第四章生命的物质变化和能量转换第2节光合作用一、学习目标：1、知道光合作用的研究历史，体验科学家的科学探索精神及思维方法。2、知道植物进行光合作用的主要场所——叶绿体。3、理解光合作用的过程，认识其实质和影响因素。4、初步学会提取和分离叶绿体中的色素的基本方法和技术（实验4.3）。二、学习重点：1、光合作用研究历史所体现的科学探究思路和方法。2、叶绿体中色素的种类和作用。3、光合作用的过程。4、影响光合作用强度的环境因素。三、学习难点：1、光合作用过程的实质（物质变化和能量转换）。2、影响光合作用强度的环境因素探究实验(实验4.4)。四、知识精要：1、光合作用的意义：提供食物来源和生存基础、能量来源、维持大气中CO2和O2含量的基本稳定。2、通过光合作用的研究历史，推出光合作用的必要条件和总反应式：CO2+2H2O*（CH2O）+H2O+O2*↑。3、植物光合作用的场所：叶绿体（亚显微结构：双层膜、基质、基粒）。4、叶绿体中的色素分为两类：叶绿素（包括叶绿素a（呈蓝绿色）和叶绿素b（呈黄绿色））、类胡萝卜素（胡萝卜素（呈橙黄色）和叶黄素（呈黄色））。这些色素具有选择吸收光谱的特性，叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。这些色素能溶于有机溶剂中，用无水乙醇可提取它们；它们随着层析液（有机溶剂）在滤纸上扩散的速度不同，用纸层析方法可使它们在扩散过程中被分离出来。5、光合作用是叶绿体吸收并利用光能，将CO2和H2O合成有机物质并释放O2，将光能转换成化学能的过程。光合作用过程大致可分为两个阶段：光反应（在叶绿体的类囊体中进行，吸收光能，光解水，释放出O2并形成高能量的ATP和NADPH，将光能转化为活跃的化学能）；暗反应（在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的ATP和NADPH，固定CO2，合成糖，以稳定的化学能储存在糖中）。6、光合作用的强度，又称光合速率，可以用一定量的植物（如一定量的叶面积）在单位时间内进行光合作用释放O2或消耗CO2的量来表示。光照强度、温度、CO2浓度是最常见的影响光合作用强度的外界环境因素。可根据控制变量原则和对照原则，选定其中的一个因子（或其它因子）进行探究。五、学习过程指导：1、光合作用的研究历史阅读教材后，填写下表中有关的“结论”：时间发现者实验对照结论1642年范·赫尔蒙将一株柳树苗和干燥————柳树增重只来源于光能叶绿体特（比利时）土壤称重后载在密封桶里，5年后称重。1771年普利斯特利（英国）小鼠与绿色植物放在玻璃罩内不易窒息而死点燃的蜡烛与绿色植物放在玻璃罩内不易熄灭可以更新空气1779年英格豪斯（英国）在光照下，小鼠与绿色植物放在玻璃罩内不易窒息而死无光照下，小鼠与绿色植物放在玻璃罩内窒息而死是实验成功的必要条件1785年——发现空气的组成——绿叶在光照下放出，吸收1864年萨克斯（德国）绿色叶片暗处消耗营养曝光酒精去除色素后，用碘液处理→呈深紫蓝色绿色叶片暗处消耗营养遮光酒精去除色素后，用碘液处理→无颜色变化绿色植物叶片在光合作用中产生了1939年鲁宾和卡门（美国）向绿色植物提供H218O、CO2，释放的氧是18O2向绿色植物提供H2O、C18O2，释放的氧是O2光合作用释放的全部来自于20世纪40年代卡尔文（美国）用14CO2供给小球藻进行光合作用，通过控制供给14CO2的时间和对中间产物的分析——探明了CO2转化成的途径2、叶绿体及其色素叶绿体的亚显微结构（外→内依次为）：、、；叶绿体的功能：；叶绿体中色素主要分布在；叶绿体色素的功能：。实验：叶绿体的色素的分离和提取1）提取的原理：；提取的过程：→→→；二氧化硅的作用是：；碳酸钙的作用是：；无水酒精的作用是：；应该加入。2）分离的原理：；分离的过程：→→→；注意点：。3）观察：叶绿体色素的种类、颜色、分层位置3、光合作用的过程光合作用光反应暗反应（循环）反应场所必需条件物质变化1、2、3、能量变化联系总反应式4、影响光合作用的因素、实验光合作用的强度，又称，可用表示，既受因素影响，更受、、等环境因素影响。可根据原则和原则，选定其中的个因子进行探究。真空渗水法的实验原理是，根据，能比较光合作用的强弱。溶解氧传感器测定法的实...
