2019-2020年高中生物 課時(shí)21 光合作用的原理和應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1(I).doc
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2019-2020年高中生物 課時(shí)21 光合作用的原理和應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1(I) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．說出光合作用以及對它的認(rèn)識過程。 2．嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。 3．說出光合作用原理的應(yīng)用。 4．簡述化能合成作用。 【自主梳理】 1．光合作用的概念 (1)場所：綠色植物的__________中。 (2)能量轉(zhuǎn)化：__________轉(zhuǎn)化為儲存在有機(jī)物中的化學(xué)能。 (3)物質(zhì)轉(zhuǎn)化：__________和__________轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和__________。 2．光合作用的探究歷程(連線)： 科學(xué)家 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ①普利斯特利 ②英格豪斯 ③梅耶 ④薩克斯 ⑤魯賓和卡門 ⑥卡爾文 a.探明了碳在光合作用中轉(zhuǎn)化的途徑 b.光合作用有淀粉產(chǎn)生 c.只有光照下的綠葉才能更新空氣 d.光合作用中光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來 e.光合作用釋放的氧氣來自水 f.植物可以更新空氣 3．光合作用的過程：如圖所示。 (1)反應(yīng)過程： (2)反應(yīng)場所： Ⅰ._________，Ⅱ._________。 (3)化學(xué)反應(yīng)： a.Ⅰ中的化學(xué)反應(yīng) ①水的光解：水分解成_________。 ②atp的合成：在_________的作用下，_________形成atp。 b.Ⅱ中的化學(xué)反應(yīng) ①CO2的固定：CO2與_________結(jié)合形成兩個(gè)_________。 ②C3的還原：C3接受_______釋放的能量并被_______還原，形成_______和_______。 c.總化學(xué)反應(yīng)方程式：_____________________。 4．光合作用強(qiáng)度： (1)概念：植物在_____內(nèi)通過光合作用制造_____的數(shù)量。 (2)表示方法：一定時(shí)間內(nèi)_____或_____的數(shù)量來定量地表示。 5．影響光合作用的因素及實(shí)驗(yàn)探究： 6．化能合成作用的概念：生物體利用體外環(huán)境中的_________能量來制造有機(jī)物的合成作用。 7．完成硝化細(xì)菌的化能合成作用過程。 【預(yù)習(xí)小測】 1．判斷正誤：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和H2O。 2．判斷正誤：破壞葉綠體外膜后，不能產(chǎn)生O2。 3．判斷正誤：在離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、[H]和CO2后， 可完成暗反應(yīng)。 4．判斷正誤：光照下葉綠體中的ATP主要是由光合作用合成的糖經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的。 5．判斷正誤：植物體自身的遺傳特性可以影響光合速率。 6．判斷正誤：暗反應(yīng)必須在無光條件下進(jìn)行。 知識拓展 探究案 【探究一光合作用的過程】 (1)光反應(yīng)階段： ①在下圖中用線段和箭頭標(biāo)出光反應(yīng)的物質(zhì)和能量變化。 ②根據(jù)標(biāo)出的過程總結(jié)光反應(yīng)的條件和產(chǎn)物。 (2)暗反應(yīng)階段： ①請接著在上圖中標(biāo)出暗反應(yīng)中CO2的固定和C3的還原過程。 ②若用14C標(biāo)記CO2中的C，則能在光合作用的哪些物質(zhì)中檢測到放射性？ (3)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系： ①若暗反應(yīng)停止，光反應(yīng)能否持續(xù)進(jìn)行？ ②描述光合作用過程中[H]、ATP、ADP的運(yùn)動方向。 ③總結(jié)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系。 【典例精析】 如圖所示，圖甲為光合作用部分過程的圖解，圖乙表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的C5和C3在細(xì)胞內(nèi)的含量變化。請據(jù)圖回答問題。 (1)圖甲中A表示的物質(zhì)是__________，它是由____________________產(chǎn)生的，其作用主要是__________。 (2)圖甲中ATP的合成所需的能量最終來自于__________。若用放射性同位素14C標(biāo)記CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是__________。 (3)圖乙中曲線a表示的化合物是__________，在無光照時(shí)，其含量上升的原因是______________________________。 (4)圖乙中曲線b表示的化合物是__________，在無光照時(shí)，其含量下降的原因是__________________________________________________。 【變式訓(xùn)練】 下圖為某綠色植物光合作用和有氧呼吸的主要生理過程，請據(jù)圖回答問題([ ]內(nèi)填序號)。 (1)圖中A表示的生理過程為______________，具體部位是______________。 (2)圖中B表示的生理過程為______________，形成兩個(gè)C3的過程叫作______________。 (3)①②過程進(jìn)行的場所分別是______________、______________。 (4)在①②③過程中，產(chǎn)生ATP最多的是 ____________。 【探究二光合作用速率的影響因素】 2．光照強(qiáng)度對光合作用速率影響的分析，如圖所示： A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行_________，CO2釋放量表示此時(shí)的_________。 AB段：光照強(qiáng)度增大，光合作用逐漸_________，CO2的釋放量逐漸減少(有一部分用于光合作用)，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度_________光合作用強(qiáng)度。 B點(diǎn)：_________點(diǎn)，此時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用。 BC段：隨著光照強(qiáng)度不斷增大，光合作用不斷_________，在C點(diǎn)時(shí)_________，C點(diǎn)對應(yīng)的光照強(qiáng)度稱為_________。 3．CO2濃度對光合作用速率影響的分析，如圖所示： 上圖所示的光合速率為___________光合速率；A點(diǎn)為___________，此時(shí)___________速率等于___________速率。 【典例精析】 夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是 A.甲植株在A點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用 B.乙植株在E點(diǎn)有機(jī)物積累量最多 C.曲線BC段和DE段下降的原因相同 D.兩曲線BD段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉 【變式訓(xùn)練】 以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 A.光照相同時(shí)間，35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 C時(shí)相等 B.光照相同時(shí)間，在20 C條件下植物積累的有機(jī)物的量與25 C時(shí)相等 C.溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少 D.兩條曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等 【隨堂自測】 1．下列關(guān)于光合作用探究歷程的敘述，不正確的是 A.薩克斯讓葉片在暗處放置幾小時(shí)，然后一半遮光、一半曝光，并用碘蒸氣處理，得出光合作用需要光照才能進(jìn)行 B.恩格爾曼以好氧細(xì)菌和水綿為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 得出氧氣是由葉綠體釋放出來的 C.梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，指出植物在進(jìn)行光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來 D.魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法，證明光合作用釋放的氧氣來自水 2．下列關(guān)于光合作用的敘述，正確的是 A.光反應(yīng)在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行 B.光反應(yīng)需要光，不需要酶，暗反應(yīng)不需要光，需要多種酶 C.對植物突然停止光照，暗反應(yīng)也馬上停止 D.光反應(yīng)分解水生成O2，暗反應(yīng)消耗O2氧化C5 3．如圖表示的是在CO2體積分?jǐn)?shù)為1%和0.03%兩種情況下，某農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。據(jù)圖分析，限制Q點(diǎn)的光合作用強(qiáng)度的因素是：①CO2體積分?jǐn)?shù) ②光照強(qiáng)度 A.① B.② C.①② D.與①和②無關(guān) 4．冬天利用溫室進(jìn)行蔬菜種植可以提高經(jīng)濟(jì)效益，但需要調(diào)節(jié)好溫室的光照、濕度、氣體和溫度，以提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。下列措施及方法不正確的是 A.適當(dāng)增加光照，以補(bǔ)充冬季陽光不足 B.向溫室內(nèi)定期補(bǔ)充二氧化碳?xì)怏w，以增大光合作用強(qiáng)度 C.由于溫室內(nèi)外溫差大，在溫室薄膜上結(jié)成一層水膜，要及時(shí)擦干，以防透光率降低 D.增加溫室中氧氣的含量，促進(jìn)細(xì)胞呼吸釋放更多的能量，從而增大光合作用的強(qiáng)度 5．下圖為光合作用的過程圖解，請回答下列問題。 (1)寫出圖中各標(biāo)號所代表的物質(zhì)：①___________，④___________，⑦_(dá)__________。 (2)葉綠體中色素吸收的光能，有兩方面用途：______________________和___________。 (3)C3的兩個(gè)去向是形成___________和___________。 (4)CO2中的C的轉(zhuǎn)移途徑：CO2→___________→___________。 6．下圖中①?⑤表示植物體葉肉細(xì)胞中與[H]的來源和去向相關(guān)的生理過程，依次發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中的是 A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.②④⑤ 7．生長于較弱陽光下的植物，當(dāng)提高CO2濃度時(shí)，光合速率并未加快。對這一現(xiàn)象最可能的解釋是 A.細(xì)胞呼吸受阻影響光合作用 B.C3還原的還原劑和ATP不足 C.暗反應(yīng)過程所需的酶在弱光條件下活性低 D.細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大，大量消耗光合作用產(chǎn)物 8．將面積相等的兩種植物的葉片甲、乙分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照， 下列有關(guān)說法正確的是 A.甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度一定相同 B.甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度都將逐漸下降 C.若實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲葉片的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度一定比乙低 D.若實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲固定CO2的能力較乙低 9．下圖表示大棚載培的植物在環(huán)境因素發(fā)生改變時(shí)，葉綠體內(nèi)C3和C5含量的變化情況。下列選項(xiàng)中最可能導(dǎo)致這種變化的環(huán)境因素是 A.給植物增施氮肥和鎂肥 B.大棚載培的植物通過增施農(nóng)家肥料補(bǔ)充CO2 C.給植物補(bǔ)充適宜強(qiáng)度的人工光照 D.夜間適當(dāng)降低植物的環(huán)境溫度 10．下圖是植物的光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系圖，選項(xiàng)中能夠反映A點(diǎn)時(shí)的生理過程及量變關(guān)系的是 11．下圖中曲線a表示黃豆光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在B點(diǎn)時(shí)改變某條件，曲線變?yōu)閎。下列分析合理的是 A.與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)葉綠體中的C3含量較低 B.在B點(diǎn)時(shí)，升高溫度會導(dǎo)致曲線由a變?yōu)閎 C.制約A點(diǎn)光合作用速率的因素主要是葉綠體中色素的含量 D.制約C點(diǎn)光合作用速率的因素可能是CO2濃度 12．為證實(shí)葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝片需要給予一定條件，這些條件是 A.光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCO3稀溶液 B.光照、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液 C.黑暗、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCO3稀溶液 D.黑暗、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液 13．某學(xué)校研究小組利用葉面積相等的甲、乙兩種植物的葉片分別進(jìn)行了以下兩組實(shí)驗(yàn)(假設(shè)兩組實(shí)驗(yàn)在相同且適宜的溫度下進(jìn)行，且忽略光照對細(xì)胞呼吸的影響)。 實(shí)驗(yàn)一將甲、乙兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測量儀每隔5 min測定一次小室中的CO2濃度，結(jié)果如下圖中I所示。 實(shí)驗(yàn)二給予不同強(qiáng)度的光照，測量甲、乙兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量，結(jié)果如圖II所示。 請據(jù)圖分析回答問題。 (1)固定CO2能力較強(qiáng)的植物是________。 (2)當(dāng)實(shí)驗(yàn)一從開始經(jīng)過10 min時(shí)，甲植物通過光合作用制造的有機(jī)物總量比乙植物_______，原因是________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)一中，若在第5 min時(shí)，光照強(qiáng)度突然降低，甲植物的C3含量在短時(shí)間內(nèi)將________。實(shí)驗(yàn)二中，若給予的光照強(qiáng)度為X 1x(A下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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