人教版生物必修1第五章第四节能量之源——光与光合作用(二)光合作用的原理和应用同步训练B卷(练习)
新人教版高一生物必修一5.4--能量之源——光与光合作用(共66张PPT)[优秀课件资料]
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正确的是（ D）
A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
二、目的要求
1、进行绿叶中色素的提取和分离。 2、探究绿叶中有几种色素。
三、材料用具
新鲜的绿叶 无水乙醇、层析液、SiO2、CaCO3等等
注： SiO2有助于研磨得充分； CaCO3可防止研磨中色素被破坏。
四、方法与步骤：
1、提取绿叶中的色 素：称取5g左右的鲜叶，
剪碎，放入研钵中。加少
C5
ADP+Pi
ATP 酶 ADP+Pi +能量
2c3
固
co2
定
多种酶
参加催化
C5
([C糖H类2O])
能量 ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
光合作用的第一阶段，必 须有光才能进行
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
叶绿素a（蓝绿色）
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
二、光合作用的原理和应用
(一)、光合作用的探究历程
阅读教材（101~102），并回答下列问题：
1.5.4 能量之源--光与光合作用(二)光合作用的原理和应用
O2 4[H]
酶 还 原 能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶 C5 (CH2O)
光反应
暗反应
光反应和暗反应的比较
光反应 场所 条件 物质 变化 能量 变化
联系
基粒片层结构薄膜
暗反应
叶绿体基质中
光、色素、酶、水、ADP Pi [H]、ATP、酶、 CO2 、C5 色素、 [H]、ATP、 水的光解 ATP的生成 ATP的生成 CO2的固定 C3的还原 ATP中活跃的化学能→ ATP中活跃的化学能→ 中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
条件 停止光照 CO2供应不变 光照不变 停止CO 停止CO2供应 光照不变 CO2供应不变 O)运输受阻 (CH2O)运输受阻 C3
增加 减少 增加
C5
下降 增加 减少
［H］和ATP
O)合成 (CH2O)合成 量
减少或没有 减少或没有 减少
减少或没有 增加 增加
原料和产物的对应关系： 原料和产物的对应关系： C CO2 H2O （CH2O） H ） O CO2
光能
光合作用的过程
依据反应过程是否需要光能 依据反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
有光才能反应 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、 有光、无光都能反应
光反应
H2O
水在光下分解
条件： O2 • 条件： 光、酶、色素 场所： 场所： 类囊体的薄膜上
例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间 的浓度（温室大棚）， ），增加光照时间 适当提高 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。
《5.4光合作用的原理和应用》教学设计
《光合作用的原理和应用》教学设计一、教材分析本节课为高中生物必修1《分子与细胞》（人教版）第5章第4节《光合作用》中的学习内容。
本节课主要介绍了光合作用的探究历程，光合作用的过程和应用等知识。
教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验，有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度，培养学生掌握生物科学的研究方法。
光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化，光合作用原理的应用通过学习光合作用强度，引导学生探究环境因素对光合作用的影响，使知识得到迁移和应用。
二、学情分析学生通过初中的学习已有一定的知识基础，对光合作用大体内容基本了解，对光合作用发现史籍有待于进一步分析。
但学生对光合作用的具体过程不太了解，需要引用新的问题情境，激发学生的探究欲望，然后合作探究解决疑难最后教师进行高度引领突破重难点。
三、教学目标1.通过探究光合作用原理的实验，认识科学探究的基本思路和方法。
2.用物质和能量观阐明光合作用过程。
3.基于事实证据，进一步理解光合作用原理。
四、教学重难点的确立及突破策略1.教学重点光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
2.教学难点光反应和暗反应的过程。
3.突破策略：课前推送光合作用过程的微课小视频，激发学生兴趣，增加趣味性，自主构建光合作用的过程简图，加深对相关内容的理解。
从而增强自主学习、主动学习的能动性，树立自信心。
五、教学方法教师的教法：采用自学讨论结合的方法、直观法、提问法、讲授法、多媒体辅助教学学生的学法：观察法、小组讨论法、探究学习法、归纳法六、教学过程实施学探究小组合作一小3.阿尔农发现叶绿体合成ATP的过程总和水的光解相伴随，可以给我们什么启示？思考：如何用科学探究的一般方法来证明一下光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自于水呢？成下列科学探究过程：提出问题：作出假设：设计实验：得出结论：学习活动二内容：完成光反应过程图。
要求：用材料构建出光反应的过程，并展示交流。
设计实验并讲解。
《光合作用的原理和应用》说课稿
《光合作用的原理和应用》说课稿一、教材和学生分析（一）教材分析今天我要讲的是高中生物必修1《分子与细胞》第5章细胞的能量供应和利用，第4节能量之源——光与光合作用，第2课时光合作用的原理和应用。
光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢。
这节课主要讲了光合作用的概念、探究历程、光合作用的过程、应用及化能合成作用等这五个方面。
其中，光合作用的过程是这节课的重点。
由于初中阶段，学生通过一系列探究性实验，初步形成光合作用的概念，对光合作用的过程有一定了解，所以，这节课我准备介绍完光合作用的概念后，先讲光合作用的过程。
重点讲解光合作用的光反应和暗反应过程，要让学生重点掌握两个过程中物质变化和能量变化以及发生的部位和条件。
讲完过程后，紧接着把应用稍做介绍。
接下来，讲解这节课的次重点光合作用的探究历程。
学生学习了光合作用的过程后，这部分内容会更容易接受。
最后，讲化能合成作用，完善知识体系。
（二）学生分析由于我们学校学生生源较差，学生文化基础薄弱，而本节内容较为复杂，难度较大。
因此，对教材重难点的处理，对教学环节和教学方法的设计是一节课能否成功的关键。
针对学生情况，本节课在讲解时尽量多重复几遍，并让学生参与进来，充分发挥学生主动性，同时，加强练习，帮助学生理清解题思路，加深印象。
二、教学目标分析【知识目标】：1光合作用的概念、反应式。
2光合作用的过程、实质3光合作用的探究历程。
4光合作用原理的应用。
5简述化能合成作用。
【能力目标】：1通过对光合作用光反应和暗反应阶段的学习，培养学生运用对比法学习的方法。
2通过对光合作用过程动态演示的观察，培养学生观察能力。
3通过全班叙述光合作用的过程，训练学生的表达能力。
【情感目标】：1光合作用的意义来理解当今世界面临的重大问题，如粮食、人口、资源、环境等，从而引起学生对世界未来的关注。
2学习光合作用的过程中，渗透物质与能量，光反应和暗反应之间的辨证关系，使学生树立科学的辨证观点。
高中生物人教版必修一导学案：5.4-光合作用的原理和应用(二)
第五章第四节能量之源——光与光合作用（二）【教学目标】1.说明光合作用以及对它的相识过程。
2.简述出光合作用的原理、原料、产物、条件和反应场所。
【教学重点】1.光合作用的探究历程。
2.光合作用的过程、反应场所、原料、产物和反应条件。
【教学难点】1.光合作用的发觉及探讨历史。
2.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
【课时支配】 3课时第2课时【教学过程】导入：同学们，通过初中生物课的学习，我们已经知道，植物的每一片绿叶就似乎是一个“绿色工厂”，源源不断地生产着有机物，绿色植物生产有机物的过程是通过什么生理过程完成的呢？完成这项生理过程的场所是哪里？反应物、生成物以及反应条件分别是什么？带着这些疑问，我们今日来共同学习光合作用的相关学问点。
进而绽开本节内容。
自主学习一：请同学们细致默读课本P101--102页“光合作用的探究过程”部分内容。
完成下列填空：1.公元前3世纪，古希腊哲学家亚里士多德认为：植物生长所需的物质全来源于土中。
2.1648年，海尔蒙特（比利时）做了盆栽柳树称重试验，得出柳树生长所需的养分物质是从水中获得。
他没有相识到空气中的物质参加了有机物的形成。
3.1771年，英国的普里斯特利做了一个出名的试验，通过试验他得出了结论：_________________________________________________________。
但他并没有发觉光的重要性。
4.1779年，荷兰的英恩豪斯证明5.1785年，由于发觉了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是______________________，汲取的是_____________________________。
6.1804年，法国的索叙尔通过定量探讨进一步证明二氧化碳和水是植物生长的原料。
7.1845年，德国的梅耶依据能量转化与明确指出8.1864年，德国的萨克斯发觉光合作用产生淀粉。
他做了一个试验，通过试验，胜利的证明9.1880年，美国的恩格尔曼发觉叶绿体是进行光合作用的场所，氧是由叶绿体释放出来的。
高中生物 54光合作用的原理和应用教学设计 新人教版必修
高中生物必修一5.4光合作用的原理和应用教学设计第五章细胞的能量供应和利用第四节能量之源——光与光合作用二．光合作用的原理和应用（第1课时）一、学情分析学生在小学的《科学》和初中《生物》课中已学习过有关光合作用的知识，在生活实践中对光合作用也有所了解。
这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础。
对于光合作用中的物质代谢和能量代谢过程的学习学生会有些困难。
针对这种情况，在教学过程中教师可以多角度提出问题，引导学生围绕问题进行分析、推理，从而得出结论。
二、教学目标1、知识目标：说明光合作用的原理和光合作用的过程。
2、能力目标：通过对光合作用探究历程的学习，培养学生分析、推理的思维能力；通过对光合作用过程的学习，培养学生知识整合的能力。
3、情感目标：激发学生进行科学探究的兴趣；感受科学家实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质；养成严谨的科学态度，树立创新的科学精神。
三、教学重点光合作用的原理和光合作用的过程。
四、教学难点光合作用的过程中物质变化和能量变化。
五、教学准备多媒体课件。
六、教学方法讨论法、探究法、分析法、讲授法等相结合。
七、教学策略1.对多个实验进行有效的整合光合作用的探究历程中有一系列的实验，学生学习这些探究实验的过程也就是学习光合作用原理的过程。
有些实验学生在小学和初中时就有所接触，对于这些探究实验的学习采取以学生自学为主，教师从多角度提出问题，让学生带着问题去阅读、思考、讨论，在学生解答的基础上教师再加以适当的点拨，引导学生归纳出光合作用的反应式。
通过对反应式中元素的来源和去向的探究把学生引入鲁宾、卡门实验和卡尔文实验的学习，这两个实验对大部分学生而言较为陌生，教师先讲授实验过程，再提出问题，接着引导学生分析实验现象，得出实验结论，让学生体验、感受科学家实验的科学性、严谨性。
2.对教材中的某些知识做了适当的调整在讲授探究氧气来源的实验时穿插介绍光合作用光反应的内容；在讲授探究碳元素的转移途径的实验时穿插介绍暗反应的内容，这样处理不仅将光合作用的探究历程与光合作用的过程进行了有机的整合，便于学生把握它们的联系；还突出了教学中的重点、突破了教学中的难点。
第4节 光合作用与能量转化 第2课时 光合作用的原理和化能合成作用
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一、光合作用的概念
1.概念
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储
存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
(1)场所:① 叶绿体 。
(2)能量来源:② 光能
。
(3)反应物:③ 二氧化碳和水
。
(4)产物:④ 有机物和氧气 。
(5)实质:⑤ 合成有机物,储存能量
三、光合作用原理
1.填写图中序号a~d所代表的物质或结构⑫_a_:_O_2_;_b_:_N_A_D_P_+_;_c_:_A_D_P_+_P_i_;_d_:_C_5 。 2.图示Ⅰ过程是⑬___光__反__应_____阶段。 (1)场所:⑭__[_e_]_类__囊__体__薄__膜___上。 (2)条件:光、色素和酶等。
5.下图表示叶绿体的结构和功能,请回答下列问题。
(1)与光合作用有关的色素分布在图中[②] 类囊体薄膜 上。 (2)光反应是在 类囊体薄膜 上进行的,暗反应是在[⑧] 叶绿体基质 中进行 的。
。
2.反应式 CO2+H2O
⑥__(_C_H_2O_)_+_O_2______
二、探索光合作用原理的部分实验
科学家
实验过程或依据
实验结论
19世纪末
科学界普遍认为,在光合作用中
,CO2分子的C和O被分开,O2被释放 甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能
,C与H2O结合成甲醛,然后甲醛分子 通过光合作用转化成⑦_____糖________
A.1∶2 B.2∶1 C.8∶9 D.9∶8
分析总结光合作用过程 活动2 观察下图,梳理光合作用过程相关问题
1.完成下列表格 比较项目 需要条件
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
请分析光下的植物突然停止光照后，其体 内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察； 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5
人教版生物必修一第5章-第4节-能量之源光和光合作用(二)(课文填空)
第4节能量之源—光与光合作用二光合作用的原理和应用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
一、光合作用的探究历程1.很可能是在无光条件下做的这个实验。
无光时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，也就是使空气变污浊了。
（对应教材“旁栏思考题”）同位素标记法同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。
用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。
科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。
这种方法叫做同位素标记法。
2.教材“思考与讨论”(1)光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是糖类和氧气，场所是叶绿体，条件是要有光，还需要多种酶等。
光合作用的反应式是：.（对应教材“思考与讨论”第1题）(2)从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。
例如，直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳，这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。
又如，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，而不是来自二氧化碳；卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，都说明在科学发展的进程中，相关学科的互相促进，以及技术手段的进步对科学发展的推动作用。
（对应教材“思考与讨论”第2题）二、光合作用的过程光合作用的过程，可以用化学反应式：来概括，其中的（CH2O）表示糖类。
光合作用的过程包括一系列化学反应。
根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。
光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。
叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。
高中生物《第五章 第四节 能量之源 光与光合作用》课件1 新人教版必修1
A.只有乙 C.乙和丙都是
B.只有丙 D.乙和丙都不是
12.下图为某植物细胞部分结构，据图分析的下列
叙述中，正确的是
A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C.A是叶绿体，B是线粒体
D.A产生的气体在细胞内直接进入B要穿过5层膜
13.右图表示在一定光照条件下，温度对植物光 合作用量（a）与呼吸作用量（b）的影响曲线 图（通过测定CO2量而获得）。下列叙述中，正 确的是 A.该植物在25℃左右时， 重量增加最大 B.该植物在20℃与30℃ 时，重量增加相同 C.该植物在40℃时重量 减少 D.该植物在25℃时，重 量增加是在5℃时的8倍
甲
乙
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的
BF 段，其中光合作用强度最高的是 D 点，植株
积累有机物最多的是 E 点。
14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的 吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天， 乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
甲
乙
（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 光照强度 .
提取和分离叶绿体中的色素
实验原理： 叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度 不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是 一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种 色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的 是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快； 叶黄素和叶绿素a的溶解度次之；叶绿素b的溶 解度最低，扩散得最慢。这样，几分钟后，四 种色素就在扩散过程中分离开来。
逐步减弱 以致光反应产生的 ATP 和 [H] 逐渐减少，
从而影响了暗反应强度，使
响了C02固定。
人教版高中生物学必修1课后习题 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 第2课时 光合作用的原理和应用
第2课时光合作用的原理和应用A级必备知识基础练1.下列关于光合作用的叙述,不正确的是( )A.光反应需要光,不需要酶,暗反应不需要光,需要多种酶B.光反应在叶绿体的类囊体上进行,暗反应在叶绿体的基质中进行C.光反应水解生成NADPH并放出O2,暗反应将CO2固定并还原成糖类D.光反应吸收光能形成ATP,暗反应将ATP中的化学能储存在有机物中2.如图表示绿色植物光合作用部分过程的图解,下列分析错误的是( )A.该过程不需要光,发生的场所为叶绿体基质B.细胞呼吸过程中也产生物质A,同样具有还原剂的作用C.CO2中碳原子的转移途径是CO2→C3→(CH2O)、C5D.突然降低二氧化碳浓度,短时间内C5的含量迅速上升3.如果用18O标记H2O,14C标记CO2,下列有关光合作用的叙述,正确的是( )A.18O2会在叶绿体基质中首先被发现B.14C转移的途径是:14CO2→C5→糖类C.18O2会在产生NADPH阶段时发现D.14C一定不会在光反应产物——ATP中发现4.下图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是( )A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲C.结构A释放的O2可进入线粒体中D.如果突然停止CO2的供应,短时间内C3的含量将会增加5.[湖南永州一中高一期末]如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程,下列叙述错误的是( )A.图中膜结构表示叶绿体内膜,B侧为叶绿体基质B.图示过程的能量变化是光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能C.甲表示色素分子,其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光D.图示光反应部分过程,水分解为氧和H+的同时还产生电子6.下图是某阳生植物叶肉细胞光合作用强度(以CO2的吸收量或释放量表示)与光照强度之间的关系。
能正确反映A点时该植物叶肉细胞生理过程及量变关系的示意图是( )7.光合作用的正常进行要受多种因素的影响。
新教材人教版高中生物必修1第五章第四节光合作用与能量转化 教学课件
【探究应用】 1.学生利用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时,由于各组操 作不同,出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是( )
A.甲可能是因为误用蒸馏水作提取液和层析液 B.乙可能是因为研磨时未加入SiO2 C.丙是正确操作得到的理想结果 D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3 答案 C 解析 色素不溶于水,但能溶解于有机溶剂,甲图中没有色素带出现,可能误用蒸馏水 做提取液和层析液;二氧化硅能使研磨得充分,色素释放出来,所以乙可能是因为研 磨时未加入SiO2而导致色素相对含量低;正确操作得到的理想结果应该是离点样处 较远的色素含量少,而离点样处较近的色素含量多,所以丙是不正确操作得到的结 果;碳酸钙能防止研磨中色素尤其是叶绿素被破坏,丁中显示叶绿素含量较低,所以 可能是因为研磨时未加入CaCO3而导致叶绿素被破坏。
【归纳提升】
1.色素的提取和分离
实验步骤 注意事项
作用
提取 研磨要迅速、充分
提取较多色素、防止溶剂挥发
色素 盛滤液试管口加棉塞 防止溶剂挥发
分离 色素
滤纸条的一端剪去两角
防止层析液在滤纸条的边缘处扩散 过快
滤液细线重复画一两次,且 使分离的色素带清晰 要求细、直、齐
滤液细线不能触及层析液 防止色素溶解到层析液中
2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述,正确的是
() A.叶绿体中的色素都分布在类囊体的薄膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中 D.与光合作用有关的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 答案 A 解析 叶绿体中的色素都分布在类囊体的薄膜上。在叶绿体的基粒上和基 质中,含有许多进行光合作用所必需的酶。
2.与叶绿体有关的几点注意事项 (1)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中,但光合色素只分 布在类囊体的薄膜上。 (2)叶绿体以囊状结构堆叠成基粒的方式增大膜面积。 (3)叶绿体基粒是由类囊体堆叠而成,每个基粒含2~100个类囊体,基粒之间 不是孤立的,它们可通过薄膜相连。
必修一第五章第四节能量之源——光与光合作用
（二）光合作用过程
1、根据反应过程是否需要光能分为：
光反应： 有光才能进行
暗反应：有光、无光都能进行
2、光合作用的过程：
2H2O
光解
吸收
O2 4[H] ATP
酶
还 原 供能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
多种酶 C5
(CH2O)
酶
ADP+Pi
光反应 实质：无机物（CO2和H2O）
光能 化学能。
暗反应
还原 受阻
C3 ↑ C5 ↓
思考与讨论：
2、光下的植物突然停止CO2的供应后，C5 化合物和C3化合物的含量如何变化？ATP和[H] 如何变化？
CO2+C5
酶
2C3
2C3
[H] 、ATP 酶
(CH2O)+C5
CO2 ↓
固定 停止
C3 ↓ C5 ↑
ATP↑
[H] ↑
增加
减少 减少
减少
增加 增加
减少或没有 减少或没有
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
6、1941年，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
CO2 第 一 组
18O 2
C18O2
2O
第 二 组
结论： 光合作用产生的O2来自于H2O。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
7、20世纪40年，美国卡尔文
14CO 2
即：可以更新空气 的是O2 ，使空气 变污浊的是CO2
4、1845年，德国科学家 梅耶
化 光 光合 学 能 作用 能
储存在 什么物 质中？
5、1864年，德国科学家萨克斯
黑暗处理一昼夜 让一张叶片一半曝光 一半遮光
人教版高中生物必修1分子与细胞《光合作用的原理和应用》教学设计
生物必修1 分子与细胞第五章细胞的能量供应和利用第四节能量之源——光与光合作用教学设计二光合作用的原理和应用一、教学设计（一）、教学思想本节课的设计紧贴课程标准强调的宗旨：培养学生的科学素养；结合探究实验，使得学生对知识的认识从感性过渡到理性；充分发挥学生的自主性学习，通过自主学习完成对知识的初步认识和理解，充分体现了学生在课堂中的主体地位；充分发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正转化为能力和素养。
由于本节课的知识侧重在理解水平，所以在课堂练习的选择上也应侧重于知识的应用，在选题上应同时侧重知识的发展和学生的发展。
（二）、学情分析本节的授课对象是高一的学生1、他们在初中的生物学学习中已具备了一定的关于光合作用的基础知识，也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验。
2、他们具备物质转变和能量变化等相关的化学知识。
3、在前面的《降低化学反应活化能的酶》一节的学习中已经学习过简单的对照实验和相关的实验设计原则，使本节对于光合作用的探索历程阶段的实验分析可以顺利进行。
4、他们具有一定的分析问题的能力，实施问题探究教学是可行的。
（三）、教材分析光合作用的原理和应用一课，主要介绍了光合作用的探究历程，光合作用的过程和应用等知识。
教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验，有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度，培养学生掌握生物科学的研究方法。
光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化，光合作用原理的应用通过学习光合作用强度，引导学生探究环境因素对光合作用的影响，使知识得到迁移和应用。
知识结构：（四）、教学目标1.知识目标。
了解光合作用的发现过程，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所和化能合成作用。
2.能力目标。
学习各位科学家的发现过程，帮助学生学会运用探究的手段发现问题、解决问题。
3.情感目标。
（1）通过光合作用发现过程的学习，认识到科学发现的艰辛、科学研究方法的重要性，进而说明学习方法的重要性，领悟自然界生命活动的复杂性和有序性。
高中生物必修1教学设计5：5.4.2 光合作用的原理和应用 优质教案
第4节能量之源——光与光合作用
二光合作用的原理和应用
教学目标
课标要求：说明光合作用以及对它的认识过程
具体教学目标：
分析光合作用探究历程中各实验过程及结论，了解经典实验的方法，说明光合作用概念，比较光反应与暗反应过程，并总结光反应与暗反应的区别和联系；
进行小组内的讨论交流，解决自己自学过程中解决不了的问题，体验小组合作学习的乐趣；
认同科学技术发展对生命科学研究的促进作用。
教学重点
光合作用的发现及研究历史，光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
教学难点
光反应和暗反应的过程以及二者之间的联系，光合作用中的物质和能量变化。
教学准备
多媒体课件、学案。
教学方法
讨论法、比较法、分析法、讲授法等相结合。
教学策略
首先，老师以自学学案方式给出阅读思考问题，让学生课下自学光合作用研究历史，沿科学家的发现思路作一次思想的探究，课上先解决学生自学过程中解决不了的问题，并通过讨论、归纳、总结得出光合作用的概念和反应式。
接着，引导学生自学光合作用的具体过程。
给出自学任务：1.完成光反应与暗反应比较表格，注重光反应和暗反应的联系与区别，特别
是物质和能量的变化的过程、发生的部位和条件。
2.结合光合作用过程的一系列思考问题。
结合学生的自学情况，帮助学生解决学生无法完成的问题。
严格按照五步教学法组织教学。
教学过程
板书设计
光合作用的原理和应用
一、光合作用的探究历程
二、光合作用的概念和反应式
1.概念
2.反应式（略）
三、光合作用的过程。
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
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人教版生物必修1第五章第四节能量之源——光与光合作用（二）光合作用的原理和应用同步训练B卷（练习）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共20题；共40分)1. （2分） (2019高二下·杭州期末) 植物接受过多光照可能对进行光合作用的相关细胞器造成损伤，因此植物需要一种名为“非光化学淬灭”(NPQ)的机制来保护自身，在 NPQ 的作用下多余的光能会以热能的形式散失。
该机制的启动和关闭特点如图所示，其中符号“┫”代表抑制作用。
据图分析，下列叙述正确的是（）A . NPQ 直接作用于卡尔文循环B . NPQ 机制从开启到缓慢关闭过程中腺苷二磷酸含量降低C . 若光强度等条件相同，则状态③比状态①的光合速率低D . 状态②时叶肉细胞叶绿体光合作用所需CO2均来源于线粒体【考点】2. （2分）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是A . 无氧和零下低温条件有利于水果的保鲜B . CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C . 光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD . 夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量【考点】3. （2分） (2015高一下·番禺期中) 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【考点】4. （2分）(2017·绵阳模拟) 在一定条件下某叶肉细胞内叶绿体和线粒体有关生理活动的叙述，正确的是（）A . 光照下叶绿体和线粒体直接为对方利用的物质有O2、CO2和葡萄糖B . 光照下两者的[H]发生氧化反应时都释放能量供各项生命活动利用C . 若突然增加光照强度，则短时间内叶绿体中化合物C5比ADP先减少D . 若突然增加CO2浓度，则短时间内叶绿体中化合物C3比ADP先增加【考点】5. （2分） (2017高三上·太原月考) 下图的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化（非适宜条件下）。
下列说法正确的是（）A . 若A代表O2吸收量，可以判断D点开始进行光合作用B . 若A代表O2吸收量，降低土壤中的Mg2+浓度，D点将左移C . 若A代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，D点将左移D . 若A代表CO2释放量，E点时光合作用制造的有机物总量是8【考点】6. （2分） (2016高一下·平川月考) 将天竺葵的绿叶在暗处放置几小时后，让叶片一半曝光、另一半遮光．过一段时间后，用酒精脱色，再用碘蒸气处理叶片，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化．下列有关叙述不正确的是（）A . 此实验为对照实验B . 实验证明光合作用的必要条件是需要光C . 实验的自变量是有无光照，因变量是否产生淀粉D . 此实验中酒精的作用与观察根尖分生组织细胞有丝分裂中酒精的作用相同【考点】7. （2分） (2019高二下·贵州期末) 下列情况中，使用普通光学显微镜不能观察到的是（）A . 人红细胞在蒸馏水中体积增大、破裂的现象B . 洋葱鳞片叶表皮细胞膜的暗-亮-暗三层结构C . 分布在水绵受极细光束照射部位的好氧细菌D . 洋葱根尖细胞有丝分裂中期染色体的形态和分布【考点】8. （2分）当光合速率等于呼吸速率时,假设叶绿体产生的ATP量为a，线粒体和细胞质基质产生的ATP量为b。
则两者之间的关系为（）A . a＞bB . a＜bC . a=bD . 2a=b【考点】9. （2分）下列有关科学发现的说法，正确的是A . 卡尔文利用同位素示踪技术探明了CO2中的C在光合作用中的转移途径B . 摩尔根用类比推理的方法得出了“基因在染色体上”的推论C . 孟德尔在豌豆开花时对母本进行去雄和授粉，实现亲本的杂交D . 用35S、32P标记的噬菌体侵染细菌的实验，证明了蛋白质不是遗传物质【考点】10. （2分） (2019高一上·牡丹江期末) 下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
下列有关叙述,正确的是（）(注:箭头所指为处理开始时间)A . t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多B . t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。
若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高C . t3→t4,光照强度不变、光合速率的提高是光反应速率不变、暗反应增强的结果D . t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C5含量降低【考点】11. （2分）光合作用中形成ATP的部位是（）A . 叶绿体外膜B . 叶绿体内膜C . 叶绿体基质D . 类囊体薄膜【考点】12. （2分）用大豆新鲜绿叶进行如图所示的实验，置于充足的光照下，分析D处的气体成分，最可能的是（）A . 氧气的量多于B处B . 氧气的量与B处相等C . 没有CO2和O2D . CO2的量多于B处【考点】13. （2分） (2019高一下·鸡东月考) 如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
下列有关叙述,正确的是（）A . t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3还原后的直接产物含量降低B . t1→t2叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快O2释放增多C . t2→t3暗反应(碳反应)限制光合作用若在t2时刻增加光照光合速率将再提高D . t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强【考点】14. （2分）下列有关实验过程的叙述中，正确的是（）A . 用猪肝探究H2O2酶的高效性：先进行研磨，后进行不同温度下水浴B . 用洋葱鳞片叶内表皮观察DNA和RNA的分布：先染色再水解C . 用梨鉴定可溶性还原糖的存在：斐林试剂甲液和乙液按2：1比例混合后再注入D . 用天竺葵探究光合作用是否产生淀粉：先黑暗处理，后光照【考点】15. （2分） (2019高一下·赤峰期末) 关于硝化细菌的化能合成作用和蓝藻的光合作用，叙述正确的是（）A . 硝化细菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体B . 蓝藻细胞进行光合作用的场所是叶绿体C . 硝化细菌可利用NH3氧化过程释放的能量合成有机物D . 蓝藻细胞吸收光能的色素是叶绿素和类胡萝卜素【考点】16. （2分） (2018高一上·长春期末) 以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。
相关分析正确的是（）A . 光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等B . 光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多C . 温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少D . 两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等【考点】17. （2分）图甲表示小麦叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量(mg•cm－2•h －1)和O2产生总量(mg•cm－2•h－1)的变化。
图乙表示小麦叶肉细胞光合作用速率与光照强度的关系。
下列叙述错误的是A . 图甲中光照强度为c时，光合作用强度＝呼吸作用强度B . 根据图甲可知图乙中a点的值是6 mg•cm－2•h－1C . 图乙中限制c点光合作用速率的因素主要是CO2浓度、温度D . 若将空气中的CO2浓度降低，则图乙中b点向左移动，X点向右移动【考点】18. （2分） (2017高一下·包头期中) 如图为某植物在夏季晴天的一昼夜内CO2吸收量的变化情况，下列叙述正确的是（）A . 影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度B . 该植物进行光合作用的时间区段是bgC . ce段下降主要是由于气孔关闭造成的D . ce段与fg段光合速率下降的原因相同【考点】19. （2分） (2018高一下·林州开学考) 如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是（）A . a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B . b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C . 已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，a点上移，b点左移，d点下移D . 当植物缺镁时，b点将向右移【考点】20. （2分） (2016高三上·郑州开学考) 如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响）相关叙述正确的是（）A . 烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光强下植物的净光合速率B . 在遮光条件下，烧杯率盛放NaOH溶液，可用于测定种子无氡呼吸的强度C . 烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光合速率D . 在遮光条件下．烧杯中盛放清水，可用于测定种子有氧呼吸的强度【考点】二、非选择题 (共5题；共46分)21. （8分）(2018·闵行模拟) 光合作用光合作用是地球上最主要的化学反应，分为两个阶段，过程如图1所示。
研究人员以东北地区玉米为研究对象，以390μmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（即C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550μmol/mol （即C550+W0组）和降水增加15%（即C390+W15组）对玉米净光合速率（即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）的影响，结果如图2。
其中P为C390+W0组曲线上的点，此时的光照强度为600μmol·m-2·s-1。
（1）图1中阶段1的场所是________，其上具有吸收、传递和转化光能的色素是________。
物质X是________。
（2）若突然停止光照，图1中O2、NADpH和X的含量变化分别是________ （用“升高”、“不变”或“下降”表示）。
（3）下列关于图2的分析正确的是________。
（多选）A . CO2浓度变化会通过光反应影响光合作用B . C390+W0组玉米呼吸作用消耗有机物的速率大于5μmol·m-2·s-1C . 适当增加降水可提高气孔的开放度，增加玉米CO2的摄入量，从而促进光合作用D . P点时，仅增加15%的降水量对玉米净光合速率的提升作用比仅升高CO2浓度到550μmol/mol的作用明显（4）有资料显示，未来东北地区将受到大气CO2浓度升高至550μmol/mol和降水量增加15%的共同影响，某同学据图2数据判断这两种因素的共同作用将在更大程度上促进玉米的产量提高。