《光合作用的原理和应用》的教学设计

《光合作用的原理和应用》的教学设计

【考纲要求】

（1）光合作用的基本过程（Ⅱ）

（2）影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）

【三维目标】

知识与能力：

（1）构建光合作用过程图解，掌握光合作用的基本过程；

（2）通过分析光照和CO2浓度变化对光合作用过程中各物质合成量的影响，理解光合作用过程中光反应和暗反应的联系。

过程与方法：

（1）通过学生构建光合作用过程图解，帮助学生理解光合作用的基本过程，并加深理解光合作用中光反应和暗反应的联系，理顺光合作用过程知识点之间的关系，培养学生观察联想、归纳综合、灵活分析和应用知识的能力。

（2）通过师生互动教学，培养学生自主分析和主动探索的技能、技巧。

情感态度价值观目标：

通过对光合作用原理的认识，紧密联系生产和生活中现象，渗透S—T—S 教育。

【教学重点】

（1）光合作用的过程及光反应、暗反应的相互关系。

（2）影响光合作用强度的环境因素。

【教学难点】

（1）光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。

（2）影响光合作用强度的环境因素。

【教学过程设计】

◆◆基础要点回扣（学生预习并完成下列提纲）

1 叶绿体结构

叶绿体呈扁平的椭球形，主要由、、、四部分组成，光和色素主要分布在，酶主要分布在。

2 光合作用过程

(1)光反应阶段：

①部位：__________

②条件：光、色素、酶；

③过程：水的光解：2H

2

O→4__ +____(为暗反应供[H])

ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP(为暗反应供能)

④能量变化：_______能→_________能

(2)暗反应阶段：

①部位：________

②条件：多种_______

⑨过程：C0

2的________：C0

2

+_______→2______

C

3的 ________：2C

3

→________+_________([H]做还原剂，消耗________)

④能量变化：ATP中活跃的化学能→____________能

3影响光合作用的因素

（1）光合速率或光合速度：是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的量或释放的量表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。

（2）内部因素：植物种类，叶龄，同种植物不同部位叶片

外部因素：

参考答案:

1 外膜内膜基质基粒类囊体薄膜上类囊体薄膜和叶绿体基质

2 (1)类囊体薄膜H O2光能活跃化学能

(2)叶绿体基质酶固定 C

5 C

3

还原 CH

2

O C

5

ATP

稳定化学能

3 CO

2 O

2

温度、光、CO

2

浓度、必需矿质元素，水

◆◆高频考点突破

1 光合作用的过程

根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。

总反应式：

实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能光合作用中光反应和暗反应的比较

【典型例题】

例1.（2011年浙江卷）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是

A.破坏叶绿体外膜后，O 2不能产生

B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变

C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短

D.离体的叶绿体基质中添加ATP 、NADPH 和CO 2后，可完成暗反应

答案：选D 。解析：光合作用过程中，氧气是叶绿体的类囊体上产生的，故破坏叶绿体的外膜内，氧气仍可继续产生，A 错误；植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是会发生变化的， B 错误；植物在冬季光合速率低的主要原因是湿度低，C 错误；适宜条件下，只要保证光合作用所需的原料和酶，也可完成碳反应，D 正确。

例2（10海南卷）光反应为暗反应提供的物质是

A ．［H ］和H2O

B ．［H ］和ATP

C ．ATP 和CO2

D ．H2O 和CO2

答案：B 。解析：本试题考查光反应的相关知识，光反应和暗反应的联系。

2

影响光合作用的因素及在农业上的应用

（1）光对光合作用的影响

①光的波长：叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫

光。

②光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内随着光照

强度的增加而增加，但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加

③光照时间：光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。

（2）温度

温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，

温度过

高时会影响酶的活性，光和速率降低。生产上白天升温，

增强光合

作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，昼夜温差有利于有机物积累。

（3）CO 2浓度

在一定范围内，植物光合作用强度随着CO 2浓度的增加而增加， 但达到一

定浓度后，光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的CO 2

（4）水分 当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO 2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。

（5）矿质元素 N 、 P ：ATP 的成分

K ：糖类的合成和运输

Mg ：叶绿素的成分

（6）影响光合作用的某个条件在短时间内对叶绿体中某些化合物含量的影响

例3番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作

用强度下降，原因是(B)

A.光反应强度升高，暗反应强度降低

B.光反应强度降低，暗反应强度降低升高

C.反应强度不变，暗反应强度降低降低

D.反应强度降低，暗反应强度降低不变

【解析】考查光合作用。Mg 是叶绿素的成分，而叶绿素存在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应也在类囊体薄膜上进行，因此在缺Mg 的培养液中培养光反应受影响，暗反应需要光反应为其提供还原剂和能源物质，因此光反应强度降低，暗反应强度也降低。

例4：下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。分析回答：

(1) 为什么7～10时的光合作用强度不断增强？（7～10时的光照不断增强，