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【学案导航】---明方向！
【课程学习目标】
1.了解光合作用的研究历史。
2.说明光合作用以及对它的认识过程。
3.解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
4.举例说明光合作用原理的应用。
5.尝试探究影响光合作用的环境因素。
6.简述化能合成作用。
第一层级：预学区.不看不讲
【知识体系梳理】
一、光合作用的探究历程
1.1771年,普利斯特利证实植物可以更新空气。
2.1779年,英格豪斯证实:普利斯特利的实验只有绿叶在①下才能更新空气。
3.1785年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的是②,吸收的是③。
4.1845年,梅耶根据能量转换和守恒定律指出,植物在进行光合作用时,把光能转换成④储存起来。
5.1864年,萨克斯通过实验证明绿色叶片在光合作用中产生了⑤。
6.1939年,鲁宾和卡门利用同位素标记法证实:光合作用释放的氧气来自⑥。
7.20世纪40年代,卡尔文等探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成⑦中碳的途径。
二、光合作用的过程
1.场所:光反应和暗反应的场所分别是⑧、⑨。
2.过程:光反应过程的主要变化是⑩吸收光能,并且利用转化的光能完成两步重要的化学反应:一是水分解成和;二是合成了。暗反应阶段的主要变化也是两步重要的化学反应:一是的固定,即从外界空气中进入叶绿体的CO2与结合形成;二是在等条件下还原成和。
三、化能合成作用
概念:能够利用体外环境中的某些氧化时所释放的能量来制造有机物,叫作化能合成作用。
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【预习效果检测】
1.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列属于暗反应阶段必需的物质是( )。
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、、ATP
C.H2O、CO2、ATP D.、H2O、ADP
2.光合作用释放出的O2来自参加反应的( )。
A.CO2 B.H2O
C.CO2和H2O D.C6H12O6
3.光合作用过程中能量的转变过程是( )。
A.光能——ADP中活跃的化学能——稳定的化学能
B.光能——叶绿体中活跃的化学能——稳定的化学能
C.光能——ATP中活跃的化学能——有机物中稳定的化学能
D.光能——稳定的化学能——活跃的化学能
4.光合作用的实质是( )。
A.把CO2转换成ATP
B.产生化学能储存在有机物中
C.把光能转变成化学能,储存在ATP中
D.把无机物转化成有机物,把光能转变成化学能
5.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
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
第二层级：导学区.不议不讲
【重点难点探究】
知识点一:光合作用过程解读
1.什么叫光合作用?写出光合作用总的化学反应式。
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2.光合作用的过程可分为哪两个阶段?发生的场所分别是什么?各阶段主要进行的生理过程分别是什么?光和二氧化碳主要影响光合作用的哪个阶段?如果突然降低光照强度和突然停止二氧化碳的供应,则C3的含量将如何变化?
3.说出光反应和暗反应之间的联系。
例1 某课外兴趣小组的同学从菠菜叶中分离得到具有活性的叶绿体,制成叶绿体悬浮液。在提供叶绿体悬浮液必需的物质、适宜温度和光照强度等条件下,测得光合作用强度与二氧化碳浓度的关系如下图所示。下列关于图示的分析错误的是( )。
A.二氧化碳浓度在a点时,叶绿体悬浮液能同时进行光合作用和细胞呼吸,且两者速度相等
B.二氧化碳浓度在a~b时,光合作用强度随着二氧化碳浓度的增加而不断增强
C.二氧化碳浓度在b点时限制光合作用的内因有五碳化合物含量和酶的含量等
D.如果增加叶绿体悬浮液中叶绿体的数量,c点将向右上方移动
知识点二:光合作用与有氧呼吸的关系及其影响因素
1.光合作用与有氧呼吸有何联系?绿色植物晚上能否进行光合作用、有氧呼吸?
2.通常以什么来定量表示光合作用的速率?影响光合作用的外界因素主要有哪些?
3.测定呼吸速率的方法是将植物置于黑暗中,测定容器内CO2的增加量、O2或有机物的减少量。那么表观(净)光合速率又是如何测定的呢?
4.光合作用与呼吸作用在物质代谢和能量代谢方面有什么区别?
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例2 右图表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,请分析回答:
(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是 。
(2)图中的“a”点表示 。如果以缺镁的完全营养液培养A植物幼苗,则b点的移动方向是 。
(3)c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从 向 移动。
(4)在其他外界因素都适宜的情况下,b点与c点相比较,c点时叶肉细胞中C3的含量 。(填“高”“低”或“基本一致”)
(5)当光照强度为g时,比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小,结果应分别为:M1 M2、N1 N2。(填“>”“=”或“
【解析】c点与b点相比,光照强度更强,产生的更多,从而消耗的C3更多,因此c点时细胞中的C3比b点时低。
【当堂知能检测】
1.D 【解析】光合作用与化能合成作用所需无机原料都是水和二氧化碳,合成的产物中都有有机物;但在此过程中所需的能量来源是不同的,光合作用的能量来源是光能,化能合成作用的能量来源是化学能。
2.B 【解析】该实验是通过叶片沉水后浮起所利用时间的长短来衡量光合作用的强度,以单位时间内浮起叶片的数量为指标更为直观。
4.C 【解析】此时温度已经是最适温度,所以再提高温度会使酶的活性降低,光合作用速率降低;B点是光照的饱和点,此时光照不是限制光合作用的因素;CO2的浓度为0.03%,相对较低,所以适当增加CO2浓度可以提高光合作用的速率;酶的数量属于内因。
【典例指津】---授技法！
热点题型一 光合作用过程
例1、根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是 ( )
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A．⑤过程发生于叶绿体基质中
B．⑥过程发生于叶绿体类囊体薄膜上
C．图示①～④依次为、ATP、CO2、(CH2O)
D．②不仅用于还原C3化合物，还可促进③与C5的结合
【答案】 C
【提分秘籍】
(1)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。
(2)CO2中的C先进入C3(不进入C5)，再进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。
(3)若同一植物处在两种不同情况下进行光合作用：
第一种情况是光照10分钟后，黑暗10分钟；第二种情况是光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：前者
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