高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第四节 能量之源--光与光合作用 5.4.1 新人教版必修1
二、绿叶中色素的种类和作用及叶绿体的结构和功能 1.绿叶中色素的种类与光能吸收:
叶绿素(3/4)
类胡萝卜素(1/4)
色素种类 叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
叶黄 素
颜色
_蓝__绿__色__
黄__绿__色___
橙黄色
_黄__色__
光能吸收 主要吸收_蓝__紫__光__和_红__光__ 主要吸收_蓝__紫__光__
【解析】选A。提取色素时,先将选取的绿叶剪碎后,放 入研钵中充分研磨,然后将研磨液过滤得到滤液,再制 备滤纸条,并画好滤液细线,放在层析液中进行分离。
4.在绿叶中色素的提取和分离实验中,扩散速度最快的
色素是 ( )
A.叶绿素aC。胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,在
③过滤:漏斗基部放一块_单__层__尼__龙__布__,将研磨液迅速倒 入玻璃漏斗中进行过滤
④收集:用试管收集滤液,及时用棉塞将试管口塞严
2.分离绿叶中的色素:
(1)原理:各种色素在层析液中的_溶__解__度__不同。
(2)实验步骤:
去角一端1 cm
剪去两角
毛细吸管
一两
③分离绿叶中的色素:将适量层析液倒入试管中,将滤 纸条有_滤__液__细__线__的一端朝下轻轻插入层析液中,随后 用_棉__塞__塞紧试管口。注意,不能让滤液细线触及层析液
窄 _说__明__此__种__色__素__含__量__越__多__ _>_叶__黄__素__>_胡__萝__卜__素__
色素 扩散 速度
色素扩散速度与溶解度 的关系:扩散速度越快, 说明_色__素__在__层__析__液__中__溶__ _解__度__越__大__
溶解度大小(用“>” 表示):_胡__萝__卜__素__>_叶__ _黄__素__>_叶__绿__素__a_>_叶__绿__ _素__b_
滤纸条上扩散的速度最快。
5.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 【解析】选D。叶绿体中不同的色素将吸收不同的光, 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。
主题1 绿叶中色素的提取和分离 【问题探究】
1.实验选材及用品分析: (1)选择新鲜、浓绿的叶片的原因:_新__鲜__、__浓__绿__的__叶__片__ _中__含__有__较__多__的__叶__绿__素__,_保__证__实__验__中__提__取__到__足__够__的__色__素__。 (2)不能用秋天已经变黄的叶片的原因:_叶__绿__素__不__稳__定__,_ _在__低__温__环__境__中__易__分__解__,_若__使__用__黄__色__叶__片__会__导__致__实__验__提__取__ _到__的__色__素__种__类__和__数__量__均__减__少__,_影__响__实__验__结__果__。
滤液细线不能触及层析液 _防__止__色__素__溶__解__到__层__析__液__中_
3.实验结果及分析: 下图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示,分析图 示,填写下表:
项 目
意义
结论
色素 色素带的宽窄与色素含 含量多少(用“>”表 带宽 量的关系:_色__素__带__越__宽__,_ 示):_叶__绿__素__a_>_叶__绿__素__b_
2.绿叶中色素的提取和分离的实验目的是 ( ) A.观察各种色素的吸收光谱 B.提取叶绿体中的叶绿素 C.用纸层析法将色素进行分离 D.验证叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色
【解析】选D。绿叶中色素的提取和分离实验能确定叶 绿体中有几种色素和分别是什么颜色,因此D正确。
3.提取和分离绿叶中色素的正确顺序是 ( ) A.剪碎绿叶→研磨→过滤→画滤液细线→纸层析 B.剪碎绿叶→研磨→加SiO2、CaCO3→过滤→画滤液细 线→纸层析 C.剪碎绿叶→研磨→滤纸过滤→色素滤液→画滤液细 线→纸层析 D.剪碎绿叶→研磨→过滤→滤液→画滤液细线→铅笔 画线→纸层析
【预习自测】
1.用高倍显微镜观察菠菜叶绿体时,可见叶绿体
()
A.具有双层膜
B.内部有类囊体薄膜
C.内部有许多基粒
D.呈绿色椭球形
【解析】选D。具有双层膜、内部有类囊体薄膜、内部 有许多基粒都是亚显微结构,必须用电子显微镜才能观 察到,A、B、C错误;呈绿色椭球形属于显微结构可以用 高倍显微镜观察到,D正确。
分布
叶绿体的_类__囊__体__薄__膜__上
2.叶绿体的结构和功能: (1)形态:一般呈扁平的_椭__球__形__或_球__形__。 (2)结构:
填写图中数字所代表的物质:
①_外__膜__;
②_内__膜__;
④_基__粒__; ⑤_类__囊__体__。
③_基__质__;
(3)功能:进行_光__合__作__用__的场所。 实验证据:恩格尔曼实验中,好氧细菌只聚集在_叶__绿__体__ 受光的部位。
(3)分析讨论实验中各种材料和试剂的作用,完成下表:
实验材料或试剂
无水乙醇
层析液
二氧化硅
碳酸钙 _单__层__尼__龙__布__
_滤__纸__条__
作用 _提__取__色__素__ _分__离__色__素__ _使__研__磨__充__分__ _防__止__研__磨__时__色__素__被__破__坏__
第4节 能量之源——光与光合作用 一 捕获光能的色素和结构
一、绿叶中色素的提取和分离 1.提取绿叶中的色素: (1)原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_无__水__乙__醇__ 中。
(2)过程: ①取材:称取5 g_绿__叶__
②研磨:剪碎叶片,放入研钵中,加少许_二__氧__化__硅__和__碳_酸___ _钙__,再加入10 mL_无__水__乙__醇__,进行迅速、充分的研磨
过滤叶片研磨液,获得滤液
使色素在其上分离,便于观察
2.实验操作的目的分析:
操作内容
操作目的
滤纸条的一端剪去两角
_防__止__层__析__液__在__滤__纸__条__的__ _边__缘__处__扩__散__过__快__，使色 素扩散均匀
滤液细线重复画若干次,且 要求细、直、齐
_使__分__离__的__色__素__带__清__晰__
生物高中必修1第五章第四节教学设计1
第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用教案一1.教学内容《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物第一册《分子与细胞》第5章第4节《能量之源──光与光合作用》的第1节课教学内容，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。
2.学生分析学生在初中生物已经学过光合作用的有关知识；在高中生物第一册第3章中又学习了叶绿体的显微结构及其功能，以及第4章的《细胞的能量“通货”──ATP》一节知道光合作用是合成ATP重要途径之一，至此，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。
在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需老师仔细指导。
由于学生缺乏对基粒（类囊体）微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。
3.设计思想（1）以问题引发兴趣。
整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。
（2）以实验说明结论。
生物学的教学就是实验的教学过程，实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。
（3）科学探究的思想贯彻始终。
用科学家的经典实验来学习科学的实验方法和思维，在学生分组实验中学习设计实验的基本原则，学会分析实验，改进实验，学会科学地评价自己。
4.教学方法学生自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合（含自学、实验、谈话、讨论、讲授等）。
5.教学目标知识与技能掌握绿叶中色素的提取和分离的方法及操作技巧。
概述绿叶中色素的种类和作用。
概述叶绿体的结构和功能。
过程与方法通过实验（含设计）及相关科学方法的学习，培养学生基础的实验操作能力、初步的研究能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力。
黑龙江省大庆市铁人中学高中生物5.4能量之源_光与光合作用教案新人教版必修1
必修1 分子与细胞第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源－光与光合作用一、教学目标1.说出绿叶中的色素的品种和作用2.说出叶绿体的结构和功能3.阐明光合作用和对它的认识过程4.尝摸索求影响光合作用强度的环境要素并说出光合作用原理的运用5.简述化能合成作用二、重难点绿叶中的色素的品种和作用光合作用的光反应和暗反应过程及彼此关系探求影响光合作用强度的环境要素三、教学过程（完成导学考虑→明确、细化知识点→成绩交流→巩固训练）1.完成目标一、二的导学考虑目标一：说出绿叶中的色素的品种和作用⑴结合教材回答以下与绿叶中的色素的提取和分离有关的成绩：①简述该实验的两点原理。
提取原理：色素能够溶解在无机溶剂无水乙醇中。
分离原理：色素在层析液中的溶解度不同，使其随层析液在滤纸上的扩散速度不同。
（运用其他无机溶剂也能够提取色素，如旧教材的丙酮；将此处乙醇浓度与之前的做比较。
）②简述材料器具中无水乙醇、层析液、二氧化硅和碳酸钙四种试剂的作用？无水乙醇：提取色素层析液：分离色素二氧化硅：使研磨充分碳酸钙：防止研磨中色素被破坏③方法步骤a.研磨时需求加入的试剂包括，研磨要求迅速、充分的目的是甚么？无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙迅速：防止乙醇挥发充分：使色素充分释放b.过滤时为甚么运用单层尼龙布而不是滤纸？结合试剂特点分析，提取色素时，步骤⑶中“及时用棉塞将试管口塞严”和分离色素时，“用棉塞塞紧试管口”或“用培养皿盖住小烧杯”的作用分别是甚么？为了减少色素的损失（滤纸对色素有较强的吸附作用）防止乙醇挥发、防止层析液挥发c.制备滤纸条时，要求定性滤纸必须是的。
将滤纸条的一端减去两角的目的是甚么？干燥使层析液在滤纸上均匀扩散（由于层析液在滤纸两角扩散速度快）d.画滤液细线时，为甚么要细且直？待第一次画的滤液干后，再画一两次的目的是甚么？避免出现色素带堆叠添加色素的量e.结合实验原理和层析液的成分分析，分离色素时，为甚么不能让滤液细线触及层析液？防止色素溶于层析液（而不随层析液在滤纸上扩散）④简述滤纸条上从上到下，出现的色素带数目、颜色及宽窄？4条；（从上到下）橙黄、黄、蓝绿、黄绿；（从上到下）最窄、较窄、最宽、较宽（宽窄表现色素量的多少）⑵说出绿叶中的色素的品种和作用。
高中生物必修1第五章
3.ATP分子中大量的化学能储存在 高__能__磷_酸__键__内。 2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸
键的数目依次是_2_、_4_、_2_个。
第5章 细胞的能量供应和利用
细胞呼吸的概念：
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 最终生成CO2或其他产物，并且释放出能量的总 过程。又叫生物氧化。 实质：氧化分解有机物,释放能量。
第5章 细胞的能量供应 和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶 一 酶的作用和本质 二 酶的特性
第2节 细胞的能量“通货”──ATP 第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸 第4节 能量之源──光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构 二 光合作用的原理和应用
降低化学反应活化能的酶
一 酶的作用和本质
问题探讨
上面两个反应式可逆的吗？
物质可循环利用
能量是不可循环利用 反应不可逆
动动脑
巩固练习
1.ATP的结构式可以简写成（ B ）
A.A - P - P～ P B.A - P～ P～ P C.A～P～P - P D.A～P ～ P～ P 2.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出 2870kJ的能量。计算：1分子葡萄糖彻底氧化分解 所释放的能量是1分子ATP水解所释放能量的多少倍？
4.同无机催化剂一样， 只改变反应速率，不能改变反应方向和终 产物的浓度，在化学反应前后本身不发生 改变。
5.酶的特性 高效性 专一性 多样性 作用条件比较温和
功能: 改善肌体代谢，又是体内能量的主要来源。
目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动脉硬 化、冠状动脉硬化等等，并有抗癌作用，可望 成为抑癌剂。
场所：线粒体内膜 12H2O + 34 ATP
高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理课件新人教版必修1
（4）1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成 _A_T_P__。1957年，他发现这一过程总是与_水__的__光__解___相伴随。
（5）20世纪40年代，美国的卡尔文利用_同__位__素__标__记___法最终探明 了CO32．中反的应碳式在：光_C合__O作_2_＋用__H中_2_O转_― _化叶_光―_绿成能_体→_有_（_机_C_物_H_2中_O_碳）__的＋__途O__2径_。。
（2）联系：光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应 提供ADP和Pi，如图所示：
3．光合作用过程中物质交换分析 （1）光合作用过程中C、H、O元素转移途径
（3）光合作用总反应式与C、H、O元素的去向（以生成葡萄糖为 例）
知识贴士：有关光合作用过程的四点提醒 （1）叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应。 （2）光反应阶段为暗反应提供ATP、NADPH，ATP从类囊体薄膜 移向叶绿体基质。而暗反应则为光反应提供ADP和Pi，ADP从叶绿体基 质移向类囊体薄膜。 （3）光反应阶段必须是在有光条件下进行，而暗反应阶段有光无 光都能进行，但需光反应提供的NADPH和ATP，故暗反应不能长期在 无光环境中进行。 （4）在自然条件下，光反应阶段和暗反应阶段同时进行，不分先 后。
NADPH 和 O2 ②ATP 的合成：在相关酶
O2 的固定：CO2＋C5――酶→2C3
的作用下，ADP 和 Pi 形 ②C3 的还原：2C3――酶→（CH2O）
成 ATP
＋C5
光能→ATP 中活跃的化 ATP 中活跃的化学能→有机物中
能量变化
学能
稳定的化学能
相应产物 O2、ATP 和 NADPH 糖类等有机物
中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有水，没有二氧化碳），在光照下可 以 释 放 出 ___氧__气_ 。 像 这 样 ， __离__体__叶__绿__体__在__适__当__条__件__下__发__生__水__的__ ___光__解__、__产__生__氧__气___的化学反应称作希尔反应。
高中生物讲义：必修I-5-4能量之源----光与光合作用
第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源----光与光合作用一、实验：绿叶中色素的提取和分离1、原理:(1) 利用色素溶于有机溶剂而不溶于水的性质，可以用无水乙醇、丙酮等有机溶剂提取绿叶中的色素。
(2) 利用各种色素在层析液中溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同的原理可以使各种色素在滤纸上相互分离，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
2、实验流程：(1) 提取色素：称重：称取5g新鲜绿叶剪碎：去掉叶柄和粗的叶脉研磨：加入少许SiO2、CaCO和10mL无水乙醇过滤：漏斗基部放单层尼龙布收集滤液：用棉塞将试管口塞严(2) 制备滤纸条：①将干燥的滤纸剪成略大于试管长度，略小于试管宽度的滤纸条，并在一端剪去两角②在距剪去两角的一端1cm处用铅笔画一条细的直线(3) 画滤液细线：①用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画线处均匀地画一条直的滤液细线②干燥后，重复画2-3次(4) 色素分离：①烧杯中倒入3 mL层析液② 将滤纸条有滤液细线的一端插入层析液中 ③ 用棉塞塞紧试管口(5) 观察结果：滤纸条上色素带有四条，分别是 素b 。
二、光合作用的发现：1.1771年普利斯特利实验 本实验缺点：缺乏空白对照，实验结果的说服力不强。
2.1864年萨克斯实验(1) 本实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉，避免干扰。
(2) 本实验为自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉，是否出现颜色变化(出现深蓝色)。
(由上到下)橙a ，黄绿色的叶绿3.1880年恩格尔曼实验⑴本实验的实验组为极细光束照射处的叶绿体，对照组为黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。
（2）本实验中为自身对照，自变量为光照（照光处与不照光处；黑暗与完全曝光），因变量为好氧细菌分布。
4.1941年鲁宾、卡门实验（1）本实验方法为同位素标记法。
⑵本实验为相互对照，自变量为标记物质（H218O与C18C2），因变量为Q的放射性。
秋高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源——光与光合作用(第2课时)光合作用的原
2017年秋高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用（第2课时）光合作用的原理和应用课时跟踪检测（十八）新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017年秋高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用（第2课时）光合作用的原理和应用课时跟踪检测（十八）新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时跟踪检测（十八）光合作用的原理和应用（满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题3分，共30分)1．光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是（)A．H2O、CO2、ADP B．CO2、[H］、ATPC．H2O、CO2、ATP D．[H］、H2O、ADP解析：选B 光合作用暗反应过程包括二氧化碳的固定(CO2＋C5错误!2C3）和C3的还原［2C3错误!（CH2O）］，还原需要［H］作为还原剂和酶的催化，并消耗能量(ATP分解）。
2．在植物细胞中，能进行ATP的分解，但不能合成ATP的部位是（)A．细胞质基质B．线粒体C．叶绿体基粒D．叶绿体基质解析：选D 植物细胞内能产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
叶绿体基质是光合作用暗反应进行的场所，利用光反应产生的ATP和[H］还原C3，即存在ATP的分解，但无ATP的合成。
3．历经一个半世纪，科学家们做过许多实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物.在下列几个著名实验中，相关叙述不．正确的是( ）A．普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D．鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O 而不是CO2解析：选C 恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是进行光合作用的场所,而不能定量分析光合作用生成的氧气量。
高中生物必修一第5章、细胞的能量供应和利用知识总结
第 5 章、细胞的能量供应和利用第 1 节降低化学反应活化能的酶1. 细胞代谢：细胞内每时每刻进行着许多化学反应 . 统称为细胞代谢。
2. 活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
3. 酶：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 . 绝大多数是蛋白质 . 少数是 RNA。
4. 酶的特性：专一性、高效性、多样性。
5. 影响酶活性的条件：⑴温度在最适温度下酶的活性最高 . 温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
（温度过低 . 酶活性降低 . 温度过高 . 酶活性丧失）⑵PH在最适 PH 下酶的活性最高 .PH 值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
（PH过高或过低 . 酶活性丧失）6. 影响酶促反应的因素：⑴ 温度⑵PH⑶ 底物浓度⑷ 酶浓度7. 实验：见课本！第 2 节细胞的能量“通货”—— ATP1.ATP 的水解与合成：ATP水解ATP合成反应类型水解反应合成反应反应催化剂ATP水解酶ATP合成酶反应场所广泛存在于细胞的各个需能部位线粒体、细胞质基质、叶绿体基粒能量来源第 2 个高能磷酸键断裂光合作用与呼吸作用能量去向直接供生命活动需要储存在 ATP的高能磷酸键中2.ATP 小结：⑴ ATP 全称：三磷酸腺苷⑵结构简式： A—P～P～P（A 代表腺苷 . P 代表磷酸基团 . ～代表高能磷酸键）⑶ATP 与 ADP的相互转化：水解酶ATP ADP + Pi +能量合成酶（物质可逆 . 能量不可逆 . 酶不相同）⑷ 1mol ATP水解释放 30.54 kJ 的能量。
⑸ ATP 的利用：为各种生命活动提供能量。
3. 能源物质小结：直接能源物质ATP主要能源物质糖类生物体内重要储能物质脂肪动物细胞内的储能物质糖原植物细胞内的储能物质淀粉能量的最终来源太阳能第 3 节 ATP 的主要来源——细胞呼吸1. 有氧呼吸：⑴概念：指细胞在有氧的参与下 . 通过多种酶的催化作用 . 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 . 产生二氧化碳和水. 释放大量能量 . 生成大量ATP的过程。
2017年高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.4能量之源——光与光合作用教案1
5。
4 能量之源——光与光合作用一、教材分析本节中“绿叶中色素的提取和分离”采用探究性实验教学，教师利用教材中的问题探讨引入,让学生讨论“为什么蔬菜大棚采用红色或蓝色的塑料薄膜而不用绿色的塑料薄膜”，激发学生的学习热情，然后引导学生实验探究、观察思考，通过分析实验结果，由学生自己得出色素的种类和颜色，通过色素对光能吸收的小实验过渡到色素对光能的吸收和叶绿体结构的学习，这样的教学不仅符合学生由感性到理性的认知规律，也有利于学生的主动参与，利于培养学生科学的思维方法和研究方法，利于提高学生的科学素养。
在整个教学过程中精心设计问题，启迪学生的思维，最大程度地发挥学生的主动性.捕获光能的色素和结构"是《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”的教学内容之一，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和方法.《光合作用的原理和应用》是人教版新课标必修一第五章第四节的第二部分内容，由旧教材的“光合作用”变为了“光合作用的原理和应用”，重点强调“原理"和“应用"，体现了STS的教育理念。
本节是学生在学习初中生物光合作用及在学习本节第一部分捕获光能的色素和结构的基础上,分别从光合作用的探究历程、光合作用的过程、原理及应用和化能合成作用等四个方面进行学习,其中光合作用的原理和应用属于生命系统中的能量转化供应和利用的问题，把过去植物新陈代谢的问题提升到生命系统的水平来研究。
本节与现实生活联系密切，其中探究影响光合作用的环境因素，通过设计实验方案可以提高学生的科学素养，培养学生的合作探究能力；体现了“倡导探究性学习”“自主性学习”的课程理念。
而光合作用的过程是教学的重点也是教学的难点，是以后学习生态系统的物质循环和能量流动的基础，具有承上启下的作用，所以本节是必修一的重点内容,也是整个高中阶段的重要内容之一。
建议安排2课时完成，第一课时学习“光合作用的探究历程”和“光合作用的过程”。
高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节能量之源__光与光合作用学案新人教版必修
第4节能量之源光与光合作用学习目标1．说出叶绿体的结构和功能。
(重点)2．说出色素的种类及功能。
3．提取和分离绿叶中色素。
(难点)4．描述光合作用的过程。
(重点)5．说出光合作用的概念。
6．阐述光合作用中物质和能量的变化。
(难点)7．体验科学探究的方法和技术。
核心概念提取色素分离色素叶绿体吸收光谱光合作用光反应阶段暗反应阶段同位素标记法第1 光合作用的探究历程、过程及色素一、光合作用的探究历程1．1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物有淀粉。
2．1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。
3．20世纪40年代，美国的卡尔文，利用放射性同位素标记技术最终探明了 CO2在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
二、绿叶中色素的提取和分离三、色素的含量和种类四、叶绿体的结构和功能1．叶绿体的结构2．叶绿体的功能：进行光合作用的场所。
3．恩格尔曼的实验实验设计：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗中，然后用极细的光束照射水绵；之后再将临时装片暴露在光下。
实验现象：极细的光束照射，细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；完全暴露在光下，细菌分布在叶绿体所有受光的部位。
实验结论：叶绿体是光合作用的场所，氧气是叶绿体释放的。
五、光合作用的过程及应用1．光反应(1)场所：叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)条件：光照、色素、酶等。
(3)物质变化：将水分解为 [H]和O2，将ADP和Pi合成ATP。
(4)能量变化：光能转变为活跃的化学能。
2．暗反应(1)场所：叶绿体的基质中。
(2)条件：酶、[H]、ATP。
(3)物质变化：a．CO2的固定：C5＋CO2→ 2C3；b.C3的还原：C3＋[H]＋ATP→ C6H12O6。
(4)能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。
？思考1．夏季的树叶多为绿的海洋，到了深秋时节更有“看万山红遍，层林尽染”的美景，试从生物学角度分析其原因。
高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.4能量之源——
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4.含水量及矿质元素对光合作用速率的影响 含水量及矿质元素对光合作用速率的影响曲线见右图。
OA:水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影响光合作用。 在一定范围内,水和矿质元素越多,光合作用速率越快。
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(2)暗反应阶段 ①条件:多种酶的催化。 ②场所:叶绿体内的基质中。 ③物质变化:CO2首先被一个C5分子固定,生成两个C3(一种三碳 化合物),C3被[H]还原生成有机物,并将ATP释放的化学能储存在有 机物中。 ④能量变化:ATP中的活跃化学能转变为有机物中稳定的化学能。 4.光合作用原理的应用 (1)光合作用强度:指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的 数量。 (2)农业生产上可以通过控制光照的强弱,温度的高低和适当增加 环境中二氧化碳的浓度等措施增加农作物的产量。
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3.CO2浓度对光合作用速率的影响 CO2浓度对光合作用速率的影响曲线见右图。
曲线分析: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浓度增加到一定值后,光合作用速率不再增加。
A点:即CO2达到饱和时,光合作用速率就不再增加了。 特别提醒农业生产上,“正其行,通其风”,温室内充CO2,即提高CO2 浓度,是增加产量的方法之一。
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一、外界环境对光合作用速率的影响 1.光照强度对光合作用速率的影响 在一定光照强度范围内,增加光照强度可提高光合作用速率。曲 线分析如下。
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A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,CO2释放量代表此时的 呼吸强度。
AB:表明光照强度加强,光合作用逐渐加强。 B点:光合作用强度=细胞呼吸强度,称B点对应的光照强度为光补 偿点(光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)。 BC:随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强。 C点:对应的光照强度为光饱和点。 特别提醒(1)阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如左下图中 的B'、C'对应的光照强度。 (2)间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽 培避免高温等都与光补偿点有关。