高中必修一生物《光合作用与能量转化》学案

光合作用与能量转化

【学习目标】

1．知识目标：说出绿叶中色素的种类和作用；光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；影响光合作用强度的环境因素。

2．能力目标：理解叶绿体的结构和功能。

3．情感目标：学习科学方法，尊重实验事实养成科学严谨的态度，建立科学的价值观。【学习重难点】

绿叶中色素的种类和作用；光反应和暗反应的过程；探究影响光合作用强度的环境因素。【学习过程】

第一课时捕获光能的色素和结构

一、绿叶中色素的提取和分离

1．提取原理：____________________________________；分离原理：叶绿体中的色素在__________不同，_______随______在滤纸上扩散得____；反之则慢。

二、实验思考、讨论一

①石英砂、碳酸钙在实验中起什么作用？

②加入无水乙醇（丙酮）的作用是什么？

③为什么要迅速、充分研磨？

④为什么必须及时用棉塞塞紧试管口？

⑤为什么色素会在滤纸条上分离？

⑥为什么将滤纸条的一端剪去二个角？

⑦为什么滤液细线越细、越直越好？

⑧为什么画滤液细线需要重复2-3次？

⑨为什么滤液细线不能触及层析液？

⑩为什么烧杯要盖培养皿？

三、实验方案设计

（1）某同学设计一个“探索叶绿体中色素的提取和分离”的实验，但缺少直尺、铅笔、毛细吸管，怎样做才能使色素分离？请你帮助设计一个最佳方案。

（2）用圆形滤纸代替滤纸条做色素的分离实验，如何设计实验方案？

3．实验结果观察与记录分析

四、思考、讨论二

（1）叶片呈现绿色的原因是什么？

（2）为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？

（3）温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？

五、叶绿体的结构和功能

思考：捕捉光能的色素存在于细胞什么结构中呢?

1．叶绿体的结构

（1）组成①_________，②__________的基本骨架是_________________。

（2）叶绿体内含有很多③__________，极大地增大了受光面积。

（3）叶绿体是进行__________的场所。光合作用的酶存在于__________

和_________；光合作用的色素存在于________________上。

2．叶绿体的功能

动画展示恩格尔曼的水绵实验

（1）思格尔曼的实验结论是什么?

（2）思格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?

【课后复习】

1．通过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现4条色素带，从上而下依次为：（）

A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b

B．胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素

C．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素

D．叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素

2．叶绿体色素的纸层析结果显示．叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是：（）A．分子量最小

B．分子量最大

C．在层析液中的溶解度最小

D．在层析液中的溶解度最大

3．在圆形滤纸的中央点上色素滤液，对叶绿体的色素进行色素层析法分离，会得到近似同心的四个色素环，排列在最里圈的色素呈（）

A．橙黄色

B．蓝绿色

C．黄绿色

D．黄色

4．在进行绿叶中色素的提取和分离的实验时不让层析液触及滤液细线的原因是（）A．滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响实验结果

B．滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散

C．色素会溶解在层析液中而使实验失败

D．滤纸上的几种色素会混合起来不分散

5．如图做色素层析分离的正确装置是（）

6．叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是（）

A．色素提取液中色素已经分层

B．阳光的照射使不同色素彼此分开

C．乙醇有使色素溶解并彼此分离的特性

D．各种色素在层析液中的溶解度不同

7、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膜上

B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上

C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质上

D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上

8．分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经

注：“＋”表示加；“－”表示不加。试回答：

（1）A组处理得到的溶液颜色是，原因是。

（2）B组处理得到的溶液颜色是，原因是。

（3）C组处理得到的溶液颜色是，原因是。

第二课时

光合作用的原理和应用

【教学过程】

一、光合作用的原理

()2222CO H O O CH O +−−−→+光

叶绿体

填写图中光合作用过程的名称并回答问题： （1）写出各标号的名称： ①_______②_______③_______ ④________⑤_______⑥________ ⑦_______⑧_______⑨_________

（2）光反应为暗反应提供了［ ］和［ ］（只填序号）。

（3）光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的_______________和______________。

二、光合作用原理的应用

影响光合作用的因素：有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。

①光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。

植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用：

当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。

当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。如图所示：

植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用。

总光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的CO2总量)。

净光合作用是指在光照下制造的有机物总量(或吸收的CO2总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的CO2)后，净增的有机物的量。

②温度：植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。

光合作用也不例外，在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。如下图所示。