2018_2019学年高中生物第5章第4节第2课时光合作用的探究历程和基本过程教学案（含解析）新人教版

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1、光合作用的探究历程和基本过程1.光合作用的实质是合成有机物，储存能量；而呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。2．光合作用的反应式为：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。3．光反应的场所是类囊体薄膜，产物是O2、[H]和ATP。4．暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等物质。5．光合作用中的物质转化为：①14CO2―→14C3―→(14CH2O)；②HO―→18O2。6．光合作用的能量转换为：光能―→ATP中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能。一、光合作用的概念与探究历程1．光合作用的概念[填图]2．光合作用的探究历程[填表]科学家实验过程或依据实验结论17

2、71年普利斯特利密闭玻璃罩＋绿色植物＋植物可以更新空气1779年英格豪斯500多次植物更新空气实验在阳光照射下，植物体只有绿叶才能更新空气1845年梅耶根据能量转化和守恒定律光合作用把光能转换成化学能储存起来1864年萨克斯绿叶→暗处放置→叶片一半曝光、一半遮光→碘蒸气处理→颜色变化(曝光处呈深蓝色)植物叶片在光合作用中产生了淀粉1941年鲁宾和卡门光合作用释放的O2全部来自H2O20世纪40年代卡尔文用14C标记CO2探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，即卡尔文循环二、光合作用的过程1．过程及分析[据图填空]2．反应式CO2＋H2O(CH

3、2O)＋O21．判断下列有关叙述的正误(1)光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的O(×)(2)绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O，产物是有机物和O2(√)(3)绿色植物进行光合作用的能量来源于光能(√)(4)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行(×)2．普利斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。以下关于这一现象的说法，错误的是(　　)A．该实验并不科学，没有可重复性B．该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下C．该实验说明光合作用释放的氧气与小白

4、鼠需要的氧气达到了平衡D．该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡解析：选A　普利斯特利的实验成败与否的关键，是要把装置置于阳光下。普利斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。所以后来的科学工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的则遭到失败。3．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是(　　)A．叶绿体的类囊体薄膜上进行光反应和暗反应B．叶绿体的类囊体薄膜上进行暗反应，不进行光反应C．叶绿体基质中可进行光反应和

5、暗反应D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应解析：选D　光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的；暗反应是在叶绿体基质中进行的。4．光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是(　　)A．H2O、CO2、ADP　　　　　B．CO2、[H]、ATPC．H2O、CO2、ATPD．[H]、H2O、ADP解析：选B　光合作用暗反应过程包括CO2的固定(CO2＋C52C3)和C3的还原[2C3(CH2O)＋C5]，需要[H]作为还原剂和酶的催化，并消耗能量(ATP)。1．萨克斯实验(1)实验过程：绿叶(2)实验分析：①设置了自身对照，自变量为光照，因变

6、量是叶片颜色的变化。②实验的关键是饥饿处理，使叶片中的营养物质消耗掉，避免对实验结果的干扰。③本实验除了证明光合作用的产物是淀粉的同时，还证明了光照是光合作用的必要条件。2．鲁宾和卡门实验(1)巧妙之处：两组实验相互对照直观地表现出氧气来自水中的氧，而不是来自二氧化碳中的氧。(2)自变量为被标记的C18O2和HO，因变量是O2的放射性。3．卡尔文循环(1)探究方法——同位素标记法：用14C标记CO2，追踪检测放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。(2)结论：碳的转化途径：14CO2＋C5→14C3→(14CH2O)。[名师点拨]　萨克

7、斯和鲁宾、卡门实验对照方式不同萨克斯实验的对照方式为自身对照(一半曝光与另一半遮光)；而鲁宾和卡门实验的对照方式为相互对照(通过标记不同的物质：HO与C18O2)。[题组冲关]1．历经一个半世纪，科学家们做过许多实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。在下列几个著名实验中，相关叙述错误的是(　　)A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的O2量D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的O2来自H2O而不是CO2解析：选C　恩

8、格尔曼的实验能够证明O2由叶绿体释放出来，叶绿体是进