人教版必修一第5章第4节能量之源—光合作用(第3课时)教案

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必修1第5章第4节能量之源一光合作用第3课时教学设计

一、教学目标

1.知识目标

说出光合作用原理的应用。

2.能力目标

尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

3.情感目标

通过了解光合作用原理在农业生产上的应用,使学生认识生命科学的价值,从而乐于学习生命科学。

二、教学重点

光合作用原理的应用。

三、教学难点

探究影响光合作用强度的环境因素。

讲述:影响光合作用强度的因素有外因和内因,内因由自身遗传物质决定,外因主 要为光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等。农业生产主要通过调控光、二氧化碳、 温度、水、矿质元素等来增加光合作用强度,从而提高产量。

1.实验:探究环境因素对光合作用强度的影响

讲解参考案例一一探究环境因素对光合作用强度的影响,引导学生分析实验原理、 进行变量分析、理清步骤,根据结果分析得到结论。参照案例思路,通过小组讨论, 确定实施实验方案,力求探索出提高农作物光合作用强度有效和实用措施。 (1 )实验原理

利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气,充以水分,使叶片沉于水中。在光合作

用过程中,植物吸收 CO 放出Q,由于Q 在水中的溶解度很小,而在细胞间积累,结 果使原来下沉的叶片上浮,根据上浮所需的时间长短,即能比较光合作用的强弱。 (2 )控制变量

自变量的设置:强、中、弱三种光照。

因变量的检测:同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 无关变量的控制:使小圆形叶片内的气体逸出;放入黑暗处待用。 (3 )实验步骤

① 选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片,用直径约 1cm 的打孔器打

小圆片30片(注意避开大的叶脉)。

② 堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞,使小圆形叶片内的气体逸出。重复几次。

③ 将内部气体逸出的叶片,放入烧杯中,放在暗处备用。这些叶片因为细胞间隙充 满了水,所以全部沉到水底。

④ 取3只小烧杯,分别倒入 20mL 富含CO 2的清水。

⑤ 分别放入10片叶片,然后进行不同强度的光照。观察浮起叶片的数量。

s

t

阅读、分 析、回答。

尝试探究 影响光合 作用强度 的环境因 素。

烧杯光照距离光照强度叶片浮起数量

140W 5 CM强多

240W30 CM中中

340W50 CM弱少

在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快,超过一定值后光合作用强度趋于稳定。

三、光合作用的影响因素及应用

1.内因

结合曲线,弓I导学生分析影响光合作用的内因和应用。

(1)植物的不同生长发育阶段

开花期

营养生长期幼苗期

光强庫

应用:根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同,适时适量地提供水肥及其他环境条件,以使植物茁壮成长。

(2 )同一叶片的不同生长发育时期观察、分

析、作答。

说出影响

光合作用

的外因及

其应用,

能够分析

相关曲线

涵义。

L

/B\

叶必

曲线分析:

OA段:幼叶,叶面积不断增大,叶绿体、叶绿素含量不断增加,光合作用速率不断增加;

AB段:壮叶,叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,光合速率基本稳定;

BC段:老叶,随叶龄增加,叶绿素被破坏,光合速率也随之下降。

2.外因

逐项展示光照强度、CQ浓度、温度、水和矿质元素以及多因素影响光合作用强度的曲线,引导学生解读曲

线,着重理解光强对光合作用强度影响的曲线。

【练一练】

A点

光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,CQ释放量表示此时的细胞呼吸强度

AB段光照强度加强,光合速率逐渐增强,但细胞呼吸强度大于光合作用强度

B点

光补偿点,即光合作用强度=细胞呼吸强度,细胞呼吸释放的CQ全部用

于光合作用

BC段

随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,光合作用强度大于细胞呼吸强度

C点光饱和点,继续增加光照强度,光合作用强度不再增加

演练、作

答。

曲线分析

应用:间作套种、合理密植

丙图对应

;丁图对应

A点;A T B点;B点;光照强度大于B点

A点光合速率等于细胞呼吸速率时的CO浓度,即CO补偿点A'点进行光合作用所需CO的最低浓度

B和B'点CQ饱和点,即继续增加CO的浓度,光合速率不再增加

AB段和A B'段在一定范围内,光合速率随CO浓度增加而增大

曲线分析

光合作用最适温度一般低于呼吸作用最适温度,故温度过高对提高产量不利。

应用:适当提高昼夜温差(4)H 2O及矿质元素

甲图对应;乙图对应

影响原因

水是光合作用的原料,同时当 HO 散失过多时,气孔关闭, CQ 供应不足,从而影响 光合作用速度。 矿质元素也与光合作用有密切关系,如 Mg 是合成叶绿素的必要成分;

N 是合成酶必

需的,而光合作用过程中需要多种酶参加; P 是合成ATP 必需的。

应用:合理施肥和灌溉 (5 )多因素综合影响

光照强度 P

Q 温度

曲线分析

P 点之前:限制因素为横坐标所表示的因子

P 点到Q 之间:横坐标因子和其他因子共同影响 Q 点之后:限制因素为图示外的其他因子 【练一练】 解释光合作用的日变化

如图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并 回答:

06 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 时间(h)

光合速率

光合速率

演练、作 答。

光合速率

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