人教版生物必修一5.4.3 光合作用高中生物精品公开课
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高中生物人教版必修一课件：5.4.3 影响光合作用的因素和化能合成作用
(2)实验结果及结论： ①实验结果：
项目 烧杯
甲 乙 丙
小圆形 叶片
10片 10片 10片
加富含CO2的 清水 20 mL 20 mL 20 mL
光照强度 强 中 弱
叶片浮起的 数量
最多 ___较__少_____ ___最__少_____
②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_逐__渐__增__强___。(同一时间段内产生的___氧__气_____越多， 浮起的叶片越多)
|自查自纠|
1．光照是通过影响光反应来影响光合速率的( ) 2．在一定范围内，随着光照强度的增大，光合速率也逐渐增
大( ) 3．光照强度影响光合作用但光质不影响( ) 4．温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化
() 5．CO2浓度是通过影响暗反应过程来影响光合作用的( )
6．水分既是光合作用的原料，也是化学反应的介质( ) 7．只有真核生物才能制造有机物( ) 8．化能合成作用不消耗能量( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.×
解析 A点植物只进行细胞呼吸，产生ATP的细胞器只有线粒 体；植物缺镁时，若要使光合作用强度保持不变，则需增加光 照强度，因此B点将右移；将温度提高到30 ℃时，细胞呼吸加 强，光合作用减弱，因此，A点上移，B点右移。 答案 D
探究点二 光合作用和细胞呼吸的关系
1．光合作用与有氧呼吸的联系
(1)光合作用和有氧呼吸过程中都产生[H]，它们的来源和用途 分别是怎样的？
2．实际光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄 糖的量表示如下： ①光合作用产生的O2量＝实测的_O__2_释__放__量__＋细胞呼吸消 耗的O2量。 ②光合作用固定的CO2量＝实测的CO2__吸__收__量____＋细胞 呼吸释放的CO2量。 ③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的__积__累__量__(_增__重__部__分__)
高中生物《第五章 第四节 能量之源 光与光合作用》课件3 新人教版必修1
C1 a C2
AB段：弱光下， b 光合作用小于细胞呼吸 光照强度
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸
O2 CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
O2 O2
基粒 基质
(1)影响光合速率的因素（光强度）
CO2吸收值
表 观 光 合 速 率
真 正 光 合 速 率
CO2释放值
A
（光补偿点）
B
（光饱和点）
光强度
黑暗中呼吸作用强度
真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率
②光照强度 A点：光照强度为0时只进行
细胞呼吸，释放C02量 代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光 AB段： 合作用逐渐增强，C02 的释放量逐渐减少,因 一部分用于光合作用
净
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段： 随光照强度不断增强，光合作用不断增强
光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用 C点： 不再增强
（2）光强度
CO2 吸 收 量
C1
a
0 A
B：光补偿点
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。 b
CO2
CO2
第五节 光合作用
光能
6CO2 + 12H2O
叶绿体
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
进行光合作用的生物有哪些？ 自养生物 异养生物 1. 光合作用是不是细胞呼吸的逆反应？
【全国百强校】四川省成都市第七中学高中生物人教版必修一课件：5-4能量之源-光与光合作用1 (共23张PPT)
水
组
谢尼伯认为植物在光照下，
H2180
同 种 植 物
第 二 H20 组
为了产生O2就必须有CO2 的存在，O2是来自CO2。
结论：02来自H20。 研究方法：同位素标记法。
一、光合作用的探究历程
卡 尔 文 的 实 验
1961年诺贝尔化学奖得主
2C3 CO2
C5
（CH2O)
用14C标记14CO2，探明了 CO2中的碳在光合作用中 转化成有机物中碳的途径， 该途径称为卡尔文循环。
一、光合作用的探究历程
时间(年) 科学家
结论
公元前3世纪 亚里士多德 植物体由 “土壤汁”构成
1648
赫尔蒙特 植物增重来自水分
1771 普利斯特利 植物能更新空气
1779
英格豪斯 绿叶只有在光下才更新空气
1782 1804 1845
谢尼伯
索绪尔 梅耶
CO2是原料， O2是产物 CO2和H2O是光合作用的原料。
一、光合作用的探究历程
英
太阳
格
豪
斯
的 实
验 从该实验能得出什么结论？
绿叶只有在光下才更新空气。
英格豪斯还发现，光 照下的绿色植物能够 释放气体，这种释放 气体的能力在夕阳西 下时降低，日落后则 完全停止。
这种气体是什么？
✓ 1782年,拉瓦锡发现了空气的组成。
一、光合作用的探究历程
太阳
谢
尼
伯
的
气体成分分析：
光能转换成化学能
1864
萨克斯 产物还有淀粉
一、光合作用的探究历程
时间(年) 科学家
结论
1880
恩格尔曼
场所是叶绿体 氧气是叶绿体释放出来的
高中生物人教版选择性必修1《5.4环境因素参与调节植物的生命活动》课件(27张PPT)
萌发率 （%）
8.5 98 54 100 43 99 54 98
任务单2
小组讨论以下问题(3min):
1.莴苣种子对哪一种光的反应更敏感？ 2.由上述实验结果还可以得出什么结论？ 3.如果经过红光和远红光处理后，将莴 苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下， 莴苣种子的发芽情况会如何？ 4.植物是怎样感受到光照的呢？
（3分钟）
资料1
温带地区，树木年复一年地 加粗，构成一圈圈年轮，表现出 季节周期性变化。年轮形成的原 因是：春夏季细胞分裂快、细胞 体积大，在树干上形成颜色较浅 的带；在秋季细胞分裂慢、细胞 体积小，树干上形成颜色较深的 带。
问题1 树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？
1、温度参与植物生长发育的调节
科学家猜测这种红光和远红光可逆转换的光受体可能是两种形式 的单一色素
1960科学家从植物体内分离出这种光受体，命名 为光敏色素（一种色素-蛋白复合体）。
任务单3
阅读教材内容（106页），回答下列三个问题： 问题1、光敏色素主要吸收哪种光？ 问题2、光敏色素分布在哪儿？ 问题3、光敏色素如何调控植物生长发育？
资料2
有些植物在生长期需要经历 一段时期的低温之后才能开花。 这种经历低温诱导促使植物开花 的作用，称为春化作用。如冬小 麦、冬大麦、蕙兰等。
问题2 有的植物需要经过春
化作用才能开花，这对于它 们适应环境有什么意义？
这样可以避免出现在冬季 来临之前开花，从而无法 正常结果的情况。
2、重力参与调节植物的生长发育
课外调查：
1.昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让 昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？
2.网络调查通过控制光、温、重力等因素调控Leabharlann 卉、 作物等生长发育的措施及应用。
2024-2025学年高中生物新教材同步必修第一册第5章第4节 第3课时 光合作用原理的应用
第3课时光合作用原理的应用[学习目标] 1.设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响。
2.关注光合作用原理的应用。
1．光合作用的强度(1)概念：简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)意义：直接关系农作物的产量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。
2．探究光照强度对光合作用强度的影响的实验3．影响光合作用强度的环境因素(1)确定依据：根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用强度的因素。
因此，只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。
(2)举例分析：环境中CO2浓度，叶片气孔开闭情况，都会因影响CO2的供应量而影响光合作用的进行。
叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成和结构的因素，如无机营养、病虫害，也会影响光合作用强度。
此外，光合作用需要众多的酶参与，因此影响酶活性的因素(如温度)，也是影响因子。
4．化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
(2)实例 硝化细菌⎩⎪⎨⎪⎧ 能量来源：将氨氧化成硝酸释放的能量反应物：水和二氧化碳产物：糖类判断正误(1)植物的光合作用和细胞呼吸总是同时进行( )(2)能进行光合作用的生物是自养生物( )(3)自养生物都是利用光能把无机物转变成有机物( )答案 (1)× (2)√ (3)×解析 (1)植物细胞在黑暗条件下只能进行细胞呼吸，不能进行光合作用。
(3)自养生物可以是光能自养，也可能是化能自养，都能把无机物转变成有机物。
任务：探究光照强度对光合作用强度的影响1．本实验的自变量是什么？如何控制？提示 自变量是光照强弱。
通过调节光源与实验装置的距离来控制。
2．本实验的因变量是什么？检测指标是什么？提示 因变量是光合作用强度。
检测指标是相同时间内圆形小叶片浮起的数量。
3．水中圆形小叶片在强、中、弱不同光照条件下，分别呈现上浮、沉到水底的状况，原因及叶肉细胞的气体交换图分析如下：(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉到水底。
高中生物必修1教学设计3：5.4.3 光合作用的影响因素和原理的应用 优质教案
光合作用的影响因素和原理的应用一、教学目标1.知识目标说出光合作用原理的应用。
2.能力目标尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
3.情感目标通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生命科学的价值，从而乐于学习生命科学。
二、教学重点光合作用原理的应用。
三、教学难点探究影响光合作用强度的环境因素。
四、教学流程二、影响光合作用强度的因素讲述：影响光合作用强度的因素有外因和内因，内因由自身遗传物质决定，外因主要为光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等。
农业生产主要通过调控光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等来增加光合作用强度，从而提高产量。
1.实验：探究环境因素对光合作用强度的影响讲解参考案例——探究环境因素对光合作用强度的影响，引导学生分析实验原理、进行变量分析、理清步骤，根据结果分析得到结论。
参照案例思路，通过小组讨论，确定实施实验方案，力求探索出提高农作物光合作用强度有效和实用措施。
（1）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。
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。
（2）控制变量自变量的设置：强、中、弱三种光照。
因变量的检测：同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量无关变量的控制：使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用。
（3）实验步骤①选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片，用直径约1cm 的打孔器打小圆片30片（注意避开大的叶脉）。
②堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。
重复几次。
③将内部气体逸出的叶片，放入烧杯中，放在暗处备用。
这些叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。
④取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水。
⑤分别放入10片叶片，然后进行不同强度的光照。
观察浮起叶片的数量。
（4）实验结果（5）实验结论在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。
人教版高中生物学必修1精品课件 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 第2课时 光合作用的原理和应用
应用
②温室大棚 使用无色透
明材料;
环境因素 光
对光合作用的影响原理
续表 应用
③合理密植, 目的是提高 光能的利用
率
环境因素 温度
对光合作用的影响原理
应用
①适时播种; ②进行温室栽 培时,白天应 适当提高温 度,晚上应适 当降低温度
环境因素
对光合作用的影响原理
应用
旁栏边角 想一想
致用 视角1 探究环境因素对光合强度的影响
（乙醇酸）
2. 水中圆形小叶片在中、强光下，叶片上浮，试分析其原因并在下图中绘制叶肉细胞 气体交换图。
提示 光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶 片中氧气增多。
3. 下图所示为科学家研究环境因素对同一植物光合作用强度的影响。
知新
1. 光合作用的强度 （1） 概念:植物在单位时间内通过_光__合__作__用___制造糖类的数量。 （2） 影响因素：土壤中水分的多少、环境中_____浓度、温度的高低、光照的_强__弱___、 光的波长。
01 考点一 光合作用的原理 02 考点二 影响光合作用的因素 03 情境突破 光呼吸
01 考点一 光合作用的原理
导入
1. 什么是希尔反应？该反应的设计思路是什么？证明了什么问题？
3. 光合作用的光反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
4. 光合作用的暗反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
03 情境突破 光呼吸
命题情境
（乙醇酸）
高考例证
图1
（1） 图1中，类囊体薄膜直接参与的代谢途径有_①__⑥___（从①～⑦中选填），在红
光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________________。
过氧化
新人教版必修1高中生物第5章第4节第2课时光合作用的原理和应用课件
光能转变为化学
实质 能，水光解产 生O2和[H]
光合作用原理的应用
1．光合作用强度 糖类 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制 造______的量。 CO2 _____固定量、 (2)表示方法：测定单位时间内 有机物产生量或 _____的生成量来定量表示。 O2 CO2 ______、H O含量、 (3)影响因素：光照强度、 2 温度等。
影响光合作用的外界因素及应用 (1)光照强度。
①曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行 细胞呼吸，释放的CO2量表示呼吸速率。B点 细胞呼吸释放的CO2量和光合作用吸收的CO2 量相等，此时的光照强度称为光补偿点。C 点时已经达到了光饱和点，光照强度增加， 光合作用强度不再增加。 AB段同时进行光合作用和呼吸作用，而且光 合作用的强度小于呼吸作用的强度。BC段同 时进行光合作用和呼吸作用而且光合作用的 强度大于呼吸作用的强度。 ②应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚
①CO2 的固定： 酶 CO2＋C5――→2C3 ②C3 的还原： ATP、[H] 2C3 ――→ (CH2O) பைடு நூலகம்H2O 酶
物质变化
比较 项目
光反应 光能→电能
暗反应 ATP、NADPH中活跃 的化学能→糖类等
能量转化
→ATP、
NADPH中活
跃的化学能
有机物中稳定的化
学能 同化CO2形成(CH2O)
(2)实验分析。 ①设置了自身对照，自变量为光照，因变量 是叶片遇碘蒸气后的颜色变化。 ②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营 养物质消耗掉，增强了实验的说服力。 ③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外， 还证明了光是光合作用的必要条件。
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实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
二、实验步骤
3.将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。 这样的叶片因为细胞间隙充满了水，所以全都沉到水底。
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
探究光照强弱对光合作用强度的影响
一、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。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，使原来下沉的叶片上浮。根据单位时 间内圆形叶片上浮的数量，间接判断光合作用强弱。
烧杯 光源 距离 光照强度 叶片上浮数量
1 40W 5cm
强
Байду номын сангаас
2 40W 30cm
中
3 40W 50cm
弱
四、实验结论
在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强
实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
二、实验步骤
5.分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个实验装 置进行强、中、弱三种光照(3盏40W台灯分别向3个实验装置照射，光 照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定)。
光源会产生热量，导致温度 不同，所以为了保证单一变量， 应该加一个盛水玻璃柱，排除 温度对实验结果的影响。
条件：弱__光___照__B___ B＞ A
O2
CO2
O2
条件：_较__强__光__照___
CO2
O2
条件：_强__光__照__D___
影响光合作用强度的因素
Factors influencing the intensity of photosynthesis
外部因素
内部因素
光照强度 CO2浓度 温度 水 矿质元素 物种 叶龄 叶面积指数
建立模型 探究CO2和O2的变化情况（相对数量关系）
影响光合作用强度的因素
Factors influencing the intensity of photosynthesis
CO2
O2
CO2
CO2
O2 O2
CO2
O2
条件：_无__光__照_____ CO2
条件：弱__光__照__A____
O2
CO2
影响光合作用强度的因素
Factors influencing the intensity of photosynthesis
BC段：光合＞呼吸
CO2
外部因素1：光照
C 吸 收 量
AB段：呼吸＞光合
CO2
O2
CO2
B O b 光补
A 偿点 释 放 量
c 光饱
光照强度
和点
A点：只呼吸不光合
B点：呼吸＝光合
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
二、实验步骤
2. 将圆形叶片置于注射器内，并 让注射器吸入清水，待排出注射器 内残留空气后，用手堵住注射器前 端的小孔并缓缓拉动活塞，使小 圆形叶片内的气体逸出。这一步骤 可重复几次。
实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
二、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）
实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
冷光源
实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
二、实验步骤
6.观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。 三、实验记录
避免光合作用产生 O2，使叶片上浮
4.取3只小烧杯，分别倒入20 mL富含二氧化碳的清水(事先可用口通过 玻璃管向清水内吹气)。
实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
CO2
CO2
吸
C
收
量
B
Ob
c
释 A 呼吸速率
放 量
O2消耗量
CO2产生量
有机物消耗量
光照强度
影响光合作用强度的因素
Factors influencing the intensity of photosynthesis
实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
Experiment: Explore the influence of environmental factors on the intensity of photosynthesis
影响光合作用强度的因素
Factors influencing the intensity of photosynthesis
光合作用与能量转化（三）
光合作用强度
Photosynthetic intensity
计算式
光能 6CO2 +12H2O 叶绿体 C6H12O6+6H2O+6O2
单位时间内__有__机__物__的__产__量__、_O_2_的__产__生__量__、_C_O__2的__消__耗__量____。
实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
影响光合作用强度的因素
Factors influencing the intensity of photosynthesis
外部因素1：光照
总光合速率
O2产生、制造量 CO2固定、同化、消耗量 有机物制造、产生、合成量
净光合速率 （表观光合速率） O2的释放量 CO2的吸收量 有机物的积累、增加量