【金版学案】2015-2016高中生物人教版必修1课件：542《能量之源——光与光合作用》
合集下载
人教版必修1能量之源—光与光合作用(第1课时)学案
第5章第4节能量之源——光与光合作用第1课时捕获光能的佰蓋和结构学习目标知识与技能i、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。
过程与方法通过绿叶中色素的提取与分离实验，初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
情感态度与价值观通过实验让学生体会科学的严谨性。
学习重点绿叶中色素的种类和作用。
学习难点分离和提取绿叶中的色素。
课前预习使用说明学法指导1、依据学习目标进行预习，完成以下内容。
2、用红笔做好疑难标记，以备讨论。
知识准备参与叶绿素组成的无机盐离子是哪种。
叶绿体的结构与功能。
教材助读1. 追根溯源，对于大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自____________ 。
将光能转换成细胞能够利用的化学能的是____________________ 。
2. 绿叶中的色素有4种，它们可以归纳为两类：即_________________ （包括___________ ｛蓝绿色｝和_____________ ｛黄绿色｝）和__________________ （包括________________ ｛橙黄色｝和_____________ ｛黄色｝）。
3•叶绿素a和叶绿素b主要吸收________________ 和__________________ ;胡罗卜素和叶黄素主要吸收________________________ 。
4. 在光学显微镜下观察，叶绿体一般呈扁平的____________________________ 。
在电子显微镜下观察，可以看到叶绿体的外表有__________________ ，内部有许多 _______________ ，基粒与基粒之间充满了______________ 。
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。
这些囊状结构称为_________________ 。
吸收光能的四种色素，就分布在 ____________________________ 。
【金牌学案】人教版2015-2016学年高中生物必修一同步教学资料课件 5.4.2 能量之源——光与光和作用
C.梅耶根据能量转化与守恒定律,指出植物在进行光合作用时把光能转换成化
学能储存起来 D.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 审题:从几个探究实验的方法、所需材料及实验结论等方面分析。
自主预习
一 二 三 知识精要
合作探究
典题例解
易错突破
迁移应用
解析:萨克斯进行的叶片遮光和曝光实验证明了叶片在光下能产生淀粉;恩格尔
一 二 三 知识精要
合作探究
典题例解
易错突破
迁移应用
2.光反应和暗反应的比较
光反应 条件 需色素和光、酶、水 场所 暗反应 不需色素和光,需要多种酶、ATP、 [H]、CO2
在叶绿体内基粒片层结构的薄 在叶绿体的基质中进行 膜上进行 ①CO2 的固定 ①水的光解 区 4[H]+O2 CO2+C5 2C3 物质 2H2O 别 ②C3 的还原 转化 ②ATP 的形成 2C3 C6H12O6+C5+H2O 能量 叶绿素把光能转化成活跃的化 ATP 中活跃的化学能 C6H12O6 转化 学能,并储存在 ATP 中 中稳定的化学能 实质 光能转变为化学能,并放出 O2 同化 CO2 形成 C6H12O6 ADP+Pi+能量 ATP
自主预习
一 二 三 知识精要
合作探究
典题例解
易错突破
迁移应用
【例1】 人们对光合作用的认识和探究经历了漫长的历程。下列关于光合作 用的探究历程的叙述,不正确的是( )
A.萨克斯将叶片在暗处放置几小时,然后一半遮光、一半曝光处理,得出光合作 用需要光照才能进行的结论 B.恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验,得出氧气是由叶绿体释放 出来的结论
合作探究
【金版学案】2015-2016高中生物 5.4.2能量之源-光与光合作用课件 新人教版必修1
化进行确定，速度变化不好确定时，可视为暂 时不变。
【例❷】下图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述 正确的是( B )
栏 目 链 接
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成
栏 目 链 接
栏 目 链 接
D．在无光条件下，有利于暗反应进行
A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D．鲁宾和卡门的实验中，用 18O 分别标记 H2O 和 CO2，证明 了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2
解析：恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来， 叶绿体是进行光合作用的场所，而不能定量分析光合作
解析：图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场
所是叶绿体基质。 C3 生成 C6H12O6 需在多种酶的催化下， 利用ATP提供的能量，通过[H]的还原进行。若在最适温栏
目 度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减链 接 栏 目 链 接
弱。在无光条件下，暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限
栏 目 链 接 栏 目 链 接
解析： 1771年英国科学家普利斯特利指出植物可以更新 空气； 1864年德国植物学家萨克斯证明绿色叶片在光合
作用中产生淀粉； 1880年美国科学家恩格尔曼用水绵证
明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合 作用的场所； 1941年美国科学家鲁宾和卡门采用同位素 标记法证明光合作用释放的氧气全部来自水。
相反则引起摄食。胃充胀时，将通过胃内释放的激素和所 支配神经，抑制摄食中枢或降低食欲。
【例❷】下图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述 正确的是( B )
栏 目 链 接
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成
栏 目 链 接
栏 目 链 接
D．在无光条件下，有利于暗反应进行
A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D．鲁宾和卡门的实验中，用 18O 分别标记 H2O 和 CO2，证明 了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2
解析：恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来， 叶绿体是进行光合作用的场所，而不能定量分析光合作
解析：图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场
所是叶绿体基质。 C3 生成 C6H12O6 需在多种酶的催化下， 利用ATP提供的能量，通过[H]的还原进行。若在最适温栏
目 度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减链 接 栏 目 链 接
弱。在无光条件下，暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限
栏 目 链 接 栏 目 链 接
解析： 1771年英国科学家普利斯特利指出植物可以更新 空气； 1864年德国植物学家萨克斯证明绿色叶片在光合
作用中产生淀粉； 1880年美国科学家恩格尔曼用水绵证
明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合 作用的场所； 1941年美国科学家鲁宾和卡门采用同位素 标记法证明光合作用释放的氧气全部来自水。
相反则引起摄食。胃充胀时，将通过胃内释放的激素和所 支配神经，抑制摄食中枢或降低食欲。
人教版高中生物必修一课件：5.4能量之源光和光合作用 (共52张PPT)
光合作用探究 —德国的梅耶
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
什么是光合作用？
归纳和总结
光合作用需要的条件 （1）物质条件：
原料（CO2、H20）、 酶、 光合色素 （2）能量条件：光能 （2）结构条件：叶绿体 （3）环境条件：
光、CO2、温度、H2O、矿质元素、 光合作用的物质和能量变化： （1）CO2和H20生成了有机物和O2 （2） 光能转化成储存在有机物中的能量（化学能）
随着光强的增高，光 合速率相应提高，当到达 某一光强时，叶片的光合 速率等于呼吸速率，即 CO2 吸 收 量 等 于 CO2 释 放 量，表观光合速率为零， 这时的光强称为光补偿点。
图26 光强-光合曲线图解
A.比例阶段； B.比例向饱和过 渡阶段； C.饱和阶段
➢ 不同植物的光强-光合 曲线不同，光补偿点 和光饱和点也有很大 的差异。
能量之源——光和光合作用
光合作用的发现和概述
光合作用的探究历程 ——范.海尔蒙特（1642）
柳树增加 的物质来源 于水！
柳树增重：74.47kg
土壤减重：0.06kg
光合作用的探究历程 ——普利斯特利
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
(二)CO2
1.CO2-光合曲线 光下CO2浓度为零时叶片只 有光、暗呼吸,释放CO2。图中 的OA部分为光下叶片向无CO2气 体中的CO2释放速率,通常用它 来代表光呼吸速率。
在比例阶段，光合速率随
CO2浓度增高而增加，当光合速 率与呼吸速率相等时，环境中 的CO2浓度即为CO2补偿点(图中
图 30 叶片光合速率对细胞间隙 CO2浓度响应示意图
人教版生物必修一5.4《能量之源——光和光合作用》上课课件
示中的其他因子的方法
对应训练
5.(2014.新课标)某植物净光合速率的变化趋势如图所示, 据图回答下列问题：
（为1）当0 CO。2浓C度O2为浓a度时在，a高～光b之强间下时该，植曲物线的净A、光B合、速C率表
示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
（不2再）增C加O2，浓限度制大其于增c时加，的曲环线境B因和素C是所表光示强的净光合速。率
对应训练
3.下列相关叙述，正确的是 ( D)
小结：一般来说，改 变条件，利于光合作
用的进行时，光补偿
点和CO2补偿点要左 移，光饱和点和CO2 饱和点要右移
A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B.如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C.如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移 D.如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移
增加CO2、矿质元素
1.施用有机肥料 2.大棚以无色透明塑料薄膜铺盖 3.地面覆盖黑色地膜 4.适时开棚通风透气
增加光照 提高地温
增加CO2
6、多因子对光合作用速率的影响
P点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，
随该因子的不断加强，光合速率不断提高
Q点：横因坐子标，所若表要示提的高因光素合，速不率再，是可影采响取光适合当速提率高的图
3.温度
应用：白天适当提高温度， 夜间适当降低温度。
补充：温度是影响气孔开闭的因素
之一
“午休”现象
4、矿质元素：
1、影响： 2、应用： 合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率。
5、水分的影响： 1、影响 2、应用： 合理灌溉
对应训练
4.结合环境因素对光合作用的影响，请说明下列 大棚管理措施的道理：
开放环境
对应训练
5.(2014.新课标)某植物净光合速率的变化趋势如图所示, 据图回答下列问题：
（为1）当0 CO。2浓C度O2为浓a度时在，a高～光b之强间下时该，植曲物线的净A、光B合、速C率表
示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
（不2再）增C加O2，浓限度制大其于增c时加，的曲环线境B因和素C是所表光示强的净光合速。率
对应训练
3.下列相关叙述，正确的是 ( D)
小结：一般来说，改 变条件，利于光合作
用的进行时，光补偿
点和CO2补偿点要左 移，光饱和点和CO2 饱和点要右移
A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B.如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C.如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移 D.如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移
增加CO2、矿质元素
1.施用有机肥料 2.大棚以无色透明塑料薄膜铺盖 3.地面覆盖黑色地膜 4.适时开棚通风透气
增加光照 提高地温
增加CO2
6、多因子对光合作用速率的影响
P点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，
随该因子的不断加强，光合速率不断提高
Q点：横因坐子标，所若表要示提的高因光素合，速不率再，是可影采响取光适合当速提率高的图
3.温度
应用：白天适当提高温度， 夜间适当降低温度。
补充：温度是影响气孔开闭的因素
之一
“午休”现象
4、矿质元素：
1、影响： 2、应用： 合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率。
5、水分的影响： 1、影响 2、应用： 合理灌溉
对应训练
4.结合环境因素对光合作用的影响，请说明下列 大棚管理措施的道理：
开放环境
【金牌学案】人教版2015-2016学年高中生物必修一同步教学资料课件 5.4.1 能量之源——光与光和作用
目标导航 预习导引 一 二 三
合作探究
易错突破
做“绿叶中色素的提取和分离”实验时为什么要选用新鲜的绿色叶片?实验结果 中滤纸条上色素带的宽窄说明了什么? 答案:新鲜叶片中色素含量高,实验结果明显。实验结果中滤纸条上色素带的宽 窄说明了色素在细胞中的含量多少。
自主预习
目标导航 预习导引 一 二 三
合作探究
自主预习
合作探究
易错突破
第 4 节 能量之源——光与光合作用
自主预习
合作探究
易错突破
一 捕获光能的色素和结构
自主预习
目标导航 预习导引
合作探究
易错突破
1.学会“ 绿叶中色素的提取和分离”的方法。 2.说明色素的种类及作用,概述叶绿体的结构与功能。 3.正确分析恩格尔曼实验,得出相关结论。
自主预习
自主预习
一 二 知识精要
合作探究
典题例解
易错突破
迁移应用
叶绿体功能验证实验设计的巧妙之处 1.实验材料选择水绵和好氧细菌: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。 2.没有空气的黑暗环境:排除了氧气和光的干扰。 3.用极细的光束点状投射:叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对 比实验。 4.进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验:明确实验结果完全是由光照引起的。
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大 D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光 审题:从色素提取过程中试剂使用和注意事项、色素提取实验的结果、色素含 量的变化及对光的吸收等方面分析。
自主预习
一 二 知识精要
合作探究
典题例解
易错突破
迁移应用
解析:碳酸钙在提取色素时的作用是保护色素,图示中四种色素依次为叶绿素b、 叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,它们的多少代表含量而不表示溶解度。秋收时低温 会破坏叶绿素,所以甲、乙的含量会降低,而且比丙、丁之和少,丙、丁两者主要吸 收蓝紫光。 答案:B
合作探究
易错突破
做“绿叶中色素的提取和分离”实验时为什么要选用新鲜的绿色叶片?实验结果 中滤纸条上色素带的宽窄说明了什么? 答案:新鲜叶片中色素含量高,实验结果明显。实验结果中滤纸条上色素带的宽 窄说明了色素在细胞中的含量多少。
自主预习
目标导航 预习导引 一 二 三
合作探究
自主预习
合作探究
易错突破
第 4 节 能量之源——光与光合作用
自主预习
合作探究
易错突破
一 捕获光能的色素和结构
自主预习
目标导航 预习导引
合作探究
易错突破
1.学会“ 绿叶中色素的提取和分离”的方法。 2.说明色素的种类及作用,概述叶绿体的结构与功能。 3.正确分析恩格尔曼实验,得出相关结论。
自主预习
自主预习
一 二 知识精要
合作探究
典题例解
易错突破
迁移应用
叶绿体功能验证实验设计的巧妙之处 1.实验材料选择水绵和好氧细菌: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。 2.没有空气的黑暗环境:排除了氧气和光的干扰。 3.用极细的光束点状投射:叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对 比实验。 4.进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验:明确实验结果完全是由光照引起的。
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大 D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光 审题:从色素提取过程中试剂使用和注意事项、色素提取实验的结果、色素含 量的变化及对光的吸收等方面分析。
自主预习
一 二 知识精要
合作探究
典题例解
易错突破
迁移应用
解析:碳酸钙在提取色素时的作用是保护色素,图示中四种色素依次为叶绿素b、 叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,它们的多少代表含量而不表示溶解度。秋收时低温 会破坏叶绿素,所以甲、乙的含量会降低,而且比丙、丁之和少,丙、丁两者主要吸 收蓝紫光。 答案:B
【金版学案】2015-2016高中生物 5.4.1能量之源-光与光合作用课件 新人教版必修1
内膜上不含参与光合作用的酶。
栏 目 链 接
栏 目 链 接
探究一 色素对光能的吸收
1．叶绿体中的色素与吸收光谱。
栏 目 链 接
栏 目 链 接
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸
收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的
吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。 栏
的色素。
(2)试剂及作用：
试剂名称 二氧化硅 碳酸钙 无水乙醇
作用 有利于绿叶的充分研磨和色素的释放 防止研磨中色素被破坏 溶解色素
栏 目 链 接
栏 目 链 接
接
栏 目 链 接
(1) 研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂， 可提取较多的色素。 (2) 滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素， 所以应待滤液干后再画一两次。
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
解析：叶绿体中的基粒是由几个或几十个类囊体堆叠形成的结 构；与光合作用有关的酶不仅分布在基粒上，而且还分布在叶 绿体基质中。
栏 目 链 接 栏 目 链 接
实验专项 绿叶中色素的提取和分离
1．实验材料和试剂： (1)材料：
栏 目 链 接 栏 目 链 接
叶片要新鲜、颜色要深绿，这样的叶片含有很多
栏 目 链 接 栏 目 链 接
A．叶绿素、类胡萝卜素 B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b
栏 目 链 接
栏 目 链 接
解析：叶绿素能吸收短波的蓝紫光和长波的红光，类胡 萝卜素主要吸收短波的蓝紫光。
栏 目 链 接 栏 目 链 接
►跟踪训练 1．很多城市绿化地带安置了不少绿光照射灯，入夜把树木照 射得格外青翠，这是为了( A ) A．营造绿色环境氛围 B．增加空气中氧的含量 C．多吸收二氧化碳 D．提高空气温度
人教版高一生物必修一全册教案：5.4《能量之源—光与光合作用》.doc
5.4 能量之源——光与光合作用一、教材分析本节中“绿叶中色素的提取和分离”采用探究性实验教学，教师利用教材中的问题探讨引入，让学生讨论“为什么蔬菜大棚采用红色或蓝色的塑料薄膜而不用绿色的塑料薄膜”，激发学生的学习热情，然后引导学生实验探究、观察思考，通过分析实验结果，由学生自己得出色素的种类和颜色，通过色素对光能吸收的小实验过渡到色素对光能的吸收和叶绿体结构的学习，这样的教学不仅符合学生由感性到理性的认知规律，也有利于学生的主动参与，利于培养学生科学的思维方法和研究方法，利于提高学生的科学素养。
在整个教学过程中精心设计问题，启迪学生的思维，最大程度地发挥学生的主动性。
捕获光能的色素和结构”是《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”的教学内容之一，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和方法。
《光合作用的原理和应用》是人教版新课标必修一第五章第四节的第二部分内容，由旧教材的“光合作用”变为了“光合作用的原理和应用”，重点强调“原理”和“应用”，体现了STS的教育理念。
本节是学生在学习初中生物光合作用及在学习本节第一部分捕获光能的色素和结构的基础上，分别从光合作用的探究历程、光合作用的过程、原理及应用和化能合成作用等四个方面进行学习，其中光合作用的原理和应用属于生命系统中的能量转化供应和利用的问题，把过去植物新陈代谢的问题提升到生命系统的水平来研究。
本节与现实生活联系密切，其中探究影响光合作用的环境因素，通过设计实验方案可以提高学生的科学素养，培养学生的合作探究能力；体现了“倡导探究性学习”“自主性学习”的课程理念。
而光合作用的过程是教学的重点也是教学的难点，是以后学习生态系统的物质循环和能量流动的基础，具有承上启下的作用，所以本节是必修一的重点内容，也是整个高中阶段的重要内容之一。
建议安排2课时完成，第一课时学习“光合作用的探究历程”和“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)
二是 待干燥后再重复2-3次 （4）分离色素时，注意不要让层析液没及 滤液细线
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
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
提示：[H]和ATP只参与C3的还原，不参与CO2的固定。 栏
栏
目
目
链
链
接
接
探 究 一 光 合 作 用 的 探 究 历 程 1．普利斯特利的实验。
(1)实验过程。 ①点燃的蜡烛与绿色植物，密闭——蜡烛不易熄灭。 ②小鼠与绿色植物，密闭——小鼠不易窒息。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
(2)实验结论：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的 空气。
②ATP的合成： ADP＋Pi光能酶ATP；
栏 目
栏 目
链
链
接
接
能量 转化
光能→活跃的化学能
活跃的化TP，暗反应为光反应提供 联系 ADP和Pi，如图：
特别提醒
(1)叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应。
(2)暗反应不能长时间在无光的条件下进行。
用生成的氧气量。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
探 究 二 光 合 作 用 中 光 反 应 和 暗 反 应 的 分 析
1．光合作用的过程图解。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
2．光反应与暗反应的比较。
过程
光反应
条件 光、色素、酶、水
场所 叶绿体类囊体的薄膜上
暗反应 多种酶、ATP、[H]、CO2
叶绿体基质内
物质 变化
①水的光解： 2H2O光能4[H]＋O2；
栏 目
栏 目
链
链
接
接
解析：图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场
所是叶绿体基质。C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，
利用ATP提供的能量，通过[H]的还原进行。若在最适温栏
目
度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减链
栏 目 链
接
接
弱。在无光条件下，暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限
①德国植物学家萨克斯的实验证明绿色叶片在光合
作用中产生了淀粉 ②美国科学家鲁宾和卡门采用
栏
目
同位素标记法证明光合作用释放的氧气全部来自水
链 接
③英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气
④美国科学家恩格尔曼用水绵做实验证明氧气是由
叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的
场所
上述实验或事件按时间的先后顺序排列，序号正确的是( A)
6．卡尔文的实验。
栏
(1)实验过程：用14C标记CO2供小球藻进行光合作用，然后目链追
栏 目 链
踪其放射性。
接
接
(2)实验结论：探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物 中碳的过程，即卡尔文循环。
7．光合作用的反应式：CO2＋H2O
(CH2O)＋O2。
【例❶】 下列是有关植物光合作用发现的几个实验 或事件：
抑制时，光反应也被抑制。
栏 目
栏 目
链
链
(2)分析光合作用过程有关物质含量的变化时，接
接
可通过比较该物质的生成与消耗的相对速度变
化进行确定，速度变化不好确定时，可视为暂
时不变。
【例❷】下图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述 正确的是( B )
栏 目 链 接
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体 B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶 C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成 D．在无光条件下，有利于暗反应进行
栏 目
栏 目
链
链
接
接
B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明 了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2
解析：恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来，
叶绿体是进行光合作用的场所，而不能定量分析光合作
支配神经，抑制摄食中枢或降低食欲。
但在脑的发育还未完全的幼儿期若过度饮食，将提高饱中
枢阈值，也就是说这些儿童必须食入比正常儿童多的食物栏
目
才能产生饱感，这样必然导致幼儿的肥胖。当然由于遗传链
栏 目 链
接
接
因素的影响，天生饱中枢阈值高，也是引起儿童肥胖的原
因之一。值得注意的是，如果在生长发育期间过分抑制饮
3．梅耶。
根据能量守恒定律推理，植物把光能转换成化学能储存起来。
4．萨克斯的实验。 (1)实验过程。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
(2)实验结论：光合作用的产物除氧气外，还有淀粉。
(3)实验讨论。
①把绿叶先在暗处放置24 h的目的是消耗掉叶片中原有的淀
粉，防止干扰实验结果。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
②对照实验：树叶一半遮光，一半曝光。
制。
►跟踪训练
2．在叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是(C)
A．ATP和ADP同时由类囊体向叶绿体基质运动
B．ATP和ADP同时由叶绿体基质向类囊体运动
栏 目
栏 目
链
链
接
接
C．ATP由类囊体向叶绿体基质运动，ADP的运动方向则相反
D．ADP由类囊体向叶绿体基质运动，ATP的运动方向则相反
解析：在叶绿体中，ATP在类囊体的薄膜上产生，在叶绿体基 质中被消耗产生ADP，而ADP的转运方向则与ATP相反。
(3)不足之处：①没有考虑到光照的影响。②实验缺少空白对照，说 服力不强。
2．英格豪斯的实验。
(1)实验过程：500多次植物更新空气的实验。
(2)实验结论：只有在阳光照射下，植物的绿叶部分才能更新
空气。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
(3)不足之处：没有阐明植物吸收和释放的气体的本质，后来
人们才明确植物在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。
【金版学案】2015-2016高中生物人教版必修1课件：542 《能量之源——光与光合作用》
1．了解光合作用及对它的认识过程。
2．阐明光合作用过程和实质。
栏
3．明确光合作用过程中的物质变化和能量变化。(重目、难
栏 目
链
链
点)
接
接
要点探究
►问题导学 1．萨克斯的曝光实验能证明淀粉是在叶绿体中产生的吗？
栏 目
栏 目
链
链
接
接
趣味
肥胖的秘密
生物
正常成人的体重基本维持在一定水平，而且每日饭量
也基本保持稳定。下丘脑摄食中枢和饱中枢中的神经细胞
对血液中的葡萄糖浓度或脂类浓度变化非常敏感。当血中栏目
栏 目
葡萄糖含量增加时，通过血液循环被饱中枢感受产生饱感链接，
链 接
相反则引起摄食。胃充胀时，将通过胃内释放的激素和所
提示：不能。萨克斯的实验只能证明光合作用产生淀粉，
栏
但不能证明淀粉是在叶绿体中生成的。
目 链
接
2．若用放射性同位素分别标记H2O中的H和O，则能在光合作
用的哪些物质中检测到放射性？
提示：放射性O会存在于光合作用产生的氧气中，而放射性H 会存在于产物水和有机物中。
3．[H]和ATP参与CO2的固定吗？
③本实验除上述结论外，还证明了光合作用需要光照。
5．鲁宾和卡门的实验。 (1)实验过程。
栏
目
组别 提供的H2O
提供的CO2 产生的O2
链 接
第1组
HO
第2组
H2O
CO2 C18O2
18O2 O2
(2)实验结论：光合作用释放的氧气来自于水。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
(3)该实验不能同时用18O标记HO和C18O2，因为无法确定 放射性是来自HO，还是C18O2。
栏 目
栏 目
(3)叶绿体中的ADP和ATP移动的方向相反。
链 接
链 接
①ADP的移动方向：叶绿体基质→类囊体薄膜。
②ATP的移动方向：类囊体薄膜→叶绿体基质。
3．光合作用过程 中相关物质的变化。
栏 目
栏 目
链
链
接
接
特别提醒
(1)光反应和暗反应是一个有机的整体，光反
应不能进行时，暗反应也不能进行；暗反应被
食而减肥，对身体是极有害的，它容易造成摄食中枢兴奋
性的降低，严重时可出现厌食症。
A．③①④② B．①③④② C．③①②④ D．①③②④
栏 目
栏 目
链
链
接
接
解析：1771年英国科学家普利斯特利指出植物可以更新
空气；1864年德国植物学家萨克斯证明绿色叶片在光合
作用中产生淀粉；1880年美国科学家恩格尔曼用水绵证
栏
明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合 目
栏 目
链
作用的场所；1941年美国科学家鲁宾和卡门采用同位素 接
链 接
标记法证明光合作用释放的氧气全部来自水。
名师点睛：产物是葡萄糖的光合作用反应式(标 明了各元素的去向)：
栏 目
栏 目
链
链
接
接
►跟踪训练
1．历经一个半世纪，科学家们做过许多实验，才逐渐发现光
合作用的场所、条件、原料和产物。在下列几个著名实验中，
相关叙述不正确的是( ) C A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气