2017年人教版生物必修一呼吸作用与光合作用知识点经典例题以及详答.pdf

中小学 1 对 1 课外辅导专家0学科老师个性化教案教师教师学生姓名学生姓名上课日期上课日期2-172-17学科学科生物生物年级年级高一高一教材版本教材版本浙教版浙教版学案主题学案主题呼吸作用与光合作用呼吸作用与光合作用课时数量课时数量（全程或具体时间）（全程或具体时间）第（2）课时授课时段授课时段1616：20-1820-18：2020教学内容1、光合作用2、呼吸作用教学目标教学目标个性化学习问题解决知识点讲解与典型应用教学重点、教学重点、难点难点高考必考题高考必考题教学过程教学过程光合作用光合作用一、叶绿体：一、叶绿体：（一）叶绿体中的色素（一）叶绿体中的色素1、位置：、位置：叶绿体中的色素存在于叶叶绿绿体体类类囊体薄膜囊体薄膜上。2、种类：、种类：叶绿素：叶绿素 a（蓝绿蓝绿色），叶绿素 b（黄黄绿绿色）类类胡萝卜素：胡萝卜素（橙黄橙黄色），叶黄素（黄黄色）3、功能：、功能：叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红红光光和蓝蓝紫光紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝蓝紫光紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。【特别提示特别提示】叶绿素中的色素只吸收可可见见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素对红红光和蓝蓝紫紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝蓝紫紫光吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较较少少。有色大棚主要透过同色光，其他光被吸收，而无色透明大棚日光中各种色光均能通过，所以光合效率最高最高。叶绿素对绿光吸收最少，所以绿色大棚光合效率最低最低。4、影响叶绿素合成的因素、影响叶绿素合成的因素（1）光照：）光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。（2）温度：）温度：温度可影响与叶绿素有关的酶酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。（3）必需矿质元素：）必需矿质元素：叶绿素中含 N、Mg 等必需矿质元素，缺乏将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。5、注意：、注意：叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。中小学 1 对 1 课外辅导专家1（二）实验：叶绿体中色素的提取与分离：（二）实验：叶绿体中色素的提取与分离：1、原理：、原理：（1）叶绿体中的色素能溶解于有机溶有机溶剂剂（如丙丙酮酮、无水乙醇无水乙醇等）形成色素溶液。据此原理可以提取色素。（2）叶绿体中的色素在层层析液析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快快；反之则慢慢。据此原理使各色素分离开来。2、过程：、过程：提取色素提取色素 制滤纸条制滤纸条 滤液划线滤液划线 色素分离色素分离（纸层析）观察结果观察结果 滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色带。3、结果：、结果：色素在滤纸条上的分布如下图：（橙黄色）最快、最窄 （黄 色）（蓝绿色）最宽 （黄绿色）最慢【特别提示特别提示】从色素带的宽度知色素含量的多少依次为：叶叶绿绿素素 a叶叶绿绿素素 b叶黄素叶黄素胡胡萝萝卜素卜素。从色素带的位置知再层析液中溶解度大小依次为：胡胡萝萝卜素卜素叶黄素叶黄素叶叶绿绿素素 a 叶叶绿绿素素 b。在滤纸上距离最近的两条色素带是叶叶绿绿素素 a 和叶和叶绿绿素素 b，最远的是胡胡萝萝卜素和叶黄素卜素和叶黄素。4、实验疑难点拨：、实验疑难点拨：丙酮（或无水乙醇）的用途是溶解（提取）叶溶解（提取）叶绿绿体中的色素体中的色素。石英砂（二氧化硅）的作用是为为了研磨充分了研磨充分。碳酸钙的作用是防止研磨防止研磨过过程中色素被破坏程中色素被破坏。层析液的的用途是分离叶分离叶绿绿体中的色素体中的色素。5、实验成功的关键：、实验成功的关键：叶片新新鲜鲜，颜色要深深绿绿，含有较多色素。研磨要迅速迅速、充分充分。叶绿素不稳定，易被细胞内有机酸破坏。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。滤液细线要画得细而直，以防止色素色素带带重叠重叠。且要重复 2-3 次，以增加色素量，使色素增加色素量，使色素带带更加清更加清晰晰。滤液细线不能触及层析液，否则滤滤液液细线细线上的色素会溶解到上的色素会溶解到层层析液中，析液中，滤纸滤纸条上得不到色素条上得不到色素带带。（1）将干燥的滤纸剪成 6cm 长、1cm 宽的纸条，剪去一端两角（2）在距剪角一端 1cm 处用铅笔画一条细的横线（1）称取 5g 绿色叶片并剪碎 研钵研磨漏斗过滤收集到试管（2）加入少量 SiO2、CaCO3和 5mL 丙酮 内并塞紧管口（1）用毛细吸管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线（2）干燥后再重复 2-3 次（1）将适量层析液倒入烧杯（以层析液高度不超过滤液细线为准（2）将滤纸条下端插入层析液中（3）用培养皿盖盖上烧杯 中小学 1 对 1 课外辅导专家2二、光合作用以及对它的认识过程：二、光合作用以及对它的认识过程：（一）光合作用概念：（一）光合作用概念：指绿色植物通过叶叶绿绿体体，利用光能光能，把二氧化碳二氧化碳和水水转变成储存能量的有机物有机物，并且释放出氧气氧气的过程。（二光合作用的研究历史：（二）光合作用的研究历史：1648 比利时，范海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水水，而不是土壤土壤。1771 英国，普利斯特莱：植物可以更新空气植物可以更新空气。1779 荷兰，扬英根豪斯：植物只有绿绿叶叶才能更新空气；并且需要阳光阳光才能更新空气。1880 美国，恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在叶叶绿绿体体。1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉淀粉1940 美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素放射性同位素标记标记法法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水水。（糖类中的氢也来自水水）。1948 美国，梅尔文卡尔文：用标14C 标记的 CO2追踪了光合作用过程中碳碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。（三）光合作用的过程：（三）光合作用的过程：1、光反应光反应 条件：有光有光、色素、酶 场所：叶叶绿绿体体类类囊体薄膜囊体薄膜物质变化：水水的光解：的光解：ATP 的合成：的合成：能量变化：光光能ATP 中活跃的化学化学能2、暗反应、暗反应条件：有光和无光有光和无光、酶、酶 场所：叶叶绿绿体基体基质质物质变化：CO2的固定：的固定：C3的还原：的还原：能量变化：ATP 中活活跃跃的化学能有机物中稳稳定定的化学能3、总反应式及元素去向：、总反应式及元素去向：CO2+H2O （CH2O）+O24、实质：、实质：把无机物无机物转变成有机物有机物把光光能转变成有机物中的化学化学能5、意义：、意义：（1）为几乎所有生物的生存提供了物物质质来源和能量能量来源。（2）维持大气中O2与CO2含量的相对稳定。（3）促进生物的进进化化。光合作用改变了大气成分形成臭氧层，使有氧呼吸的生物和陆生生物得以出现。光能叶绿体 中小学 1 对 1 课外辅导专家3练习：当影响光合作用的外界条件发生骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中 C3、C5、H、ATP 及(CH2O)的生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量。请填写下表：条件C3C5H、ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变增加减少减少或没有减少或没有突然光照CO2供应不变减少增加增加增加光照不变停止 CO2供应减少增加增加减少或没有光照不变CO2供应增加增加减少减少增加光照不变CO2供应不变(CH2O)运输受阻增加减少增加减少 （4）有氧呼吸与光合作用的比较有氧呼吸与光合作用的比较光合作用有氧呼吸代谢类型合成合成代谢分解分解代谢场所叶叶绿绿体体活活细细胞胞（主要在线粒体）条件光、色素、光、色素、酶酶酶酶（有光、无光都能进行）物质变化无机物无机物（CO2+H2O）有机物有机物有机物有机物无机物无机物（CO2+H2O）能量变化光光能化学化学能（储存能量）化学化学能ATP+热热能（释放能量）实质合成合成有机物，储储存存能量分解分解有机物，释释放放能量意义为几乎所有生物的生存提供了物物质质来源和能量能量来源。维持大气中O2与CO2含量的相对稳定。促进了生物的进进化化。为生物体的生命活动提供能量能量。为体内物质的合成提供原料原料。联系光合作用为细胞呼吸提供物物质质和能量能量基础，细胞呼吸为光合作用提供原料原料。进化：光合作用促进有氧呼吸有氧呼吸生物的出现。共同维持自然界的碳碳循环。【特别提示特别提示】光合作用只有植物的绿绿色色细胞和光合光合细菌才能进行，但细胞呼吸则是所有活活细细胞胞都要进行。光合作用光反应产生的ATP只供暗反暗反应应利用，而细胞呼吸产生的ATP可供各各项项生命活生命活动动利用。光合作用的光反应中产生的H来自水水的光解，用于暗反应中C3的还原，生成（CH2O）；有氧呼吸中产生的H来自第一、二阶段有机物有机物的氧化，用于第三阶段与O2结合生成H2O，并产生大量的ATP。（五）同一植物在不同条件下气体代谢的特点及相对强度的表示方法（五）同一植物在不同条件下气体代谢的特点及相对强度的表示方法1、黑暗状况时、黑暗状况时细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：CO2释放量（或实验容器内CO2增加量）O2吸收量（或实验容器内O2减少量）中小学 1 对 1 课外辅导专家4有机物的减少量（或植物重量减少量）气体代谢特点：气体代谢特点：植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外（如右图）2、较强光照时、较强光照时光合作用相对强度可用如下三种方式表示：光合作用相对强度可用如下三种方式表示：O2释放量（或实验容器内O2增加量）CO2吸收量（或实验容器内CO2减少量）有机物的增加量（或植物重量增加量）气体代谢特点气体代谢特点 植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度。分析乙图可知，图乙中有如下数量关系（如右图）：N=N1+N2；m=m1+m2 3、真正光合速率、真正光合速率=表观（净）光合速率表观（净）光合速率+呼吸速率呼吸速率（六）光合作用原理的应用：（六）光合作用原理的应用：农业生产上许多增加农作物产量的措施，是为了提高光合作用的强度（简单地说，是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量）。例如，控制光照的强弱和温度的高低，适当增加农作物环境中的CO2浓度等等。（七）化能合成作用及生物的代谢类型（七）化能合成作用及生物的代谢类型（人教版）1、化能合成作用：、化能合成作用：利用体外环境中某些无机物氧化所释放的能量（化学能）合成有机物。如：硝化细菌能将土壤中的氨（NH3）氧化成亚硝酸（HNO2），进而将亚硝酸氧化成硝酸（HNO3），利用这两个化学反应中释放出的化学能将CO2 和 H2O合成为糖类供自身利用。2、自养生物与异养生物、自养生物与异养生物自养生物：自养生物：能利用光能或化学能将体外环境中转变成储存能量的有机物的生物。如：绿色植物、光合细菌、化能合成细菌（如硝化细菌）异养生物：异养生物：只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物。如：各种动物、营腐生或寄生的生物3、新陈代谢的基本类型、新陈代谢的基本类型 自养型：自养型：如绿色植物、硝化细菌、蓝藻等 异养型：异养型：如各种动物、营腐生或寄生的生物 需氧型需氧型（有氧呼吸型）：绝大多数生物 厌氧型厌氧型（无氧呼吸型）：如乳酸菌、蛔虫等 注：酵母菌的异化作用属于兼性厌氧型。三、影响光合作用的因素分析及应用：三、影响光合作用的因素分析及应用：1、内部因素、内部因素（1）植物种类不同光合作用速率不同不同。（2）同一植物的不同生长发育阶段光合作用速率不同。如：同样光照条件下，幼苗期营养生长期S1S3(4)64解析(1)本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响，所以因变量是光合作用强度，自变量是光照强度，中小学 1 对 1 课外辅导专家24其他都是无关变量，如 CO2浓度(或 NaHCO3溶液)、温度、pH、黑藻的长势等。(2)根据装置图，上表中水的体积等于黑藻释放氧气的体积。(3)对表中数据进行分析可知，光照强度从 50 W 至 400 W，光合作用不能一直增强。(4)先根据表中数据计算出每一组的平均值，再绘制柱形图。(具体见答案)答案(1)光合作用强度光照强度CO2浓度(或 NaHCO3溶液)、温度、pH、黑藻的长势(2)黑藻释放氧气(3)不能(4)如图所示