高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 第2课时 光合作用的原理和应用学案 新人教版必修1-新人教版高中必修1生物学案VIP专享VIP免费

第2课时光合作用的原理和应用课标内容要求核心素养对接1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。2．实验：探究不同环境因素对光合作用的影响。1.科学思维——分析与综合：分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系。2．科学探究——根据实验目的，设计实验探究光合作用的影响因素，会分析相关的实验装置。3．社会责任——能够根据光合作用原理指导生产实践。一、光合作用概念和反应式1．概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。2．反应式：CO2＋H2O――→(CH2O)＋O2。二、光合作用探究历程1．19世纪末，科学界普遍观点：C与H2O结合成甲醛。2．1928年：甲醛不能通过光合作用转化成糖。3．1937年，英国希尔：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解产生氧气。4．1941年，鲁宾和卡门：研究了光合作用中氧气的来源(氧气来源于H2O)。5．1954年，美国阿尔农：在光照下，叶绿体可合成ATP；1957年：这一过程总是与水的光解相伴随。三、光合作用原理1．填写图中序号所代表的物质或结构①O2；②NADP＋；③ADP＋Pi；④C5。2．图示Ⅰ过程是光反应阶段(1)场所：类囊体薄膜上。(2)条件：光、色素和酶等。(3)叶绿体中光合色素吸收光能的作用①将水分解为氧和H＋，氧直接以氧分子形式释放出去，H＋与NADP＋结合形成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)。②在有关酶的作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能就转变为储存在ATP中的活跃的化学能。(4)NADPH的作用①作为活跃的还原剂，参与暗反应阶段反应。②储存部分能量供暗反应阶段利用。3．图示Ⅱ过程是暗反应阶段(1)场所：叶绿体基质中。(2)条件：酶、NADPH、ATP。(3)具体过程①CO2的固定，即绿叶通过气孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5(一种五碳化合物)结合，形成C3分子。②在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。③一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列变化反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5，继续参与CO2的固定。四、光合作用原理的应用1．光合作用强度(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(2)表示方法单位时间内光合作用(3)影响因素①光合作用的原料——水、CO2。影响CO2供应的因素：环境中CO2浓度和叶片气孔开闭情况等。②动力——光能。影响能量供应的因素：光照强度、光的波长等。③场所——叶绿体。影响叶绿体的形成和结构的因素：无机营养和病虫害。④酶：影响酶活性的因素，如温度。2．探究环境因素对光合作用强度的影响(1)实验原理①利用LED台灯离实验装置的距离不同，产生不同的光照强度。②根据单位时间内圆形小叶片上浮的数量，判断不同光照强度下光合作用强度的大小。(2)实验步骤取材↓排气↓沉水↓分组：取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水、分别放入10片圆形小叶片↓光照：分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照↓观察并记录：同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量3．化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。(2)实例：硝化细菌能利用NH3氧化释放的化学能将CO2和H2O合成糖类，供自身利用。判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．光合作用的光反应和暗反应阶段在叶绿体的不同部位进行。()2．光合作用中光反应必须有光才可进行，暗反应没有光也可长时间进行。()3．光合作用制造的有机物中的氧来自水。()4．光合作用的光反应阶段完成了光能到活跃化学能的转换。()5．光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度和光照强度等外界因素。()6．光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置的距离来调节光照强度。()7．温度对光合作用强度的影响主要是影响酶的活性。()8．探究实验中，圆形小叶片浮起是由叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的。()提示：1.√2．×暗反应需要光反应提供的[H]和ATP，没有光，暗反应不能长时间进行。3．×光合作用制造的有机物中的氧来自CO2。4．√5.√...