高中光合作用教案

第三節(jié)光合作用。

經(jīng)驗告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？小編收集并整理了“第三節(jié)光合作用”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

第三節(jié)光合作用

一、素質(zhì)教育目標(biāo)

（一）知識教學(xué)點

??1．了解葉綠體中色素的種類及作用、光合作用的實質(zhì)和意義。

??2．理解光合作用的概念、總反應(yīng)式。

??3．掌握光合作用的過程及圖解。

（二）能力訓(xùn)練點

??1．通過多媒體投影，對光合作用過程圖解的分步展示，運用化學(xué)知識理解物質(zhì)和能量變化，理順?biāo)鶎W(xué)知識的邏輯順序，啟迪學(xué)生的形象思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察聯(lián)想、歸納綜合、靈活應(yīng)用知識的能力。

??2．通過讀書和師生的討論活動，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和主動探索新知識的技能、技巧。

（三）德育滲透點

??1．通過生物結(jié)構(gòu)和生理功能相統(tǒng)一，物質(zhì)代謝和能量代謝相聯(lián)系等生物科學(xué)知識的學(xué)習(xí)和理解，幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義的觀點。

??2．通過科學(xué)家研究光合作用暗反應(yīng)的科研成果的介紹，對學(xué)生進(jìn)行熱愛科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)的思想教育。

（四）學(xué)科方法訓(xùn)練點

??1．學(xué)會使用圖和表的形象思維方法，用抽象的生物語言，按邏輯思維順序表達(dá)其內(nèi)涵，初步掌握理解新知識的記憶方法。

??2．運用化學(xué)基礎(chǔ)理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，實質(zhì)上就是氧化還原過程的知識遷移。

二、教學(xué)重點、難點、疑點及解決辦法

??1．教學(xué)重點及解決辦法

??教學(xué)重點是光反應(yīng)和暗反應(yīng)的生理過程。

??[解決辦法]

??通過讀書、思考、討論、講述、多媒體連環(huán)圖解和課堂練習(xí)，反復(fù)強化來突出重點。

??2．教學(xué)難點及解決辦法

??（1）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所與條件、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

??（2）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。

??[解決辦法]

??（1）指導(dǎo)學(xué)生讀書、思考、理解光合作用連環(huán)圖，學(xué)習(xí)寫分步反應(yīng)式時，必須有場和條件，物質(zhì)與能量的變化總是同時發(fā)生，才能表達(dá)其完整性和科學(xué)性。

??（2）通過列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)，啟發(fā)學(xué)生歸納總結(jié)二者在物質(zhì)和能量上的聯(lián)系。

??3．教學(xué)疑點及解決辦法

??（1）為什么光合作用是自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝？

??（2）為什么暗反應(yīng)的第二階段叫“還原”？

??[解決辦法]

??（1）根據(jù)光合作用的生理意義，植物通過光合作用將無機物變成有機物，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物內(nèi)的化學(xué)能，而且還將這些物質(zhì)和能量供給其他生物，沒有光合作用，生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝和能量代謝都無法進(jìn)行。

??（2）在暗反應(yīng)中，C3化合物轉(zhuǎn)變成C6H12O6，C3是一個得到氫的過程，所以，第二階段叫“還原”。

三、課時安排：2課時。

四、教學(xué)方法

??啟發(fā)式討論為主、兼用比較分析小結(jié)式講述法。

五、教具準(zhǔn)備

??1．多媒體課件

??（1）葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)圖。

??（2）葉綠體中色素分子圖解。

??（3）光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程分步顯示連環(huán)圖。

??（4）學(xué)生復(fù)習(xí)、思考、練習(xí)題及相關(guān)圖表。

??2．多媒體教學(xué)相關(guān)器材等。

六、學(xué)生活動設(shè)計

??1．學(xué)生討論回憶葉綠體在光下制造氧氣和淀粉等光合作用的相關(guān)知識。

??2．視圖復(fù)習(xí)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和功能。

??3．采取讀書思考、討論小結(jié)、練習(xí)校正等多種形式的學(xué)習(xí)活動。

七、教學(xué)步驟

第一課時

（一）明確目標(biāo)

??1．了解葉綠體中色素的種類、顏色和作用。

??2．理解光合作用的概念和圖解。

??3．掌握光合作用的生理過程。

（二）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程

??引言：同學(xué)們在初中已學(xué)過光合作用，你們還記得光合作用的概念嗎？我們曾做過哪些與光合作用相關(guān)的實驗？學(xué)生議論后，齊聲朗讀P·61，光合作用概念一段。

（一）光合作用的概念

??教師點評強化，光合作用是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物，并且釋放氧的過程。其中的有機物通常是葡萄糖，進(jìn)而可以合成蔗糖或淀粉（即單糖可以合成二糖或多糖）等。

（二）葉綠體中色素的種類、顏色和作用

??綠色植物的光合作用是在葉綠體中進(jìn)行，請大家注視屏幕，回憶葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)，用鼠標(biāo)依次點擊葉綠體的各個結(jié)構(gòu)，讓同學(xué)回憶葉綠體是由外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒幾部分組成，同時啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步聯(lián)想，葉綠體中“色素分子”和“多種酶”分布的位置。再點擊鼠標(biāo)，畫面上依次顯示基粒及片層結(jié)構(gòu)和基質(zhì)的閃動，反映色素分子和酶的分布位置。這些色素分子和酶與葉綠體的光合作用有密切的關(guān)系。通過葉綠體中色素提取和分離實驗可知，葉綠體中的色素有兩類四種（熒屏顯示）：

??提　問：既然葉綠體中有四種色素，為什么生物的葉片大都呈綠色？

??學(xué)生討論后小結(jié)：（略）

??讓白色的自然光通過葉綠體色素的酒精提取液，將透過的光用三棱鏡散射，發(fā)現(xiàn)光柵上紅光和藍(lán)紫光處呈暗帶，請同學(xué)們想一想，這是為什么？

??葉綠體中的色素能吸收太陽光，其中類胡蘿卜素吸收藍(lán)紫光，葉綠素吸收藍(lán)紫光和紅光。葉綠素分子比類胡蘿卜素分子多吸收紅光，它的吸光能力要強些，同時它還能利用光能使水分解。

??光合作用包括一系列的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化，它是怎樣產(chǎn)生氧氣、制造有機物的呢？下面，讓我們共同來討論光合作用的生理過程。

（三）光合作用的過程

??請同學(xué)讀書P·62-P·63，思考并總結(jié)第一階段的相關(guān)知識。請學(xué)生回答：

??屏幕顯示，光合作用過程表解，表中各項答案空缺，待學(xué)生討論回答后，教師對學(xué)生回答點撥、指正，屏幕再分步顯示答案。

??請按表格的要求比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系：

??1．光反應(yīng)

??（1）部位：葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上。

??（2）條件：需光、H2O、色素分子和酶。

??（3）物質(zhì)變化：水的光解：2H2O→4[H]+O2

??（4）能量轉(zhuǎn)換：光能→ATP中的活潑的化學(xué)能

??教師小結(jié)性重述，并聯(lián)系表中的知識，邊講邊板畫光反應(yīng)連環(huán)圖（教材P·64圖21）。

??2．暗反應(yīng)：學(xué)生再次讀課文P·65，依次回答以下四個知識點。屏幕顯示方法同光反應(yīng)。

??（1）部位：葉綠體基質(zhì)中。

??（2）條件：需多種酶和CO2

??（4）能量轉(zhuǎn)換：ATP中的活潑的化學(xué)能→有機物中的穩(wěn)定的化學(xué)能。

??教師小結(jié)性重述，仍密切聯(lián)系表中有關(guān)暗反應(yīng)的知識，邊講邊板畫暗反應(yīng)連環(huán)圖，強調(diào)暗反應(yīng)的條件需多種酶催化，在有光或無光條件下都可以進(jìn)行；同時簡要說明C3得到氫叫還原。

??此過程又叫卡爾文循環(huán)，是卡爾文用十年時間研究發(fā)現(xiàn)的，任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是科學(xué)家經(jīng)過不懈努力的結(jié)果，所以同學(xué)們對待學(xué)習(xí)要有不斷努力、持之以恒的拼搏精神。

??學(xué)生總結(jié)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，教師引導(dǎo)，主要把握：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了還原劑[H]、能量ATP；暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，最終完成了把無機物化合成有機物，把光能儲存在有機物的過程。

??此時，表內(nèi)內(nèi)容填寫完成。

（三）布置作業(yè)

??1．在正常條件下進(jìn)行光合作用的植物，當(dāng)突然改變某條件后，發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞內(nèi)三碳化合物的含量突然上升，則改變的條件是　[　]

??A．停止光照

??B．停止光照并降低CO2的濃度

??C．升高CO2的濃度

??D．降低CO2的濃度

??2．暗反應(yīng)是否必須在夜間黑暗條件下進(jìn)行？

??參考答案：1．A；2．不是，暗反應(yīng)和光反應(yīng)幾乎是同時發(fā)生，暗反應(yīng)中的“暗”的含義是不利用光，在有光條件下能夠正常進(jìn)行。

（四）板書設(shè)計

三　光合作用

（一）光合作用的概念

（二）葉綠體中色素的種類、顏色及作用

（三）光合作用的生理過程：P·64圖21

七、教學(xué)步驟

第二課時

（一）明確目標(biāo)

??屏幕顯示本堂課應(yīng)達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)：

??1．了解光合作用的實質(zhì)和意義。

??2．理解光合作用的總反應(yīng)式。

??3．理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。

（二）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程

??引言：上節(jié)課我們知道光的概念和過程，請同學(xué)們看屏幕回憶（示光合作用連環(huán)圖），根據(jù)光合作用圖解上的番號，請回答

??1．（1）填寫下列物質(zhì)的名稱：

??A____B____C____D____

??E____F____G____H____

??（2）上圖中B存在于____的____薄膜上；B利用A將水分解，為暗反應(yīng)提供C；C是____劑，參與暗反應(yīng)；B還將A轉(zhuǎn)變?yōu)開___并存儲在____。

??（3）在H的參與下，暗反應(yīng)才能正常進(jìn)行，首先D與F結(jié)合形成E，這個過程叫做____；E接受光反應(yīng)提供的能量，被____還原，形成G和____，光反應(yīng)提供的能量存儲在____中。

??參考答案：

??（1）A．光能、B．葉綠體中色素、C．[H]、D．CO2、E．2C3、F．C5、G．C6H12O6、H．多種酶；

??（2）葉綠體、基粒片層結(jié)構(gòu)、還原、化學(xué)能、ATP；

??（3）CO2的固定、[H]、H2O、C6H12O6；

??2．光合作用的總反應(yīng)式應(yīng)怎樣表達(dá)？學(xué)生思考后回答：

??教師指向反應(yīng)式，讓學(xué)生再次口述光合作用的概念，理解總反應(yīng)式與概念的關(guān)系，由此可知，6CO2+12H2O*是光合作用的原料，C6H12O6＋6O2*＋6H2O是光合作用的產(chǎn)物，光能和葉綠體是光合作用的條件和場所。

??3．C6H12O6中的C、H、O分別來自哪些反應(yīng)物？學(xué)生回答：H2O、CO2。

??4．由于新陳代謝的實質(zhì)是物質(zhì)代謝和能量代謝，那么，光合作用的實質(zhì)應(yīng)該是什么？答：（略）。

??5．通過以上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，我們應(yīng)該怎樣去認(rèn)識光合作用的意義呢？請學(xué)生閱讀教材P·64-P·65，討論并小結(jié)：（1）光合作用是自然界中有機物的來源，為人和動物提供了食物；（2）光合作用使大氣中O2和CO2的含量基本保持動態(tài)平衡，是地球上有氧呼吸型生物O2的來源；（3）光合作用把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，陽光是生物能量的最終來源。

（三）總結(jié)、擴展

??1．C6H12O6是有機物糖類中的單糖，自然界中的C6H12O6是由CO2和H2O通過光合作用合成的，在合成過程中，將太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，穩(wěn)定儲存在分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的C6H12O6化學(xué)鍵中，是儲存能量的合成代謝。

??2．從暗反應(yīng)圖中可知，此反應(yīng)是在循環(huán)式的進(jìn)行著，它不斷地固定CO2，在還原碳產(chǎn)生C6H12O6的同進(jìn)還產(chǎn)生C5，C5將固定新的CO2，這個循環(huán)周而復(fù)始，使暗反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行。

??3．ATP與ADP也是周而復(fù)始地循環(huán)著，二者的循環(huán)結(jié)果不斷地將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物（C6H12O6）中穩(wěn)定的化學(xué)能。

??4．光反應(yīng)在基粒及片層結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)在基質(zhì)中進(jìn)行，故綠色植物光合作用過程在葉綠體中進(jìn)行，所以光合作用總反應(yīng)式的條件應(yīng)該是葉綠體而不是葉綠素，同學(xué)們常常在書寫總反應(yīng)式時，把葉綠體錯寫為葉綠素，犯了概念上的錯誤。

??5．從光合作用發(fā)生的生化反應(yīng)可以看出，光合作用是一個氧化還原過程。在綠色植物體內(nèi)，以葉綠素吸收光能作為反應(yīng)的推動力，在生物酶的參與下，將水光解為O2和[H]，并用[H]去還原CO2，最終生成富含能量的有機物。這一系列反應(yīng)，綠色植物是在常溫常壓下完成的，在其它情況下是無法實現(xiàn)的。但就其化學(xué)本質(zhì)，光合作用過程是一系列化學(xué)反應(yīng)過程，所以，化學(xué)知識是學(xué)習(xí)生物的基礎(chǔ)，生物科學(xué)與各學(xué)科的結(jié)合帶來美好的前景，是當(dāng)今生物學(xué)發(fā)展的大方向，我們所學(xué)的各學(xué)科知識都是相互滲透、相互聯(lián)系的，我們只有不偏科，才能全面發(fā)展。

??6．為什么光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝？

??光合作用把無機物制造成有機物，為動物和人提供了食物和棲所，為有氧呼吸型的生物提供了氧氣，保證了自然界中二氧化碳和氧氣含量的動態(tài)平衡，保證了生物界和無機環(huán)境之間的物質(zhì)循環(huán)；光合作用把光能轉(zhuǎn)變成存儲于有機物中的化學(xué)能，是生物界所需能量的最終來源，也是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的前提，為生物的生存提供了能量。

??我們珍愛大自然，關(guān)鍵在于保護(hù)綠色環(huán)境，其實質(zhì)是發(fā)揮自然界光合作用的最大潛能，為人類的生存和發(fā)展提供最根本的條件。

（四）布置作業(yè)

??教材P·56練習(xí)題。

（五）板書設(shè)計

（三）光合作用的生理過程（見教材P·64圖22）

（四）光合作用的總反應(yīng)式

（五）光合作用的實質(zhì)

（六）光合作用的意義

八、參考資料

??1．光合作用產(chǎn)生氧氣的量大約每年1000多億噸，大氣中的氧氣總量約200多萬億噸，平均每隔2000年要經(jīng)過植物光合作用循環(huán)更新一次。

??2．楓葉、秋海棠等植物是紅色葉片，因其細(xì)胞液中含有許多紅色的花青素，所以葉子是紅的，但是葉肉細(xì)胞里的葉綠體含有葉綠素，它們和其他植物一樣，也能進(jìn)行光合作用。秋天葉片變紅，是因為葉綠素受低的溫度刺激很快被分解，細(xì)胞里產(chǎn)生了大量的紅色花青素的結(jié)果；葉片變黃，主要是因為葉綠體中葉黃素的含量相對增多的緣故。

??3．海里生長的植物也含有葉綠素，但含量不多。一般淺海植物的葉綠素含量較多，深海植物的葉綠素含量較少。藻類植物還含有藻膽素，所以，藻類植物具有許多不同的顏色。

??4．植物的嫩芽和新葉含葉綠素較少，一般呈淺綠色；老葉含葉綠素較多，顏色較深。

相關(guān)閱讀

第1節(jié)光合作用

第1節(jié)光合作用
一、光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換
光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換

知識目標(biāo)
1.知道光能在葉綠體中如何轉(zhuǎn)換成電能，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能的過程
2.了解NADPH和ATP中活躍的化學(xué)能，在暗反應(yīng)中轉(zhuǎn)換為儲存在糖類等有機物中穩(wěn)定化學(xué)能的過程
情感目標(biāo)
通過學(xué)生對課件的分析與討論，提高學(xué)生的合作精神和認(rèn)真探索知識的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣及熱情
能力目標(biāo)
1.理解和獲取生物科學(xué)基礎(chǔ)知識的能力
2.提高學(xué)生的科學(xué)判斷、推理等思維能力和觀察力
3.學(xué)會運用新知識解決和分析實際問題，理論聯(lián)系實際的能力
1.光能轉(zhuǎn)換成電能2.電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能
光能轉(zhuǎn)換成電能
討論法、講授法、演示法相結(jié)合
多媒體課件。
一課時

引言
（課件展示）從當(dāng)今世界面臨的糧食危機對人類生存和發(fā)展的嚴(yán)重影響以及我國耕地減少與人口數(shù)量大引發(fā)的糧食需求的突出矛盾；從提高糧食產(chǎn)量的緊迫性和巨大潛力，引出進(jìn)一步對光合作用中能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)變化進(jìn)行深入研究的必要，從而導(dǎo)入本節(jié)的研究內(nèi)容——光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換。
教學(xué)過程
師生共同活動概括復(fù)習(xí)必修課《光合作用》一節(jié)的內(nèi)容
教師啟發(fā)學(xué)生回憶在高二學(xué)習(xí)中已知的能量轉(zhuǎn)換過程，與本節(jié)第一段結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換的三個步驟的發(fā)生部位及反應(yīng)階段（課件展示），并進(jìn)入下面的三個研究主題。
一、光能轉(zhuǎn)換成電能
學(xué)生活動觀察、回憶葉綠體結(jié)構(gòu)，特別是與光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換有關(guān)的色素的種類、功能。
小結(jié)從色素的功能方面對各種色素進(jìn)行分類總結(jié)。
教師活動“光能是如何轉(zhuǎn)換成電能的”？課件展示光能轉(zhuǎn)換成電能的動畫示意圖，要求學(xué)生反復(fù)觀察，引導(dǎo)學(xué)生通過對示意圖的觀察、分析、討論，依次解決以下問題：
１．A、B表示色素，它們分別代表什么色素以及各自的作用？２．特殊狀態(tài)的葉綠素a在光的照射下發(fā)生了什么變化？
３．特殊狀態(tài)的葉綠素a是怎么失去電子的？４．失去電子的葉綠素a是什么性質(zhì)？
５．失去電子的葉綠素a從哪里奪取電子？試寫出水分子光解的反應(yīng)式？６．脫離葉綠素a的電子去哪里了？
７．最終的電子供體和電子受體分別是？
小結(jié)在光的照射下，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a，連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子，從而形成電子流，使光能轉(zhuǎn)換成電能。
二、電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能
教師活動提出水的光解中電子的傳遞和氫離子的去路的問題，以此進(jìn)入第二個研究主題，即電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能。（展示課件）光合作用中形成NADPH和ATP的動畫示意圖和對教材中資料的閱讀，引導(dǎo)學(xué)生分析：
１．水的光解產(chǎn)生的電子和氫離子最終傳遞給什么物質(zhì)，并生成了什么物質(zhì)？反應(yīng)需何條件？嘗試寫出物質(zhì)變化的反應(yīng)式。
２．在電子傳遞過程中還形成了什么物質(zhì)？寫出其反應(yīng)式。３．在物質(zhì)形成過程中，能量形式發(fā)生的變化情況？
４．電能轉(zhuǎn)換成的活躍的化學(xué)能，貯存在什么物質(zhì)中？５．能量轉(zhuǎn)換的場所？
要求學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，判斷、推理、討論后得出結(jié)論。
三、活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能
學(xué)生活動回憶必修課中暗反應(yīng)的知識，比較本節(jié)與必修的關(guān)系回答：
１．ATP和NADPH參與暗反應(yīng)階段的什么過程的反應(yīng)？
２．在此過程中能量形式發(fā)生了什么變化以及場所在哪？
教師補充１．一個被還原的物質(zhì)再氧化時是吸收能量還是釋放能量？
２．ATP和NADPH在不同階段自身不斷氧化還原的變化情況以及在光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段的聯(lián)系中所起的作用。
小結(jié)：光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換內(nèi)容中，要點集中為能量轉(zhuǎn)換中的光能轉(zhuǎn)換成電能，電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能這兩個能量轉(zhuǎn)換步驟及相應(yīng)的物質(zhì)變化。（課件展示全過程及列表比較各過程中物質(zhì)和能量變化）
反應(yīng)階段能量變化物質(zhì)變化
光反應(yīng)光能轉(zhuǎn)換成電能水在光下分解
電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能ＮＡＤＰH和ＡＴＰ的形成
暗反應(yīng)ＣＯ２的固定
活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能ＣＯ２的還原及糖類等有機物的形成
課堂練習(xí)（見課件）

二、C3植物和C4植物
教學(xué)目標(biāo)1.知識方面
（1）通過觀察C3植物和C4植物葉片的永久橫切片，使學(xué)生識記C3植物和C4植物在葉片結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，并以此了解C4植物光合作用的特點（識記）。
（2）C4植物固定二氧化碳的能力明顯提高的原因（知道）。
2．態(tài)度觀念方面
通過對C3植物暗反應(yīng)發(fā)現(xiàn)過程的介紹，使學(xué)生了解一種科學(xué)研究方法—放射性同位素標(biāo)記法，以此培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的熱愛和對科學(xué)研究的興趣。
3．能力方面
通過本節(jié)課的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力、對生命現(xiàn)象及背景材料的分析歸納能力和獲取知識的能力。
重點、難點分析
重點：C3植物和C4植物在葉片結(jié)構(gòu)上的區(qū)別及C3植物光合作用的特點。難點：C4植物光合作用的特點。
教學(xué)模式：實驗觀察——材料分析——概括歸納。教學(xué)手段：實驗觀察、材料分析和多媒體課件輔助教學(xué)。課時安排：一課時
設(shè)計思路
提供原始材料，使學(xué)生了解美國化學(xué)家卡爾文對C3植物的暗反應(yīng)的研究成果，引出C3植物的發(fā)現(xiàn)過程。通過用顯微鏡觀察C3植物和C4植物葉片結(jié)構(gòu)，了解C3植物和C4植物的葉片結(jié)構(gòu)的不同從而進(jìn)行C3途徑和C4途徑的教學(xué)。
教學(xué)過程：一、引言
光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一個復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)變化過程，是地球上最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。由于光合作用如此重要，它很早就吸引了許多科學(xué)家的興趣。一個世紀(jì)以來，為了探尋光合作用的具體化學(xué)反應(yīng)過程，科學(xué)家進(jìn)行了大量的研究，誕生出眾多的科學(xué)巨人，如在必修教材中涉及到的海爾豪特、普利斯特利、薩克斯、恩吉爾曼、魯賓和卡門等，其中美國化學(xué)家卡爾文因揭示了植物光合作用暗反應(yīng)的機理而獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎。
二、新課
提供材料：《卡爾文與地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)》。
卡爾文（Me1vinCa1vin1911～1997）生于美國明尼蘇達(dá)州，1931年獲得密歐根采礦技術(shù)學(xué)院的化學(xué)學(xué)士學(xué)位，1935年獲明尼蘇達(dá)州大學(xué)的博士學(xué)位，1944年到1945年在曼哈頓計劃中從事鈾的研究。
1940年，魯賓（S.Ruben）和卡門（M.Kanmen）發(fā)現(xiàn)了碳的長壽命同位素14C，使卡爾文有了一種理想的工具來追蹤二氧化碳是如何在暗反應(yīng)中一步步變成碳水化合物的。在卡爾文的研究過程中，14C成了主要工具，發(fā)揮了特別重要的作用。
卡爾文在一個裝置中放入進(jìn)行光合作用的小球藻懸浮液，注入普通的二氧化碳，然后按照預(yù)先設(shè)定的時間長度向裝置中注入14C標(biāo)記的二氧化碳，在每個時間長度結(jié)束時，殺死小球藻，使酶反應(yīng)終止，提取產(chǎn)物進(jìn)行分析。他通過色譜分析法發(fā)現(xiàn)當(dāng)把光照時間縮短為幾分之一秒時，磷酸甘油酸（C3）占全部放射性的90％，這就證明了磷酸甘油酸（C3）是光合作用中由二氧化碳轉(zhuǎn)化的第一個產(chǎn)物。在5秒鐘的光合作用后，卡爾文找到了含有放射性的C3、C5和C6。
在實驗中，卡爾文發(fā)現(xiàn)在光照下C3和C5很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。但當(dāng)把燈關(guān)掉后，C3的濃度急速升高，同時C5的濃度急速降低。如果在光照下突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，則C5就積累起來，C3就消失。
分析材料，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容回答問題：1．在文中，卡爾文運用了哪些研究方法？（放射性同位素標(biāo)記法、色譜分析法）2．被標(biāo)記的碳元素首先出現(xiàn)在哪一種化合物中？（磷酸甘油酸C3）3．文中的最后一段說明了什么問題？（C5是二氧化碳的受體，C3是二氧化碳固定后的產(chǎn)物）
復(fù)習(xí)總結(jié)C3植物暗反應(yīng)特點。介紹C4植物的發(fā)現(xiàn)過程。
澳大利亞科學(xué)家M.D.Hatch和C.R.Slack在研究玉米、甘蔗等原產(chǎn)熱帶地區(qū)的綠色植物發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向這些綠色植物提供14C時，光合作用開始后的1秒內(nèi)，90％以上的14C出現(xiàn)在含有四個碳原子的有機酸（C4）中。隨著光合作用的進(jìn)行，C4中的14C逐漸減少，而C3中的14C逐漸增多。
分析上述材料。結(jié)論：說明在這類綠色植物的光合作用中，CO2中的C原子首先轉(zhuǎn)移到C4中，然后才轉(zhuǎn)移到C3中。
介紹C3和C4的概念和常見的種類。用顯微鏡觀察菠菜葉和玉米葉的永久橫切片。
課堂討論：C3植物和C4植物的葉片結(jié)構(gòu)有哪些不同？
結(jié)合教材圖2-3和圖2-4及多媒體課件分析C3和C4植物葉片結(jié)構(gòu)的區(qū)別并將觀察結(jié)果記錄于下表。
通過研究發(fā)現(xiàn)，C3植物的維管束鞘細(xì)胞含有沒有基粒的葉綠體，這種葉綠體不僅數(shù)量多，而且體積大。C3植物和C4植物之所以具有不同的固定CO2的途徑與二者的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。
以學(xué)習(xí)研究小組為單位分析選修教材圖2-5C4植物光合作用特點示意圖和必修教材圖3-8并填寫下表：
C4植物固定CO2的PEP羧化酶與CO2的親和力比C3途徑中C5羧化酶與CO2的親和力高60倍。因此，C4植物能夠把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來，并運輸?shù)骄S管束鞘細(xì)胞的葉綠體中供C3途徑利用。因此，在熱帶的高溫地區(qū)及在夏季炎熱的中午，葉片氣孔關(guān)閉，C4植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的CO2進(jìn)行光合作用。C4植物比C3植物更適于生活在溫度較高的熱帶地區(qū)，C4植物比C3植物在進(jìn)化上更高等。
要點提示
1．卡爾文的研究成果在教材中未涉及到，但是在1991年全國高考和1996年的上海高考題中引用了卡爾文的研究過程。在教學(xué)中應(yīng)盡量給予學(xué)生科學(xué)研究的第一手資料，使學(xué)生在了解C4植物的發(fā)現(xiàn)過程中不僅掌握科學(xué)研究的結(jié)果，還學(xué)習(xí)到了科學(xué)研究的方法和過程。2．C4植物和C3植物的葉片結(jié)構(gòu)特點的教學(xué)應(yīng)盡量發(fā)揮學(xué)生的主體性，使學(xué)生通過實驗觀察先獲得感性認(rèn)識，再討論歸納總結(jié)，這樣比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。3．教師要盡量將圖片、圖表制作成多媒體演示文稿，這樣可吸引學(xué)生的注意力，并能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生的討論中心，有益于學(xué)生知識的建構(gòu)。
三、提高農(nóng)作物的光合作用效率
教學(xué)目標(biāo)　1．知識方面：光合作用效率的概念以及提高光合作用效率的主要措施和原理（知道）。
2．態(tài)度觀念方面：（1）通過本節(jié)課的教學(xué)，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐結(jié)合起來，從而對學(xué)生進(jìn)行STS（科學(xué)、技術(shù)、社會）的教育。（2）通過介紹我國古代農(nóng)業(yè)發(fā)展史中的成就，對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。
3．能力方面：培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析能力和綜合能力。
重點、難點：提高農(nóng)作物光能利用率的主要措施及原理。
分析：本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容并不難，關(guān)鍵是要將必修教材和選修教材聯(lián)系起來，使學(xué)生在整體上建立起知識的聯(lián)系。提高農(nóng)作物的光合作用效率要從光合作用的條件和原料兩方面考慮，要使學(xué)生將所學(xué)知識和生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來。培養(yǎng)學(xué)生的STS思想是本節(jié)課的重點和難點。
教學(xué)模式：設(shè)疑激趣——師生互動——建構(gòu)知識。教學(xué)手段：制作多媒體課件輔助教學(xué)。課時安排：一課時
設(shè)計思路：以問題引導(dǎo)學(xué)生，以歷史文獻(xiàn)吸引學(xué)生，以生產(chǎn)實踐帶動學(xué)生，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力。
教學(xué)過程
一、引言
民以食為天。然而人類賴以生存的第一個要素——糧食卻面臨著日益短缺的嚴(yán)重局面，如何提高農(nóng)作物的光合作用效率是我們面臨的一個嚴(yán)峻的課題。光合作用效率是指綠色植物通過光合作用制造的有機物中所含有的能量與光合作用中吸收的光能的比值。
二、新課引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)光合作用的概念、過程，得出光合作用總反應(yīng)式：（略）
從化學(xué)反應(yīng)式的角度分析光合作用總反應(yīng)式，若要提高光合作用有機物的生成量，我們可采取哪些積極有效的措施？
得出結(jié)論：從光合作用的條件看：
1．增加光照，可以：（1）延長光照時間，提高復(fù)種指數(shù)；（2）增加光照面積，進(jìn)行合理密植；（3）控制光照強弱。
2．增加礦質(zhì)元素的供應(yīng)，提高葉肉細(xì)胞的葉綠素含量。3．控制溫度，大棚作物白天可適當(dāng)降低溫度，夜晚適當(dāng)提高溫度。
從光合作用的原料看：
1.增加作物周圍二氧化碳濃度。2.合理灌溉，增加植物體內(nèi)的水分來增加光合作用的原料。
肯定學(xué)生的結(jié)論，確定本節(jié)課的中心：說古論今談如何增加光合作用效率。
陽光給人類帶來了光明和溫暖，陽光被綠色植物吸收利用，使千姿百態(tài)的植物界得以郁郁蔥蔥，植物為人類及所有動物制造有機物，使其得以繁衍和生存。自古以來我國勞動人民就十分重視陽光與作物生長的關(guān)系，對于陽生植物和陰生植物早有記載。例如：《周禮》中記載：“陽木生山南者，陰木生山北者?！薄对娊?jīng)》中說：“梧桐生矣，于彼朝陽?！?br> 翻譯以上兩句古漢語，并分析其中的含義。
“陽木生山南者，陰木生山北者”意為樹木有的喜陽光，適宜種在陽光充足的山南，有的喜陰暗，適宜種在光線較弱的山北?！拔嗤┥?，于彼朝陽”意為梧桐生長在那朝陽的地方。
以上兩句古漢語反映了古人對多種植物的陰生和陽生之性已有了明確的認(rèn)識。有些植物進(jìn)行光合作用時需要強的光照才能生長發(fā)育良好，才能提高光合作用效率，這類植物屬于陽生植物。有些植物進(jìn)行光合作用時大強的光照不利于其生長發(fā)育，也就不利于提高光合作用效率，這類植物屬于陰生植物。
就所學(xué)知識舉例說明哪些植物是陽生植物，哪些植物是陰生植物。
我們應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。例如，古書中記載：梧桐“陽木也”，“桐之性皆惡陰、寒，喜明、暖，陰寒則難長，明暖則易大?！庇秩绻艜袑笾?、龍眼的陰陽特性也有記載：“荔枝屬火，宜使向陽；龍眼屬水，宜向陰”“當(dāng)日荔枝，背日龍眼?！笨梢娬莆罩参镪庩栔?，因地制宜地種植是栽培成功。獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要因素之一。
提出問題：如何增加二氧化碳的供應(yīng)呢？
得出結(jié)論：綠色植物周圍空氣中的二氧化碳的含量，直接影響綠色植物的光合作用效率。
提出問題：空氣中的二氧化碳一般占空氣體積的0．03%，當(dāng)植物旺盛生長時，所需的二氧化碳就更多，若只靠空氣中二氧化碳本身的濃度差所造成的擴散作用滿足不了植物對二氧化碳的需求。那么，如何提高空氣中二氧化碳的濃度呢？
討論分析（教師要參與學(xué)生的討論，引導(dǎo)討論的中心）。
得出結(jié)論：作物需要良好的通風(fēng)，使大量空氣通過葉面，使光合作用正常進(jìn)行。
肯定學(xué)生的分析，并進(jìn)行歸納總結(jié)。
陽光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源，而空氣中的二氧化碳和根系吸收的水分是植物進(jìn)行光合作用的原料。把植物種成一定規(guī)格的行列，相互保持一定的距離，使植物受到充足的陽光照射，使流動的空氣送進(jìn)農(nóng)田的四面八方，是提高作物光合作用效率的有效手段?！洱R民要術(shù)》中提到種植作物要“正其行，通其風(fēng)”就是這個道理，我國古書中還記載：“種植桃、李、梨、柿三丈一樹，八尺為行，果類相從，縱橫得當(dāng)?！薄巴L(fēng)見日，實大而美。”即改善通風(fēng)透光條件有利于作物提高光合作用效率，使作物增產(chǎn)。
另外，不同的光質(zhì)對提高光合作用效率也有影響。例如，在藍(lán)紫光下光合產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪的含量較多；在紅光的照射下，光合產(chǎn)物中的糖類含量較多。
分析在作物壯秧的時候，塑料大棚用什么顏色的塑料薄膜較好。結(jié)論：藍(lán)色。
提出問題：隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，日光溫室種植果蔬已成為我國優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的一枝奇秀，日光溫室中如何提高空氣中二氧化碳的濃度呢？
分組討論，得出結(jié)論。
1．施用固體二氧化碳（干冰）。
2．使用農(nóng)家肥，可以使土壤中微生物的數(shù)量增多，活動增強，分解有機物，放出二氧化碳。
3．植物的秸稈通過深耕埋于地下，也可以通過微生物的分解作用產(chǎn)生二氧化碳。
4．使用NH4HCO3肥料，既可以為植物提供銨鹽，又可以為植物提供二氧化碳。
5．溫室作物也要合理密植和通風(fēng)透光。
6．日光溫室可與養(yǎng)殖場的雞舍和豬圈相連，動物通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化為植物光合作用提供原料，植物光合作用產(chǎn)生的氧氣可用于動物的細(xì)胞呼吸。
溫室中還可以使用二氧化碳發(fā)生器，二氧化碳發(fā)生器的原理是利用硫酸和碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳。
提出問題：當(dāng)全球范圍內(nèi)空氣中二氧化碳的含量無限制地提高時，會有什么負(fù)面影響？
討論并分析回答。
結(jié)論：會促成溫室效應(yīng)的出現(xiàn)，使地球變暖、冰川融化、海面上升、氣候異常。（教師要對學(xué)生的討論和分析給予充分的肯定。）
綠色植物進(jìn)行光合作用時，需要多種必需的礦質(zhì)元素，如N、P、K、Mg等，這些元素在植物的生命活動中都有哪些作用？
討論氮元素在植物生命活動中的作用。
結(jié)論：1．氮元素是蛋白質(zhì)的主要組成元素，而蛋白質(zhì)是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和酶的重要組成成分。
2．氮元素是ATP中腺苷的組成元素。3．光反應(yīng)的電子受體NADP+含有氮元素。
4．核酸中有含氮的堿基。5．吲哚乙酸中含有氮元素。
葉綠素中也含有氮元素。由此可見，氮元素在植物的生命活動中占有重要的地位，故氮元素有生命元素之稱。當(dāng)?shù)毓?yīng)充足時，葉片大而鮮綠，光合作用旺盛，產(chǎn)量高，因此種植葉菜類的蔬菜，應(yīng)多施氮肥。但是氮肥施用過多，會造成葉片徒長，機械組織不發(fā)達(dá)，易倒伏。如果植物缺氮，則生長緩慢，植株矮小，葉綠素含量少，葉子變黃，直接影響植物的光合作用效率。
討論磷元素在植物生命活動中的作用。
結(jié)論：1．生物膜結(jié)構(gòu)的組成成分磷脂中含有磷元素。2．磷元素是DNA和RNA的組成成分。
3．磷元素是ATP和NADPH的組成元素。
磷元素還直接參與糖類的合成和分解，例如，光合作用暗反應(yīng)產(chǎn)物中的C3和C5都含有磷元素。在有氧呼吸中，葡萄糖首先轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸。植物缺磷時，生長緩慢，葉片呈暗綠色，某些植物的葉片還呈紅色和紫色，且在老葉最先表現(xiàn)出來。
鎂元素是葉綠素的組成成分。植物缺鎂時，葉綠素不能合成，在老葉上表現(xiàn)為缺綠，嚴(yán)重影響光合作用的效率。
鉀元素能促進(jìn)糖類物質(zhì)運輸?shù)絻Σ仄鞴?，并促進(jìn)儲藏器官合成多糖，例如，種植馬鈴薯、水稻、小麥等以收獲淀粉為主的作物要多施鉀肥。植物缺鉀時，蛋白質(zhì)分解，葉綠素破壞，葉色變黃卷曲，莖桿易倒伏，抗旱抗寒能力降低。
提出問題：如何進(jìn)行合理施肥？
結(jié)合教材“生物的新陳代謝與植物的礦質(zhì)營養(yǎng)”一節(jié)討論如何進(jìn)行合理施肥。
結(jié)論：1.根據(jù)植物的生長規(guī)律和需肥規(guī)律施肥。2.可以進(jìn)行根外施肥。
3.與豆科植物進(jìn)行間種和輪作，提高土壤的肥力，使植物獲得更多的氮肥。
4.發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，動物的糞便、沼氣池的沼渣、養(yǎng)魚塘的塘泥、河水表面的藻類（因為含有能固氮的藍(lán)藻，因此含有大量的氮肥）等均可作為肥料。
5．將植物秸稈尤其是豆科植物的秸稈進(jìn)行深耕翻壓，也是增加土壤肥力的有效措施。
我國古代農(nóng)業(yè)注重并大量施用有機農(nóng)家肥料的歷史源遠(yuǎn)流長，《齊民要術(shù)》中指出豆類植物是作物最好的前茬，如“美田之法，綠豆為上”，并總結(jié)了20多種輪作的方法，充分肯定了豆類植物輪作的地位，使我國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走上了種地養(yǎng)地的道路。我國有“莊稼要長好，底糞要上飽”，“莊稼上底糞，糧食打滿囤”，“底肥不足苗不長，追肥不足苗不旺”的農(nóng)諺，足以說明礦質(zhì)元素對提高農(nóng)作物光合作用效率的重要作用。但是過多地使用化學(xué)肥料會使土壤板結(jié)，使水體富營養(yǎng)化，因此應(yīng)走可持續(xù)發(fā)展的道路，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。
另外，選擇具有優(yōu)良性狀的雜交品種也是提高光合作用效率的有效措施。被譽為“雜交水稻之父”的我國著名科學(xué)家袁隆平研究的三系配套雜交水稻技術(shù)已經(jīng)在世界上幾十個國家推廣和應(yīng)用，大大提高了糧食的產(chǎn)量，解決了幾億人的吃飯問題。這個內(nèi)容我們將在下一章進(jìn)行介紹。
要點提示
1.提高農(nóng)作物的光合作用效率要從光合作用的條件——光和葉綠體中的色素與光合作用的原料——二氧化碳和水等方面考慮。
2．提高作物周圍的二氧化碳濃度及增加施用礦質(zhì)元素一定要注意對環(huán)境的影響，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保觀念和提高環(huán)境保護(hù)意識。
3．在講礦質(zhì)元素對光合作用效率的影響時，要注意將必修教材和選修教材的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來，并向?qū)W生滲透生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想。

光合作用教案

第三章第三節(jié)、光合作用
班級姓名
［教學(xué)目標(biāo)］
1、知識目標(biāo)
①概述色素提取和分離實驗的原理，并說出葉綠體中色素的種類和作用；
②解釋光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系；
③說明環(huán)境因素對光合作用強度的影響；
2、能力目標(biāo)
①嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的一般方法。
3、德育目標(biāo)
①通過對光合作用的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生熱愛綠色植物和自然的思想情感。
[教學(xué)重點與難點]
1、光合作用的過程，理解光反應(yīng)與暗反應(yīng)的過程比較。
2、影響光合作用的因素。
[課時]3課時
*********************************************************************************
一、光合作用的發(fā)現(xiàn):
年代科學(xué)家實驗設(shè)計思路及現(xiàn)象結(jié)論
1771年普里斯
特利點燃的蠟燭與綠色植物放在密閉玻璃罩內(nèi)，
現(xiàn)象是________
小鼠與綠色植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，
現(xiàn)象是________________
1779年根豪斯把帶葉枝條放到水中,光下,
暗處.
1864年薩克斯把綠色葉片放在暗處幾小時，目的是____________，
然后一半曝光，另一半遮光一段時間后，用碘蒸氣
處理葉片，發(fā)現(xiàn)____________
1880年恩吉
爾曼水綿黑暗、沒有空氣
好氧細(xì)菌顯微鏡觀察
完全曝光→現(xiàn)象_________________
極細(xì)光束照射葉綠體→現(xiàn)象____
1940年魯賓
和卡門實驗方法是______________________________
H218O，CO2→現(xiàn)象________________
H2O，C18O2→現(xiàn)象_______________
1948年卡爾文用14C標(biāo)記CO2追蹤光合作用過程中碳的行蹤,
發(fā)現(xiàn)
二、光合色素與光能捕獲
1、光合作用的細(xì)胞器是葉綠體，是因為其中含有與光合作用有關(guān)的和。其中酶分布于。
色素的分布于：；
色素的作用：、、光能。
2、葉綠體中色素的分類：
葉綠素a：色
葉綠素：主要吸收光
葉綠素b：色
③色素種類
胡蘿卜素：色
類胡蘿卜素主要吸收光
葉黃素：色
[思考與討論]
（1）為什么夏天綠油油的樹葉到秋天會變黃？
（2）葉綠體中色素的形成需哪些條件？

[實驗]提取和分離葉綠體中的色素
三、光合作用的過程
1、光合作用的概念：
植物通過，利用，把和
轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放出的過程。
2、光合作用的總反應(yīng)式
3、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較
光反應(yīng)暗反應(yīng)
部位
條件
反應(yīng)物
物質(zhì)變化
能量變化
產(chǎn)物
兩階段的關(guān)系
實質(zhì)

例題：下圖是光合作用過程的圖解，請對圖仔細(xì)分析后回答下列問題：
（1）圖中A代表________，其功能是________。
（2）圖中B是________，在光合作用過程中來自于________。
（3）圖中C是________，它被傳遞到葉綠體的________部位，用于________。
(4)圖中D是________，在葉綠體中合成D所需的能量來自________。
(5)圖中E是________；
(6)圖中F是________，它是由CO2和________結(jié)合后形成。
(7)圖中H是________，此階段是在葉綠體的________上進(jìn)行的；Ⅰ是________，此階段是在葉綠體的________中進(jìn)行的。
(8)由F到J稱為________；由G到F稱為________。確切地說，
J代表________。
四、影響光合作用的環(huán)境因素
1、農(nóng)業(yè)上通過提高光能利用率來提高糧食產(chǎn)量，提高光能利用率的方法有：
、、
。
2、影響光合作用強度（光合作用效率）的因素有哪些？
[練習(xí)]
1、在光合作用實驗里，如果所用的水中有0.2%的水分子含18О，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18О。那么，植物進(jìn)行光合作用釋放的氧氣中，含18О的比例為
A.0.20%B.0.44%C.0.64%D.0.88%()
2、下圖所示，某植物上的綠葉經(jīng)陽光照射24小時后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆視部位不呈藍(lán)色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍(lán)色。本實驗證明（）
①光合作用需要二氧化碳②光合作用需要光③光合作用需要葉綠素④光合作用放出氧氣⑤光合作用制造淀粉
A.①②B.③⑤C.②⑤D.①③
[補充]化能合成作用
綠色植物以光能為能源,以二氧化碳和水為原料合成糖類，糖類中貯存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。因此綠色植物屬于自養(yǎng)生物。相反，人、動物、真菌及大多數(shù)細(xì)菌，細(xì)胞中沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，它們只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身生命活動，它們屬于異養(yǎng)生物。
除了綠色植物，自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化分解時釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。例如，生活在土壤中的硝化細(xì)菌能利用土壤中的氨（NH3）氧化成亞硝酸（HNO2），進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸（HNO3）。硝化細(xì)菌能夠利用這兩個化學(xué)反應(yīng)中釋放的能量，將二氧化碳合成糖類，這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動。

[校本作業(yè)]
1、下圖為用分光光度計測定葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖，請判定A和B分別為何種色素（A）
A.葉綠素、類胡蘿卜素B.類胡蘿卜素、葉綠素?
C.葉黃素、葉綠素aD.葉綠素a、葉綠素b
2、關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述，不正確的是(C)
A.可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素?
B.葉綠體中色素能夠分離的原因是在不同色素在層析液中的溶解度不同?
C.研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉后直接用杵棒進(jìn)行研磨，不用作任何處理?
D.濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直，避免色素帶間的部分重疊
3、.普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi)，結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時間。但后來有人重復(fù)這個實驗，卻有的能成功，有的不能成功。以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法，不正確的是（A）
A.該實驗并不科學(xué)，沒有可重復(fù)性
B.該實驗的成功與否，要看是否將裝置置于陽光下?
C.該實驗說明光合作用釋放的氧氣與小白鼠需要的氧達(dá)到了平衡
D.該實驗說明光合作用需要的CO2與小白鼠呼出的CO2達(dá)到了平衡
4、下列關(guān)于光合作用的敘述中，正確的是(A)
A.光反應(yīng)在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行?
B.光反應(yīng)需要光，不需要酶，暗反應(yīng)不需要光，需要多種酶?
C.當(dāng)對植物突然停止光照以后，暗反應(yīng)也馬上停止?
D.光反應(yīng)分解水生成O2，暗反應(yīng)消耗O2生成水
5、如圖是一晴朗夏日某植物光合作用強度隨時間變化的曲線圖，C點與B點相比較，葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3、C5、ATP和［H］的含量發(fā)生的變化依次是（C）

A.升、升、升、升
B.降、降、降、降
C.降、升、升、升
D.升、升、降、降

6、科學(xué)家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一種植物光合作用強度的影響，得到實驗結(jié)果如右圖。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是（D）
A.光照強度為b時，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同
B.光照強度為c時，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是溫度不同?
C.光照強度為a~b時，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強度隨光照強度升高而升高?
D.光照強度為a~c時，曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強度隨光照強度升高而升高]
7、圖甲表示某種植物光合速率受光照強度影響的變化曲線，圖乙表示某種植物在不同光照強度下，光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。a點與c點相比較，c點時葉肉細(xì)胞中C3的含量；b點與c點相比較，b點時葉肉細(xì)胞中C5的含量。（A）
A.高、高B.低、基本一致
C.低、高D.高、基本一致

8、如圖為光反應(yīng)、暗反應(yīng)聯(lián)系示意圖，據(jù)圖回答下列問題：
（1）填出圖中字母所表示的物質(zhì)：?
a,b,c,d。?
（2）如小麥在適宜條件下栽培，突然將d降至極低水平，則小麥葉片中的三碳化合物的含量會突然減少，其原因是；若降低d的同時，又停止光照，則不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，其原因是。
（3）若對某植物作如下處理：（甲）持續(xù)光照10分鐘，（乙）光照5秒后再黑暗處理5秒，連續(xù)交替進(jìn)行20分鐘。若其他條件不變，則在甲、乙兩種情況下植物所制造的有機物總量是（）
A.甲多于乙B.甲少于乙C.甲和乙相等D.無法確定
答案（1）O2ATP［H］CO2（2）CO2固定減弱C3還原也減弱（3）B
9、下圖為某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，請據(jù)圖回答：?
（1）甲圖表示在光照弱的情況下，光合作用隨的增加成正比增加，這種情況下，可以認(rèn)為此時影響光合作用的過程是階段。?
（2）從圖甲可見，光照強度超過某一強度時，光合作用速度不再增加，且有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢，這種變化主要決定于，此時光合作用的階段受到限制。?
（3）圖乙中C點表示光照強度為B時，是植物生長的，出現(xiàn)CD段的原因是。?
（4）請在圖甲中繪制50℃時植物光合作用速度變化的曲線。?
（5）根據(jù)圖甲，在圖乙繪制光照強度為A時，不同溫度下光合作用速率變化曲線。
?答案（1）光照強度光反應(yīng)（2）溫度暗反應(yīng)?
（3）最適溫度酶活性降低，光合作用速率降低?
（4）如圖
（5）如圖?
?
10、圖甲和圖乙表示某植物在適宜的CO2條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，圖丙是光合作用圖解。請據(jù)圖回答：

（1）由甲圖可見，B點光合作用的速率主要受的限制，此時主要影響丙圖中等過程（填序號）。
（2）乙圖表示光照強度為甲圖中的B點時，植物光合速率的變化曲線。乙圖中曲線后段出現(xiàn)下降趨勢的原因是。
（3）丙圖中吸收的光能將用于過程（填序號）；過程⑥的反應(yīng)物還包括來自光反應(yīng)的。
?答案（1）溫度④⑤⑥（2）溫度過高，酶活性降低，光合作用速率降低（3）光合色素③④［H］

光與光合作用

第4節(jié)能量之源——光和光合作用
一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1.知識方面：
(1)說出綠葉中色素的種類和作用。
(２)說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。
(３)理解葉綠體色素的提取和分離實驗。
2.能力方面：
綠葉中色素的提取和分離的實驗操作，掌握實驗方法
3.情感和價值觀方面：
通過學(xué)習(xí)葉綠體的結(jié)果和功能，建立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點。

1、活細(xì)胞所需的能量最終來自。
2．葉綠體的外表有，內(nèi)部有許多，基粒與基粒之間充滿了。每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為，吸收光能的，就分布在上。
3．葉綠體是進(jìn)行的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收學(xué)能的
，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的。
4．葉綠體中色素的種類、顏色、功能
種類色素顏色主要功能
葉綠素葉綠素a
葉綠素b
類胡蘿卜素胡蘿卜素
葉黃素
5、利用綠葉的色素能夠溶解在中，可以利用提取綠葉中的色素；利用幾種色素在層析液中不同，經(jīng)濾紙上的的不同，可以將色素分離。

1．下列關(guān)于“葉綠體色素提取和分離”的實驗描述中，不屬于實驗要求的是（）
A提取高等植物葉綠體中的色素
B用紙層析法分離色素
C了解各種色素的吸收光譜
D驗證葉綠體中所含色素的種類
２．在葉綠體色素的提取實驗中，研磨綠葉時要加入乙醇，其目的是（）
A．防止葉綠素被破壞
B．使葉片充分磨碎
C．使各種色素充分溶解在乙醇里
D．為了使葉綠素溶解在丙酮里
3．下列各項液體，可做為色素溶劑的是（）
A.水B.氯化氫C.乙醇D.草酸
４．在葉綠體色素的提取和分離實驗中，用新鮮菠菜葉作材料，經(jīng)紙層析后，濾紙條上最窄的色素帶是?。ǎ?br> A.葉綠素aB.葉綠素bC.葉黃素D.胡蘿卜素
５．葉綠體中色素的提取和分離實驗主要證明了（）
A．色素分布在葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上
B．葉綠素含量是類胡蘿卜素的四倍
C．葉綠體中色素的種類和各種色素的顏色
D．四種顏色擴散速度不同
６．葉綠體的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是()
A．色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層
B．陽光的照射使各種色素能彼此分開
C．濾紙對各種色素的吸附力不同
D．色素在層析液中溶解度而在濾紙上的擴散速度不同
７．在葉綠色素的提取和分離實驗中，沿濾紙條擴散速度最快和最慢的色素依次是（）
A．胡蘿卜素和葉綠素bB．葉黃素和葉綠素a
C．葉黃素和葉綠素bD．胡蘿卜素和葉綠素a
８．對能量的轉(zhuǎn)化和釋放具有重要意義的細(xì)胞器是()
A．葉綠體、線粒體B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、葉綠體
C．線粒體、核糖體D．核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
９．陽光透過三棱鏡照在絲狀綠藻上，好氧細(xì)菌主要聚集的光譜區(qū)域是()
A．紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)
B．黃光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)
C．紅光區(qū)和綠光區(qū)
D．藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū)
10．葉綠體色素在層析液中溶解度最高的是（）
A．葉綠素a　B．葉綠素b
C．、葉黃素D．胡蘿卜素
11．在做植物實驗的暗室中，為了盡可能地降低光合作用的強度，最好安裝()
A．紅光燈B．綠光燈C．白熾燈D．藍(lán)光燈
12.在進(jìn)行葉綠素提取和分離的實驗時，不能讓層析液沒及濾液細(xì)線的原因是（）
A．濾紙上幾種色素會擴散不均勻而影響結(jié)果
B．濾紙條上濾液細(xì)線會變粗而使色素太分散
C．色素會溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯
D．濾紙條上的幾種色素會混合起來
13．葉綠體是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是()
A．葉綠體中的色素分布在類囊體結(jié)構(gòu)的薄膜上
B．葉綠體中的色素分布在內(nèi)膜和外膜上
C．光合作用的酶只分布在葉綠體的基質(zhì)中
D．光合作用的酶分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上
14．葉綠體色素的紙層析結(jié)果顯示葉綠素b位于層析濾紙的最下端，原因是（）
A．分子量最小B．分子量最大
C．在層析液中的溶解度最小
D．在層析液中的溶解度最大
15.葉綠體與線粒體在結(jié)構(gòu)和功能上的相同點是()
①具有雙層膜②分解有機物，釋放能量③產(chǎn)生氧氣④水作為生理功能的一種原料⑤含有DNA⑥內(nèi)部含有酶
A．①②④⑥B．③④⑤⑥
C．②③④⑤D．①④⑤⑥
16．提取和分離葉綠體中色素的正確順序應(yīng)該是（）
A．進(jìn)行紙層析→制取濾液→在濾紙條上劃線→將實驗材料研磨
B．制取濾液→進(jìn)行紙層析→在濾紙條上劃線→制取濾液→再劃線
C．將實驗材料剪碎、研磨→在濾紙條上劃線→制取濾液→進(jìn)行紙層析
D．將實驗材料剪碎、研磨→制取濾液→在液紙條上劃線→進(jìn)行紙層析
17.．陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于（）
A．綠光區(qū)B．紅光區(qū)和綠光區(qū)
C．藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū)D．紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)
18．對圓形濾紙中央點上的葉綠體色素濾液進(jìn)行色素分離，會得到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外圈的色素（）
A．橙黃色的胡蘿卜素B．黃色的葉黃素
C．藍(lán)綠色的葉綠素aD．黃綠色的葉綠素b
19.下列有關(guān)葉綠體色素的提取和分離實驗的敘述正確的是（）
A．加入碳酸鈣防止濾液揮發(fā)
B．用NaCl溶液提取葉片中的色素
C．用無水酒精或丙酮分離濾液中的色素
D．加入二氧化硅（石英砂）有利于充分研磨
20．下列關(guān)于綠色植物葉綠體所含色素種類的敘述中，最嚴(yán)密的是（）
A．都含有葉綠素和葉黃素
B．都含有葉綠素a和葉綠素b
C．都含有葉綠素和胡蘿卜素
D．都含有葉綠素和類胡蘿卜素
21.右圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述不正確的是（）

A．1具有選擇透過性功能
B．吸收光能的色素分布在2上
C．與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中
D．把ATP中能量轉(zhuǎn)移到糖等有機物中儲存起來的過程是在3中完成的
22.下列有關(guān)葉綠體色素的提取和分離實驗的敘述正確的是（）
A.加入碳酸鈣防止濾液揮發(fā)
B．用NaCl溶液提取葉片中的色素
C．用無水酒精或丙酮分離濾液中的色素
D．加入二氧化硅（石英砂）有利于充分研磨
23．下列有關(guān)“一定”的說法正確的是（）
①光合作用一定在葉綠體中進(jìn)行②有氧呼吸一定在線粒體中進(jìn)行③沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物一定是原核生物④酶催化作用的最適溫度一定是37℃
A．全部正確B．①③④
C．①②③D．全都錯誤
24．綠色植物的葉片呈綠色的原因是（）
A.葉綠素不吸收綠光以外的其它光
B.葉綠素大量吸收陽光中的綠光
C.葉綠體中含的葉綠素通常為類胡蘿卜素的四倍
D.葉綠體中含的色素通常為類胡蘿卜素的四倍
25.下面是葉綠體色素的提取和分離實驗的部分材料和用具，請據(jù)圖回答：
(1)圖中步驟①加人研缽內(nèi)的物質(zhì)為：A10mL,作用
是；B少許，作用是研磨得充分；C：少許，作用是。
(2)圖中步驟②將研磨液倒人漏斗中，漏斗底部放有
。
(3)圖中步驟③剪去兩角的作用是
，畫濾液細(xì)線的要求是
。
(4)圖中步驟④中應(yīng)注意的是
；加蓋的目的是
；色素帶最寬的是
，擴散速度最快的是。
26．某同學(xué)做“葉綠體中色素的提取和分離”實驗，在下列操作中若有失誤，請在失誤處劃線并更正：
①將5克綠葉片剪碎放研缽中，加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加2mL石油醚，并迅速充分研磨。②在預(yù)備好的濾紙條上，距剪去兩角一厘米處用鋼筆畫橫線。③用毛細(xì)管吸取少量濾液，沿橫線處均勻地劃出一條濾液細(xì)線，緊接重復(fù)劃2~3次。④將層析液倒入燒杯中，然后將濾紙條劃有細(xì)線的一端朝下，輕輕插入到層析液中，注意層析液最好沒及濾紙條上濾液細(xì)線。
更正的內(nèi)容為：
①。②。③。④。
27.分別在A、B、C三個研缽中加2g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色）、幾乎無色。
處理ABC
SiO2（少量）＋＋＋
CaCO3（少量）－＋＋
95%乙醇（10mm）＋－＋
蒸鎦水（10mm）－＋－
注：“+”表示加；“-”表示不加
試回答：
（1）A處理得到的溶液顏色是，原因是。
（2）B處理得到的溶液顏色是，原因是。
（3）C處理得到的深淵顏色是，原因是。
28.實驗測得小麥在不同波長光照下光合速率的變化和小麥植株中葉綠素a對不同波長光線的相對吸收量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)制成右邊的曲線圖。請據(jù)圖回答：
(1)從圖中可看出葉綠素a主要吸收光和光。
(2)在波長450nm光照下的產(chǎn)糖速率比在波長700nm光照下的；在波長425nm光照下的氧釋放速率比在波長650nm光照下的。
(3)在波長750nm到800nm光照下的光合速率為零，其最可能的原因是。
(4)色素吸收光能后光能轉(zhuǎn)換成儲存在ATP中的。

第4節(jié)能量之源——光和光合作用
一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1．太陽的光能2．雙層膜基?；|(zhì)類囊體四種色素類囊體的薄膜
3．光合作用色素分子酶
4．
種類色素顏色主要功能
葉綠素葉綠素a藍(lán)綠色吸收藍(lán)紫光和紅光
葉綠素b黃綠色
類胡蘿卜素胡蘿卜素橙黃色吸收藍(lán)紫光
葉黃素黃色
5．有機溶劑無水乙醇無水乙醇溶解度

1．C2．D3．C4．D5．C6．D7．A8．A9．A10.D11.B12.C13.A14.C15.D16.D17.C18.A19.D20.D21.C22.D
23.D24.C
25.（1）無水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸鈣
防止色素被破壞（2）單層尼龍布（3）防止色素帶擴散不整齊細(xì)、齊、直（4）層析液不要沒及濾液細(xì)線
防止層析夜揮發(fā)葉綠素a胡蘿卜素
26．①加10mL乙醇②用鉛筆畫線③干燥后再畫下一次④色素線不能沒入層析液色素含量太少缺乏葉綠素
27.（1）黃綠色部分葉綠體受到破壞
（2）幾乎天色葉綠素不溶于水
（3）深綠色大量葉綠素溶于乙醇中
28.(1)紅橙，藍(lán)紫；(2)快，慢；(3)葉綠體中沒有吸收該段波長光線的色素；(4)活躍化學(xué)能

第4節(jié)能量之源——光和光合作用

光合作用和細(xì)胞呼吸