5.4 第2课时 光合作用的原理和应用-2023-2024学年高中生物必修一同步课件（人教版2019）

俗话说，万物生长靠太阳。太阳是地球上最重要的能 量来源。它普照大地，使地球生机勃勃，万物繁盛。 那植物是如何利用光能的呢？ 课前导入 小贝文化 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化 第2课时光合作用的原理和应用 小贝文化 1. 分析光合作用的光反应和暗反应的过程及二者关系，提高概括归纳的能力。 2. 通过探究影响光合作用强度的环境因素，进一步学会设计实验，分析实验结果，形成科学探究能力。 3. 通过构建与分析“温度，CO2浓度，光照强度”影响光合作用强度的曲线模型，发展科学思维。 4. 举例说明光合作用原理的实践应用，利用原理指导生产实践，认同科学技术的重要价值。 学习目标 小贝文化 3 1.教学重点： （1）光合作用的光反应和暗反应的过程与联系。 （2）影响光合作用的环境因素。 2.教学难点： （1）光反应和暗反应的过程与联系。 （2）领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中。 教学重难点 小贝文化 4 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着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 CO2+ H2O (CH2O)+ O2 光能 叶绿体 回顾： 光合作用的概念及反应式 回顾 小贝文化 01 一、光合作用的原理 小贝文化 （1）19世纪末，科学界普遍认为： （2）1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，且甲醛不能通过光合作用转化为糖。 1.探索光合作用原理的部分实验 + H2O CO2 O C O2 甲醛 缩合 糖 光合作用的原理 小贝文化 （3）1937年，英国植物学家希尔发现： 离体叶绿体悬浮液（有H2O，无CO2） 铁盐或其他氧化剂 O2 思考讨论： 像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应。 ①希尔实验说明了什么？ ②能否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自于水？ ③能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 光合作用的原理 小贝文化 C18O2 CO2 H2O H218O 光照下的 球藻悬液 O2 18O2 A B 同位素18O标记H2O和CO2 H2 18O和C18O2 （4）1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法探究了光合作用中氧气的来源。 思考讨论： 你能得到什么结论？ 光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于H2O，而并不来源于CO2。 光合作用的原理 小贝文化 （5）美国科学家阿尔农 1954年发现：光照条件下，叶绿体可合成ATP。 1957年发现：这一过程总是与水的光解相伴随。 叶绿体模式图 思考讨论： 尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 光合作用的原理 小贝文化 综合上述资料，你能得到什么结论？ 光合作用释放的氧气中的氧元素来自水 氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应而是分阶段进行的。 光合作用的原理 小贝文化 光反应 暗反应（碳反应） 反应过程是否需要光能 2.光合作用的过程 思考： （1）光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ （2） 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光才能进行 有光无光均可进行 光合作用的原理 小贝文化 叶绿体类囊体薄膜上 酶 Pi ＋ADP ATP 供暗反应使用 NADP+ H+ H2O O2 NADPH 光能 能量转化:光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。 光反应阶段 光合作用的原理 小贝文化 暗反应阶段 C5 CO2 2C3 (CH2O) ATP NADPH ADP+Pi NADP+ 暗反应 叶绿体基质 能量转化: ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。 光合作用的原理 小贝文化 思考•讨论 光反应 暗反应 所需条件 光，色素，水，酶 CO2，酶 进行场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 物质变化 水光解为O2和H+；ATP和NADPH的合成 CO2的固定； C3的还原； ATP和NADPH的分解 能量转化 光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能 光反应和暗反应有什么区别，请完成下列表格 光合作用的原理 小贝文化 总结概括： 观看动画，尝试描述光合作用的过程 光合作用的原理 小贝文化 思考•讨论 光反应和暗反应在物质变化和能量转化方面存在什么联系？ 叶绿体中的色素 H2O ①水的光解 O2 H+ ADP+Pi 酶 ATP C5 光反应 2C3 ①固定 供氢 酶 酶 供能 ②还原 (CH2O) [糖类] 多种酶 暗反应 光能 CO2 能量转化: 光能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 光合作用的原理 小贝文化 拓展： （1）光合作用的实质是什么？ 物质变化：把简单的无机物转变为复杂的有机物；