人教版生物必修一光合作用的实验
人教版 必修一 微专题四 光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计 课件 (48张)
时间相等，龙血树能正常生长 C.补充适量的无机盐可能导致图乙中D点左移 D.图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素相同
叶绿体消耗二氧化碳的速率表示总光合速率，总光合速率＝呼吸速 率＋净光合速率，据图甲 分析，温度为30 ℃和40 ℃ 时，叶绿体消耗二氧化碳 的速率相等，A正确； 40 ℃条件下，净光合速率等于呼吸速率，若黑夜和白天时间相等， 则植物积累有机物的量为(5＋5)×12－5×24＝0，故龙血树不能正常 生长，B错误；
实质
分解有机物、释放能量，供细 合成有机物，储存能量
胞利用
场所 条件
联系
叶绿体 只在光下进行
活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行
(1)物质方面 ①C：CO2—反暗—应→(CH2O)—有—氧—呼—吸——第—一—阶—段→丙酮酸—有—氧—呼—吸——第—二—阶—段→ CO2。 ②O：H2O—光—反—应→O2—有—氧—呼—吸——第—三—阶—段→H2O。 ③H ： H2O —光—反—应→ NADPH —暗—反—应→ (CH2O) —有—氧—呼—吸—第——一—、—二—阶—段→ [H]—有—氧—呼—吸——第—三—阶—段→H2O。
(2)能量方面：光能—光—反—应→ATP 和 NADPH 中的能量—反—暗应→(CH2O)中的 热能
能量—细呼—胞吸→A各T项P中生的命能活量动
2.微观辨析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速 率大于呼吸速率为例)
项目
表示方法(单位：g·cm－2·h－1)
呼吸 速率
净光合 速率
三、测定光合速率和呼吸速率的方法 1.“装置图法”测定光合速率与呼吸速率 (1)测定装置
(2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率(装置甲) a.装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸 收CO2。 b.玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。 c.置于适宜温度环境中。 d.红色液滴向左移动(用红色液滴单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。
新教材生物人教版必修一精品公开课课件5-4 光合作用与能量转化(第2课时)
条件：光、色素、多种酶
场所：类囊体薄膜
水的光解： H2O
光 色素
O2 + H+ + e-
物质转化：
ATP的合成：ADP + Pi + 能量 NADPH的合成：NADP+ + H+
+
酶ATP e- 酶
+ H2O NADPH
能量转化: 光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
产物：O2、NADPH、ATP
四、光合作用的过程——暗反应
1941 鲁宾和卡门 20世纪40代 卡尔文
光合作用释放的氧来自水 光合产物中有机物的碳来自CO2
二、光合作用的概念 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二 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。
CO2+H2O 光能 （CH2O）+O2
三、光合作用的过程
根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗 反应，现在也称为碳反应，两个阶段。
（3 ）
条件： 场所： 物质变化： 能量转变：
条件：
场所： 物质 变化： 能量转变：
即时训练
1
2
3 4
5
2.NADP+和类AD囊P体的移薄动膜途径呢？ 从叶绿体叶基质绿到体类基囊质体薄膜。
3.NA光D能PH→的AT作P用、？N①A在DPCH3的中还活原跃中的作化还学原能剂→；有②机为物C中3的稳还定原的提化供学能量
五、光合作用中元素的转移
CO2 + H2O
叶绿体 光能
（CH2O）+ O2
①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O )
产物
5.4实验：探究环境因素对光合作用的影响课件 高一生物人教版必修一
绿
青
三棱镜
蓝
叶绿素溶液
紫
红
橙
黄
三棱镜
绿
类胡萝卜素溶液
青
蓝
紫
• 叶绿素吸收红光、蓝紫光
• 类胡萝卜素吸收蓝紫光
叶绿体中不同色素对光的吸收
类胡萝卜素
• 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 绿光吸收最少，被反射出来。
实际应用
温室或大棚种植蔬菜时，选择无色 透明塑料薄膜或玻璃最好。
叶绿体中色素主要吸收蓝紫光和 红光，但对其余光也有少量吸收。
B.暗反应过程中,CO2和C5结合,形成大量C3 C.光反应仍进行,形成[H]和ATP,促进了C3的形成并得到积累
3.在环境中CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测定植物叶片在不同光照 条件下CO2的吸收或释放量，结果如下表所示(表中负值表示CO2释放量，
正值表示CO2吸收量)．下列说法错误的是( B )
3、将处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。 4、取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（可以事先通过吹气的 方法补充CO2，也可以用质量分数为1%~2%的NaHCO3溶液来提 供CO2）。 5、向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于强、中、 弱三种光照下。实验中，可用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯 与光源的距离来调节光照强度。 6、观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。
问题探讨
1.实验中还有哪些因素会影响实验结果？ 水的温度、NaHCO3溶液浓度、LED灯泡的功率大小等。
问题探讨
2.根据实验结果，你能得出什么结论？ 在一定范围内，光照强度增强，光合作用强度增强。
探究结果
不同光照强度下浮起的叶片数记录表
人教版生物必修一5.4.2《光合作用的探究历程》教案
分析讲解
学生活动设计
【提问】
1．生命活动所需要的直接能源是？ATP
2．人体内形成ATP的途径是？呼吸作用
3．呼吸作用分解有机物释放能量，那生物体内的有机物来自哪里？来自光合作用合成
4．什么是光合作用？光合作用的场所？
二、光合作用的原理和应用
【投影】学习目标
【课题概述】植物的光合作用是植物重要的生理功能，通过光合作用产生有机物，直接或间接地为各种动物提供食物来源，并更新空气。此过程常常和呼吸作用联系在一起，是高考中的重点考察知识点。
两位科学家当然不会对这种方法视而不见，他们用这种方法进行了探究。大家讨论应怎样设计实验？
结论：光合作用释放的氧气，全部来自水。
那么，有机物的合成过程又是怎样的呢？能利用同位素标记法吗？
9、20世纪40年代，卡尔文实验
用14C标记CO2，供小球藻光合作用，追踪检测其放射性，得到了卡尔文循环，其中包括的主要分阶段为：
叶绿体
引入正课
师生一实验设计中各个变量
那么，光是必要条件，光到那里去了呢？
5、1845年梅耶
根据能量转化与守恒定律，指出光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
这些化学能储存在什么物质中？O2中能量很少，这些能量应该是存在于有机物中，这种有机物是什么？
6、1864年，萨克斯（德）的实验
黑暗处理→一半照光、一半遮光→酒精脱色→碘液显色（遮光处颜色没有变化，照光处变深蓝色。
CO2→C3化合物→糖类CO2→C3化合物→五碳化合物
抛开卡尔文实验，根据上述实验，你能总结出光合作用的反应式吗？
经历了近200年的时间，科学家们才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。因此科学发现是艰难的。没有科学的研究方法，以及综合利用各学科的成果和研究手段，不会有科学的发现。
新人教版生物必修一第五单元：光合作用与能量转化
2、色素的吸收萝卜素主要吸收蓝紫光
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
类叶 胡绿 萝素 卜： 素吸 ：收 吸蓝 收紫 蓝光 紫和 光红
光能转化为化学能被细胞所吸 收的过程称为光合作用。
太阳光中有能量，我 们制造出太阳能电池板 可以捕获其中的能量并 转化为电能。
绿色植物也能捕获 并转化太阳光中的能量， 那么，绿叶中通过什么 物质或结构捕获并转化 光能呢？
捕获光能的色素
• 我们知道，玉米中有时会出现白化苗。 白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮 存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细 胞中的色素有关。 今天，下面的这个实验，主要目的是探究
二、实验程序
实验结果：
讨论：1.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？
2022/12/26
9
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
叶绿素a（蓝绿色）
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
三、实验关键
1.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的 叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。
光
结论：
• 叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光， 胡萝卜素和叶红素主要吸收蓝紫光。
• 注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反 射回来，所以叶片才呈现绿色。
问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
3.叶绿体
• 1817年，两位法国科学家首次从植物中分 离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细 胞中的分布情况。
高中生物必修一第五章第四节能量之源-光与光合作用
第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素1.实验：绿叶中色素的提取和分离①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
②色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅有助于充分研磨，碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2.分类叶绿素a（蓝绿色）叶绿素（含量约占3/4）绿叶中的色素叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素（含量约占1/4）叶黄素（黄色）①最上层的是：胡萝卜素；②最下层是：叶绿素b；③最宽的色素带是：叶绿素a；3.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要存在于叶绿体中。
【习题一】下列关于光合色素的叙述，错误的是（）A．叶绿素a和叶绿素b都含镁元素B．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素，是光合作用的场所．主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成，其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体．光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上．2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg．类胡萝卜素不含Mg．3、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．【解答】解：A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素，类胡萝卜素不含Mg．A正确；B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散的最快，B正确；C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；D、植物呈现绿色是由于，叶绿素几乎不吸收绿光，绿光被反射回来的缘故，D 错误。
故选：D。
【习题二】为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）．下列叙述正确的是（）A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成C．四种色素在层析液中溶解度大小是I＜Ⅱ＜Ⅲ＜ⅣD．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间【分析】析题图：滤纸条从上到下依次是：Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a（最宽）、Ⅳ叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照．【解答】解：A、根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；B、强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；C、四种色素在层析液中溶解度大小是I＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C错误；D、素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液，D错误。
生物必修一实验报告
生物必修一实验报告生物必修一实验报告引言：生物实验是生物学学习中不可或缺的一部分，通过实验可以帮助我们更好地理解生物学原理和现象。
本次实验旨在探究植物的光合作用过程，并通过实验数据分析和结果讨论，深入了解光合作用的机制和影响因素。
实验目的：本次实验的目的是研究光合作用对植物生长的影响，并探究光照强度、二氧化碳浓度和温度对光合作用的影响。
实验材料与方法：材料：小麦种子、盆栽土壤、盆、光照设备、二氧化碳气体源、温度计、计时器等。
方法：1. 准备小麦种子，选择健康的种子进行实验。
2. 将盆栽土壤填充到盆中，确保土壤湿润。
3. 在盆中均匀撒播小麦种子，保持一定的种子密度。
4. 将盆放置于光照设备下，设置不同的光照强度，如强光、弱光和无光等。
5. 在实验过程中，通过二氧化碳气体源调节二氧化碳浓度，如高浓度和低浓度。
6. 测量和记录不同条件下的温度变化。
7. 每天按时浇水并记录小麦种子的生长情况，如株高、叶片数量等。
8. 实验结束后，收集数据并进行结果分析和讨论。
实验结果与分析：在实验过程中，我们观察到不同条件下小麦种子的生长情况，并记录了相应的数据。
通过对数据的分析，我们得出以下结论：1. 光照强度对光合作用有重要影响。
在强光条件下，小麦种子的生长速度明显加快，株高增长更快。
而在无光条件下，小麦种子无法进行光合作用，生长受到抑制。
2. 二氧化碳浓度对光合作用也有显著影响。
在高浓度二氧化碳条件下，小麦种子的生长速度明显加快，叶片数量增多。
而在低浓度二氧化碳条件下，光合作用受限，生长受到抑制。
3. 温度对光合作用同样具有重要影响。
在适宜的温度范围内，光合作用进行得更加顺利，小麦种子生长迅速。
而在过高或过低的温度条件下，光合作用受到抑制，生长受到影响。
结论与讨论：通过本次实验，我们深入了解了光合作用的机制和影响因素。
光照强度、二氧化碳浓度和温度对光合作用的影响是相互关联的，它们共同决定了植物的生长情况。
在实际生活中，我们可以通过合理调节这些因素来促进植物的生长和发育。
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
请分析光下的植物突然停止光照后，其体 内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察； 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5
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第三个内容：1939年鲁宾和卡门的实验
光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2
同位素标记法研究
同位素18O标记H2O和CO2
H2 18O和C18O2
C18O2
O2 CO2
18O2
光照下的 球藻悬液
H2O
H218O
结论：光合作 用释放的氧来 自水
A
B
探究环境因素对光合作用的影响
实验原理：利用真空渗入法排除叶内细 胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中 。
碘液
光合作用产生淀粉
黑暗处理 一部分遮光，一部分照光 一段时间后，酒精脱色 碘液染色
①本实验未设置对照组
②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果 的唯一原因
③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉 状态
④实验证明叶绿体利用光能将CO2转变成了 淀粉
A．只有②③ B．只有①②③
C．只有②③④ D．①-④全部
（2）为什么12时左右光合作用强度明显减弱？
E
温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关
闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用
强度明显减弱
（3）为什么14-17时光合作用强度不断下降？
6 7 8 9 10 11 12 131415161718 时 光照强度不断减弱
• AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。
• BC段：温度降低，呼吸作用减弱。
• CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合 作用强度<呼吸作用强度。
• D点：随光照增强，光合作用强度＝呼吸作用强度。
• DH段：光照继续增强，光合作用强度>呼吸作用强度。
• 其中FG段表示“光合午休”现象。
• H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度 ＝呼吸作用强度。
• HI段：光照继续减弱，光合作用强度<呼吸作用强度， 直至光合作用完全停止。
2-6 BDCDB
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。分析曲线图并回答：
光
合
作
用
的
强 度
A
B D
C
（1）为什么7-10时光合作用强度不断增强？
在一定温度和二氧化碳供应充足的情况 下，光合作用的强度随光照增强而增强
a的优点是叶绿体呈螺旋式带状，便于观察； b的优点是 可确定释放氧气多的部位 。
Ⅱ、没有空气的黑暗环境排除了 氧气 和 光 干扰。
Ⅲ、用极细的光束照射，叶绿体上可分为
光照多 和光照少 的部位，相当于一组 对比 实验。
Ⅳ、临时装片暴露在光下的实验再一
次 验证实验结果 。
第二个内容1864年萨克斯的实验
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)。
探究光照强弱对光合作用强度的影响
1.自变量： 光照强弱 控制方法：如果灯泡瓦数相同，改变台灯与烧杯
之间的距离 也可以距离相同，灯泡的瓦数不同
2.因变量: 光合作用强度（O2的产生量） 检测： 同一时间内各装置中小圆形叶片浮起 的数量
3.无关变量：叶片数量，大小，生长状况 温度，水等量。
光合作用与化能合成作用的相似点是
A.都以太阳能作为能源 B.都需要环境中的物质氧化释放能量 C.都能将无机物转变成有机物 D.都是高等生物的代谢类型
• a点：凌晨2时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。 • b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。 • bc段：光合作用小于呼吸作用。 • c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用。 • ce段：光合作用大于呼吸作用。 • d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 • e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用。 • ef段：光合作用小于呼吸作用。 • fg段：没有光照，停止光合作用，只进行呼吸作用。
第一个内容：恩格尔曼实验
• 水绵是常见的淡水藻 类,是真核生物
• 每条水绵由许多个结 构相同的长筒状细胞 连接而成。
• 水绵很明显的特点是： 叶绿体呈带状，螺旋 排列在细胞里。
恩格尔曼实验方法的巧妙之处：
实验结论：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所
Ⅰ、实验材料选择a 水绵 和b 好氧细菌。
3.将气体逸出的叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯 中保存
4.将3个烧杯编号后，分别加入20ml相应溶 液，并各放入10片抽去气体的叶片
不同光照强度对光合作用的影响
项目 烧杯
甲 乙 丙
小圆形 加富含CO2 光照强度 叶片浮
叶片 的清水
起数量
10片பைடு நூலகம்
20 mL
强
多
10片
20 mL
中
中
10片
20 mL
弱
少
在光合作用过程中，植物吸收CO2 放出 O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞 间积累, 结果使原来下沉的叶片上浮，根据 上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的 强弱。
• 实验步骤：
1.用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片 （避开叶的主脉）
2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使 叶片沉入水底