人教高中生物必修1教案：5

人教高中生物必修1教案：5

‎ ‎ 第五章 细胞的能量供应和利用 第四节 能量之源——光与光合作用（3课时）‎ 教学目标 ‎1.说出绿叶中色素的种类和作用。‎ ‎2.说出叶绿体的结构和功能。‎ ‎3.说明光合作用以及对它的认识过程。‎ ‎4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。‎ ‎5.说出光合作用原理的应用。‎ ‎6.简述化能合成作用。‎ 教学重点 ‎（1）绿叶中色素的种类和作用。‎ ‎（2）光合作用的发现及研究历史。‎ ‎（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。‎ ‎（4）影响光合作用强度的环境因素。‎ 教学难点 ‎（1）光反应和暗反应的过程。‎ ‎（2）探究影响光合作用强度的环境因素。‎ 第3课时 影响光合作用的因素及其应用 教师指导学生完成P104——105的实验。‎ 因素 对光合使用的影响 在生产上的应用 光 ‎1、光照强度：光合作用随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。‎ 在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。‎ 曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放C02量表明此时的呼吸强度。‎ ‎ AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强。C02的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度“细胞呼吸强度，称B ‎1、适当提高光照强度。‎ ‎2、延长光合作用时间。‎ ‎3、增加光合作用面积——合理密植。‎ ‎4、对温室大棚用无色透明玻璃。‎ ‎5、若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱，但较其他单色光强。‎ 6‎ ‎ ‎ 点对应的光照强度为光补偿点（植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长）。‎ ‎ BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点对应的光照强度为光饱和点。‎ 应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线表示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。‎ ‎2.光照面积（如图所示）曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量（OC段）不断增加，所以干物质积累不断降低（BC段）。‎ ‎ 应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。‎ ‎2、光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。‎ ‎3、日变化，光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符。①光照时间越长，产生的光合产物越多。 ‎ ‎ ‎ 温度 ‎1、适时播种。‎ 6‎ ‎ ‎ 光合作用的光反应和暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，还会影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率。‎ 般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10-35℃）随温度的升高而逐渐加强，B点（350℃）以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50℃左右光合作用完全停止。‎ ‎2、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。‎ ‎3、植物“午休”现象的原因之一。‎ 二氧化碳浓度 二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加。‎ 温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如施放一定量的干冰或多施农家肥。‎ 矿质元素 矿质元素直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl产生直接影响（N影响酶的含量，N、Mg、Fe、Mn影响叶绿素的组成或生物合成）。K、P、B对光合作用产生间接影响。‎ 合理施肥 水 水分是光合作用原料之一，缺少时光合速率下降。‎ 合理灌溉 ‎(5）叶龄（如图所示）‎ ‎ 曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。‎ ‎ AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。‎ ‎ BC段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。‎ ‎ 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可减少其细胞呼吸消耗的有机物。‎ ‎ 3．多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）‎ 曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再影响光合速率，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因素的方法。‎ 应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加C02‎ 6‎ ‎ ‎ ‎，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度、调节温度或增加C02浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的。‎ 六、光合作用强度的表示方法及计算 ‎ 1．光合作用强度表示方法 ‎ ①单位时间内光合作用产生有机物的量 ‎ ②单位时间内光合作用吸收C02的量 ‎ ③单位时间内光合作用放出02的量 ‎ 注意：最容易检测的是③。‎ ‎ 2．光合作用的有关计算 ‎ (1)物质计算 ‎ 依据光合作用的总反应式进行计算，反应式为：‎ ‎(2)能量计算：依据光合作用反应式进行计算。‎ ‎ (3)与呼吸作用结合的计算 ‎ 在光下，光合作用与呼吸作用同时进行：‎ ‎ 光合作用（实际）产氧量＝实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量 ‎ 光合作用（实际）二氧化碳消耗量＝实测的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳释放量 ‎ 光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用（实际）葡萄糖生产号一呼呀作用葡萄糖消耗量 化能合成作用 学生阅读P105回答：1、什么是自养生物？什么是异养生物？2、自养生物与异养生物的本质区别是什么？3、自养生物有哪些类型？它们的主要区别是什么？‎ ‎ 教师归纳：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，如硝化细菌。‎ ‎ 2NH3＋3O2→2HNO2＋2H2O＋能量 ‎ 2HNO2＋O2→2HNO3＋能量 ‎ 6CO2＋6H2O→C6H12O6＋6O2‎ 第二小节练习 基础题 ‎1.（1）√；（2）×。‎ ‎2.B。  3.D。  4.C。  5.D。  6.B。‎ ‎7.光合作用中光反应阶段的能量来源是光能，暗反应阶段的能量来源是ATP。‎ ‎8.白天若突然中断二氧化碳的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物。‎ 拓展题 6‎ ‎ ‎ ‎1.（1）根据图中的曲线表明，7～10时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增强的。‎ ‎（2）在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。‎ ‎（3）14～17时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。‎ 教学反思：‎ 自我检测的答案和提示 一、概念检测判断题 ‎1.√。  2.×。  3.√。‎ 选择题 ‎1.D。  2.D。 画概念图 二、知识迁移 提示：松土是我国农业生产中一项传统的耕作措施。松土可以增加土壤的透气性，能促进土壤中枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解，从而有利于农作物生长。但是，松土容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素。科学研究表明，产生沙尘的地表物质以直径为0.005~0.06 mm的粉尘为主，这些粉尘主要来自农田。由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，从而使温室效应和全球气候变暖问题变得更加严重。此外，松土还增加了农业生产的成本。为此，农业生产上应当提倡免耕法。‎ 免耕法又叫保护性耕作法，是指农业生产中平时不用或尽量少用松土措施（能保证种子发芽出土即可），收获时只收割麦穗或稻穗等部位，而将经过处理后的农作物秸秆和残茬保留在农田地表，任其腐烂，以便尽量恢复土壤的自然状态并保护土壤，避免水分蒸发。对于农业病虫害和农田杂草，则主要通过使用农药和除草剂来解决。免耕法有利于水土保持，能减少沙尘暴的发生，并能提高土壤的肥力。‎ 三、技能训练 ‎20 ℃‎ ‎50 ℃‎ ‎6 h ‎12 h ‎6 h ‎12h ‎    ‎ ‎    ‎ ‎    ‎ ‎    ‎ ‎1.提示：对于具有两个变量的对照实验，探究的原则是先探究其中的一个变量，然后探究另一个变量。为了节省时间和实验材料，一些探究两个变量的实验可以同时进行操作。例如，本实验可以参照下表同时进行，然后对2个变量的4组实验数据，分别进行分析研究。‎ ‎2.‎ 比较项目 光合作用 细胞呼吸 6‎ ‎ ‎ 场所 植物细胞内的叶绿体 细胞内的线粒体和细胞质基质 原料 CO2和H2O C6H12O6 （或和O2）； C6H12O6是光合作用的产物，其中所含的能量最终来自光能 条件 光能、酶 酶 产物 ‎（CH2O）和O2；（CH2O）中的能量由光能转化而来，（CH2O）可以为细胞呼吸提供原料 CO2和H2O，或C3H6O3，或C2H5OH和CO2；C3H6O3和C2H5OH中含有的能量最终也来自光能 四、思维拓展 哈密地区位于我国的高纬度地区（夏季的白天长），阳光充足，而且光照强烈，所以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长，光合作用的强度大，积累的糖类自然就会很多。哈密地区夜间温度比较低，哈密瓜植株的细胞呼吸相对比较弱，消耗的糖类物质就会比较少。这样，哈密瓜内积存的糖类比较多。哈密瓜细胞内的糖类在有关酶的催化作用下，最终转化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特别甜。‎ 自己的家乡或社区如果想种植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地区的自然条件，创造类似的生态环境，如采取白天适当增加光照时间和光照强度，夜间适当降低温度等措施。‎ 6‎