高中生物5.4能量之源_光与光合作用导学案无答案新人教版必修1.doc

第4节 能量之源光与光合作用学习目标：1.说出光合作用的概念 2.说出绿叶中色素的种类和作用 3.说出叶绿体的结构和功能4.写出光合作用的总反应方程式 5.用图解形式概述光合作用的主要过程6.列表比较光反应与暗反应的异同 7.列举影响光合作用强度的环境因素8.解释光照强度、温度、CO2浓度、水、矿质元素对光合作用的影响9.解释光合作用的意义 10.综合应用光合作用的有关原理解释实践中遇到的问题11.简述化能合成作用 12.比较光合作用与化能合成作用的异同自主学习：一、捕获光能的色素：1. 色素的种类、颜色及功能 _ (_色） 叶绿素主要吸收_ (黄绿色） 色素 _（_色） _主要吸收_（ 黄 色）2. 色素的分布：只分布在_3. 色素的含量：叶绿素约占_，类胡萝卜素约占_。合作探究【活动一】实验：绿叶中色素的提取和分离1原理：提取原理：色素能够溶解在有机溶剂 _ 中；分离原理：色素在_(为混和物)中溶解度不同，溶解度高的随之在滤纸上扩散得 ；反之则_。2 方法步骤：加入SiO2的目的： 称量，剪碎绿叶加入CaCO3的目的： 加入无水乙醇的目的： 研磨过滤（用单层尼龙布，而不用滤纸，原因是_） 收集滤液（棉塞封口的目的： ）细线形态： （目的： ）画线次数： （目的： ）制备滤纸条画滤液细线 要求颜色色素种类 黄绿色蓝绿色黄色橙黄色 层析 要求：滤液细线 _（能、不能）触及层析液 理由： 观察、记录3叶绿体中色素的在滤纸条上的分布：由上到下的色素带名称：最宽的色素带是：_实验方法名称是：_【活动二】、叶绿体及色素的功能探究：恩格尔曼的两个实验课本P100资料分析：恩格尔曼实验一分析，完成课本三个讨论题课本P100课后练习第3题：恩格尔曼实验二分析【目标检测1】1. 下列有关说法正确的是：A植物细胞都能进行光合作用B光合色素分布于叶绿体内膜和类囊体薄膜上C叶绿体中只有叶绿素能够吸收光能D叶绿体的内部有巨大的膜表面2. 对绿色植物光合作用最有效的一组光是A.红光和黄绿色 B.黄光和蓝紫光 C.红光和橙光 D.红橙光和蓝紫光3.用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是：A绿色罩 B红色罩C白色罩 D紫色罩4.下列几种色素在层析液中扩散速度最快的是：A.叶黄素B.胡萝卜素C.叶绿素a D.叶绿素b5.将新鲜菠菜绿叶中的色素用无水乙醇提取，经层析液分离，结果如图所示。以下叙述正确的是： A带1为叶绿素b B带1中的色素在层析液中的溶解度最小C带3、带4中的色素主要吸收红光和蓝紫光D带4为橙黄色6.(2010上海高考)右图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则右图所示结果最有可能来自：A水培的洋葱叶 B生长的柳树幼叶C培养的衣藻 D秋冬的银杏落叶7.下列有关叶绿体中色素提取的实验说法中，正确的有(多选)：A.用无水乙醇分离滤液中的色素 B.画滤液细线时迅速重复划多次，保证色素的量C.层析时滤液细线不能触及层析液D.用单层尼龙布而不是滤纸来过滤8.做绿叶中色素的分离时，色素带颜色过浅的原因可能有(多选)：A.绿叶不新鲜或量少B.研磨不充分C.无水乙醇加入过多D.忘了加碳酸钙9.有关叶绿体中色素的说法中，正确的是(多选)：A.纸层析条的结果，由上往下分布的色素带的颜色依次黄绿、蓝绿、黄、橙黄B.纸层析条的结果，色素带宽窄由色素含量决定，色素带扩散距离主要由色素的溶解度决定C.春夏叶片呈绿色是因为叶绿素占叶内色素含量的大部分D.秋天树叶变黄是因为叶绿素正常代谢分解后，低温抑制叶绿素形成，呈现类胡萝卜素颜色10.实验题：甲、乙两同学做完“绿叶中的色素的提取和分离实验”后，发现部分预留叶片已变黄。甲同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，乙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？从预留的叶片中挑选出_的_的叶片和_的叶片为实验材料；在_条件下，再次进行_实验;测定和记录实验结果，比较_；得出结论。自主学习：二、光合作用的探究历程 1直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的 是植物建造自身的原料。21771年，英国的普利斯特利的实验证实： 可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。31779年，荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。41785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 ，吸收的是 。51864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有 。61939年，美国的鲁宾和卡门利用 证明了光合作用释放氧气来自水。光能叶绿体中的色素2C3C5(CH2O)=多种酶参加催化720世纪40年代，美国的卡尔文，利用 技术最终探明了CO2中的碳在光合作用转化成有机物中碳的途径。三、光合作用的过程关注：场所条件物质变化能量变化四、光合作用小结：1概念：光合作用是指绿色植物通过 _ _，利用 _ _ ，把 _ 和 转变成储存着能量的 _ ，并且释放 _ 的过程。2光合作用的反应式： 。3. 影响因素：_、 _ 、_、H2O和无机盐含量等。【活动三】、光反应和暗反应的区别和联系项目光反应暗反应条件场所物质变化能量转换联系光反应是暗反应的_，光反应暗反应【活动四】、光合作用与细胞有氧呼吸的区别和联系比较项目光合作用细胞呼吸（有氧呼吸）区别场所物质变化能量变化影响因素 联 系光合作用细胞呼吸各种生命活动(光合除外)【目标检测2】1. 1880年美国生物学家恩格尔曼将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况如图。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是：A细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B好氧性细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C好氧性细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D好氧性细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用2. 没有在光合作用暗反应中被消耗的物质是：AH和ATPBH2O和CO2C五碳化合物和酶 D三碳化合物3. 光合作用过程中，光能首先被用于：A叶绿素的形成 BCO2的固定 C水的光解 DATP的合成4. 在光合作用中，不需要酶参与的过程是：A.CO2的固定 B.叶绿素吸收光能 C.三碳化合物的还原 D.ATP的形成5. 光合作用过程的正确顺序是：CO2的固定 O2的释放 叶绿素吸收光能 水的光解 C3被还原A. B. C. D.6. 红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是：A红枫叶片不含叶绿素 B红枫叶片叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上C红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 D液泡中的色素吸收的光能用于光合作用7. 光合作用中，ATP转变成ADP的地方，是在叶绿体的：A外膜上 B基质中 C色素中 D基粒中8. 科学家用14C标记CO2，发现碳原子在光合作用中转移途径是: ACO2 C5 C3 葡萄糖 BCO2 ATP 葡萄糖 CCO2 C5 葡萄糖 DCO2 C3 葡萄糖9. 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是：A.H2O、CO2、ADP B.CO2、H、ATP C.H2O、CO2、ATP D.H、H2O、ADP10.如图为叶绿体亚显微结构图，关于其结构与功能的不正确叙述是：A和均为选择透过性膜B光反应的产物有O2、H、ATP等C上的反应需要光，不需要酶，中的反应不需要光，需要多种酶D光能转变为活跃化学能在上进行；活跃化学能转变为稳定化学能在中完成11. 德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理后，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是(多选)：A本实验未设对照组B有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因C实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态D实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉12.下图为光反应、暗反应联系示意图，请根据图回答下面的问题：填出图中字母所表示的物质；a 、b 、c 、d ；光合作用中的能量转变是：光能 由“d”经暗反应产生有机物，可以分 、 两个阶段。如果用同位素3H标记参与光合作用的水，并追踪3H，它最可能的途径是 。如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会 ，其原因是 ；若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是 。【活动五】、光合作用强度(速率)1. (总)光合作用速率：植物在 内通过光合作用制造 的数量。2. 净光合速率(总)光合作用速率有氧呼吸速率(一般不考虑无氧呼吸) 净光合速率常用单位时间内从外界环境中_的量或_的量表示。3.影响光合作用强度的主要因素 （1）光照强度：光照强度影响 反应。一定范围内，速率随之增加而 。（2）CO2浓度：CO2浓度影响 反应。一定范围内，速率随之增加而 。（3）温度：温度影响 的活性进而影响 （光反应、暗反应）的速率。例1：甲图表示光合作用部分过程的图解，乙图表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线，请据图回答下面的问题。 (1)甲图中A表示的物质是_，它是由_产生，其作用主要是_。 (2)甲图中ATP形成所需的能量最终来自于_。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是_。 (3)乙图中曲线a表示的化合物是_，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：_。 (4)曲线b表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是：_。例2：将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。如果将环境中CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3、C5和ATP含量的变化情况依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降 C.下降；上升；上升 D.上升；下降；下降例3：光合作用主要影响因素分析：1.光照强度影响：分析右图曲线回答：A点含义： ；B点含义： ，称为光补偿点；C点表示： ，称为光饱和点；若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。 若温度保持不变，一般算呼吸速率不变，则C点的呼吸速率为_(单位:略)真正光合作用强度为_课后练习P106：二、拓展题据右图回答书本3个问题：变式题：左图为常见的时间与光合呼吸关系图：请分析回答：光合作用开始的点为_，结束的点为_；光合作用与呼吸作用速率相同的点为_；光合作用速率最大的点为_；有机物积累最多的点为_。2.温度影响：分析下图曲线填充：应用：冬天，温室栽培可适当_温度；夏天，温室栽培可适当_温度。白天调到_温度，以提高光合作用；晚上适当_温室的温度，以_，保证植物有机物的_。3. CO2的浓度：正常大气：CO2占0.03%，增加到0.1%，产量增加一倍，再提高，产量不再增加，降到0.005%时，光合作用不能正常进行。因此，平时植物一般处于CO2饥饿状态，故农田施_(化肥、有机肥)，温室烧火炉或圈养动物以增加_可增产。【活动六】、化能合成作用1. 概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。2. 实例：硝化细菌能利用 时所释放的化学能，将 合成糖类。与光合作用的异同：物质合成方式_，能量来源_。3. 绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于 养型生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于 养型生物。【目标检测3】1.在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是：AO2浓度过低BO2浓度过高CCO2浓度过低DCO2浓度过高2.下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是：A.增大O2浓度 B.增大CO2浓度 C.增强光照 D.调节室温3叶绿体是进行光合作用的场所。下列关于叶绿体和光合作用的描述中正确的是：A蓝藻进行光合作用的场所是叶绿体B光合作用产生的ATP和细胞呼吸产生的ATP的去向是一样的C光照下叶绿体中的ATP主要是淀粉经过有氧呼吸氧化分解后产生的D叶绿体的类囊体薄膜上含有进行光合作用所需的色素和酶4下列有关的叙述正确的是：A无氧条件下，光合作用是细胞内ATP的唯一来源B在暗反应过程中，ATP和C5化合物的数量不断减少C在适宜温度下，光合作用强度随着光照强度的提高而不断增强D在白天，叶绿体可为线粒体提供O2，用于有机物的氧化分解5据右图判断下列叙述不正确的是：AX、Y物质分别代表C3和丙酮酸B过程中可以产生 H，过程需要消耗 HC过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基质中D四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气组别温度（）光照强度：普通阳光（%）开始时的CO2浓度（%）12h后的CO2浓度（%）12500.350.368225200.350.306325400.350.289425600.35 0.282525800.350.2806251000.350.2796为了探究光照强度与光合作用的关系，某兴趣小组将西红柿植株置于密闭装置中进行了相关实验。结果如右表所示。据表分析下列叙述正确的是：A实验的自变量是CO2浓度的变化，因变量是光照强度的变化B该实验的对照组是第1组实验，能提供呼吸作用强度C若将第6组植株突然移至第4组条件下，短时间内细胞中的C5将增加D通过上述实验，可以确定西红柿生长的最佳光照强度7.与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是: A施用农家肥，可提高大棚中CO2的浓度B用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高蔬菜的光合作用速率C阴雨天适当提高大棚内温度，可明显增加有机物的积累量D加大蔬菜的种植密度，可不断提高蔬菜的产量8右图表示植物光合作高考资源网用的一个阶段，下列各项叙述正确的是:A该反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜B无光条件有利于暗反应进行C提高温度一定能促进C6H12O6的生成DC3生成C6H12O6需要H、ATP和多种酶9下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是(多选)：A叶片反射绿光故呈绿色，故完全不吸收绿光B叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素C光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的D在日光下，叶片中的叶绿素对不同波长光的吸收量不同10在晴朗的夏季，将一正常生长的绿色植物放入密闭的透明玻璃罩内，然后放在室外继续培养。每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内的CO2浓度，并将结果绘制成下图所示曲线。据图判断下列叙述正确的是(多选)：AFG段CO2吸收减缓，原因是气孔部分关闭BE点呼吸速率等于光合速率CD点开始进行光合作用，H点光合作用停止D该植物在一天中积累有机物，表现出生长现象11下图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述中正确的是(多选)：A曲线中A点突然变为B点时，叶绿体中C3浓度降低B曲线中D点突然变为B点时，叶绿体中C5浓度升高CAB段影响光合作用速率的主要因素是光照强度DBC段影响光合速率的限制性因素可能是温度等条件12. 据图，请用字母回答：酵母菌获得能量的方式为_硝化细菌、蓝藻合成有机物的方式分别是_和_13.下图表示生物体内有机化合物代谢过程中氢转移的情况，Q为代谢中间产物，据图回答。若水中的氢经和转移到葡萄糖中，该过程直接还原了Q，那么Q代表_，该反应途径发生在_中。马铃薯块茎细胞内多糖中的氢经转移时，释放出的能量较少，未释放出的能量贮存在_中。葡萄糖中的氢经转移到水中，该途径中的Q代表_，该反应途径发生在_中。14下图一表示某绿色植物叶肉细胞代谢的部分过程，图二表示在适宜温度条件下，该植物光合速率与光照强度、CO2浓度关系，请回答：图一中过程表示光合作用的 阶段，过程发生的场所是 。图一中产生ATP的过程有 (填序号)。据图二，若植物从C点状态突然变化到B点状态，在此过程中，叶肉细胞中的C3化合物含量变化为 。若从A点状态变化到B点状态，图一的过程中 (填序号)过程反应速率首先加快。根据图二信息，在农业生产上提高农作物产量的措施有 81