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2019-2020年高中生物 第二節(jié) 光合作用學(xué)案 蘇教版必修1 [課前導(dǎo)學(xué)] （一）光合作用發(fā)現(xiàn)史 1．1648年，范海爾蒙特用定量的方法研究認(rèn)為：植物生長所需養(yǎng)料主要來自于 ，而不是 。 2．1771年，普利斯特萊得知植物生長需要吸收 ，同時釋放出 。 3．1779年，揚(yáng)英根豪斯認(rèn)為植物需要 才能制造出O2。 4．1864年，薩克斯采用 檢測淀粉的方法，確定葉片在 下能產(chǎn)生淀粉。 5．1940年，魯賓和卡門運(yùn)用 ，證明了光合作用釋放的O2和糖類中的氫均來自 。 6．1948年卡爾文用 標(biāo)記CO2進(jìn)行示蹤，發(fā)現(xiàn)CO2用于合成 等有機(jī)物 （二）、光合色素與光能的捕獲 1、提取和分離葉綠體中的色素 （1）原理：葉綠體中的色素能溶解于有機(jī)溶劑（如丙酮、無水乙醇等）。葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。 （2）方法步驟： ①提取綠葉中色素：稱取菠菜葉2g→剪碎置于研缽→放入少許_______和_______→加入5mL______→迅速研磨→過濾→收集濾液（試管口用______塞嚴(yán)） ②制備濾紙條： ③畫濾液細(xì)線： ④分離色素：濾紙條輕輕插入盛有層析液的小燒杯中，濾液細(xì)線不能觸及到 ，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。 （3）結(jié)果分析： （4）注意： l 丙酮的用途是____________________，層析液的的用途是_____________ _____； l 石英砂的作用是___________ ___；碳酸鈣的作用是_________________ _________； l 濾紙條上的細(xì)線，要求畫 ；層析裝置要加蓋的原因是 l 層析液不能沒及濾液細(xì)線原因是____________________________； 2、光合色素 (1) 呈藍(lán)綠色，元素組成為C、H、O、N、Mg。 (2)葉綠素b呈 ，元素組成為C、H、O、N、Mg。 (3)胡蘿卜素呈 ，元素組成為C、H (4)葉黃素呈 ，元素組成為C、H、O。 3、光能的捕獲 (1)光合作用主要色素是 _____ (2) 葉綠素主要吸收和利用 。 (3)胡蘿卜素和葉黃素主要吸收 ，還有保護(hù) ___ 免受 的作用。 [質(zhì)疑討論] 葉片呈現(xiàn)綠色是因為吸收了綠光嗎？為什么？ （三）、光合作用的過程 1．：根據(jù)反應(yīng)過程是否需要 ，將光合作用劃分為 和 兩個階段。 2．光反應(yīng) (1)場所：葉綠體的 (2)對光的需求：必須 。 (3)葉綠素等色素的作用： 、 和 光能。 (4)物質(zhì)變化 ①水分子分解成 和 。 ② 直接以分子形式釋放出去, 則轉(zhuǎn)變成高能態(tài)的 用于暗反應(yīng)。 ③在酶的催化下，捕獲的光能還用于合成 等。 (5)能量變化 ①變化實質(zhì)： 轉(zhuǎn)化為 。 ②儲存方式： 和高能態(tài)的 中，均用于 。 3．暗反應(yīng) (1)場所： 中。 (2)對光的需求： 均可。 (3)物質(zhì)變化 ①1分子CO2+1分子 2分子 。 ② _五碳化合物+ 等。 (4)能量變化：將 轉(zhuǎn)變成 等有機(jī)物中的 。 4．光合作用的概念 (1)場所：綠色植物的 。 (2)物質(zhì)變化：將 合成為 并釋放出 。 (3)能量變化：將 轉(zhuǎn)變成 儲存在 和其他 中。 5．總反應(yīng)式： 。 （四）、影響光合作用的因素及應(yīng)用 1．影響因素：主要包括 、 、 和光合作用必需的營養(yǎng)元素。 2．光合作用的應(yīng)用 提高光能利用率的途徑：延長 ，增加 和增強(qiáng)光合作用效率等。 采取的措施一般為： (1)大田中： 、 等。 (2)大棚中：適當(dāng)延長 、提高 _______ 等。 (3)適當(dāng)補(bǔ)充適宜濃度的營養(yǎng)元素，如施用含N、P、K等元素的肥料。 [質(zhì)疑討論] 植物細(xì)胞一定能進(jìn)行光合作用嗎？進(jìn)行光合作用的細(xì)胞一定含有葉綠體嗎？ [反饋矯正] 1．一棵重8 kg的植物栽在水分、空氣、溫度、光照均適宜的環(huán)境中，一個月后重達(dá)20 kg，增加的重量來自 ( ) A．光照 B．空氣 C．水分 D．水分和空氣 2．在“提取和分離葉綠體的色素”的實驗中，在濾紙條上的四條色素帶從上到下依次是 ( ) A．胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b B．葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b C．葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素 D．胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b、葉黃素 3.光合作用的實質(zhì)是 ( ) A．把CO2轉(zhuǎn)變成ATP B．產(chǎn)生化學(xué)能，貯藏在ATP中 C．把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，貯藏在ATP D．無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 4．光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是（ ） A．H2O、CO2、ADP B．H2O、CO2、ATP C．CO2、[H]、ATP D．[H]、H2O、ADP 5．下列關(guān)于光合作用的敘述中，正確的是 A．光反應(yīng)不需要酶，暗反應(yīng)需要多種酶 B．光反應(yīng)消耗ATP，暗反應(yīng)形成ATP C．光反應(yīng)固定CO2，暗反應(yīng)還原CO2 D．光反應(yīng)消耗水，暗反應(yīng)消耗ATP 6光合作用過程中，能量流動的大致過程是 ( ) A．葉綠素→ADP→CO2→有機(jī)物 B．光→ADP→葉綠素→有機(jī)物 C．光→葉綠素→CO2→有機(jī)物 D．光→葉綠素→ATP→有機(jī)物 7．光合作用的產(chǎn)物中，氧氣、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氫、葡萄糖中的氧依次來自于 ( ) ①二氧化碳 ②氣孔直接吸收 ③水的分解 ④葉綠素的分解 A．①②④③ B．③①②④ C．③①③① D．①③①③ 8．圖關(guān)于“提取和分離葉綠體中的色素”實驗：如圖是某同學(xué)分離葉綠體中色素的實驗裝置及其結(jié)果。請指出其中的錯誤。 (1) ；(2) ； (3) ；(4) 。 9是光合作用過程的圖解，請據(jù)圖回答： (1)圖中能吸收光能和轉(zhuǎn)變光能的A物質(zhì)是 。 (2)圖中B是 ，C是 。它被傳遞到葉綠體的 部位，用于 ，最終形成 。 (3)圖中D是在有關(guān)酶催化下，利用 ，將 與 結(jié)合形成的。 (4)圖中E是(寫中文) ，它是由1分子 和 分子 結(jié)合而成，含 個高能磷酸鍵。 (5)圖中F叫 ，它是由CO2和 結(jié)合后形成的，從而使化學(xué)性質(zhì)不活潑的CO2能夠直接參與化學(xué)反應(yīng)。 (6)H代表 ，I代表 。 (7)由F到G叫 ，由G到F叫 。 (8)確切地說，J代表 。 10．圖為夏季晴朗白天某植物葉片光合作用強(qiáng)度的變化曲線圖，請觀察后回答： (1)曲線AB段表明光合作用強(qiáng)度隨光照增強(qiáng) 。 (2)對于C光合作用強(qiáng)度減弱的解釋是：由于中午 過高， 作用過大，葉片的氣孔關(guān)閉，使光合作用原料之一的 供應(yīng)大量減少，以致 反應(yīng)階段植物體內(nèi)的五碳化合物不能與之結(jié)合，使得 形成大為減少。 (3)DE段光合作用強(qiáng)度下降的原因是 以致光合作用 反應(yīng)減弱， 和 減少，因而影響 反應(yīng)的進(jìn)行。 (4)如用14CO2示蹤，在光合作用過程中，14C在下列分子中的轉(zhuǎn)移途徑是( ) A．14CO2一葉綠素一ADP B．14CO2一NADP+一糖類 C．14CO2一三碳化合物一糖類 D．14CO2一葉綠素一ATP