能量之源--光与光合作用导学案

5.4 能量之源——光与光合作用导学案（一）

学习目标：

1.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。

3.说明光合作用以及对它的认识过程。 学习重点：

1. 光合作用的发现。 学习难点：

1. 光合作用的发现。

学法指导：依据学习目标进行预习，完成以下内容，用红笔做好疑难标记，以备讨论。 预习自测：

（一）捕获光能的色素和结构

1.绿叶中色素的提取和分离实验——色素种类 （1）实验原理：

①（提取）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水 ，所以可以用 提取叶绿体中的色素。

② (分离) 绿叶中的色素能够溶解在层析液中，它们在层析液中的 不同，因而随层析液在滤纸条上的扩散速度不同：溶解度 扩散速度快，溶解度 扩散速度慢。这样，在滤纸上可将各种色素分离开。 （2）实验步骤：（1）提取绿叶中的 ；（2）制备 ；（3）画 细线；（4）分离绿叶中的 ；（5） 与记录。

（3）结果：滤纸条上出现四条颜色不同的色素带，从上到下依次是：橙黄色（ ）、黄色（ ）、蓝绿色（ ）、黄绿色（ ）。色素带的宽度可反映这种色素的 。最宽的是 ，最窄的是 。

其中叶绿素约占 ，类胡萝卜素约占 。 2.色素的吸收光谱

叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。因为叶绿素吸收 最少，所以叶呈现 色。这些色素集中在 中。 3．光合作用的结构：

叶绿体的外表具有 层膜，内部有许多 ，基粒与基粒之间充满了 。每个基粒都是有一个个圆饼状的 堆叠而成，这些结构称为 。吸收光能的色素就分布在 上。

叶绿体是进行 的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多 ，还

有许多进行光合作用的 。 （二）光合作用的探索历程：

（1）直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的 是植物建造自身的原料。 （2）1771年，英国的普利斯特利的实验证实： 可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。

（3）1779年，荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。

（4）1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 ，吸收的是 。

（5）1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有 。

（6）1939年，美国的鲁宾和卡门利用 证明了光合作用释放氧气来自水。

（7）20世纪40年代，美国的卡尔文，利用 技术最终探明了CO2中的碳在光合作用转化成有机物中碳的途径。

总结：通过光合作用的探索历程我们知道：光合作用有哪些产物？消耗的是哪些物质？ (三)预习检测

1、在日光下，植物叶片中的叶绿素（ ）

A．大量吸收绿光 B．等量吸收不同波长的光 C．主要吸收蓝紫光和绿光 D．主要吸收蓝紫光和红光 2、下面关于叶绿体的叙述，错误的是（ ）

A．是植物细胞中最重要的一种细胞器 B．是植物进行光合作用的细胞器 C．内含的叶绿素等色素分布在基质中

D．光合作用所需的酶分布在类囊体薄膜上和基质中 3、类胡萝卜素在光合作用中主要吸收（ ）

A．红光 B．橙黄色光 C．绿光 D．蓝紫光

4、通过纸层析分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现四条色素带，从上而下依次为（ ）

A．胡萝卡素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B．胡萝卡素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素 C．叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卡素 D．叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卡素

5、恩吉尔曼用水绵进行的光合作用实验证明的是 （ ）

A．光合作用释放的氧气全部来自水 B．植物可以进化空气 C．绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 D．氧气是由叶绿体所释放的

（四）课堂自主学习与合作探究

学生带着下列问题探究绿叶中色素的种类： 1、加入SiO2、CaCO3的作用是什么？

2、研磨时为什么要迅速而充分？

3、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？

4、滤纸条一端为什么要剪去两角？ 5、画滤液细线时应注意什么？

6、为什么不能让滤液细线触及层析液？

7、滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？

8、叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（ ）

A．色素提取液中的不同色素已经分层 B．阳光的照射使各种色素能彼此分开

C．色素在层析液中的溶解度不同 D．无水乙醇使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同 9、在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装 （ ）

A．红光灯 B．绿光灯 C．白炽灯 D．蓝光灯

10、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是

A．叶绿体中的色素都分布在类囊体结构的膜上B．叶绿体中的色素都分布在外膜和内膜上 C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 11、恩格尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，进行局部照光处理。这个实验的目的是证明（ ）

A．光合作用需要光 B．产生氧需要光

C．光合作用产生的氧来自于水 D．光合作用中氧由叶绿体释放 （五）课堂检测

1、叶绿体色素的纸层析结果显示．叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是（ ）

A．分子量最小 B．分子量最大

C．在层祈液中的溶解度最小 D．在层析液中的溶解度最大 2、下列有关

A．加入碳酸钙防止滤液挥发 B．用NaCl溶液提取叶片中的色素 C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素 D．加入二氧化硅有利于充分研磨 3、在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是（ ）

①未加石英砂、研磨不充分 ②一次加入大量的无水酒精提取

③分次加入少量无水酒精提取 ④使用放置数天的菠菜叶 A．① ② ③ B．② ③ ④ C．① ③ ④ D．① ② ④ 4、关于

A．可以用丙酮提取叶绿体中的色素

B．叶绿体中色素能够分离的原因是在层析液中的溶解度不同

C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理 D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠 5、对绿色植物光合作用最有效的一组光是（ ）

A．红光和黄绿光 B．黄光和蓝紫光 C．红光和橙光 D．红光和蓝紫光 6、在日光下，植物叶片中的叶绿素（ ）

A．大量吸收绿光 B．等量吸收不同波长的光 C．主要吸收蓝紫光和绿光 D．主要吸收蓝紫光和红光

5.4 能量之源——光与光合作用导学案（二）

一．学习目标：

4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 5.说出光合作用原理的应用。 6.简述化能合成作用。

二． 学习重点：

2. 光合作用的过程。3. 光合作用的意义。

三．学习难点：

1. 光合作用的发现。2. 光合作用的过程。3. 能够进行光合作用的生物。

四．学法指导：依据学习目标进行预习，完成以下内容，用红笔做好疑难标记，以备讨论。 （一）光合作用的过程 1.光反应：

⑴场所：叶绿体的 。 ⑵条件： 、色素、酶等。

⑶物质变化：将水分解为 ，将ADP和Pi合成ATP. ⑷能量变化：光能转变为 。 2.暗反应：

⑴场所：叶绿体的 中。 ⑵条件： 。

⑶物质变化 ① CO 2的固定：C5+CO2 。

② C3的还原：2C3+[H] 。

⑷能量变化：ATP中活跃的化学能变为 。

3.光合作用的实质是利用 能，把 和 转化成储存着能量的 ，并且释放出 。反应式为： 。 4.光合作用强度

⑴概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量。

⑵表示方法：测定一定时间内 消耗或 生成的数量来定量表示。 ⑶影响因素：①外因：光照强度、 、温度、H2O含量、矿质元素含量等。

②内因： 的数量、 数量和活性。

5.应用：控制 和 的高低，适当增加作物环境中 来提高光合作用强度。 （二） 化能合成作用

（1）概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的 合成作用。

（2）实例：硝化细菌能利用 时所释放的化学能，将 合成糖类。（3）绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于 生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于 生物。

（三）合作探究：

1、能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？

2、如果CO2浓度突然下降（其它条件不变）C3和C5会怎样变化？如果突然停止光照，C3和C5又怎样变化？

3、光合作用与化能合成作用的区别是什么？

（四）能力提升：

1. 小麦的叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖，组成葡萄糖的碳、氢、氧三种元素分别来自（ ）

A.CO2、CO2和H2O A.内膜上

B.CO2、H2O和CO2 C.CO2、H2O和H2O D.C5、H2O和CO2 B.基质中 C.片层膜上

D.各部位上

2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（ ）

3. 将以过饥饿处理的一片叶子（在黑暗中放置一天）中部的叶脉切断，移至光下照2小时，经镜

检发现，叶片下部产生了淀粉，而叶片上部无淀粉产生，其原因是（ ） A.切断叶脉阻断了CO2的运输 B.切断叶脉阻断了H2O的运输 C.切断叶脉阻断了有机物的运输 D.切断叶脉影响上部细胞的呼吸作用 4．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

5．一棵重8g的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中，一月后重达20g，增加的质量来自（ ）

A．光照 B．空气和水分 C．水分 D．空气 6．在光合作用过程中，能量转变的过程是（ ）

A．光能→ATP→C6H12O6 B．光能→叶绿体→C6H12O6 C．光能→叶绿素→C6H12O6 D．光能→C6H12O6→ATP

7. 某科学家用含碳同位素14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移，最可能的途径是( )

A.二氧化碳→叶绿素→ADP B.二氧化碳→叶绿素→ATP C.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖 D.二氧化碳→酒精→葡萄糖

8. 在天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于105℃下烘干，称其重量；到黄昏时，再取同一植株着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙。同样处理，称其重量，其结果是（ ） A.甲叶片比乙叶片重 B.乙叶片比甲叶片重C.两叶片重量相等 D.不一定

9．一般来说，光照增强光合作用增强，但是，在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用

反而下降。主要原因是（ ）

A．蒸腾作用减弱 B．进入叶肉细胞的CO2减少 C．温度太高，酶已失去活性 D．光照太强，使叶绿素分解

10．温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质

和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（ ） A．增加室内CO2浓度B．增大室内昼夜温差 C．增加光照强度 D．采用绿色玻璃盖顶 11．下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（ ）

A．叶片从幼到老光合作用强度不变

B．森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异 C．光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的

12．将单细胞绿藻置于25℃适宜的光照和充足的CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，

发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，下列解释不符合的是（ ） A．光反应仍进行，形成[H]和ATP B．光反应停止，不能形成[H]和ATP C．CO2与五碳化合物结合，继续形成少部分三碳化合物

D．由于没有[H]和ATP供应，三碳化合物不能形成C6H12O6，积累了许多的三碳化合物 13、下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是（ ） A、光是叶绿素合成的必要条件 B、低温抑制叶绿素的合成 C、矿物元素影响叶绿素的合成

D、提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2，可进行光合作用

14.某同学在做提取叶绿体中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是( )

①研磨不充分，色素未能充分提取出来 ②丙酮加入量太多，稀释了色素提取液 ③ 加丙酮太少，色素未提取出来 ④未加CaCO3粉末，叶绿素分子已被破坏 A.①②④

B.①③④ C.③④

D.①②

15.下图是光合作用过程的图解，请回答：

（1）光合作用的过程可以分为两个阶段，A表示______ __阶段，进行的部位是___________。B表示________阶段，进行的部位是____________中。 （2）写出图中①－⑤所示物质的名称。

①_______； ②_______；

③_______； ④_______； ⑤_______。 （3）光反应为暗反应提供了［ ］和［ ］ （只填序号）。

（4）C和D的化学过程是____________________。

（5）光合作用的实质是____________________。

D．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同