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。 基础检测 1.下列关于光合作用发现历程的叙述，错误的是（ ） A. 范・海尔蒙特的实验证明植物生长主要靠水 B. 普利斯特利的实验证明植物可以更新空气 C. 英格豪斯发现只有在光下植物才能更新空气 D. 萨克斯的实验证明光合作用的产物只有氧气 2.光合作用光反应阶段产生的物质是（ ） A. CO₂、[H]、ATP B. 氧气、[H]、ATP C. 糖类、氧气、[H] D. CO₂、糖类、[H] 3.光合作用暗反应阶段中，CO₂的固定是指（ ） A. CO₂与 C₅结合形成 C₃ B. CO₂与 C₃结合形成 C₅ C. CO₂与 [H] 结合形成糖类 D. CO₂与 ATP 结合形成糖类 4.叶绿体中吸收光能的色素分布在（ ） A. 叶绿体的外膜上 B. 叶绿体的内膜上 C. 叶绿体的基质中 D. 叶绿体的类囊体薄膜上 5.下列环境因素中，对光合作用影响最小的是（ ） A. 光照强度 B. 温度 C. 土壤酸碱度 D. 二氧化碳浓度 参考答案及解析 1.答案：D 解析：范・海尔蒙特的实验证明植物生长主要靠水，A 正确；普利斯特利的实验证明植物可以更新空气，B 正确；英格豪斯发现只有在光下植物才能更新空气，C 正确；萨克斯的实验证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉，D 错误。 2.答案：B 解析：光合作用光反应阶段产生氧气、[H] 和 ATP，B 正确；CO₂是暗反应的原料，A、D 错误；糖类是暗反应的产物，C 错误。 3.答案：A 解析：光合作用暗反应阶段中，CO₂的固定是指 CO₂与 C₅结合形成 C₃，A 正确，B、C、D 错误。 4.答案：D 解析：叶绿体中吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，D 正确；叶绿体的外膜、内膜和基质中没有吸收光能的色素，A、B、C 错误。 5.答案：C 解析：光照强度影响光反应，进而影响光合作用，A 错误；温度影响酶的活性，对光合作用有较大影响，B 错误；土壤酸碱度对光合作用影响较小，C 正确；二氧化碳浓度影响暗反应中 CO₂的固定，对光合作用有较大影响，D 错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$