高中生物 第四节能量之源《光合作用》教案2 新人教版必修1.doc

教学无忧 教学事业！光合作用教学目的: 1.理解光合作用的概念 2、理解叶绿体的有关结构特点及其中色素种类及作用3、综合分析光合作用的过程、实质和生理意义教学重点和教学难点:光反应和暗反应的过程课时安排：3课时教具准备：光合作用的过程示意图教学过程：第一课时复习: 1.矿质元素以什么状态存在和被根吸收? 2.根吸收矿质元素的过程分哪两步?与呼吸作用有何关系?绿色植物的生活，除了根从土壤中吸收水分和矿质元素外，还需要有机物，如葡萄糖等，那么，有机物从哪昊来呢？归根到底是绿色植物通过光合作用制造的。(一)光合作用的场所叶绿体1.叶绿体的结构特点 含各种与光合作用有关的酶(用挂图复习) 含各种色素2.叶绿体的色素种类和作用 胡萝卜素（橙黄色） 类胡萝卜素 吸收蓝紫光 （1/5） 叶 黄 素（黄 色） 叶绿体色素 叶绿素a（蓝绿色）（吸收可见的太阳光） 叶 绿 素 吸收红光 （4/5） 叶绿素b（黄绿色） 和蓝紫光问：叶子颜色是绿色的原因(2)各种色素的作用:吸收可见光,用于光合作用.(简要讲解太阳光谱和吸收光谱的知识，思考：以物理知识分析叶绿体色素颜色与所吸收的光的关系)叶绿素:主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素:主要吸收蓝紫光思考：将绿色植物放在什么光下（用玻璃罩）光合作用效率最高？无色全光 > 蓝紫光 > 红光 > 其它颜色的光 > 绿色光 > 无光（黑色罩）(二)光合作用的过程总反应式：我们回忆初中光合作用的反应式，指出光合作用的产物： 有机物主要是指葡萄糖，由此，写出反应式如下： 6CO212H2O*光 叶绿体C6H12O66O*26H2O（配平） 将反应式配平如上，需特别注意以下几点：A反应条件：有光能和叶绿体（只有叶绿体作为完整的细胞器存在，才能完成光合作用，而不只是“叶绿素”）B式中的O* ，是指O18，即O16的 同位素，我们在研究光合作用时给植物O18的水，是为了做标记，看水中的氧最后成为什么化合物的成分，在自然情况下，植物吸收的水当然是O16的水了；由此看出，光合作用释放的氧气，来自反应物中的水；另外也推出，反应前后都有水，简介Hill反应。C总而言之，二氧化碳成为葡萄糖的组分，葡萄糖中的H则来自水这叫做二氧化碳被H还原。本节课我们主要学习的就是上述2个问题，叶绿体色素种类和功能、光合作用总反应式。下面我们讲解实验四（详见自编实验指导）第二课时复习：光合色素种类、光合作用反应式光合作用的反应过程十分复杂。反应过程：复杂，有几十步，但总的说来可分为光反应和暗反应两个阶段光反应： 条件：光，多种酶和光合色素（在叶绿体基粒片层结构的薄膜上进行） 2H2O 光、叶绿素 4HO2 +4e，叫水的光解(1)物质变化 即：氧气以分子状态被释放（是副产品），来自于水，H具有强的还原性 ADPPi光能量 酶、叶绿素 ATP即：光能被叶绿素分子捕捉、传递，最后转变为化学能(2)能量变化: 光能 活跃的化学能(贮于ATP中)II、暗反应 ：条件是不需要光（有光也可以），需多种酶，在叶绿体基质中进行。总的来说是CO2被还原（CO2不活泼，所以先固定，后还原）(1)物质变化: C5CO22C3 C6H12O6H2O上述过程分连续的两阶段：CO2的固定和CO2的还原（需光反应阶段产生的H和ATP供能） 注解：C5是二磷酸核酮糖，C3是磷酸甘油酸(2)能量变化:活跃的化学能 稳定的化学能(贮于ATP中)，发生于第二步说明：A 碳C的转移途径是：CO2 C3 C6（葡萄糖）（解释）B二氧化碳由C5来固定（解释）C碳5的再生D经过6次循环，才能形成一个葡萄糖3.光反应和暗反应的联系光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应提供H和ATP,因此,尽管暗反应不需要光,暗反应也不能在晚上(或无光条件下)单独进行；但是，在实验情况下，暗反应毕竟晚于光反应，所以给实验植物断光后，植物仍然可以在短时间内进行暗反应。（举例题说明） C A B D 时间 T上图是利用绿色植物研究光合作用的一个实验结果，时间T之前有光而无二氧化碳，时间T之后停止光照而给植物二氧化碳，纵坐标是有机物的合成量，请分析曲线A-B-C-D的各段变化。（分析略）4.解释下列几个问题(1)光合作用的反应物有哪些?各参加哪一步反应?水光反应 ；二氧化碳 暗反应(2)光合作用的产物有哪些?各生成于哪一个反应过程?葡萄糖 暗反应 ； 氧气光反应 ；水暗反应(3)生成物中各种元素的来源如何 ?葡萄糖中的C、O来源于二氧化碳，H来源于水;生成的氧气的氧来源于水(4)光反应和暗反应能否独立进行?否，因为暗反应要光反应提供H和ATP(三)光合作用的反应总式6CO212H2O 叶绿光体 C6H12O66O212H2O写这反应式时注意以下几点(1)光合作用有水分解,也有水生成,反应式中不能抵消(2)“”不能写成“”(3) O*是一种标记方法,不要漏写（四）光合作用的实质：把无机物（CO2和H2O）转变为有机物，把光能转变为化学能，并储存在有机物中。（五）光合作用的意义：地球上的绿色植物是 1、庞大的“绿色工厂” 2、自动的“空气净化器” 3、巨型的“能量转换站”小结: 1.光合作用的场所2.光合作用的过程3.光合作用反应总式第三课时与光合作用有关的实验和生产实践习题课提问：略光合作用光反应与暗反应的联系与区别： 光反应暗反应场所叶绿体基粒片层叶绿体基质外界条件有光有光无光均可物质变化水的光解：H2O O2+HCO2+C5 2C3 C6能量变化光能 ATP中的化学能ATP中的化学能 C6中稳定的化学能联系光反应是暗反应的前提；光反应为暗反应提供了还原剂H和能量（ATP）影响光合作用的条件（生产上促进光合作用的手段）根据反应式可知，影响光合作用的因素有光、叶绿体、二氧化碳、水等条件。光：光质和光强（单位：勒克司）都可以影响光合作用（光质的影响略）下图1中的拐点A称为“光饱和点”V V A 曲线1 曲线2光强（Lux） 晴天时间新疆的日照时间长，光合作用积累的有机物多，作物产量高。生产上我们可以在适当条件下增加光照来促进光合作用。但是在夏日中午大约12时到下午2点之间，上述曲线2的顶端出现一个下陷的缺口，这是因为什么呢？（分析）CO2影响：夏日晴天，由于中午日照过于强烈，植物蒸腾作用太旺，出现缺水危机，于是植物保护性地关闭气孔，导致缺乏原料二氧化碳而光合作用速度下降。如果是实验条件下，可以得出CO2光合作用曲线如右：V 图中拐点被称为？（“CO2的饱和点”）所以在生产中可以增加空气中CO2含量而增加光合作用效率。比如大棚中投放干冰、实验中使用饱和碳酸氢钠溶液等方法。 CO2如某地打探井，结果打出了一口富含二氧化碳的废井，但是当年此地农作物意外的获得大丰收。 水分对光合作用的影响：显然缺乏水分会明显影响光合作用，但这在现实条件下通常不会发生。曾有这样的实验： B 实验结果：切断部分将生活植物预处理（怎样处理？） A 的远端（A部分）得然后将一个叶片的中脉切断， 不到水分，没有淀粉生成光照数小时后检验淀粉的生成（怎样检验？） 而近叶柄端（B）有淀粉生成。 温度对光合作用的影响：主要是通过影响酶促反应（暗反应为主）而影响光合。（下图中的拐点被称为？“最适温度”） V 温度光合作用的检测： O2生成量、CO2的吸收量、葡萄糖（或者淀粉）的生成量都可以作为光合作用发生的量化标志（即作为数据曲线的纵坐标），而关于原料、产物的来龙去脉的定性检测通常使用放射性元素标记示踪法。对反应产物O2的检测简便易行，是检验是否发生光反应的最佳方法。对反应原料CO2的去向的检测，可以证明CO2的光合作用的原料、暗反应产物的产生。葡萄糖的生成量的检测。如早晚对叶片的称重（干重）客服唯一联系qq 1119139686 欢迎跟我们联系