第5章 第4节 二 光合作用的原理和应用-第2课时 光合作用原理的应用-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞教用课件（人教版）

该高中生物学课件聚焦光合作用原理的应用，核心内容为环境因素对光合作用强度的影响及其实验探究。通过“圆形小叶片上浮”实验导入，衔接光合作用基本原理，构建“概念界定-实验设计-结果分析-实际应用”的学习支架，帮助学生建立知识逻辑链。 其亮点在于融合探究实践与科学思维，突出生命观念。以光照强度探究实验为例，通过调节光源距离控制自变量，观察叶片上浮数量作为因变量，培养科学探究能力。合作探究中绘制叶肉细胞气体交换图，体现结构与功能观；辨正误、对点训练通过对比分析强化科学思维。资料含实验流程、知识框架等，助力学生提升探究与思维能力，也为教师提供实用教学资源。

二 光合作用的原理和应用 第2课时 光合作用原理的应用 1 1.设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响。 2.关注光合作用原理的应用。 返回导航 课标要求 2 1 考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响 2 考点二 影响光合作用强度的因素及应用 3 随堂 效果检测 3 PART 01 考点一 探究环境因素对光合作 用强度的影响 4 1.光合作用的强度 （1）概念：植物在①__________内通过光合作用制造②______的数量。 制造③________的量 消耗④_____的量 产生⑤____的量 单位时间 糖类 单位时间内光合作用 （2）表示方法 有机物 返回导航 5 2.探究光照强度对光合作用强度的影响 （1）实验流程 打出圆形小叶片（30片）：用⑥________（直径为 ）在生长旺盛的 绿叶上打出圆形小叶片 打孔器 抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、圆形小叶片） 抽出叶片内气体（ 等）,操作如下图所示： 返回导航 6 圆形小叶片沉到水底：将抽出内部气体的圆形小叶片放入⑦______处盛有 清水的烧杯中，圆形小叶片全部沉到水底 强、中、弱三种光照（可利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度）处理： 取3只小烧杯，分别倒入富含⑧_____的清水，各放入10片 圆形小叶片，用强、中、弱三种光照分别照射 黑暗 . . 返回导航 7 观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 （ ） （2）实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量 ⑨______，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度 ⑩__________。 . . 越多 不断增强 返回导航 8 （1）光合作用的强度是指植物一昼夜积累糖类的数量。( ) × 解析：光合作用的强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 （2）测定光合作用强度大小最简单的方法是测定单位时间内通过光合作 用制造糖类的数量。( ) × 解析：测定光合作用强度大小最简单的方法是检测单位时间内光合作用释 放的氧气量。 返回导航 9 （3）探究实验中，圆形小叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生了 。( ) × 解析：圆形小叶片浮起的原因是叶片通过光合作用产生了 。 （4）探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与 实验装置间的距离来调节光照强度。( ) √ 返回导航 10 ［探究］ 结合教材“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验，回答下 列问题： （1）本实验的自变量是__________，通过__________________________ 来控制。 （2）本实验的因变量是______________，检测指标是_________________ _______________。 光照强度 调节光源与实验装置的距离 光合作用强度 相同时间内圆形小 叶片浮起的数量 返回导航 11 （3）水中圆形小叶片在强、中、弱不同光照条件下，分别 呈现上浮、上浮、沉到水底的状况，原因分析如下： ①在黑暗条件下，植物叶片________________， 吸收____，产生的 能溶于水，所以叶片沉 到水底。如右图所示。 只进行细胞呼吸 ②在弱光下，叶片的光合作用强度____________细胞呼吸强度，叶片中仍 然没有足够的 ，叶片仍然沉到水底。如图所示。 小于或等于 返回导航 12 ③在中、强光下，叶片上浮，其原因是______________________________ ______________。 在下图中绘制叶肉细胞气体交换图。 光合作用强度大于细胞呼吸强度， 叶片中增多 答案： 返回导航 13 1.某兴趣小组以绿叶和黄叶两种青菜叶片为实验材料，探究光照强度对光 合作用强度的影响，结果如下表所示，下列推测不合理的是( ) 光照强度 内叶圆片上浮的数量/片 绿叶 黄叶 A 1 0 B 3 1 C 5 1 返回导航 14 A.环境温度属于无关变量，对实验结果无明显影响 B.青菜叶叶圆片上浮的数量与叶绿素的含量有关 C.相同光照强度下，绿叶光合作用强度高于黄叶 D.该实验可证明光合作用的强度受内外因素的影响 解析：选A。探究光照强度对光合作用强度的影响，则光照强度是自变量， 光合作用强度是因变量，其余变量是无关变量，无关变量（如环境温度） 对实验结果有影响，A不合理。 √ 返回导航 15 2.（2025·江苏南京高一期末）用高速离 心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光 合作用的离体叶绿体，进行下图所示的 实验，下列叙述错误的是( ) A.离体的叶绿体中能合成糖类 B.碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳 C.烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生 D.灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度 解析：选D。灯与锥形瓶之间的距离表示不同的光照强度，光照强度影响 光合作用的强度，D错误。 √ 返回导航 16 PART 02 考点二 影响光合作用强度的因 素及应用 17 1.影响光合作用强度的因素 叶绿体 温度 返回导航 18 2.化能合成作用 （1）概念：利用体外环境中的某些⑤________氧化时所释放的能量来制 造⑥________。 （2）实例：硝化细菌能将⑦_____氧化成，进而氧化成 ，用这 两个化学反应释放的化学能将⑧___________合成糖类，供自身利用，属 于自养生物。 无机物 有机物 ［提醒］自养生物分为光能自养型（如绿色植物、蓝细菌等）和化能自养 型（如硝化细菌、硫细菌等）。 和 返回导航 19 （1）光照强度影响光合作用但光质不影响光合作用。( ) × 解析：光质影响光合作用。 （2）温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化。( ) × 解析：光反应和暗反应都需要酶的催化。 （3） 浓度是通过影响暗反应过程来影响光合作用的。( ) √ （4）绿色植物和硝化细菌都为自养生物，都可通过光合作用制造有机物。 ( ) × 解析：硝化细菌通过化能合成作用制造有机物。 返回导航 20 ［探究］ 探究环境因素对光合作用的影响，回答下列问题： （1）光照强度影响光合作用强度 ①光照强度制约________阶段，影响_____和 ________的产生，进而制约________阶段。 ②温室大棚阴天时______可以提高植物的光合作用 强度。 光反应 暗反应 补光 返回导航 21 （2） 浓度影响光合作用强度 ① 浓度通过影响________阶段来影响光合作用 强度。 ②农业生产上“正其行，通其风”；增施农家肥以增 加_____浓度。 暗反应 返回导航 22 （3）温度影响光合作用强度 ①温度通过影响__________来影响光合作用强度 （主要影响暗反应阶段）。 ②农业生产中强调适时播种；温室中，适当增大昼夜 温差，以保证植物______________。 酶的活性 有机物的积累 返回导航 23 （4）矿质元素影响光合作用强度 ①在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提 高光合作用强度；但超过一定浓度后，会因土壤溶液浓 度过高,植物发生__________而导致植物光合作用强度下 降。 ②在农业生产上，根据植物的需肥规律，____________地增施肥料，可提 高光能利用率。 渗透失水 适时、适量 返回导航 24 1.“三率”之间的关系 （1）总光合速率、净光合速率与呼吸速率的表征与识别 总光合速率 产生 （或生成）速 率 固定 （或消耗）速率 有机物产生 （或制造、生成）速 率 净光合速率 释放速率 吸收速率 有机物积累速率 呼吸速率 黑暗中 吸收 速率 黑暗中 释放速 率 有机物消耗速率 返回导航 25 （2）总光合速率、净光合速率与呼吸速率之间的关系 净光合速率<m></m>总光合速率-呼吸速率。 返回导航 2.光补偿点和光饱和点 （1）光饱和点，即光合作用强度达到最大时所需要的最低光照强度。 （2）光补偿点，即光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时所需要的光 照强度。 3.<m></m>补偿点和<m></m>饱和点 （1）<m></m>补偿点，即光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时所需要的 <m></m>浓度。 （2）<m></m>饱和点，即光合作用强度达到最大时所需要的最低<m></m>浓度。 返回导航 27 1.（2025·广东湛江高一期末）在自然条件下，某 植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势 如下图所示。下列说法错误的是( ) A.在温度和 时，该植物叶片有机物合成速率不相等 B.与温度相比，温度时叶绿体内 的合成速率减慢 C.在温度时，叶肉细胞中的碳原子转移途径是 糖类 D.温室大棚种植时，晚上适当降低温度可以增产 √ 返回导航 28 解析：选C。据题图可知，在温度和时， 的吸收速率相等，即净光 合速率相等，而呼吸速率不相等，总光合速率净光合速率 呼吸速率， 在温度和时，该植物叶片有机物合成速率不相等，A正确。与温度 相 比，温度的净光合速率小于温度，温度的呼吸速率大于温度 ，总体上 温度的总光合速率小于温度，所以温度时叶绿体内 的合成速率减慢， B正确。在温度 时，净光合速率大于0，叶肉细胞不仅进行光合作用，还 进行呼吸作用，在光合作用中，的碳原子的转移途径是 糖类；在呼吸作用过程中，糖类首先被分解成丙酮酸，丙酮酸进一步分解 成，所以在温度时，叶肉细胞中 的碳原子转移途径是 返回导航 29 糖类 丙酮酸 ，C错误。温室大棚种植时，晚上适当 降低温度，可以减少有机物的消耗，进而提高有机物的积累量，以达到增 产的目的，D正确。 返回导航 2.（教材P105“探究·实践”改编）下图表示光照强 度和 浓度对某植物光合作用强度的影响。下列 有关叙述错误的是( ) A.曲线中A点转向B点时，叶绿体中 浓度降低 B.曲线中D点转向B点时，叶绿体中 浓度降低 C.段影响光合作用速率的主要因素是 浓度 D. 段影响光合作用速率的因素可能是温度等其 他条件 √ 返回导航 31 解析：选C。曲线中A点转向B点时，光照强度增强，光反应产生的 和增多，促进暗反应还原，叶绿体中 浓度降低，A正确； 曲线中D点转向B点时，浓度增加，和形成， 的消耗增加， 因此叶绿体中 浓度降低，B正确；由A点到B点，随光照强度增强，光合 作用速率大幅提高，影响 段光合作用速率的主要因素是光照强度，C错 误；由B点到C点光照强度增大，光合作用速率不再增大，影响 段光合 作用速率的因素不再是光照强度，可能是温度等其他条件，D正确。 返回导航 32 【知识框架】 返回导航 33 PART 03 随堂 效果检测 34 1.关于“探究光照强度对光合速率的影响”实验，下列叙述错误的是( ) A.实验过程中注射器的作用是排出小圆片内的气体 B.可以通过观察小圆片上浮所需要的时间来反映光合速率 C.实验的自变量是光照强度，可在相同的距离下放置不同瓦数的灯泡 D.若升高环境温度，则小圆片上浮时间会缩短 解析：选D。若升高环境温度，可能会使酶的活性降低而导致光合速率下 降，则小圆片上浮时间会延长，D错误。 √ 返回导航 35 2.（2025·河南洛阳高一期末）为探究 浓度对光合 作用强度的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分 别置于盛有等体积不同浓度 溶液的烧杯中，给 予最适光照和温度等条件，记录叶圆片上浮所需时长， 结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( ) A.本实验属于对比实验，不需要设置盛有清水的烧杯作为对照组 B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率 C.继续提高 溶液的浓度，叶圆片上浮所需时长会不断缩短 D.若降低光照或提高温度，则各组叶圆片上浮所需时长会延长 √ 返回导航 36 解析：选C。该实验通过不同浓度溶液处理，相互对比来探究 浓度对光合作用强度的影响，属于对比实验，不需要设置盛有清水的烧杯 作为对照组，A正确。叶圆片上浮是因为光合作用产生氧气，氧气在细胞 间隙积累使叶圆片浮力增大，叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合 作用释放氧气的速率，B正确。由题图可知，在一定范围内随着 溶液浓度升高，叶圆片上浮所需时长缩短，但 溶液浓度过高可能 会导致细胞失水，影响光合作用，所以继续提高 溶液的浓度，叶 圆片上浮所需时长不会不断缩短，C错误。本实验在最适光照条件下进行， 若降低光照，光合作用强度减弱，产生氧气速率变慢，叶圆片上浮所需时 长会延长；本实验在最适温度条件下进行，若提高温度，光合作用相关酶 活性降低，光合作用强度减弱，叶圆片上浮所需时长也会延长，D正确。 返回导航 37 3.某一光照条件下，一株植物的光合作用强度等于呼吸作用强度。从气体 产生及消耗量角度考虑，以下示意图能代表该光照条件下，该植物叶肉细 胞中发生的情况的是( ) A. B. C. D. √ 返回导航 38 解析：选D。A图中线粒体产生的 一部分进入叶绿体，一部分排出细胞， 说明光合作用强度小于呼吸作用强度；B图中线粒体产生的 全部排出细 胞，说明细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用；C图中线粒体产生的 正好被叶绿体吸收，说明光合作用强度与呼吸作用强度相等；D图中叶绿体 吸收的 来自线粒体和细胞外，说明光合作用强度大于呼吸作用强度。在 某一光照条件下，一株植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，由于只有 含叶绿体的细胞能进行光合作用，而所有活细胞都能进行呼吸作用，所以 在该植物叶肉细胞中，光合作用强度大于呼吸作用强度，D符合题意。 返回导航 39 4.以测定的 吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用 与呼吸作用的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是( ) A.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物 的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等 B.光照相同时间，在 条件下植物积累的 有机物的量最多 C.温度高于 时，光合作用制造的有机物 的量开始减少 D.光照相同时间， 时光合作用制造的有 机物的量与 时相等 √ 返回导航 40 解析：选D。题图中虚线表示光照下 的吸收量，代表净光合速率；实 线表示黑暗中的释放量，代表呼吸速率。总光合速率净光合速率 呼 吸速率，用有机物的变化量可表示为绿色植物通过光合作用制造的有机物 的量绿色植物积累的有机物的量 呼吸作用消耗的有机物的量。题图中 两曲线的交点表示绿色植物积累的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的 量相等，A错误；由题图可知，在 条件下，植物的净光合速率最大， 故光照相同时间，在 条件下植物积累的有机物的量最多，B错误；由 题图可知，、、 时植物光合作用制造的有机物的量分别为 6、6.5、，故温度高于 时，光合作用制造的有机物的量不一定减 少，C错误；结合C项分析可知，光照相同时间， 时光合作用制造的 有机物的量与 时相等，D正确。 返回导航 41 5.在浓度为 和适宜恒温条件下，测定植物甲和植物乙在不同光 照条件下的光合速率，结果如下图所示。据图分析，下列叙述正确的是 ( ) A.若降低浓度，则 点将向右上方移动 B.限制植物乙 点光合速率的主要环境因素为 浓度和温度 C. 点时，甲、乙两种植物合成有机物的速率相 等 D. 点时，限制甲、乙两种植物光合速率的主 要环境因素不同 √ 返回导航 42 解析：选D。若降低浓度，则点将向左下方移动，A错误； 点时植 物乙达到光饱和点，光照强度不再是限制因素，由题干信息可知，此时限 制植物乙光合速率的主要环境因素是浓度，B错误；两条曲线相交于 点，即 点时甲、乙两种植物的净光合速率相等，由于两种植物的呼吸速 率不相等，故此时二者合成有机物的速率（总光合速率）不相等，C错 误； 点时，植物甲已经达到光饱和点，此时限制其光合速率的主要环境 因素是 浓度，而植物乙没有达到光饱和点，限制其光合速率的主要环 境因素是光照强度，D正确。 返回导航 43 6.硝化细菌广泛存在于通气性较好的土壤中，其部分代谢反应如图所示。 下列关于硝化细菌及化能合成作用的叙述，正确的是( ) A.化能合成作用和光合作用中合成有机物 所利用的原料不同 B.培养硝化细菌时需隔绝空气 C.进行化能合成作用的生物利用无机物还 原时所释放的化学能 D.硝化细菌是自养生物 √ 返回导航 44 解析：选D。化能合成作用和光合作用中合成有机物所利用的原料相同， 都是和 ，A错误；由题干信息“硝化细菌广泛存在于通气性较好的 土壤中”可知，硝化细菌为需氧型细菌，培养时不能隔绝空气，B错误；进 行化能合成作用的生物能利用环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来 制造有机物，C错误；硝化细菌属于自养生物，D正确。 返回导航 45 $