高中生物 第5章 第4节 光合作用原理的应用和化能合成
光合作用原理的应用和化能合成作 课件
【解析】(1)盛水玻璃柱位于灯和盛有水藻的试管之间,由于灯 不仅发光而且也能发热,所以盛水玻璃柱可以吸收热量。 (2)由于试管水中溶解的二氧化碳量是有限的,一段时间后二氧 化碳的浓度会降低,同时距离增加会使光照强度降低。 (3)自变量是光照强度,可以通过更换灯泡大小或改变灯和试管 之间的距离来改变光照强度。 (4)由于叶绿体产生的氧气全部用于细胞呼吸,而线粒体产生的 二氧化碳全部用于光合作用,所以此时的光合速率和呼吸速率是 相同的。 (5)产生气泡时,说明此时光合作用大于细胞呼吸,产生的氧气一 部分用于细胞呼吸,一部分释放到大气中。
2.CO2浓度
(1)曲线分析: ①走势分析:图1和图2都表示在一定范围内,光合作用速率随 CO2浓度的增大而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作 用速率不再增加。 ②关键点分析:图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率 时的CO2浓度,即CO2补偿点;图2中的A′点表示进行光合作用所 需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。 (2)应用:温室中适当增加CO2浓度,如投入干冰等,大田中“正 其行,通其风”,多施有机肥来提高CO2浓度。
内的气体逸出 充满了水
小圆形叶片 二氧化碳
强、中、弱
的数量
小圆形叶片浮起
二、化能合成作用
1.概念
利用体外环境中的某些_无__机__物__氧化时所释放的能量来制造_有__ _机__物__,这种合成作用叫做化能合成作用。
2.实例
硝化细菌能利用氧化_氨__和__亚__硝__酸__释放的化学能将_水__和__二__氧__化__ _碳__合成为糖类,供自身利用。
二、影响光合作用的环境因素 1.光照强度
(1)曲线分析: ①点:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量表示 呼吸速率。B点细胞呼吸释放的CO2量和光合作用吸收的CO2量 相等,此时的光照强度称为光补偿点。C点时已经达到了光饱和 点,此时光照强度增加,光合作用强度不再增加。 ②线:AB段光合作用的强度小于细胞呼吸的强度;BC段光合作用 的强度大于细胞呼吸的强度。 (2)应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物低。
光合作用原理的应用和化能合成作用 课件
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的 细菌。
2NH3+3O2 硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2
硝化细菌 2HNO3+能量
6CO2+12H2O
能量 酶C6H12O6+ 6O2+6H2O
12
1.《齐民要术》中，要求栽种农作物要“正其行， 通其风”，原理是（ A ） A．确保通风透光，从而有利于提高光合作用的效率 B．通风透光，可以增强农作物的呼吸作用 C．可以增强农作物的抗性 D．增强农作物的蒸腾作用
②氮是光合作用产物蛋白质的必需元素
③磷是NADP＋和ATP的组成成分，可提高光合作用能力
④钾促进光合作用产物的运输
A．①③
B．②④
C．②③④
D．①③④
8
CO2
吸 收
C
量
阳生植物 阴生植物
0
B
光照强度
A
B：光补偿点
C：光饱和点
应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物
光补偿点、光饱和点：阳生植物 > 阴生植物
c～d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；
d～e: CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或
气孔关闭，抑制光合作用。
5
4.矿质元素 N：NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和 功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
6
三、影响光能利用率的因素在生产中的应用
光合作用原理的应用和化能合成作 用
1
一、光合作用的重要意义
➢ 为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质 来源和能量来源
2024-2025学年高中生物新教材同步必修第一册第5章第4节 第3课时 光合作用原理的应用
第3课时光合作用原理的应用[学习目标] 1.设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响。
2.关注光合作用原理的应用。
1．光合作用的强度(1)概念：简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)意义：直接关系农作物的产量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。
2．探究光照强度对光合作用强度的影响的实验3．影响光合作用强度的环境因素(1)确定依据：根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用强度的因素。
因此，只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。
(2)举例分析：环境中CO2浓度，叶片气孔开闭情况，都会因影响CO2的供应量而影响光合作用的进行。
叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成和结构的因素，如无机营养、病虫害，也会影响光合作用强度。
此外，光合作用需要众多的酶参与，因此影响酶活性的因素(如温度)，也是影响因子。
4．化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
(2)实例 硝化细菌⎩⎪⎨⎪⎧ 能量来源：将氨氧化成硝酸释放的能量反应物：水和二氧化碳产物：糖类判断正误(1)植物的光合作用和细胞呼吸总是同时进行( )(2)能进行光合作用的生物是自养生物( )(3)自养生物都是利用光能把无机物转变成有机物( )答案 (1)× (2)√ (3)×解析 (1)植物细胞在黑暗条件下只能进行细胞呼吸，不能进行光合作用。
(3)自养生物可以是光能自养，也可能是化能自养，都能把无机物转变成有机物。
任务：探究光照强度对光合作用强度的影响1．本实验的自变量是什么？如何控制？提示 自变量是光照强弱。
通过调节光源与实验装置的距离来控制。
2．本实验的因变量是什么？检测指标是什么？提示 因变量是光合作用强度。
检测指标是相同时间内圆形小叶片浮起的数量。
3．水中圆形小叶片在强、中、弱不同光照条件下，分别呈现上浮、沉到水底的状况，原因及叶肉细胞的气体交换图分析如下：(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉到水底。
光合作用原理的应用和化能合成作用
光合作用原理的应用和化能合成作用光合作用原理的应用•农业–光合作用是植物生长的基础，农业生产中光合作用的应用十分重要。
–光合作用通过植物的叶绿素吸收光能并将其转化为化学能，使植物能够进行养分的合成和生长发育。
–光合作用为农作物提供了养分和能量，使其能够正常生长并产生丰收。
•能源–光合作用是太阳能被转化为化学能的过程，是地球上所有生命的能源来源。
–光合作用通过植物的叶绿素吸收太阳能，并将其转化为葡萄糖等有机物质。
–这些有机物质可以被其他生物利用，并通过新陈代谢过程释放出能量。
–光合作用是地球上能源循环的重要组成部分，也是生态系统的基础。
•环境保护–光合作用通过植物吸收二氧化碳，并释放氧气，是减缓全球变暖的重要途径。
–植被通过光合作用吸收大量的二氧化碳，减少大气中二氧化碳的浓度。
–光合作用释放出的氧气能够维持地球上大气中氧气的含量，维持生态平衡。
–通过增加植被覆盖，可以促进光合作用的进行，减少气候变化的影响。
化能合成作用•化能合成作用是光合作用的关键步骤之一，即将光能转化为化学能的过程。
•化能合成作用发生在光合作用的第二阶段，即光合作用的黑暗反应过程。
•在化能合成作用中，光合作用的产物ATP和NADPH为化学能的提供者。
•化能合成作用通过一系列酶的催化作用，将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质。
•化能合成作用发生在植物的叶绿体中，需要供应足够的光能和适宜的温度等条件。
•化能合成作用的产物葡萄糖是植物能量的主要形式，也是其他生物的能量来源。
•化能合成作用对维持地球上生物多样性和生态平衡起着重要作用。
总结光合作用原理的应用和化能合成作用是生物学和生态学的重要内容。
光合作用不仅是植物生长和发育的基础，也是地球上能量循环和生态平衡的重要组成部分。
光合作用的应用广泛存在于农业生产中，为农作物的生长提供了能量和养分。
光合作用还是能源转化的关键过程，将太阳能转化为化学能，为人类社会提供了能源。
另外，光合作用还能通过吸收和释放气体形成环保作用，减缓气候变化的影响。
教案：光合作用原理的应用和化能合成作用
教案：光合作用原理的应用和化能合成作用一、教学目标1. 让学生理解光合作用的概念、原理及其意义。
2. 让学生掌握光合作用的应用，如提高作物产量、改善生态环境等。
3. 让学生了解化能合成作用的概念及其与光合作用的关系。
4. 培养学生的实践操作能力，学会运用光合作用原理解决实际问题。
二、教学内容1. 光合作用的概念：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，并且释放出氧的过程。
2. 光合作用的原理：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应将CO2还原成有机物。
3. 光合作用的意义：光合作用是地球上生物生存、繁衍和发展的基础，对维持生物圈碳-氧平衡具有重要意义。
4. 光合作用的应用：提高作物产量、改善生态环境、开发新能源等。
5. 化能合成作用的概念：某些微生物利用体外环境中的无机物氧化释放的能量来合成有机物。
6. 化能合成作用与光合作用的关系：化能合成作用是光合作用的补充，两者都是生物获取能量的重要途径。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考光合作用的意义和应用。
2. 利用多媒体课件，生动展示光合作用的过程和应用实例。
3. 开展小组讨论，让学生分享对光合作用应用的理解和看法。
4. 进行实验操作，让学生亲身体验光合作用的原理。
四、教学步骤1. 导入新课：通过展示绿色植物叶片，引导学生思考光合作用的概念。
2. 讲解光合作用的原理：阐述光反应和暗反应的过程，让学生理解光合作用的机理。
3. 分析光合作用的意义：讨论光合作用对生物圈的重要性，引导学生关注生态环境。
4. 介绍光合作用的应用：举例说明光合作用在农业、环保和新能源领域的应用。
5. 引入化能合成作用：讲解化能合成作用的概念及其与光合作用的关系。
五、课后作业1. 复习光合作用的概念、原理和意义。
2. 思考光合作用在实际生活中的应用，并结合实例进行阐述。
3. 对比光合作用和化能合成作用，分析两者的异同。
人教版生物必修1课件：第5章 第4节 第3课时 影响光合作用的因素和化能合成
[题组冲关]
1．下图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片
②应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物 低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。
(2)CO2浓度
①曲线分析： 图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的 CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 B和B′点都表示CO2饱和点。 ②应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施 农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。
解析： 沉入水底的叶片是由于细胞间隙的空气被抽取掉，所以哪 一个叶片最先产生大量的氧气，充入到细胞间隙中，哪一个叶片就 最先浮上来。由于自来水中含有CO2,25 ℃的温度较为适宜，光照 是光合作用的必需的条件，所以C选项所示的叶片最先浮起来。
3．光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是 ( A )
4．化能合成作用是指生物利用某些无机物氧化时 释放的化学能合成有机物的合成作用。
5．硝化细菌是进行化能合成作用的典型生物。
一、光合作用原理的应用 1．光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造 糖类的数量 。
(2)影响因素和衡量指标：[填图]
土壤中 水分的多少
光合作用强度影响因素空光温气照度中的的长C高短O低与2 的强浓弱度以及光的成分
4．植物的光合作用受温度(T)和光照强度(L)的影响。下图表明植 物在3种不同的光照强度下消耗CO2的情况。分析在－5～0 ℃ 和20～30 ℃温度范围内，光合作用的限制因素分别是 ( C )
人教版高中生物学必修1精品课件 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
应用
②温室大棚 使用无色透
明材料;
环境因素 光
对光合作用的影响原理
续表 应用
③合理密植, 目的是提高 光能的利用
率
环境因素 温度
对光合作用的影响原理
应用
①适时播种; ②进行温室栽 培时,白天应 适当提高温 度,晚上应适 当降低温度
环境因素
对光合作用的影响原理
应用
旁栏边角 想一想
致用 视角1 探究环境因素对光合强度的影响
（乙醇酸）
2. 水中圆形小叶片在中、强光下，叶片上浮，试分析其原因并在下图中绘制叶肉细胞 气体交换图。
提示 光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶 片中氧气增多。
3. 下图所示为科学家研究环境因素对同一植物光合作用强度的影响。
知新
1. 光合作用的强度 （1） 概念:植物在单位时间内通过_光__合__作__用___制造糖类的数量。 （2） 影响因素：土壤中水分的多少、环境中_____浓度、温度的高低、光照的_强__弱___、 光的波长。
01 考点一 光合作用的原理 02 考点二 影响光合作用的因素 03 情境突破 光呼吸
01 考点一 光合作用的原理
导入
1. 什么是希尔反应？该反应的设计思路是什么？证明了什么问题？
3. 光合作用的光反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
4. 光合作用的暗反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
03 情境突破 光呼吸
命题情境
（乙醇酸）
高考例证
图1
（1） 图1中，类囊体薄膜直接参与的代谢途径有_①__⑥___（从①～⑦中选填），在红
光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________________。
过氧化
5.4 光合作用原理的应用和化能合成作用课件(人教必修I)
利
用 率
例题1：合理施肥的实质是提高了光能的利用率。下列
叙述与提高光合作用效率密切相关的是（ C ）
①氮使叶面积增大，增大了光合作用的面积
②氮是光合作用产物蛋白质的必需元素
③磷是NADP＋和ATP的组成成分，可提高光合作用能力
④钾促进光合作用产物的运输
A．①③
C．②③④
B．②④
D．①③④
22
CO2
18
4.矿质元素 N：NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和
功能
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
19
20
三、影响光能利用率的因素在生产中的应用 延长光合作用时间 ( 轮作 ) 光 能 增加光合作用面积 ( 合理密植：间种、套种 ) （1）光照强度、光质 （2）CO2浓度 光合作用效率 （3）温度 （4）矿质元素（合理施肥） （5）水（合理灌溉）
酶
6CO2＋12H2O+能量
2C3H6O3＋少量能量
或C6H12O6 酶 2C2H5OH＋2CO2 ＋少量能量 实测CO2吸收量 ＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量 实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量
24
五、化能合成作用 自然界中少数种类的 细菌，虽然细胞内没有色 素，不能进行光合作用，
细胞呼吸，释放C02量 代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光 AB段： 合作用逐渐增强，C02 的释放量逐渐减少,因 一部分用于光合作用
净
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段： 随光照强度不断增强，光合作用不断增强
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
高二生物(人教版)第5章第4节第3课时光合作用原理应用和化能合成作用课件
(2)写出AB段所发生的与光合作用能量代谢直接相关的反应
式： _________________________________________________________。 栏 目 酶 ATP ADP ＋ Pi ＋能量 (3)BC 段 ， 在 黑 暗 条 件 下 ， 积 累 有 机 物 是 因 为 链 _________________________________________________________ 接 _。 由AB段供应的[H]、ATP能用来进行暗反应，大量合成有机物
光合作用 无机物合成有机 物质变化 物 光能→化学能(储 能量变化 能) 实质 场所 条件 合成有机物，储 存能量 叶绿体 只在光下进行
有氧呼吸 有机物分解为无机物 化学能→ATP、热能(放能) 分解有机物、释放能量，供 细胞利用 活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行
栏 目 链 接
2.有机物的积累量 一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可表示为：
要点 探究
一、影响光合作用的环境因素
1．探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验流程。
栏 目 链 接
对照实验及结果：
栏 目 链 接
项目
烧
杯
小圆形 叶片
加富含 CO2 的清水 20 mL 20 mL
光照 强度
叶片浮 起数量
栏 目 链 接
甲 乙
10片 10片
强 中
多 中
丙
10片
20 mL
弱
少
(2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用 强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)。 (3)光合速率与光照强度的关系。 ①图像，如右图 ②曲线分析：
2019-2020人教版生物必修1 第5章 第4节 第3课时 光合作用原理的应用和化能合成作用课件PPT
0.5%
1%
1.5%
2%
NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3
7
11
10
4
4 min
0
15
16
13
7
①该实验的目的是_________________________，
实验检测指标是___________________。
栏目导航
②有哪些措施可以减少实验误差？ ______________________________________________________。 (至少写出 2 项) ③有同学认为叶片之所以浮起，是因为呼吸作用消耗了有机物 且产生了 CO2 导致叶片上浮的。根据实验结果判断该观点是否正 确？并说明理由： ______________________________________________________。 (2)利用以上材料，还可以探究的环境因素有________________。 (答出 2 个)
栏目导航
↓
分组：取3只小烧杯，分别倒入20 mL富含_二__氧_化__碳__的清水、
分别放入10片小圆形叶片 ↓
光照：分别对这3个实验装置进行__强_、__中__、__弱_三种光照
↓
观察并记录：同一时间段内各实验装置中_小_圆__形_叶__片__浮_起__的__数_量__
栏目导航
3．在生产实践中的应用
栏目导航
探究环境因素对光合作用的影响 [问题探究] 1．实验中准备好的小圆形叶片为什么放入黑暗处盛有清水的烧 杯中？ 提示：防止小圆形叶片实验开始前进行光合作用。
栏目导航
2．实验中小圆形叶片下沉在烧杯底部的原因是什么？光照后小 圆形叶片为什么会上升？
最新-2021秋生物必修1课件：第5章第4节第3课时光合作用原理的应用和化能合成作用 精品
光合作 用强度
观测单位时间 内被抽去空气 的小圆叶片上 浮的数量
(3)实验流程。
项 小圆形 目 叶片
甲 10片 乙 10片 丙 10片
加富含CO2 的清水 20 mL 20 mL 20 mL
光照强 度 强 中 弱
叶片浮 起数量
多 中 少
(4)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增 强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的 O2 多，浮起的多)。
光合作用强度随光照强度升高而升高，
而曲线Ⅲ光合作用强度并没有随光照强度升高而升 高。在 a 点时曲线Ⅱ和Ⅲ的外界条件只有一个不同，那就 是 CO2 浓度。在光照强度为 a～b 时，图中曲线Ⅰ的趋势 是上升的。
答案：D
要点二 光合作用和细胞呼吸的综合
1．光合作用产生的 O2 可被细胞呼吸利用，光合作 用产生 O2 和有氧呼吸中利用 O2 的场所分别是什么？
A．光照强度为 a 时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度 差异的原因是 CO2 浓度不同
B．光照强度为 b 时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度 差异的原因是温度不同
C．光照强度为 a～b 时，曲线Ⅰ光合作用强度随光 照强度升高而升高
D．光照强度为 a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光 照强度升高而升高
解析：从图中可以看出，光照强度为 a～c，曲线Ⅰ
2．光合作用和有氧呼吸中都有[H]的产生和利用，两 个代谢过程中[H]的产生和利用有什么不同？
3．细胞内产生 ATP 的场所有哪些？
4．光合作用中产生的 ATP 和细胞呼吸中产生的 ATP 的利用途径相同吗？
5．在温室中栽培作物，如遇持续阴雨天气，为保证 作物的产量，应升高温度还是降低温度，为什么？
(3)温度。 ①影响原理。 温度通过影响酶的活性来影响光 合作用强度。 ②曲线分析。 a．AB 段：随着温度升高，光合作用增强。 b．B 点：光合作用最适温度。 c．BC 段：随着温度升高，光合作用减弱。 d．温度过高时，酶失活，光合作用完全停止。
高中生物 第五章 第四节 第2课时 光合作用原理的应用和化能合成作用课件 新人教版必修1
合作用速率小于呼吸速率或者是产生的氧气量较
少。
【思考辨析】
1.判断正误
(1)光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度、光照强度 等外界因素。 (
√)
(2)光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节 台灯与实验装置的距离来调节光照强度。 (
√)
• (3)探究实验中,小圆形叶片浮起的原因是叶片
关键信息 信 光照强度在BC之间时,随 息 光照强度增大,光合速率 3 保持不变
推断结论 说明光照强度在BC之间时,光
合速率达到最大值,此时限制
光合速率增大的主要因素不是 光照强度而是CO2浓度 说明强光会对叶绿体中的色素
信 光照强度大于C时,随光 息 照强度增大,光合速率出 4 现下降趋势
造成破坏,使光合速率下降,若
(3)因变量是光合作用强度,可通过观测单位时间
内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或者是浮
起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作 用的强弱。
3.探究环境因素对光合作用强度的影响 实验流程: 生长旺盛的绿叶
小圆形叶片30片
小圆形叶片 内的气体逸出
充满了水 二氧化碳
强、中、弱
小圆形叶片浮起 的数量
于小麦的光合作用速率;高粱、小麦、玉米等大多数农作物都
是喜阳性植物;限制阴生草本植物光合作用的因素有光照强度、
二氧化碳浓度等多重因素。
二、影响光合作用的环境因素
1.光照强度
(1)曲线分析: ①点:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量表示呼吸速 率。B点细胞呼吸释放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等,此时的光 照强度称为光补偿点。
后,光合作用速率不再增加。
2.CO2浓度
(1)曲线分析: ②关键点分析:图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸 速率时的CO2浓度,即CO2补偿点; 图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
2017年高考生物复习--光合作用原理的应用和化能合成作用课件(35张)
第五章 细胞的能量供应和利用
(4)(2016·江苏徐州市高一期末)光照强度的高低是通过影响植物 的酶活性来影响光合作用速率的。( × ) 分析：光照强度是通过影响光反应的速率进而影响光合作用速 率，而温度是通过影响酶的活性进而影响光合速率。 (5)探究实验中，小圆形叶片浮起的原因是叶片进行呼吸作用产 生的二氧化碳导致的。 ( ×) 分析：在实验的光照条件下，导致叶片浮起的原因是叶片进行 光合作用产生了氧气，通过浮力使叶片浮起。
3．生物的代谢类型 (1)自养生物：将_无__机__物___转化为有机物的生物。 ①能进行__光__合__作__用___的生物：如绿色植物。 ②能进行__化__能__合__成__作__用____的生物：如硝化细菌。 (2)异养生物：只能利用环境中_现__成__的__有__机__物___来维持自身生命活
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二、化能合成作用(阅读教材 P105)
第五章 细胞的能量供应和利用
1．概念：利用体外环境中的某些_无__机__物___氧化时所释放的能量来
_制__造__有__机__物____。
2．实例：硝化细菌能利用__氧__化__N__H_3__释放的化学能将 CO2 和 H2O
合成为糖类，供自身利用。
1．(2016·西安高一检测)在如图所示的玻璃ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 器中，注入一定浓度的 NaHCO3 溶液并投入少 量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上 方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再 用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重 新浮出液面的原因是( ) A．叶片吸水膨胀，密度减小 B．叶片进行光合作用所产生的 O2 附着在叶面 C．溶液内产生的 CO2 大量附着在叶面 D．NaHCO3 溶液因放出 CO2 而密度增大
高中生物 第五章 第4节 第3课时光合作用的原理和应用(二)作业 新人教版必修1
第五章第4节第3课时光合作用的原理和应用（二）1．光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是( )A．植物体鲜重增加量B．植物体干重增加量C．O2释放量 D．CO2吸收量解析：选A 植物光合作用消耗CO2，产生有机物和O2，因此，光合作用强度的指标可以是B、C、D选项中的指标。
植物体鲜重增加量主要是水分的增加，不能作为光合作用强度的指标。
2．在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是( ) A．C3和C5都迅速减少B．C3和C5都迅速增加C．C3迅速增加，C5迅速减少D．C3迅速减少，C5迅速增加解析：选C 突然停止光照，光反应停止，[H]和ATP产生停止，由于暗反应中C3还原继续进行，消耗[H]和ATP，随着[H]和ATP的减少，C3还原减慢甚至停止，但CO2的固定依然进行，因此在短时间内C3积累，C5减少。
3．如图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。
P点的生物学含义是( )A．无光合作用，有呼吸作用B．光合作用与呼吸作用达到动态平衡C．无呼吸作用，有光合作用D．光合作用与呼吸作用都不进行解析：选B 由曲线可看出，在一定的光照强度范围内，植物光合作用强度随光照强度的增大而增大，光照强度达到一定程度后，光合作用强度不再增加。
图中光照强度达到P 点时，光合速率与呼吸速率相等。
4．有关硝化细菌的化能合成作用的描述，正确的是( )①利用光能②将水和二氧化碳合成为葡萄糖等有机物③利用环境中物质的氧化分解所产生的化学能④在叶绿素的作用下进行⑤自养生物⑥异养生物A．①②④B．①③⑤ C．②③⑤D．③⑤⑥解析：选C 硝化细菌无叶绿素不能进行光合作用，而是通过化能合成作用，利用环境中物质氧化分解所产生的能量，将水和二氧化碳合成为葡萄糖等有机物，因此硝化细菌是一种自养生物。
5．下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是( )A．光合作用和呼吸作用总是同时进行的B．光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用C．光合作用形成的糖类在细胞呼吸中被利用D．光合作用与细胞呼吸分别在植物的叶肉细胞和根细胞中进行解析：选C 光合作用只有在有光的条件下进行，呼吸作用在有光和无光的条件下都能进行，所以在有光的条件下能够进行光合作用和呼吸作用，在黑暗中只能进行呼吸作用；光合作用产生的ATP只用于暗反应的C3还原，不能用于其他的生命活动；光合作用合成的糖类可用于呼吸作用被分解；活细胞都能进行呼吸作用，光合作用只能在绿色植物的绿色组织细胞中进行。
教案：光合作用原理的应用和化能合成作用
教案：光合作用原理的应用和化能合成作用一、教学目标1. 理解光合作用的概念和原理。
2. 掌握光合作用的应用，如提高农作物产量和改善环境。
3. 了解化能合成作用及其与光合作用的关系。
4. 能够运用光合作用原理解决实际问题。
二、教学内容1. 光合作用的概念和原理：介绍光合作用的定义、过程和产物。
2. 光合作用的应用：讨论光合作用在农业、环境保护等方面的应用。
3. 化能合成作用：解释化能合成作用的概念，并与光合作用进行比较。
4. 光合作用原理在实际问题中的应用：分析光合作用在解决能源、粮食安全等问题中的作用。
三、教学方法1. 讲授法：讲解光合作用的概念、原理和应用。
2. 案例分析法：通过实际案例，让学生了解光合作用在农业、环境保护等方面的应用。
3. 小组讨论法：分组讨论光合作用在解决实际问题中的应用，促进学生思考和交流。
4. 实践活动法：设计相关实验或实践活动，让学生亲身体验光合作用的过程。
四、教学准备1. 教学PPT：制作包含光合作用概念、原理、应用等内容的教学PPT。
2. 案例材料：收集相关案例，用于讲解光合作用在实际中的应用。
3. 实验材料：准备相关实验材料，用于实践活动。
4. 参考书籍和论文：提供相关领域的参考书籍和论文，供学生进一步学习。
五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生的参与度。
2. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的表现，包括思考问题的深度和与他人合作的能力。
3. 实验报告：评估学生在实践活动中的表现，包括实验操作的准确性和对结果的分析能力。
4. 课后作业：布置相关作业，评估学生对教学内容的掌握程度。
六、教学活动安排1. 第1-2课时：介绍光合作用的概念和原理，讲解光合作用的基本过程和产物。
2. 第3-4课时：探讨光合作用在农业、环境保护等方面的应用，分析其重要性。
3. 第5-6课时：解释化能合成作用的概念，并与光合作用进行比较，让学生理解两者之间的关系。
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
5.4(3) 光合作用原理的应用与化能合成作用
解题流程
答案
C
课时作业
一、选择题
1.如图所示为研究光照强度和CO2浓 度对某植物光合作用速率的影响。 下列有关叙述中不正确的是( ) A.曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高
B.曲线中b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高
C.在一定范围内增加光照强度和CO2浓度，有利 于提高光合作用强度
D.曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶
（4）光 适当调节环境温度（或将温度调到最适 三条曲线都会随温度升高而逐渐下降
（3）全光照、CO2浓度为1.22%、30℃
二、化能合成作用 基础梳理 1.化能合成作用 （1）概念：利用体外环境中的 某些无机物氧化 时所释放的能量来 制造有机物。
（2）实例：硝化细菌，能利用氧化 NH3释放的化
学能将 CO2和H2O 合成为糖类，供自身利用。
（7）已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和 30℃，则温度由25℃上升到30℃时，对应的A、B点如何移动？ 答案 根据光合作用和呼吸作用的最适温度可知，温度由25℃上 升到30℃时，光合作用减弱，呼吸作用 增强，所以对应的A点下移；光照强度 增强才能使光合作用强度等于呼吸作用 强度，所以B点右移。
A.①
解析
B.①②③
C.①②④
影响光合速率的外界因素通常为CO2浓度
和光照强度，增施有机肥和NH4HCO3都会提高CO2 的浓度，从而提高光合速率。延长生育期可提 高光合产量，但不能提高光合速率。
5.在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植
物光合产量（有机物积累量）的关系如图所 示。理论上某种植物能更有效地利用CO2，使光 合产量高于m点的选项是 （ ）
（4）温度 的高低。
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4．夏季中午，光照强、温度高，但植物的光合作用 强度反而减弱，原因是什么？
5．大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合 作用的因素分析原因。
归纳提升 1．探究光照强弱对光合作用的影响 (1)实验原理。
(2)变量分析。
自变量 设置方法
光照的 强弱
通过台灯距 离实验材料 的远近来设 置
因变量 观察指标
2．探究光照强度对光合作用强度的影响实验中衡量 指标是( )
A．单位时间内吸收二氧化碳的量 B．单位时间内浮起叶片的数量 C．单位时间内产生淀粉的量 D．单位时间内放出氧气的量
答案：B
3．在广东，每年的三月份经常出现连续多天的阴雨
天气，此时绿叶蔬菜生长缓慢。从影响光合作用的环境
因素分析，下列不属于造成这一现象原因的是( )
光合作 用强度
观测单位时 间内被抽去 空气的小圆 叶片上浮的 数量
(3)实验流程。
项 小圆形 加富含CO2
目 叶片
的清水
甲 10片
20 mL
乙 10片
20 mL
丙 10片
20 mL
光照 强度
强 中 弱
叶片浮 起数量
多 中 少
(4)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增 强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的 O2 多，浮起的多)。
典例研析
【典例 1】右图曲线 a 表示某种植物在温度为 20 ℃、 CO2 浓度为 0.03%的环境中随着光照强 度的变化光合作用速率的变化；在 N 点 时改变某种条件，结果发生了如曲线 b 的变化。下列分析不正确的是( )
A．在 N 点时改变的某种条件可能是适当提高了温度 B．在 N 点时改变的某种条件可能是增加了 CO2 浓 度 C．图中 M 点与 N 点相比较，M 点时叶绿体产生的 [H]少 D．K 点时光合作用的限制因素可能是光照强度
(3)影响因素。
2．探究光照强弱对光合作用强度的影响。
3．应用：控制光照的强弱和温度的高低，适当增加 作物环境中二氧化碳浓度来提高光合作用强度。
二、化能合成作用
1．概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释 放的能量来制造有机物的合成作用。
2．实例。 能量来源：将氨氧化成硝酸释放的能量
硝化细菌反应物：水和二氧化碳 产物：糖类
c．BC 段表明随着光照强度不断增加，光合作用强 度不断加强。C 点以后，光合作用不再随着光照强度增加 而加强，C 点即为光饱和点。
②应用。 a．适当提高光照强度：如阴雨天适当补充光照，及 时对大棚除霜消雾等。 b．合理密植和间作种植：阴生植物的光补偿点和光 饱和点低，因此间作套种农作物可以充分利用光照。
2．影响光合作用的因素
(1)CO2 浓度对光合作用的影响。 ①曲线分析 a．曲线表示在一定范围内，光合 作用速率随 CO2 浓度的增加而增大， 但当 CO2 浓度增加到一定范围后， 光合作用速率不再增加。
b．A 点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的 CO2 浓度，即 CO2 补偿点。
c．B 点表示 CO2 饱和点，限制 B 点的因素是酶的数 量和最大活性及光照强度等环境因素。
3．自养生物和异养生物。
类型
概念
代表生物
自养 能将无机物合成为有 光能自养生物：绿色植物
生物 机物的生物
化能自养生物：硝化细菌
只能利用环境中现成 异养
的有机物来维持自身 生物
生命活动的生物
人、动物、真菌、大多数 细菌
预习反馈
1．判断下列说法的正误 (1)光合作用强度的影响因素有 CO2 浓度、温度、光 照强度等外界因素。(√) (2)光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通 过调节台灯与实验装置的距离来调节光照强度。(√)
(3)光合作用强度可以用光合作用消耗糖类的数量来 表示。(× )
(4)温度对光合作用强度的影响主要是影响酶的活 性。(√)
(5)探究实验中，小圆形叶片浮起的原因是叶片进行 呼吸作用产生的二氧化碳导致的。(× )
(6)除了绿色植物，自然界中少数细菌，如硝化细菌 也可以通过光合作用制造有机物。(× )
解析：图中 M 点与 N 点相比较，M 点时光照强度弱， 光反应弱，产生的[H]少；适当升温和增加 CO2 浓度都能 提高光合作用速率；从曲线看出 K 点时光照强度是充足 的，限制光合作用的因素可能是 CO2 浓度和温度。
答案：D
解答坐标曲线题的基本步骤 (1)明标，即关注横坐标和纵坐标所表示的含义。 (2)找点，即找出曲线中的起点、止点、顶点、交点 和转折点等关键点。 (3)理解曲线含义。即找出曲线形状及上升、下降或 波动等变化趋势，并找出其变化的原因。
第5章 细胞的物质输入和输出
第4节 能量之源——光与光合 作用
第3课时 光合作用原理的应用 和化能合成作用
[目标导航] 1.探究影响光合作用强度的环境因素 (重、难点)。2.了解光合作用的原理在农业生产中的应用。
知识梳理
一、光合作用原理的应用 1．光合作用强度。 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类 的数量。 (2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的 数量来定量表示。
(3)温度。 ①影响原理。 温度通过影响酶的活性来影响光 合作用强度。 ②曲线分析。 a．AB 段：随着温度升高，光合作用增强。 b．B 点：光合作用最适温度。 c．BC 段：随着温度升高，光合作用减弱。 d．温度过高时，酶失活，光合作用完全停止。
③应用。 a．适时播种。 b．温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温 度。
②应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其 风”、增施农家肥等方式增大 CO2 浓度，提高光能利用 率。
(2)光照强度对光合作用的影响。 ①曲线分析。
a．A 点光照强度为零，此时只进行呼吸作用，CO2 的释放量代表呼吸强度。
b．AB 段表明随着光照强度增加，光合作用强度逐 渐加强，CO2 的释放量逐渐减少(一部分用于光合作用)。 B 点时，呼吸作用释放的 CO2 全部用于光合作用，即光 合作用强度＝呼吸作用强度，B 点即为光补偿点。
A．O2 没有及时被利用 B．CO2 供应不足
C．环境温度较低
D．光照强度较弱
答案：A
4．下列生物中属于自养生物的是( )
A．大肠杆菌 B．仓鼠
CHale Waihona Puke 酵母菌D．硝化细菌答案：D
要点一 影响光合作用的因素及实验探究
1．在实验中，叶片下降的原因是什么？光照后叶片 为什么上升？
2．炎热的夏季，成团的水绵为什么漂浮在水面上？ 3．光照强度、CO2 浓度分别直接影响光合作用的什 么过程？