第5章第4节 能量之源——光与光合作用三、影响光合作用的因素
《能量之源——光与光合作用》PPT课件
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2．CO2浓度 Ⅰ.曲线分析：
①Ⅱ图.应1中用A：点大表田示要光“合正作其用行速，率通等其于风细”胞，呼多吸施速有率机时肥的； C温O2室浓内度可，适即当CO补2补充偿C点O2；，即适当提高CO2浓度可提高农 ②作图物2产中量的。A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 ③两图中的B和B′点都表示CO2饱和点，两图都表示在 一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大。 21
ⅠⅡ..曲应线 用分 ：析 温： 室栽培时，在一定光照强度下，白天适当 ①提高P点温时度，，限增制加光光合合速作率用的酶因的素活应性为，横提坐高标光所合表速示率的，因 子也，可随同其时因充子入的适不量断的加CO强2，，进光一合步速提率高不光断合提速高率。，当温 ②度当适到宜时Q点，时要，适横当坐提标高所光表照示强的度因和素C，O2浓不度再以是提影高响光光合合 速速率率。的总因之子，，可要根想据提具高体光情合况速，率通，过可提采高取光适照当强提度高、图 示调到中节增的温产其 度 的他 或 目因 增 的子 加 。的CO方2浓法度。等来充分提高光合速率，以达
酶
物质变化
酶
C3的还原：2C3[H] 、ATP
2C3 (CH2O)
ADP+Pi 糖类
能量变化：A有T机P中物活中跃稳的定化的学化能学转能变为糖类等
三碳化合物 2C3
CO2 五碳化合物 C5
CO2的 固定
ATP
叶绿体基质
多种酶
[H]
糖类
C3的 还原
5
光合作用总过程：
第5章第4节能量之源——光与光合作用配套课件
光合作用需要 ⑨_光___
体⑧_所__有__受光部分
第5章第4节能量之源——光与光 合作用配套课件
实验方法是⑩_同__位__素__标__记__法
即向植物提供：
1941 鲁宾 1)H182 O，CO2→现象是释放 年 和卡门 的氧气全是⑪_18_O_2__；
光合作用释放的氧 气来自⑬_水__
40 年 代
1864 年
是消耗叶片中原有的营养物质，然
光合作用的产物
后一半曝光，另一半遮光一段时间
萨克斯
有⑥_淀__粉_
后，用碘蒸气处理叶片，发现曝光
部分④变__蓝__，遮光部分⑤_不__变__蓝___
水绵→黑暗、没有空气→极细光束
1880 年
照射叶绿体→现象：好氧细菌向叶 恩格 绿体部分⑦_集__中__→被光照的部分 尔曼 完全曝光→现象：细菌分散在叶绿
2．光合作用的概念 绿色植物通过_叶_绿__体__，利用光__能__，把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。
第5章第4节能量之源——光与光 合作用配套课件
3．光合作用的探索历程 年代 发现者 创新实验设计思路及现象
实验结论
1771 年
1)点燃的蜡烛与绿色植物放在密
第5章第4节能量之源——光与光 合作用配套课件
5．光合作用的应用 通过调控光照强度、光质、光照时间、温度、二氧化碳浓
度、生物的遗传特性对光合作用的影响，提高光合作用的强度。 6．自养生物、化能分成作用和异养生物 (1)自养生物：主要是绿色植物，它们以__光__为能源，利用_C_O_2_、
_H__2O__作为原料，将光能转化为化__学__能储存在_有__机__物__中。 (2)化能合成作用：自然界有少数细菌，能利用环境中的_无__
人教版高中《分子与细胞》必修一,第五章第四节能量之源 光和光合作用探究环境因素对光合作用的影响-最新
探究环境因素对光合作用的影响一、使用教材人教版高中《分子与细胞》必修一，第五章第四节能量之源——光和光合作用中安排的一个探究实验。
二、实验器材细叶蜈蚣草、光合呼吸实验装置、光照强度传感器、温度传感器、酵母菌培养液，锥形瓶、打孔软管、数据采集器以及数据分析软件等。
三、实验创新要点学生们认为课本上探究环境因素对光合作用的影响的实验过程有一定的不足之处，比如他们认为在制备实验材料时，打孔器制取的叶圆片多会卷边或破损，从而破坏了小圆形叶片的生理状态，打孔的过程很难保证所有叶片的生理状态的一致性。
在用注射器抽取小圆形叶片内的气体时，注射器抽除叶圆片内的气体的过程很困难。
用植物叶片距离光源的远近来代表光照强度，无法定量自变量光照强度的变化，只能定性的描述光照强度对其有影响，并且到底有着什么样的影响并不能很完整的描述。
有些同学还认为在检测指标的选择上，用小圆形叶片上浮速率代表光合作用的速率也存在着不足，小圆形叶片上浮所需的时间较长，其次叶片的上浮和植物的光合作用一定存在着必然的联系吗？如何更加直观的显示出氧气的产生呢？针对上述问题，我们给出了如下的解决办法：1.材料用具的选择（1）材料的选择：本实验选择了一种容易取材的水生植物细叶蜈蚣草作为实验材料。
它的生长对光照和温度均有一定的需求，便于分析实验结果，而且生长迅速便于实验指标的检测。
（2）检测指标的选择：运用溶解氧传感器直接定量检测一定时间内光合作用释放出氧气的含量，以代表植物光合作用强度。
2. 自制实验器材（1）利用自制光合作用恒温盒以及温度传感器代替水浴锅进行温度的控制。
（2）利用可以无极调光的LED 灯以及光照强度传感器定量的控制光照强度。
（3）运用可变颜色的彩色光带在同一个实验装置中改变光质。
3. 其他方面运用酵母菌的呼吸作用制备富含二氧化碳的清水。
三、实验原理利用光学溶解氧传感器检测植物光合作用产生氧气的速率。
氧气的产生速率代表植物光合作用强度。
四、实验教学目标（1）理性思维目标学生在不断地解决问题的过程中，解释光合作用的现象，探究光合作用的规律，并且能够说出影响光合作用的因素。
高中生物：能量之源 光与光合作用第3课时影响光合作用的因素和化能合成作用课件 人教版必修1
产物：_糖__类_____
3．自养生物和异养生物
类型 自养生物
异养生物
概念
能将__无__机__物__合成_有__机__物___ 的生物
只能利用环境中 _现__成__的__有__机__物_来维持自身生 命活动的生物
代表生物 光能自养生物：_绿__色__植__物_ 化能自养生物：硝___化__细__菌_
人、动物、真菌、大多数细 菌
判断题
1．光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与实验装置 的距离来调节光照强度。( √ )
2．探究实验中,小圆形叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生了CO2。 ( ×)
(5) 若 小 圆 形 叶 片 取 自 大 叶 脉 处 , 则 所 测 得 的 光 合 作 用 强 度 会 较 当 前 值 偏 ____低____。
[解析] (1)细胞内存在的气体排出,细胞间隙中充满水,因此细胞会沉入水 底。
(2)改变光源的距离,可调节光照强度的大小。 (3)探究光照强度对光合作用的影响,光照强度为自变量,其他条件为无关变 量,应保持一致且适宜。 (4)相同时间内,叶片浮起来的数量或全部叶片浮起时间可以用来判断光合速 率的大小,从而观察光照强度的影响。 (5)叶脉处叶绿体少,光合作用弱。
作用强度 ②N点时,植物体只进行呼吸作用；O点时,植物体的光合作用强度等
于呼吸作用强度 ③Q点时,光照强度不再是限制光合速率的因子,CO2浓度是限 制光合速率的主要因素 ④P点前,限制光合速率的主要因素是光照强度
A．①②
B．①③
C．③④
D．②④
[解析] M点,只进行呼吸作用；N点,光合作用强度等于呼吸作用强度；O 点,植物即进行光合作用也进行呼吸作用,且光合作用强度弱于呼吸作用强度；Q 点,CO2浓度是光合作用的限制因素,光照强度不是；P点前,限制光合作用的因素 是光照强度。
第5章 第4节 能量之源——光与光合作用
第5章第4节能量之源——光与光合作用一、教学目标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理解过程。
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、教学重点和难点1.教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用。
（2）光合作用的发现及研究历史。
（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
（4）影响光合作用强度的环境因素。
2.教学难点（1）光反应和暗反应的过程。
（2）探究影响光合作用强度的环境因素。
三、教具准备：多媒体课件、三棱镜、色素滤液等四、课时安排：3课时五、教学过程引入：出示万紫千红的植物图片引入教学，学生一般都有栽花种草的生活经验，鼓励学生交流种植经验，提出问题：1．为什么树叶是绿色的？2．从树苗长成大树的过程，有机物如何积累？3．哪些因素会影响植物的长大？师：在新课之前，大家对光合作用了解多少？生：吸收的是光能，绿色植物才能实行光合作用，光合作用的场所是叶绿体……师：要了解光合作用是怎么样的一个过程，首先我们先来回忆一下叶绿体的结构第一课时：师：叶绿体中的色素有哪些？色素有什么作用？提出问题：色素有什么作用？作出假设：（叶绿体是实行光合作用的场所，色素与光合作用相关，光合作用的过程需要光能）——假设：色素能捕获光合作用所需的光能设计实验：了解叶绿体中色素的种类和数量——1、绿叶中色素的提取和分离了解不同的色素对光能的捕获水平——2、色素对光的吸收实行实验：观察视频“绿叶中色素的提取和分离”——叶绿体中有四种色素：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b光的色散：可见光在三棱镜的色散作用下表现：红橙黄绿青靛紫；用注满叶绿素的玻璃板对白光实行隔滤，透过三棱镜，能够发现，红光部分明显暗淡，蓝紫光部分明显暗淡，说明——叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；用注满类胡萝卜素的玻璃板对白光实行隔滤，透过三棱镜，能够发现，蓝紫光部分明显暗淡，说明——类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；绿光基本不被绿叶中的色素吸收，被反射出来，所以叶片表现绿色师：根据不同色素对不同光吸收的特点，温室种植蔬菜时应该选择什么光源实行补充？ 生：红光、蓝紫光（主要选择吸收红光和蓝紫光）师：在温室或大棚的顶部应该选择什么颜色的塑料薄膜或玻璃？生：红色或蓝色（红色或蓝色的玻璃不吸收红光和蓝紫光，红光和蓝紫光能够透过玻璃提供给农作物的色素实行吸收） 第二课时：引入：了解了色素的作用是捕获光能，而我们现在知道绿色植物通过色素捕获光能是为了实行光合作用，但是在几百年前人们不知道光能和植物的生长有什么的联系，更不知道什么叫做光合作用，那么，科学家们是怎么样逐步理解光合作用的？师：在探索光合作用之前，人们已经知道植物要生长和土壤中的水相关————水，那么1771 普利斯特利 植物能够更新空气1779 英格豪斯 只有在光照下只有绿叶才能够更新空气1845 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来 1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉1880 恩格尔曼 氧由叶绿体释放出来。
5.4能量之源——光与光合作用(第4课时)
打孔器
小圆形叶片30片(大小相同，避开大的叶脉）
让叶片内部气体逸出
放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用
影响光合作用强度的因素
3）实验结果：
项目 烧杯
小圆形叶 加富含CO2
片
的清水
距离
叶片浮 光照强度
起数量
甲
10片
20 mL
5CM
强
多
乙
10片
20 mL
30CM
c. 无关变量： ①实验叶片：同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量… ②烧杯中清水：等量，有足够的CO2
影响光合作用强度的因素
一、外部因素（单因子变量）
2、 CO2
CO2补偿点
CO2饱和点
C释0a2
放
C C02浓度
影响光合作用强度的因素
一、外部因素（单因子变量）
2、 CO2
A点：进行光合作用所需最低C02浓度 A-B：在一定范围内，光合速率随着
有机物制造量
不 考 虑
CO2的固定量
呼
吸 作
CO2的消耗量
用 O2的产生量
有机物积累量 CO2的吸收量 CO2的减少量 O2的释放量
总
净
5.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与
呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是( )
影响光合作用强度的因素
任务1：（实验设计）探究光照强弱对光合作用强度
Ⅱ连续阴雨天：白天和晚上均降温
影响光合作用强度的因素 3、温度 昼夜温差比较大的地区为什么瓜果那么甜
白天温度高光合作用强，晚上温度低呼吸作用弱 一昼夜积累有机物就多
高中生物 第五章 第四节 能量之源 光与光合作用说课名师优质课件 新人教版必修1
合作用速率
作用强度的措施，并加以分析说 明
的环境因素
尝试探究环境因素对光合作用强 C
度的影响，学习科学研究的一般 方法
加拿大国家馆
展馆外部墙体上覆盖一种特殊温室绿叶植物
智利馆——一座新城的萌芽
馆顶铺满了绿色的植物
法国馆——感性城市
内有垂直的法式园林一直延伸到屋顶
初中教材中的光合作用概念：
绿色植物通过叶绿体，利用光能，用二氧化碳 和水为原料合成贮藏能量的有机物（主要是淀 粉）并释放氧气的过程。
光合作用原理在农业生产中的应用 ： 提高光合作用强度，增加农作物产量。
例如：控制光照的强弱和温度的高低， 适 当增加作物环境中二氧化碳的浓度等。
试试看：你能说出哈密地区的哈密瓜为什么 很甜吗？
本节课设计思路小结：
1.本节课从近3年高考试题中相关知识点出现的 频率及学生的得分情况分析，结合高考命题“ 起点高、落点低”和“题在书外，根在书内” 的特点，明确重、难点并通过学生主体参与和 教师的指导作用层层突破；充分体现了合作学 习策略
能量之源——光与光合作用
教学目标
1.知识目标： ▪ 掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光
反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的 区别与联系及光合作用的意义
▪尝试探究影响光合作用强度的环境因素 ▪ 说出光合作用原理的应用 ▪ 简述化能合成作用
2.能力目标： ▪ 通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应
质疑：
阴雨天植物是不是不能光合作用？ 光合作用全过程都需要光照吗？
高中教材中将光合作用区分为两个阶段：
光反应 暗反应
光合作用的过程及实质
场所: 类囊体薄膜
叶绿体基质
水的光解：
光反应
人教版生物必修1课件：第5章 第4节 第3课时 影响光合作用的因素和化能合成
[题组冲关]
1．下图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片
②应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物 低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。
(2)CO2浓度
①曲线分析： 图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的 CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 B和B′点都表示CO2饱和点。 ②应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施 农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。
解析： 沉入水底的叶片是由于细胞间隙的空气被抽取掉，所以哪 一个叶片最先产生大量的氧气，充入到细胞间隙中，哪一个叶片就 最先浮上来。由于自来水中含有CO2,25 ℃的温度较为适宜，光照 是光合作用的必需的条件，所以C选项所示的叶片最先浮起来。
3．光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是 ( A )
4．化能合成作用是指生物利用某些无机物氧化时 释放的化学能合成有机物的合成作用。
5．硝化细菌是进行化能合成作用的典型生物。
一、光合作用原理的应用 1．光合作用强度 (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)影响因素和衡量指标：[填图]
土壤中 水分的多少
光合作用强度影响因素空光温气照度中的的长C高短O低与2 的强浓弱度以及光的成分
4．植物的光合作用受温度(T)和光照强度(L)的影响。下图表明植 物在3种不同的光照强度下消耗CO2的情况。分析在－5～0 ℃ 和20～30 ℃温度范围内，光合作用的限制因素分别是 ( C )
5.4 能量之源——光与光合作用
。
②由于植物 的存在，使得蜡烛燃烧（小鼠存活呼吸）时间延长。 。
2、英格豪斯实验（1779年）
实验过程：重复进行普利斯特利实验500多次。
实验结论：证明普利斯特利实验只有在
光照 条件下才能成立。
3、萨克斯实验（1864年）
实验步骤： 将绿色植物（天竺葵）在黑暗中放置24小时。选择一片叶， 用遮光板从两面夹住部分叶片。将植物在光照条件下放置一段时间。将该 叶片取下，放在酒精中通过沸水浴处理一段时间。取出叶片，用清水漂洗 后，用碘蒸气熏蒸或滴加碘液。 ①实验中的自变量是什么？如何控制的？
四、光合作用的过程
光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O）+O2
场所： 叶绿体 条件： 光能 原料： 二氧化碳、水 产物： 糖类等有机物、氧气
光合作用过程根据是否需要光，可以分
为两个阶段：光反应阶段、暗反应阶段
光反应
1、H2O的光解：2H2O
4[H] + O2 酶 2、ATP的合成：ADP + Pi + 能量
能量之源——光与光合作用
一、叶绿体的结构
（与暗反应有关的酶） （基粒的类囊体薄膜上 有与光反应有关的酶）
绿叶呈现绿色 的原因？
二、捕获光能的色素
实验——绿叶中色素的提取和分离
实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液) 目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类 材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等 方法步骤： 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录 讨论： 1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？ 2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？
1642年，海尔蒙特实验
5.4 能量之源——光与光合作用
柳树增重 74.47
kg
2.5 Kg 土壤减少 0.06 kg
结论：水分是建造植物体的唯一原料
（2）1771年 普利斯特利实验
结论：植物可以更新空气
（3）1779年， 英格豪斯实验
A组 B组
结论：只有实绿验叶重在复光了照5下00才多能次更新空气
（4）1864年，萨克斯实验
阅读P.102第一自然段，思考并讨论： 1、本实验共有几个处理过程？
（1）光 通过影响光反应而影响光合作用 （2）CO2浓度 通过影响暗反应而影响光合作用速率 （3）温度 通过影响酶活性而影响光合速率速率 （4）必需元素 （5）水
这里有几个关键的生物量你要搞清楚
1、总光合作用 = 净光合作用 + 呼吸作用；
2、光合作用合成的有机物 = 积累的有机物 + 呼吸作用消耗
光合作用
CO2 + H2O 光
叶绿体
（CH2O） + O2
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用 光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有 机物，并且释放出氧气的过程。
二、捕获光能的色素和结构
【知识回顾】
1.光合作用的场所： 叶绿体
2.叶绿体的结构：
外膜、内膜、基粒、基质 类囊体膜上分布有进行光
4.分离绿叶中的色素
培养皿
棉
大
滤液细线
层析液
注意: 滤液细线不能触到层析液（防止色素溶解在层析液中） 烧杯要盖上培养皿、试管要塞上棉塞（层析液易挥发且有毒）
实验结果：
橙黄色 胡萝卜素 黄 色 叶黄素
类胡萝 卜素
(占1/4)
捕 获 光 能
的 蓝绿色 叶绿素a 叶绿素 色 黄绿色 叶绿素b (占3/4) 素