1、第五章 第4节能量之源光与光合作用导学案编写人：李丽丽 审核人：高一生物组 编写时间：2013-12-8班级： 组号： 组名： 姓名： 【学习目标】1. 说出绿叶中色素的种类和作用 2. 说出叶绿体的结构和功能3. 说明光合作用以及对它的认识过程 4. 尝试探究影响光合作用强度的环境因素5. 说出光合作用原理的应用 6.简述化能合成作用【重点难点】重点：1. 绿叶中色素的种类和作用 2. 光合作用以及对它的认识过程 难点：1. 光合作用以及对它的认识过程 2. 探究影响光合作用强度的环境因素【学法指导】 预习课本，通过课本中的实验，学习色素的种类、含量及其作用。结合课本中几个资料，理解对光合作
2、用的发现过程，通过对比学习，分清光合作用中光反应、暗反应的物质变化、能量变化及其之间的联系。 【知识链接】1. 恩格尔曼实验的巧妙之处：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；好氧细菌可以确定释放氧气的部位。没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。用极细的光束照射，叶绿体上分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果等等。2. 自养生物指以大气中的二氧化碳或环境中的碳酸盐为碳素营养，合成有机物，并储存能量的一类生物。根据它们同化二氧化碳过程所需的能量来源不同,可分为光能自养型和化能自养型。光能自养型生物细胞内含有光合色素，可将日光能转变为化学能，供给生命
3、活动需要，除绿色植物外，还有少数细菌（如红硫细菌，绿硫细菌），蓝藻亦为光能自养型。 化能自养型生物通过氧化某些无机物获得能量，例如硝化细菌氧化氨(NH3),硫化细菌氧化硫(S)或硫化氢(H2S)获得能量。 异养生物指的是那些只能将外界环境中现成的有机物作为能量和碳的来源，将这些有机物摄入体内，转变成自身的组成物质，并且储存能量的生物。如：营腐生活和寄生生活的真菌，大多数种类的细菌。3. 生物新陈代谢的基本类型:自养需氧型（绝大多数绿色植物，硝化细菌）；自养厌氧型；异养需氧型（人类）；异养厌氧型（乳酸菌，蛔虫）；兼性厌氧型（酵母菌）。4. 画滤液线的要求：要画的细、直、齐，防止色素带重叠而影响分
4、离效果；画两三次，这样可以积累更多的色素，使分离后的色素带明显。【学习过程】一、捕获光能的色素 实验：绿叶中色素的提取和分离1. 提取原理：色素能够溶解在有机溶剂 中。分离原理： 色素在层析液中溶解度 ，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 ；反之则慢。2. 方法步骤： 加入SiO2的目的： 称量，剪碎绿叶加入CaCO3的目的： 加入无水乙醇的目的： 研磨 过滤 收集滤液（棉塞封口的目的： ） 制备滤纸条（剪去两角的目的： ）细线形态： （目的： ）画线次数： （目的： ） 画滤液细线 要求 层析 要求：滤液细线 （能、不能）触及层析液 ，理由： 胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b 观察、记录3. 实
5、验结果：（完成下列表格）种类颜色含量溶解度扩散速度名称吸收光谱胡萝卜素类胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素叶绿素b二、叶绿体的结构1. 写出图中各结构名称 1- 2- 3- 4- 5- 2. 吸收光能的四种色素分布在 ， 参与光合作用的酶分布在 。总结叶绿体的功能：叶绿体是进行 的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多 ，还有许多 。三、光合作用的探究历程1. 根据课本内容完成下列表格时间科学家实验结论或成果1771年普利斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物放在一起密闭的玻璃罩内，蜡烛不易熄灭；小鼠与绿色植物放在一起密闭的玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死1779年英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验1
6、785年发现了空气组成1845年梅耶根据能量转化和守恒定律1864年萨克斯黑暗处理后的绿叶一半 ，一半 ，后经碘蒸气处理，曝光的一般叶片呈 ，遮光的一半呈 1880年恩格尔曼将水绵和好氧细菌的临时装片放在 中，然后用 照射水绵，发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，将临时装片暴露在光下，细菌则分布在 1939年鲁宾和卡门用同位素18O标记H2O进行光合作用实验，发现 ；用同位素18O标记CO2进行光合作用实验，发现 。20世纪40年代卡尔文用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪其放射性思考1：萨克斯在进行实验时叶片先在暗处放置几小时，其目的是什么？思考2：恩格尔曼的实验方法有什
7、么巧妙之处？思考3：鲁宾和卡门的研究方法是 。2. 给光合作用下个定义，并写出其反应式，并标出氧元素的来源及去向。四、光合作用的过程1. 结合课本P103图5-15，完成光合作用的全过程。光能叶绿体中的色素2C3C5(CH2O)多种酶参加催化2. 什么是光反应阶段和暗反应阶段？3光反应与暗反应的比较。 阶段 区别 光反应暗反应条件场所物质变化能量变化联系思考4：突然增加CO2的供给量，光合作用中其他条件都保持不变，试讨论H、ATP、C3、C5及糖类的量分别如何变化。练一练：1下列各项中哪一项既是植物光反应的产物，又是植物暗反应所必需的物质ACO2和酶BH和ATP CO2和H DATP和O22在
8、光合作用过程中，能量转变的过程是A光能ATPC6H12O6 B光能叶绿体C6H12O6C光能叶绿素C6H12O6 D光能C6H12O6ATP五、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：测定一定时间内 消耗或 生成的数量来定量表示。（3）影响光合作用钱强度的外界因素有哪些？2. 实验设计：探究光照强度对光合作用强度的影响（1）实验原理：叶片中含有空气上浮（抽气）叶片下沉（光合作用产生O2）O2充满细胞间隙，叶片上浮思考6：该实验的自变量是什么？实验中是如何控制自变量的？（2）方法步骤、结果预测： 项目烧杯 小圆形叶片加富含CO2的清水光
9、照强度叶片浮起数量甲10片20ml强多乙 丙 （3）实验结论：在一定范围内随光照强度的增加，光合作用强度 。（4）应用：适当增加光照强度，可以提高农作物的产量。六、化能合成作用1.什么是自养生物和异养生物并举例？他们的关键区别在哪？2. 什么是化能合成作用并举例？它与光合作用的区别在哪？【归纳小结】1. 写出光合作用和有氧呼吸的总反应式。2. 光合作用和细胞呼吸的比较。比较项目光合作用细胞呼吸（主要是有氧呼吸）代谢类型场所条件物质变化能量变化实质【课后练习】1. 在圆形滤纸的中央，点上绿叶色素的提取液进行层析，随着层析液从滤纸的中央向四 周扩散，形成四个色素环带，排在最里圈的色素是 A橙黄色
10、B黄绿色 C蓝绿色 D黄色2. 下列关于光合作用过程的叙述中，正确的是A光反应离不开色素的作用 B暗反应必须在黑暗的条件下进行C光反应为暗反应提供H、ATP和CO2 D暗反应的产物是氧气和有机物3下列条件下，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4下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是A甲乙都为1802B甲乙都为02C甲为1802、乙为02D甲为02、乙为18025一般来说，光照增强光合作用增强，但是，在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用反而下降。主要原因是A蒸腾作用减弱 B进入
11、叶肉细胞的CO2减少C温度太高，酶已失去活性 D光照太强，使叶绿素分解6. 下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是A光是叶绿素合成的必要条件 B低温抑制叶绿素的合成C矿物元素影响叶绿素的合成D提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2，可进行光合作用7.绿色植物和硝化细菌细胞的分解代谢和合成类型分别是 有氧呼吸 无氧呼吸 光合作用 化能合成作用 A， B， C， D，8如图2为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后，根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是A曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用B曲线BC段表示绿色植物仅进行光合作用C在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等D整段曲线表明，随光照强度的递增，光合作用增强，呼吸作用减弱9. 下图是光合作用过程的图解，请回答：（1）光合作用的过程可以分为两个阶段，A表示_ _阶段，进行的部位是_。B表示_阶段，进行的部位是_中。（2）写出图中所示物质的名称。_ ；_ ；_ ；_ ；_ 。（3）光反应为暗反应提供了 和 （只填序号）。（4）C和D的化学过程是_。（5）光合作用的实质是_。【学习反思】
