生物必修一第五章第四节能量之源——光与光合作用导学案

5.4 能量之源——光与光合作用导学案
一、学习目标：
1.说出绿叶中色素的种类和作用。

2.说出叶绿体的结构和功能。

3.说明光合作用以及对它的认识过程。

4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

5.说出光合作用原理的应用。

6.简述化能合成作用。

二、学习重点：
1. 光合作用的发现。

2. 光合作用的过程。

3. 光合作用的意义。

三、学习难点：
1. 光合作用的发现。

2. 光合作用的过程。

3. 能够进行光合作用的生物。

四、学法指导：依据学习目标进行预习，完成以下内容，用红笔做好疑难标记，以备讨论。

五、预习自测：
1、绿叶中色素的提取和分离
①可以利用提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许和。

其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中。

②分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，的在滤纸上扩散
的快，反之则慢。

③层析后，在滤纸条上会呈现四条色素带，它们的颜色自上而下依次是、黄
色、、黄绿色，色素带最宽的颜色呈，最窄的颜色呈色。

2、色素的种类和吸收光谱
其中叶绿素约占，类胡萝卜素约占。

叶绿素a和叶绿素b主要吸收，胡萝卜素和叶黄素主要吸收。

因为叶绿素吸收最少，所以叶呈现色。

这些色素集中在中。

3、叶绿体的外表具有层膜，内部有许多，基粒与基粒之间充满了。

每个基粒都是有一个个圆饼状的堆叠而成，这些结构称为。

吸收光能的色素就分布在上。

4、叶绿体是进行的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多子，
还有许多进行光合作用的。

5、光合作用的探索历程：
（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。

（2）1771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。

（3）1779年，荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。

（4）1785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 。

（5）1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有 。

（6）1939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。

（7）20世纪40年代，美国的卡尔文，利用 技术最终探明了CO 2中的碳在光合作用转化成有机物中碳的途径。

6、光合作用的过程
光反应：⑴场所：叶绿体的 。

⑵条件： 、色素、酶等。

⑶物质变化：将水分解为 ，将ADP 和Pi 合成ATP. ⑷能量变化：光能转变为 。

暗反应：⑴场所：叶绿体的 中。

⑵条件： 。

⑶物质变化 ①CO 2的固定：C 5+CO 2 。

②C 3的还原：2C 3+[H] 。

⑷能量变化：ATP 中活跃的化学能变为 。

7、光合作用的实质是利用 能，把 和 转化成储存着能量的 ，并且释放出 。

反应式为： 。

8、光合作用强度
⑴概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量。

⑵表示方法：测定一定时间内 消耗或 生成的数量来定量表示。

⑶影响因素：光照强度、 、H 2O 含量、温度等。

9、应用：控制 和 的高低，适当增加作物环境中 来提高光合作用强度。

10、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。

（3）绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于 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 生物。

六、合作探究：
1、能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？
2、如果CO
2浓度突然下降（其它条件不变）C
3
和C
5
会怎样变化？如果突然停止光照，C
3
和
C
5
又怎样变化？
3、光合作用与化能合成作用的区别是什么？
七、能力提升：
1. 小麦的叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖，组成葡萄糖的碳、氢、氧三种元素分别来自（）
A.CO
2、CO
2
和H
2
O B.CO
2
、H
2
O和CO
2
C.CO
2
、H
2
O和H
2
O D.C
5
、H
2
O和CO
2
2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（）
A.内膜上
B.基质中
C.片层膜上
D.各部位上
3. 将以过饥饿处理的一片叶子（在黑暗中放置一天）中部的叶脉切断，移至光下照2小时，经镜检发现，叶片下部产生了淀粉，而叶片上部无淀粉产生，其原因是（）
A.切断叶脉阻断了CO
2的运输 B.切断叶脉阻断了H
2
O的运输
C.切断叶脉阻断了有机物的运输
D.切断叶脉影响上部细胞的呼吸作用4．光合作用释放出的O
2
来自参加反应的（）
A．CO
2 B．H
2
O C．CO
2
和H
2
O D．C
6
H
12
O
6
5．一棵重8g的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中，一月后重达20g，增加的质量来自（）
A．光照 B．空气和水分 C．水分 D．空气
6．在光合作用过程中，能量转变的过程是（）
A．光能→ATP→C
6H
12
O
6
B．光能→叶绿体→C
6
H
12
O
6
C．光能→叶绿素→C
6H
12
O
6
D．光能→C
6
H
12
O
6
→ATP
7. 某科学家用含碳同位素14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移，最可能的途径是( )
A.二氧化碳→叶绿素→ADP
B.二氧化碳→叶绿素→A TP
C.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖
D.二氧化碳→酒精→葡萄糖
8. 在天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于105℃下烘干，称其重量；到黄昏时，再取同一植株着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙。

同样处理，称其重量，其结果是（）
A.甲叶片比乙叶片重
B.乙叶片比甲叶片重
C.两叶片重量相等
D.不一定
9．一般来说，光照增强光合作用增强，但是，在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用反而下降。

主要原因是（）
A．蒸腾作用减弱 B．进入叶肉细胞的CO
2
减少
C．温度太高，酶已失去活性 D．光照太强，使叶绿素分解
10．温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。

在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（）
A．增加室内CO
2
浓度B．增大室内昼夜温差
C．增加光照强度D．采用绿色玻璃盖顶
11．下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（）
A．叶片从幼到老光合作用强度不变
B．森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异
C．光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的
D．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同
12．将单细胞绿藻置于25℃适宜的光照和充足的CO
2
条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，下列解释不符合的是（）
A．光反应仍进行，形成[H]和ATP
B．光反应停止，不能形成[H]和ATP
C．CO
2
与五碳化合物结合，继续形成少部分三碳化合物
D．由于没有[H]和ATP供应，三碳化合物不能形成C
6H
12
O
6
，积累了许多的三碳化合物
13、下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是（）
A、光是叶绿素合成的必要条件
B、低温抑制叶绿素的合成
C、矿物元素影响叶绿素的合成
D、提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO
2
，可进行光合作用
14.某同学在做提取叶绿体中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。

分析产生该结果的可能原因是
( )①研磨不充分，色素未能充分提取出来②丙酮加入量太多，稀释了色素提取液③
加丙酮太少，色素未提取出来④未加CaCO
3
粉末，叶绿素分子已被破坏
A.①②④
B.①③④
C.③④
D.①②
15.下图是光合作用过程的图解，请回答：
（1）光合作用的过程可以分为两个阶段，A表示______ __阶段，进行的部位是___________。

B表示________阶段，进行的部位是____________中。

（2）写出图中①－⑤所示物质的名称。

①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______。

（3）光反应为暗反应提供了［］和［］（只填序号）。

（4）C和D的化学过程是___________________________________。

（5）光合作用的实质是____________________________________________。

自学反思：。