能量之源-光與光合作用導(dǎo)學(xué)案-完整版本(含答案)匯編

5.4《能量之源一光與光合作用》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)讀】(3)1779年，荷蘭的英格豪斯證明了光和在更新空氣中不可缺少。綠體(6)1939年，美國的魯賓和卡門利用回位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來直水在陽光下，密封的玻璃罩里一段時(shí)間后實(shí)驗(yàn)一燃燒的蠟燭蠟燭想天小老鼠小良死面實(shí)驗(yàn)二植物+燃燒的蠟燭不熄關(guān)植物+小老鼠不死亡實(shí)驗(yàn)一薩克斯實(shí)驗(yàn)：南加磷恩格爾曼實(shí)驗(yàn)：極細(xì)光照魯賓、卡門實(shí)驗(yàn)：;當(dāng)二氧化碳用0標(biāo)記時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水，而不是來自一氧化碳中的氧三、光合作用的過程(一)光合作用的場所：葉綠體(與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的水的光解：(為暗反應(yīng)供H和供能)ATP的形成(為暗反應(yīng)供能)④能量變化：光能→ATP中活躍的化學(xué)能樣可減少其細(xì)胞呼吸對有機(jī)物的消耗。(二)影響光合作用的外部因素(1)光的主要影響(光的波長，光照強(qiáng)度，光照時(shí)間均有影響);①光質(zhì)：葉綠體中的色素對復(fù)合光(白光)的吸收效率最高；②單色光中主要吸應(yīng)用：對溫室大棚要用無色透明玻璃。([H]做還原劑，消耗ATP,CH?O指糖類)(3)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供。和②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供ATP和：Pi?？傊?，光反應(yīng)和暗反應(yīng)是兩個(gè)既相互制約又緊密聯(lián)系，是缺一不可的整體。四、影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用(一)影響光合作用的內(nèi)部因素(1)同一植物的不同生長發(fā)育階段根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適時(shí)適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。(2)同一葉片的不同生長發(fā)育時(shí)期①曲線分析：OA段為幼葉，隨幼葉的生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體、葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。AB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉，隨著葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞；光合速率也隨之下降。②應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉，莖葉蔬菜及時(shí)換新葉，這A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。(對應(yīng)圖1)AB段：隨著光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用逐漸加強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，一部分用于光合作用；為弱光條件下呼吸作用強(qiáng)度>光合作用強(qiáng)度(注意不括A、B兩點(diǎn))。對應(yīng)圖2B點(diǎn)；呼吸作用釋放的CO2全部用于光合作用，即光作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度，稱B點(diǎn)對應(yīng)的光照強(qiáng)度為補(bǔ)償點(diǎn)。(植物白天的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，植才能正常生長)。此時(shí)限制光合作用的因素主要是光照強(qiáng)、度。凈光合作用速率等于零。對應(yīng)圖3BC段；光照強(qiáng)度不斷增加，光合作用強(qiáng)度也增大。光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。凈光合作用速率=實(shí)際光合作用速率—呼吸作用速率。對應(yīng)圖4C點(diǎn)：對應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)，光合作用強(qiáng)度到C.點(diǎn)以上就不再加強(qiáng)了，此時(shí)的光合作用強(qiáng)度是受暗反應(yīng)系統(tǒng)中酶的活性和CO2濃度的限制?？偣夂狭?、凈光合量與呼吸量的關(guān)系可用公式表示：(2)溫度：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性和氣孔的開閉而影響光合作用低溫度白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用速率；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物的積累。①曲線分析：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO?濃度的增加而增大，但當(dāng)CO?濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。圖1中A.點(diǎn)表示C02補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用速率圖1圖2等于呼吸作用速率時(shí)的C02濃度，圖2中A!點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需C02的最低濃度。B和B點(diǎn)都表示C02飽和點(diǎn)。②應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”,增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合作用速率。關(guān)閉，限制C0.進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。②應(yīng)用：合理灌溉。(5)礦質(zhì)元素：(不足：光合作用不能順利進(jìn)行)P:NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K:促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg:葉綠素的重要組分①曲線的含義：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲透失水而從而導(dǎo)致光合作用速率下降。②應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)地、適量地增施肥料，可以提高作物的光合作用。(6)多因子對光合速率影響的分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合作用速率的因素應(yīng)為橫率的因子，要想提高光合作用速率，可適當(dāng)提高圖示中的其他因子。六、化能合成作用：1、利用體外環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時(shí)釋放出來的。能量來制造有機(jī)物的物,不能利用光能，但能將土壤中的氨NH,氧化成亞硝酸HNO?,進(jìn)而將亞硝酸HNO?氧化成硝酸HNO?,利用這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能，將二氧化碳和水合成糖類2、常見的生物：硝化細(xì)菌，鐵細(xì)菌，硫細(xì)菌等。這類細(xì)菌屬于自養(yǎng)生物。三、葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)(1)色素的提取；綠葉中的色素能夠溶解在無水公醇，丙酮等有機(jī)溶劑(二)實(shí)驗(yàn)流程：稱取5g綠色葉片，先剪碎，再加入少許碳酸鈣和。三氧化硅然后加入10mL(2)制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成長和寬略小于試管的濾紙條，將濾紙條的一段剪去兩角并在(3)畫濾液細(xì)線:①用毛細(xì)吸管吸取少量濾液；②畫線；③待濾液細(xì)線干后，重復(fù)2～3次(4)分離綠葉中的色素：將3mL層析液倒入試管，插入濾紙條(有濾液細(xì)線的一端朝下，濾液細(xì)線不能觸及層析液),隨后用棉塞塞緊試管。(5)觀察現(xiàn)象：胡蘿卜素。葉黃素，葉綠素a,葉綠素b橙黃色(胡蘿卜素)→黃色(葉黃素)→藍(lán)綠色(葉綠素a)→黃綠色(葉綠素b)(三)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)①研磨時(shí)加入無水乙醇的作用是溶解色素。②研磨時(shí)加入二氧化硅的作用是研磨充分③研磨時(shí)加入碳酸鈣的作用是防止有研序過程中，葉綠素受到破環(huán)④研磨要迅速、充分的原因是保證獲得更多的色素迅速，防止溶劑揮發(fā)。⑤過濾后，盛濾液的試管及時(shí)用棉塞將管口塞嚴(yán)的目的是⑥制備濾紙條時(shí)，要剪去兩角的原因是使色素在濾紙條⑦畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)且直防止色素帶重答。使色2-3是為可增加液細(xì)線上的色素分子數(shù)量，使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯致色素帶不清晰⑨分離后出現(xiàn)的色素帶的寬度可以代表色素的量。色素帶與濾液細(xì)線的位置代表色素綠素b含量最多的色素：葉綠素a含量最少的色素；「胡蘿卜素°;通過閱讀教材，完成【知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)讀】之后，你存在什么樣的疑惑或者問題，書寫在下面的區(qū)域，我們在課上的研討以及展示環(huán)節(jié)共同完成1.在圓形濾紙的中央，點(diǎn)上綠葉色素的提取液進(jìn)行層析，隨著層析液從濾紙的中央向四周A.橙黃色B.黃綠色C.藍(lán)綠色D.黃色2.紙層析法分離葉綠體色素時(shí)，濾紙條最上端的色素名稱和顏色分別是A.葉綠素a、藍(lán)綠色B.葉綠素b、黃綠色C.胡蘿卜素、橙黃色D.葉黃素、黃色3,將提取的葉綠素色素濾液裝入試管中，讓一束白光穿過該濾液后經(jīng)三棱鏡對光進(jìn)行色散。A.綠光B.黃光C.紅橙光、藍(lán)紫光D.紅光4.把下列藥物選入相應(yīng)的空白處①保護(hù)葉綠素③為研磨充分A.丙酮B.碳酸鈣C.二氧化硅D.層析液知識(shí)總結(jié)(生物隨身讀)度光照不變：降低CQ?滾度減少增加增加減少或沒三、綠色植物體內(nèi)H20和C02中的元素在光合作用和細(xì)胞呼吸過程中轉(zhuǎn)化：b.O的轉(zhuǎn)移途徑一、光反應(yīng)和暗反應(yīng)的異同：項(xiàng)耳光反應(yīng)暗反應(yīng)場所葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)條件光、色素和酶不需光和色素，需多種爵物質(zhì)變化①水的光解：2R0-4[HJ+Q?②ATP的形成：ADP+Pi+光能①60.的固定：C0+C②C.的還原，CAI一牌明C能量變化光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑——[H],提供能量——ATP二、影響光合作用的主要環(huán)境因素分析；條件C?CCs:[HT和ATPCO?濃度不變，停止光照.增加減少減少或沒有減少或沒有CO?濃度不變，突然光照誠少增加增加增加光照不變