5.4能量之源——光與光合作用
教師演示相關(guān)實驗讓學(xué)生得知：葉綠素a和葉綠素b吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，并結(jié)合p99吸收光譜圖講解。1817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素，但當(dāng)時并不清楚葉綠素分布于何處？1865年德國植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個細(xì)胞中，而是集中在一個個更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)結(jié)合p99圖示講解葉綠體的結(jié)構(gòu)，教師歸納： [資料分析]葉綠體的功能。結(jié)合p100 恩格爾曼的實驗討論下列問題；1、恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么？2、恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處？三、總結(jié)重點總結(jié)捕獲光能的色素有哪些，葉綠體的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)上有哪些特點適用于進(jìn)行光合作用。四、作業(yè)布置p100練習(xí)五、板書設(shè)計第4節(jié)能量之源——光與光合作用一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、捕獲光能的色素
2、葉綠體的結(jié)構(gòu) 1、分布 2、形態(tài)
4、功能第2課時 導(dǎo)言：我們知道，光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。人們得出這一認(rèn)識經(jīng)歷了漫長的探索歷程。讓我們重溫一下這段歷程吧！一、光合作用的探究歷程 教師列表呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生討論回答問題。 年代 科學(xué)家 實驗 結(jié)論 思考 1771年 英國的普利斯特利 將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠也不易窒息而亡。 結(jié)論？ 為什么有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？ 1779后 荷蘭的英格豪斯 將普利斯特利所做的實驗裝置分別放在光下和黑暗中做 結(jié)論？ 與前人相比，實驗做了什么改進(jìn)？ 1845年 德國的梅耶 結(jié)論？ 梅耶得出結(jié)論的依據(jù)是什么？ 1864年 德國的薩克斯 結(jié)論？ 1、為什么要把綠葉先在暗處放置幾小時？2、誰是實驗組，誰是對照組？ 1880年 美國的恩格爾曼 上一節(jié)課已講 1939年 美國的魯賓和卡門 采用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記h2o和co2，進(jìn)行兩組光合作用的實驗。第一組向綠色植物提供h218o和co2；第二組提供h2o和c18o2。 結(jié)論？ 二位科學(xué)家采用了什么研究手段？ 20世紀(jì)40年代 美國的卡爾文 用14c標(biāo)記14co2，供小球藻進(jìn)行光合作用。 討論：1、從人類對光合作用探究歷程來看，生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)有什么聯(lián)系？與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么聯(lián)系？2、人類對光合作用的探究過程，你還有哪些感悟？二、光合作用的過程。教師結(jié)合p103圖講解。光合作用總反應(yīng)式：co2＋h2o→（ch2o）＋o2 光反應(yīng)階段 暗反應(yīng)階段 部位 類囊體的薄膜上 葉綠體的基質(zhì)中 條件 光、色素、水、酶 [h]、atp、co2、酶 物質(zhì)變化 ①水的光解：2h2o→4[h]＋o2 ②atp的形成：adp＋pi＋能量atp ①co2的固定：co2＋c52c3 ②2c3 (ch2o)＋c5＋h2o 能量變化 光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲存在atp中 atp中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能儲存在各類有機(jī)物中。 聯(lián)系 ①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[h]、atp，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供adp和pi。②光反應(yīng)與暗反應(yīng)是光合作用全過程的兩個階段。既有區(qū)別又有聯(lián)系，是缺一不可的整體。 三、總結(jié) 人類認(rèn)識光合作用的歷程和光合作用的過程。四、布置作業(yè) p106 練習(xí)五、板書設(shè)計二、光合作用的原理和應(yīng)用一、光合作用的探究過程 1、普利斯特利的實驗 2、英格豪斯的實驗 3、梅耶的實驗 4、薩克斯的實驗 5、魯賓和卡門的實驗 6、卡爾文的實驗二、光合作用的過程 1、總反應(yīng)式 2、過程 3、實質(zhì)第3課時 導(dǎo)言：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了光合作用的具體過程。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上為了增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，可采用提高光合作用的強(qiáng)度的措施。那么哪些環(huán)境因素能影響光合作用的強(qiáng)度呢？先讓我們來做個實驗。 一、光合作用原理的應(yīng)用。 教師指導(dǎo)學(xué)生完成p104——105的實驗。 因素 對光合使用的影響 在生產(chǎn)上的應(yīng)用 光 1、光照強(qiáng)度：光合作用隨光照強(qiáng)度的變化而變化。光照弱時光合作用減慢，光照逐步增強(qiáng)時光合作用隨之加快，但是光照增強(qiáng)到一定程度，光合作用速度不再增加。 2、光質(zhì)不同影響光合速率，白光為復(fù)色光，光合作用能力最強(qiáng)。單色光中紅光作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差。 3、日變化，光合速率在一天中有變化，一般與太陽輻射進(jìn)程相符。 1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。 2、延長光合作用時間。 3、增加光合作用面積——合理密植。 4、對溫室大棚用無色透明玻璃。 5、若要降低光合作用則用有色玻璃，如用紅色玻璃，則透紅光吸收其他波長的光，光合能力較白光弱，但較其他單色光強(qiáng)。 溫度 光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)是酶促反應(yīng)，溫度直接影響酶的活性，從而影響光合速率。溫度過高，還會影響植物葉片氣孔開度，影響co2供應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，從而影響光合速率。 1、適時播種。 2、溫室栽培植物時，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。 3、植物“午休”現(xiàn)象的原因之一。 二氧化碳濃度 二氧化碳是光合作用的原料之一。環(huán)境中二氧化碳濃度的高低明顯影響光合速率。在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率是隨co2濃度增加而增加，但到達(dá)一定程度時再增加co2濃度，光合速率不再增加。 溫室栽培植物時適當(dāng)提高室內(nèi)co2的濃度，如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥。 礦質(zhì)元素 礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。n、mg、fe、mn、cu、p、cl產(chǎn)生直接影響（n影響酶的含量，n、mg、fe、mn影響葉綠素的組成或生物合成）。k、p、b對光合作用產(chǎn)生間接影響。 合理施肥 水 水分是光合作用原料之一，缺少時光合速率下降。 合理灌溉 二、化能合成作用學(xué)生閱讀p105回答：1、什么是自養(yǎng)生物？什么是異養(yǎng)生物？2、自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別是什么？3、自養(yǎng)生物有哪些類型？它們的主要區(qū)別是什么？ 教師歸納：自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但是能利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用，如硝化細(xì)菌。 2nh3＋3o2→2hno2＋2h2o＋能量 2hno2＋o2→2hno3＋能量 6co2＋6h2o→c6h12o6＋6o2三、總結(jié) 重點小結(jié)光合作用受哪些外界因素的影響及化能合成作用。四、作業(yè)布置 p106 練習(xí)二五、板書設(shè)計一、光合作用原理的應(yīng)用1、提高光合作用強(qiáng)度的措施2、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響二、化學(xué)合成作用 1、自養(yǎng)生物、異養(yǎng)生物概念、區(qū)別2、化能合成作用概念、與光合作用的區(qū)別