原(2) 0细胞呼吸增强减少光补偿点光合作用强度细胞呼吸强度增强后不再增强光饱和点酶 (3) 光照强度2. (1) 暗C3(2) CO2补偿点等于最低浓度CO2饱和点通风增施农家肥(1)原理原料介质气孔 CO2叶绿素(1)酶的活性暗(2)最适温度 (3)降低温室内温度细胞呼吸速率4.(1)原料介质气孔 CO2叶绿素三光能无机物氧化释放的能量硝化细菌CO2和

14、 H2O探究探究案案 021.用这种方法观察到的 O2的产生量,实际是光合作用的 O2释放量,与植物光合作用实际产生的O2量不同,没有考虑到植物自身呼吸作用对 O2的消耗。2光照强度、CO2浓度分别直接影响光合作用的什么过程？2 提示：光照强度直接影响光合作用的光反应过程。CO2浓度直接影响光合作用的暗反应过程。3夏季中午，光照强、温度高，但植物的光合作用强度反而减弱，原因是什么？3 提示：光照过强、温度高气孔关闭CO2供应不足光合作用下降。4大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分析原因。4 提示：有机肥被微生物分解产生无机盐和 CO2，无机盐被植物吸收利用，CO2能增大棚内的 CO2浓度，提高作物的光合速率。1.小圆形叶片浮起的原因是光合作用产生了氧气。小圆形叶片浮起的原因是光合作用产生了氧气。2A3D4C5B6C