4.4.2 光合作用的过程及原理的应用（导学案）-2020-2021学年上学期高一生物同步精品课堂（新教材北师大版必修1）（含答案）

4.4.2 光合作用的过程及原理的应用 一、教学目标： 学习目标： 1.分析光合作用的过程，比较光反应和暗反应。 2.分析影响光合作用的环境因素。 3.举例说明光合作用原理的实践应用。 核心素养： 1.科学思维：分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系。 2.科学探究：根据实验目的，设计实验探究光合作用的影响因素，会分析相关的实验装置。 3.社会责任：能够根据光合作用原理指导生产实践。 【预习案】 1.光合作用释放的氧气来自 。 2.光合作用发生的部位是 。 3.光反应为暗反应提供的物质是 和 。 4.光合作用的总反应式 。 5.光合作用的探究历程 ①光合作用的原料有_____，产物是_____，场所是_____，条件是_____。 ②有关科学家的经典实验： 1）18世纪中叶认为植物体内全部营养物质，都是从_____中获得； 2）英国普利斯特利的实验：蜡烛和小白鼠分别与绿色植物在一起的实验证明植物可以_____； 3）德国萨克斯的实验：暗处处理几小时的绿叶一半曝光一半遮阴，然后用碘液处理，结果_____，说明了_____； 4)美国恩格尔曼证明叶绿体被光照时释放O2，证明了植物光合作用的场所是_____；5)美国鲁宾、卡门证明光合作用的氧气全部来自水，所用的实验方法_____。 ③光合作用的过程：分_____两个阶段。光反应阶段：场所是_____。过程是叶绿体中的色素，吸收_____，一是将水 分解成氧和_____，氧以分子形式释放出去， _____作为活泼的还原剂。二是在有关酶的作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成_____，光能就转化为储藏在ATP中的_____。光反应阶段必须在光下才能进行。暗反应阶段：场所是_____。过程：绿叶通过气孔吸收的CO2先与植物体内的_____结合，这个过程叫做_____。其次，在有关酶的作用下，一些C3接受ATP提供的_____并且被_____还原，经过一系列复杂的变化，形成_____，此过程叫做C3的还原。另一些C3又形成_____。 【答案】1.水 2.叶绿体 3.ATP和［H］ 4.CO2+H2O→C6H12O6+O2 5. 1)水 二氧化碳 有机物 氧气 叶绿体 光 2)土壤 更新空气 曝光部分显蓝色 光合作用需要光 叶绿体 同位素标记 3)光反应和暗反应 叶绿体基粒 光能 还原剂氢 氢 ATP 活跃的化学能 叶绿体基质 五碳 二氧化碳的固定 能量 氢 有机物 五碳 【探究案】 探究一：光合作用的过程 (1)Ⅰ是 阶段 ①场所：在 上进行。 ②条件：必须有 、叶绿体中的 和酶。 ③过程 a.水的光解：2H2O4 ＋ ； b.ATP的生成：ADP＋Pi 。 ④能量转变：光能一部分转变为 中活跃的化学能；一部分储存在 中。 (2) Ⅱ是 阶段 ①场所：在 中进行。 ②条件：有光无光均可，需要多种 参与。 ③过程 a.CO2的固定：CO2＋ ； b.C3的还原： ＋NADPH ＋C5。 ④能量转变： 中活跃的化学能和 中部分能量→ 中稳定的化学能。 (3)图中 ① ；② ；③ ；④ ；⑤ ；⑥ ；⑦ 。 【答案】(1) 光反应 ①叶绿体类囊体的薄膜 ② 光 色素 ③NADPH O2 ATP ④ATP NADPH (2)暗反应 ①叶绿体基质 ②酶 ③ C5 2C3 2C3 (CH2O) ④ ATP NADPH (CH2O) (3) ①叶绿体中的色素 ②O2；③NADPH；④ATP；⑤2C3；⑥CO2；⑦(CH2O) 探究二：影响光合作用因素的曲线分析 1．光照强度 (1)原理：光照强度通过影响植物的 反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速度 ，产生的 增多，使暗反应中 加快，从而使光合作用产物增加。 (2)曲线分析 ①A点：光照强度为 ，只进行 。 ②AB段：随光照强度增强，光合作用强度逐渐 ，CO2释放量逐渐 。 ③B点：为 ，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即 等于 。 ④BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断 ，到C点后 。 ⑤D点：为 ，限制D点以后光合作用强度不再增加的内部因素是：光合色素含量、 的数量和活性；外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。 ( ... ...