5.4 光合作用和能量转化（第3课时）-2023-2024学年高一生物名师精选备课备件（人教版2019必修1）

5.4 光合作用与能量转化 二、 光合作用的原理和应用（课时3） 光能 叶绿体中的色素 2C3 CO2 固 定 C5 多种酶 参加催化 (CH2O) 还 原 H2O O2 水 在 光 下 分 解 ADP+Pi ATP （气孔） NADP+ NADPH H+ 旧知回顾：光合作用的场所、过程（物质变化/能量转化） 光反应 暗反应 酶 酶 供氢 供能 供能 类囊体薄膜 叶绿体基质 场所： 能量变化： 物质变化： 光能 ATP、NADPH中活跃化学能 有机物中稳定化学能 第4节 光合作用的原理和应用（课时4） 1.结合光合作用过程分析影响光合作用强度的内部因素、环境/外部因素 2.分析各环境因素对光合作用强度的影响情况及在生活、生产中的应用 3.设计实验探究光照强度对光合作用强度的影响 本节目标 影响光合作用强度的因素及应用 内部因素： 外部因素： 环境因素 色素的数量、酶的数量、酶的活性 光照： 光照强度★ 光质 光照时间 水 CO2的供应★ 土壤中N、Mg等矿质元素 温度★ 影响酶活性 、叶龄、叶面积指数、植物种类等 结合光合作用过程思考影响光合作用的内、外因素分别有哪些？ P105最后一段 探究.实践 探究环境因素对光合作用强度的影响 阅读P105页探究实践参考案例“探究光照强度对光合作用强度的影响”，思考讨论以下问题（2min)： 1.本实验的自变量是？如何控制？ 2.本实验的因变量是？如何表示？如何检测（检测指标是）？ 3.本实验的无关变量有（举2—3例）？如何控制？ 4.完善本实验的原理： 叶片中含有空气，在水中 . 抽气 叶片 . 不同光照强度下进行光合作用 产生氧气 细胞间充满氧气，叶片 . 检测 . 或者 . 反映氧气产生情况 反映光合作用强度 探究.实践 探究光照强度对光合作用强度的影响 问题1：本实验的自变量是？如何控制？ 光照强弱 调节小烧杯与光源的距离 组1 组2 组3 什么作用？ 吸收热量，排除温度变化对实验结果的干扰 强光 中等光 弱光 或用不同瓦数的灯 还有其他控制方法吗？ 探究.实践 探究光照强度对光合作用强度的影响 问题2：本实验的因变量是？如何表示？如何检测（检测指标是）？ 光合作用强度/速率 表示方法 单位时间内反应物消耗量或产物生成量表示 单位时间内CO2的消耗/固定量或有机物的产生量或O2的产生量 检测方法 相同时间圆形小叶片浮起的数量 或全部圆形小叶片浮起所需要的时间 探究.实践 探究光照强度对光合作用强度的影响 问题3：本实验的无关变量有（举2—3例）？如何控制？ 温度 CO2的浓度 光照时间 圆形小叶片的大小和数量 . . . 保持相同且适宜 探究.实践 探究光照强度对光合作用强度的影响 问题4：完善本实验的原理： 叶片中含有空气，在水中 . 抽气 叶片 . 上浮 下沉 不同光照强度下进行光合作用 产生氧气 细胞间充满氧气，叶片 . 上浮 检测 . 或者 . 相同时间内上浮叶片数目的多少 叶片全部上浮所需时间的长短 反映氧气产生情况 反映光合作用强度 实验视频：探究光照强度对光合作用强度的影响 【实验过程分析】 ①打孔 ②排气 ③沉水 ④分组 ⑤光照 ⑥记录 用注射器抽取叶片内的空气（真空渗水法） 放置黑暗处，让细胞下沉烧杯底部 3只烧杯各倒20mlNaHCO3缓冲液，放入10片小叶圆片 分别对这三组进行强、中、弱光的照射处理 记录相同时间内各组装置中小圆叶片上浮的数量 原因：叶片内充满水， 重量增加 确保溶液中CO2含量充足（可用富含CO2的清水代替） 要注意避开大叶脉 原因：其中没有叶绿体 防止光照使其光合作用产生氧气使叶片提前浮起 光合作用产生的O2多于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮 探究.实践 探究光照强度对光合作用强度的影响 利用该装置还能探究哪些环境因素对光合作用的影响？ 这些因素分别如何控制呢？ CO2浓度（吹气时间或不同质量分数的NaHCO3溶液） 温度（水浴保温） 光质（不同颜色的彩色灯泡） 延伸思考1 12 总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 延伸思考2：P105旁栏思考 O2产生量 O2释放量（实测） 较强光照时 实验所测是否为叶片光合作用实际产生的总O2量？ 用这种方法观察到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量 实际产生的O2