2019高中生物第5章第4节第2课时光合作用的原理和应用（一）教案新人教版

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1、光合作用的原理和应用（一）一、光合作用的概念及其探究过程1．对光合作用概念的理解(1)场所：绿色植物的叶绿体。(2)能量来源：光能。(3)反应物：CO2、H2O。(4)产物：O2、糖类等有机物。(5)反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。2．光合作用的探究历程人物实验过程及现象结论普利斯特利植物能更新空气英格豪斯500多次植物更新空气实验植物体只有绿叶且在有光条件下才能更新空气梅耶根据能量转换和守恒定律得出光合作用时光能转化成化学能储存起来萨克斯光合作用的产物除O2外还有淀粉鲁宾和卡门HO＋CO2―→植物―→18O2H2O＋C

2、18O2―→植物―→O2光合作用释放的氧气来自水卡尔文用14C标记的14CO2，供小球藻光合作用，追踪放射性CO2中的C在光合作用中转化为有机物中的碳二、光合作用的过程1．光合作用过程图解图中Ⅰ的名称是：光反应，Ⅱ的名称是：暗反应，Ⅰ＋Ⅱ总称为：光合作用。2．光反应和暗反应过程的比较项目光反应暗反应场所叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的基质中条件光、色素、酶、水、ADP、Pi多种酶、[H]、ATP、CO2、C5物质变化①水的光解：2H2O4[H]＋O2②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP①CO2的固定：CO2＋C52C3②C3的还原

3、：2C3(CH2O)＋C5能量变化光能转变成ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转变成贮存在(CH2O)中的稳定的化学能相互联系光反应产物[H]、ATP为暗反应提供还原剂和能量；暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料一、光合作用探究历程1．教材问题探讨分析读教材P101～P102内容，讨论并交流下列问题：(1)根据所学设计实验遵循的原则，分析普利斯特利实验有没有不足之处？若有如何补充？提示：有，缺少空白对照实验。应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，观察蜡烛燃烧情况和小鼠的生存状况。(2)分析萨克斯实验中的变

4、量、对照实验类型及得出的实验结论。提示：①自变量：光照；因变量：叶片颜色变化。②自身对照。③实验结论：光合作用的产物有淀粉，还证明了光是光合作用的必要条件。(3)鲁宾和卡门实验利用的是什么方法？实验中的自变量和因变量分别是什么？提示：放射性同位素标记法。自变量是标记的物质，因变量是O2的放射性。2．将下列科学家的实验和实验得出的结论连线二、光合作用过程1．教材问题探讨分析　根据教材P103光合作用过程的图解，思考并回答下列问题：(1)有人认为：光反应必须在有光条件下进行，暗反应必须在无光条件下进行，这种说法是否正确？提示：不正确。

5、光反应必须在有光条件下进行，暗反应有光、无光均可进行。(2)分析光合作用过程，思考哪些过程不需要酶的催化，哪些过程需要酶的催化？提示：色素吸收光能的过程不需要酶的催化，而ATP的形成、CO2的固定、C3的还原均需要酶的催化。(3)试利用同位素标记法，分析光合作用过程中各元素的转移途径。①用放射性同位素18O标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到放射性？提示：在氧气中可检测到18O。反应式如下：HO18O2[H](CH2O)＋H2O②若用14C标记CO2中的C呢？提示：14CO2→2C3(只有一个14C)→(14CH2O

6、)③试总结光合作用中各元素的去向(用箭头表示)。提示：光合作用总反应式及各元素去向：(4)光反应和暗反应的关系：①在无光条件下，暗反应能否长期进行？提示：不能。因为无光条件下，光反应不能进行，光反应的产物ATP和[H]减少，不能满足暗反应的需求，暗反应将停止进行。②若暗反应停止，光反应能否持续进行？提示：不能，暗反应停止，光反应产生的ATP和[H]积累过多，抑制光反应的进行。③总结光反应和暗反应的关系。提示：光反应和暗反应相辅相成，相互依存。2．光照强度、CO2浓度突然改变，光合作用过程中C3、C5、[H]和ATP的相对含量变化分

7、析(1)突然停止光照，其他条件都适宜，分析短时间内C3、C5、[H]和ATP的相对含量怎样变化？提示：C3升高，C5降低，[H]和ATP降低。(2)突然停止CO2供应，其他条件都适宜，分析短时间内C3、C5、[H]和ATP的相对含量怎样变化？提示：C3降低，C5升高，[H]和ATP升高。3．判断下列说法是否正确(1)光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上。(×)(2)光反应过程中合成了ATP，需要的能量来源于呼吸作用分解的有机物。(×)(3)光反应的进行不需要任何酶的参与。(×)(4)高等绿色植物白天进行光反应，夜晚进行暗反应。

8、(×)光合作用和有氧呼吸的比较续表光合作用有氧呼吸代谢性质合成代谢分解代谢发生部位含叶绿体的细胞活细胞反应场所叶绿体主要在线粒体内(第一阶段在细胞质基质中)条件光、H2O、CO2、适宜温度、酶、色素有氧、有光无光均可、适宜的温度、O2、酶能量代谢光