3.2 光合作用导学案-2024-2025学年高一上学期生物苏教版（2019）必修1

3.2 光合作用 —— 光能的捕获和转换——高中生物苏教版（2019）必修 1 导学案

核心素养

生命观念：理解光合作用是地球上最重要的化学反应，形成物质与能量观，认识到光合作用对维持生态系统平衡的重要性。

科学思维：通过分析光合作用的发现历程、过程及影响因素，运用归纳与概括、模型与建模的方法，总结光合作用的规律，培养逻辑思维能力。

科学探究：基于对光合作用的研究，提升提出问题、设计实验、分析数据等科学探究能力。

教学重难点

教学重点：光合作用的发现历程；光合作用的过程；影响光合作用的环境因素。

教学难点：理解光合作用过程中物质和能量的转化；光反应和暗反应的关系。

基础知识梳理

知识点一：光合作用的发现历程

1.17 世纪，比利时科学家范・海尔蒙特通过柳树栽培实验，得出植物的生长主要是由________引起的结论。但他没有考虑到________等因素对植物生长的影响。

2.1771 年，英国科学家普利斯特利通过实验证实，植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。但他没有发现光在植物更新空气中的作用，也不清楚植物更新了空气中的什么成分。

3.1779 年，荷兰科学家英格豪斯做了 500 多次植物更新空气的实验，结果发现：普利斯特利的实验只有在________下才能成功，即只有在________下植物才能更新空气。

4.1864 年，德国科学家萨克斯通过实验证明了光合作用的产物除氧气外还有________。他先把绿叶放在暗处几小时，目的是________________。然后，一半叶片曝光，另一半遮光。一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。

5.1939 年，美国科学家鲁宾和卡门利用________法，证明了光合作用释放的氧气来自________。他们用氧的同位素 18O 分别标记 H2O 和 CO₂，使它们分别成为 H218O 和 C18O₂，然后进行两组实验：第一组向植物提供 H2O 和 C18O₂；第二组向相同植物提供 H218O 和CO2。在其他条件都相同的情况下，分析两组实验释放的氧气。结果表明，第一组释放的氧气是________，第二组释放的氧气是________。

参考答案：1. 水；空气  3. 阳光照射；光照  4. 淀粉；消耗叶片中原有的淀粉  5. 同位素标记；水；O₂；¹⁸O₂ 

知识点二：光合作用的过程

1.光合作用的场所 —— 叶绿体

叶绿体一般呈扁平的________或________，外表有双层膜，内部有许多________，基粒与基粒之间充满了________。每个基粒都由一个个圆饼状的________堆叠而成，这些囊状结构称为________。吸收光能的四种色素就分布在________上。

2.光合作用的过程

光反应阶段

场所：叶绿体的________上。

条件：________、色素、酶等。

物质变化：水在光下分解成________和________，ADP 和 Pi 合成________。

能量变化：光能转变为储存在________中的化学能。

暗反应阶段

场所：叶绿体的________中。

条件：________、[H]、ATP、酶等。

物质变化：CO₂与________结合生成 C₃，C₃在 [H]、ATP 和酶的作用下，一部分被还原为________，另一部分重新形成________。

能量变化：ATP 中活跃的化学能转变为储存在________中的稳定的化学能。

参考答案：1. 椭球形；球形；基粒；基质；囊状结构；类囊体；类囊体薄膜  2. 类囊体薄膜；光；[H]；O₂；ATP；ATP ；基质；CO₂；C₅；糖类；C₅；糖类

易错提示

1.不要认为光合作用的光反应只产生氧气。光反应阶段除了产生氧气，还会产生 [H] 和 ATP，[H] 和 ATP 为暗反应提供还原剂和能量。

2.暗反应并非不需要光。虽然暗反应不直接需要光，但暗反应需要光反应提供的 [H] 和 ATP，当光反应受限时，暗反应也会受到影响。

3.光合作用产生的氧气全部来自水，而不是水中的氧和二氧化碳中的氧共同转化。通过鲁宾和卡门的同位素标记实验已证实这一点，二氧化碳中的氧最终进入有机物等物质中。