人教版必修一《能量之源——光與光合作用》(第2課時(shí))教案

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1、 最新人教版必修一《能量之源——光與光合作用》（第 2 課時(shí)）教案——光與光合作用》（第 2 課時(shí)）教案 ●教學(xué)過(guò)程 ［課前準(zhǔn)備］ 1.制作多媒體課件。 2.課前教師提供一份預(yù)習(xí)提綱 ,布置學(xué)生預(yù)習(xí)課本 P103～ P105 的內(nèi)容。預(yù)習(xí)提綱：①光合作用過(guò)程分為哪幾個(gè)階段？②什么是光反應(yīng)階段？這個(gè)階段發(fā)生的場(chǎng)所在哪里？需要哪些條件？物質(zhì)和能量是如 何轉(zhuǎn)變的？ ③什么是暗反應(yīng)階段？這個(gè)階段發(fā)生的場(chǎng)所在哪里？需要哪些條件？物質(zhì)和能量是如何轉(zhuǎn)變的？ ④光合作用受哪些外界因素的影響？這些因素是怎樣影響光合作用的

2、？ ［情景創(chuàng)設(shè)］ 教師：通過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí) ,我們已經(jīng)知道光合作用的場(chǎng)所是葉綠體 ,請(qǐng)問(wèn)葉綠體有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其功能相適應(yīng)呢？ 學(xué)生：第一 ,葉綠體內(nèi)有許多基粒和類囊體 ,擴(kuò)大了葉綠體的受光面積 , 類囊體膜表面分布著許多吸收光能的色素分子 ,便于光能的吸收；第二 ,類囊體膜表面以及基質(zhì)內(nèi)還分布著多種光合作用所必需的酶 ,有利于光合作用的進(jìn)行。 教師：初中我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)光合作用的知識(shí) ,請(qǐng)問(wèn)你們對(duì)光合作用的知識(shí)還有哪些方面的了解？ 學(xué)生：（七嘴八舌） 光合作用的原料是 CO2 和 H2O； 光合作用的條件是光； 光合作用的產(chǎn)物是糖類和氧氣；

3、 等等。 教師：很好?？磥?lái)大家對(duì)光合作用的知識(shí)還了解不少。請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)歸納光合作用的概念。 學(xué)生：綠色植物通過(guò)葉綠體 ,利用光能 ,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物 ,并且 釋放出氧氣的過(guò)程。 教師：那么在一個(gè)微小的葉綠體中 ,CO2 和 H 2O 究竟是怎樣轉(zhuǎn)化為糖類和氧氣的呢？此 過(guò)程中色素吸收的光能是怎樣到有機(jī)物中去的？光合作用受哪些外界因素的影響？這就是我們今天這堂課要討論的主要內(nèi)容。 （顯示板書(shū)：二、光合作用的原理和應(yīng)用） ［師生互動(dòng)］ （一）光合作用的過(guò)程 教師：下面我們先來(lái)看看光合作用是怎樣在葉綠體中進(jìn)行的

4、。 （顯示板書(shū)： 1.光合作用的過(guò)程） 教師：用多媒體課件演示發(fā)生在一個(gè)葉綠體中的光合作用全程的動(dòng)態(tài)過(guò)程。 教師：我們?cè)谟^察課件的時(shí)候 ,是不是覺(jué)得有點(diǎn)“眼花繚亂”呀 ,這說(shuō)明光合作用是個(gè)很 復(fù)雜的過(guò)程。其實(shí)剛才課件中顯示的只是光合作用的簡(jiǎn)化過(guò)程 ,其具體過(guò)程還要復(fù)雜得多。 教師：根據(jù)剛才的觀察 ,你們說(shuō)光合作用過(guò)程分為哪幾個(gè)階段呢？ 學(xué)生：分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。 教師：下面我們先來(lái)具體觀察一下光反應(yīng)過(guò)程。 （顯示板書(shū)：光反應(yīng)） 1 / 9 教師：演示光合作用光反應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化 ,并指導(dǎo)學(xué)生觀察。

5、 教師：光反應(yīng)在哪里進(jìn)行？ 學(xué)生：葉綠體基粒的類囊體薄膜上。 教師：利用到了哪種原料？ 學(xué)生：水。 教師：水在光反應(yīng)階段發(fā)生了怎樣的變化？ 學(xué)生：水被分解成了 [H] 和 O2。 教師：水是化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的化合物 ,它為什么會(huì)在常溫常壓下分解？ 學(xué)生：一方面有色素吸收的光能做“動(dòng)力”；另一方面類囊體薄膜上分布有相應(yīng)的酶 作催化劑。 教師：回答

6、得很好。我們?cè)僮屑?xì)觀察一下 ,色素吸收的光能除了使水分解以外 ,還發(fā)生了 什么變化？ 教師：重新演示光合作用光反應(yīng)的動(dòng)態(tài)畫(huà)面 ,并指導(dǎo)學(xué)生觀察。 學(xué)生：還有一部分轉(zhuǎn)移到了 ATP 中 ,即利用光能把 ADP 和 Pi 合成為 ATP。 教師：剛才的一系列變化都需要什么參與？ 學(xué)生：光。 教師：對(duì)啦。所以我們把發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上的這一化學(xué)變化稱為光反應(yīng)。那 么,同學(xué)們能不能歸納一下 ,整個(gè)光反應(yīng)階段物質(zhì)和能量是怎樣轉(zhuǎn)變的？ 學(xué)生：從物質(zhì)變化的角度

7、來(lái)看 , 一是把水分解成了 O2 和具有強(qiáng)還原 性的 [H], 二是把 ADP 和 Pi 合成了 ATP ；從能量變化的角度來(lái)看 ,把光能轉(zhuǎn)化成了 ATP 中活躍的化學(xué)能。 教師：很好。光反應(yīng)一共產(chǎn)生了三種產(chǎn)物 ,其中我們看到 O2 作為光合作用的第一個(gè)終 產(chǎn)物釋放到了大氣中 ,還原性很強(qiáng)的 [H] 和儲(chǔ)存有活躍化學(xué)能的 ATP 又到哪里去了呢？ 學(xué)生：提供給暗反應(yīng)利用。 教師：下面我們就繼續(xù)看看暗反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的。 （顯示板書(shū)：暗反應(yīng)） 教師：演示光合作用暗反應(yīng)的

8、動(dòng)態(tài)變化 ,并指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察。 教師：暗反應(yīng)在哪里發(fā)生？ 學(xué)生：在葉綠體基質(zhì)中。 教師：利用了哪種原料？ 學(xué)生：二氧化碳。 教師：在暗反應(yīng)過(guò)程中 ,二氧化碳發(fā)生了怎樣的變化？ 學(xué)生：首先 CO2 與一個(gè) C5 結(jié)合形成兩個(gè) C3,這一步稱為“二氧化碳的固定”。 教師：二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)是非常穩(wěn)定的 ,在空氣中很難與其他化合物發(fā)生反應(yīng) ,為什么 在葉綠體基質(zhì)中可以順利地與 C5 結(jié)合形成兩個(gè)

9、C3 呢？ 學(xué)生：因?yàn)樵谌~綠體基質(zhì)中存在多種催化暗反應(yīng)的酶。 教師：請(qǐng)大家仔細(xì)觀察 ,經(jīng)二氧化碳固定所產(chǎn)生的 C3 又發(fā)生了什么變化呢？ 教師：繼續(xù)演示光合作用暗反應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化 ,并指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察。 學(xué)生： C3 經(jīng)過(guò)一系列變化轉(zhuǎn)變成了（ CH 2O） ,這一步稱為“三碳化合物的還原”。 教師：這一步除了形成（ CH 2O） ,還有什么產(chǎn)物？ 教師：注意引導(dǎo)學(xué)生觀察 ,這一步學(xué)生很容易忽略。 學(xué)生：還有 C5。 教師：對(duì)啦。 C5 作為一種中間產(chǎn)物

10、 ,在 暗反應(yīng)的固定階段用到 ,同時(shí)在暗反應(yīng)的還原階 段又產(chǎn)生 ,這對(duì)于光合作用有什么意義？ 學(xué)生：保證暗反應(yīng)不會(huì)缺乏原料 ,能夠持續(xù)進(jìn)行下去。 教師：還原階段需要哪些條件？ 學(xué)生：需要相應(yīng)的酶催化 ,還需要光反應(yīng)提供的 [H] 作還原劑以及 ATP 供能。 教師：剛才的一系列變化需不需要光？ 2 / 9 學(xué)生：不需要。 教師：那是不是一定要在黑暗中進(jìn)行呢？ 學(xué)生：也不是 ,有光無(wú)光都可以進(jìn)行。 教師：對(duì)?！鞍怠辈⒉皇侵赴捣磻?yīng)一定要

11、在黑暗中進(jìn)行 ,而是相對(duì)于光反應(yīng)來(lái)說(shuō) ,這一階 段不需要光。故我們把光合作用第二階段所發(fā)生的、在有光無(wú)光條件下都可以進(jìn)行的化學(xué) 反應(yīng)稱為“暗反應(yīng)”?，F(xiàn)在哪位同學(xué)來(lái)歸納一下整個(gè)暗反應(yīng)階段物質(zhì)和能量進(jìn)行了怎樣的 轉(zhuǎn)變？ 學(xué)生：從物質(zhì)變化的角度來(lái)看 ,二氧化碳經(jīng)過(guò)“固定”和“還原”兩個(gè)過(guò)程 ,最終被還原 成（ CH2O）和 C5；從能量轉(zhuǎn)變的角度來(lái)看 ,ATP 中活躍的化學(xué)能變成了穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中。 教師：好。綜合我們剛才討論的光反應(yīng)和暗反應(yīng) ,我們可以把光合作用過(guò)程用下面的示 意圖表示。 教師：出示光合作用過(guò)程示意圖并作適當(dāng)講解。

12、 圖 5－ 4－ 1 光合作用過(guò)程示意圖 教師：從圖 5－ 4－ 1 中可以看出 ,光合作用是由“ 光反應(yīng)”和“暗反應(yīng)”兩個(gè)階段組成 的。那么這兩個(gè)階段有什么關(guān)系呢？ 教師：出示光反應(yīng)和暗反應(yīng)關(guān)系的比較表 ,并組織學(xué)生回答。 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 時(shí)間 反應(yīng)很快（以毫秒計(jì)） 較緩慢 反應(yīng) 葉綠體基粒的類囊體薄膜上 葉綠體基質(zhì)中 場(chǎng)所

13、 反應(yīng) 需要與光反應(yīng)有關(guān)的酶、色素、光 需要與暗反應(yīng)有關(guān)的酶 [H] 、 ATP 條件 區(qū) ① CO2 的固定： CO2＋ C5 2C3 別 ② C3 的還原： 物質(zhì) ①水的光解： 2H 2O 4[H] ＋ O2↑ 酶 變化 ②合成 ATP： ADP ＋ Pi ATP 2C3 +[ H] ( CH2O) +C5 酶 能量

14、 ATP 中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī) 光能轉(zhuǎn)化為 ATP 中活躍的化學(xué)能 ATP A DP+Pi 變化 物中穩(wěn)定的化學(xué)能 ①光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ) ,光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供還原劑 [H] 和 ATP； ②暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)；暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供合成 ATP 的原料 聯(lián) 系 ADP 和 Pi ； 總之 ,光反應(yīng)和暗反應(yīng)是兩個(gè)既相互獨(dú)立又同時(shí)進(jìn)行、既相互制約又密切聯(lián) 系的兩個(gè)生理過(guò)程

15、 列表中的答案由教師根據(jù)學(xué)生的回答逐一顯示。 教師：通過(guò)剛才的列表比較 ,你認(rèn)為“植物白天進(jìn)行光反應(yīng) ,晚上進(jìn)行暗反應(yīng)”的說(shuō)法正確嗎？為什么？ 3 / 9 學(xué)生：不對(duì)。因?yàn)榘捣磻?yīng)的正常進(jìn)行需要光反應(yīng)提供的 [H] 和 ATP,如果光反應(yīng)停止 ,也 就意味著暗反應(yīng)隨即停止；反之 ,光反應(yīng)的正常進(jìn)行需要暗反應(yīng)提供 ADP 和 Pi,如果暗反應(yīng) 受阻 ,光反應(yīng)也不能正常進(jìn)行。光反應(yīng)和暗反應(yīng)是兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行、相互制約、密切聯(lián)系、缺一不可的過(guò)程。 教師：如果從光合作用整體的角度來(lái)看：光合作用又完成了怎樣的物

16、質(zhì)變化和能量變化？（即光合作用的實(shí)質(zhì)是什么？） （顯示板書(shū)： 2.光合作用的實(shí)質(zhì)） 學(xué) 生：①物質(zhì)變化：把二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成了糖類等有機(jī)物。 ②能量變化：把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中。 教師：好。我們已經(jīng)了解了整個(gè)光合作用的具體過(guò)程 ,同學(xué)們是否能用一個(gè)總反應(yīng)式來(lái)表示呢？ （顯示板書(shū)： 3.光合作用的反應(yīng)式） 請(qǐng)一位學(xué)生上黑板表示如下： CO2＋ H2O （ CH 2O）＋ O2↑ 教師：從光合作用的整個(gè)過(guò)程來(lái)看 ,有哪些因素會(huì)對(duì)光合作用的進(jìn)行產(chǎn)生影響呢？ 可提示學(xué)生根據(jù)光合作用的總反應(yīng)式 ,從光合作用的條件、原料、

17、產(chǎn)物等方面來(lái)考慮。 （顯示板書(shū)： 4.影響光合作用的外界因素） 學(xué)生：光照、二氧化碳、溫度、水等環(huán)境因素可以對(duì)光合作用的進(jìn)行產(chǎn)生影響。 教師：歸納得很好。除此之外 ,還有礦質(zhì)元素也會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。 （二）化能合成作用（顯示板書(shū)） 組織學(xué)生閱讀課本 P105 化能合成作用的知識(shí)。 教師：綠色植物能夠利用光能、以二氧化碳和水為原料合成有機(jī)物 ,有機(jī)物中儲(chǔ)存著由 光能轉(zhuǎn)換來(lái)的化學(xué)能 ,以供自身利用 ,我們把這類生物稱為自養(yǎng)生物。請(qǐng)大家思考一下 ,人、 動(dòng)物與植物最大的區(qū)別是什么？

18、 學(xué)生：人和動(dòng)物不能利用無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物。 教師：那它們是怎樣來(lái)維持自身的生命活動(dòng)的？ 學(xué)生：它們只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。 教師：對(duì)。我們把這類生 物稱為異養(yǎng)生物。 教師：除了人和動(dòng)物外 ,還有哪些生物是異養(yǎng)生物？ 學(xué)生：還有真菌、支原體、細(xì)菌、病毒等生物。 教師：所有細(xì)菌都是異養(yǎng)生物嗎？ 學(xué)生：不是 ,有些細(xì)菌是自養(yǎng)生物 ,比如硝化細(xì)菌 。 教師：它是如何自養(yǎng)的？是否跟植物一樣？ 教師：多媒體課件顯示硝化細(xì)菌的自養(yǎng)過(guò)程反應(yīng)式 ,并指導(dǎo)學(xué)生觀察。 學(xué)生

19、：有所不同 ,主要是能量的來(lái)源不一樣。植物制造有機(jī)物的能量來(lái)源是光能 ,而硝化 細(xì)菌制造有機(jī)物的能量來(lái)源是把土壤中的 NH 3 氧化為亞硝酸和硝酸時(shí)所釋放的化 學(xué)能。 教師：回答得很正確。我們把這種利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量 來(lái)制造有機(jī)物的合成作用稱為化能合成作用。除了硝化細(xì)菌外 ,自然界還有鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌都屬于這一類生物。 教師：同學(xué)們 ,今天我們主要學(xué)習(xí)了綠色植物的光合作用過(guò)程和硝化細(xì)菌的化能合成作 4 / 9 用過(guò)程 ,這兩種生理過(guò)程都能利用二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物來(lái)制造有機(jī)物 ,但只有綠色植物光合 作

20、用制造的有機(jī)物才可以提供給地球上的其他生物和人類所利用 ,所以光合作用是自然界最 基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。為了給人類提供更多的食 物和原料 ,我們就必須提高植物特別 是農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度 ,那么 ,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有哪些提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施呢？這 就是我們下節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 ［教師精講］ 1.弄清楚 C、 H、 O 的去路 ,特別是氧的去向：反應(yīng)物 CO2 中的 O 到了（ CH 2O）中 ,反應(yīng) 物 H 2O 中的 O 全部到了 O2 中。光合作用的總反應(yīng)式可表示為： 2.暗反應(yīng)是個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程 ,其中的 C

21、5 可以循環(huán)生成 ,即在暗反應(yīng)的固定過(guò)程中被用 去 ,同時(shí) 又在還原過(guò)程中產(chǎn)生。這一過(guò)程是由美國(guó)科學(xué)家卡爾文發(fā)現(xiàn)的 ,故稱為“卡爾文循 環(huán)”。因此 ,如果人為改變光合作用的一些條件 ,如突然缺 CO2,突然停止光照（導(dǎo)致 [H] 和 ATP 供給不足） ,等等 ,我們可以分析葉綠體中 C3 、 C5、（ CH 2O）的含量。主要有以下三種 情況： ①如果在光照條件不變的情況下 ,突然降低二氧化碳的濃度 ,此時(shí) ,CO2 的固定會(huì)受阻 ,而 C3 的還原照常進(jìn)行 ,那么 C5 的含量就會(huì)上升 ,C3 的含量就會(huì)下降 ,（ CH2O）的含

22、量也會(huì)下 降。 ②如果二氧化碳的濃度不變 ,突然停止光照 ,此時(shí) ,CO2 的固定照常進(jìn)行 ,而 C3 的還原會(huì)受 阻 ,那么 C5 的含量就會(huì)下降 ,C3 的含量就會(huì)上升 ,（ CH2O）的含量也會(huì)下降。 ③如果在降低二氧化碳的濃度的同時(shí),又停止光照 ,則 C5 和 C3 的含量都不變 ,（ CH2O） 的含量會(huì)下降。 3.光照、溫度、二氧化碳、水和礦質(zhì)元素是怎樣影響光合作用的？ ①光照作為光合作用的動(dòng)力對(duì)光合作用的進(jìn)行有著重要的影響。光照強(qiáng)度增強(qiáng)、光照 時(shí)間延長(zhǎng)可以促進(jìn)光反應(yīng)的進(jìn)行 ,使光反應(yīng)產(chǎn)生更多的氧氣、 [H] 和 AT

23、P。 [H] 和 ATP 的增多又可以促進(jìn)暗反應(yīng)的進(jìn)行 ,產(chǎn)生更多的有機(jī)物。光照強(qiáng)度減弱、光照時(shí)間縮短也可以限制光 合作用的進(jìn)行。 ②二氧化碳作為光合作用的原料之一 ,對(duì)光合作用的進(jìn)行也有重要影響。二氧化碳濃度 增加 ,可以促進(jìn)暗反應(yīng)中二氧化碳的固定 ,從而產(chǎn)生更多的三碳化合物 ,進(jìn)而促進(jìn)還原過(guò)程的 進(jìn)行 ,產(chǎn)生更多的有機(jī)物。二氧化碳濃度的降低同樣可以限制光合作用的進(jìn)行。 ③溫度是通過(guò)影響酶的催化效率來(lái)影響光合作用的。作為復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) ,光合作用需 要大量的酶進(jìn)行催化。溫度的適當(dāng)提高可以大幅度提高酶的催化效率 ,從

24、而提高光合作用的 強(qiáng)度。 ④水分作為光合作用的原料之一,缺乏時(shí)可以使光合作用的強(qiáng)度下降。雖然光合作用所 需的水分只是植物所吸收水分的一小部分（ 1%～ 5%左右） ,水分減少對(duì)光合作用不會(huì)有太 大的直接影響 , 但是 ,水分的減少可以使葉片的氣孔關(guān)閉 ,影響二氧化碳的進(jìn)入 ,從而降低光合 作用的強(qiáng)度。 ⑤礦質(zhì)元素也可以直接或間接地影響光合作用的進(jìn)行。如 N 是催化光合作用過(guò)程中各 種酶以及 ATP 的重要組成部分 ,磷也是 ATP 的重要組成部分 ,鎂是葉綠素的重要組成部分 ,K

25、 與光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸直接有關(guān)。 ［評(píng)價(jià)反饋］ 18O 的水中 ,過(guò)一段時(shí)間后 ,分析上標(biāo) 18O 放射性 1.在光照充足的環(huán)境里 ,將黑藻放入含有 標(biāo)志 ,最有可能的是 A. 在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn) B. 在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn) C.在植物體內(nèi)的脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉中均可發(fā)現(xiàn) 5 / 9 D. 在植物周圍的空氣中發(fā)現(xiàn) 2.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的 [H] 和 ATP 參與 A.CO 2 和 C5 的結(jié)合 B.C3 的還原 C

26、.由 CO2 合成葡萄糖 D.由 C5 合成葡萄糖 3.在正常情況下進(jìn)行光合作用的某植物 ,當(dāng)改變某條件后 ,即發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞中的五碳化合物突然上升 ,則改變的條件是 A. 停止光照 B. 停止光照并降低二氧化碳濃度 C. 升高二氧化碳濃度 D. 降低二氧化碳濃度 4.生長(zhǎng)于較弱光照條件下的植物 ,當(dāng)提高二氧化碳濃度時(shí) ,其光合作用速度并未隨之增加 , 主要限制因素是 A. 呼吸作用與暗反應(yīng) B. 光反應(yīng) C.暗反應(yīng) D.呼吸作用 5.圖 5－ 4－ 2 是光合作用示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：

27、 圖 5－ 4－ 2 （ 1）請(qǐng)寫(xiě)出字母所代表的物質(zhì)： a______________________,b_______________________,c________________________,d _________________________,e________________________,f_______________________, g_________________________ 。 （ 2）由“ f ”經(jīng)暗反應(yīng)產(chǎn)生“ g” , 可以分為 _____________ 、 _____________ 兩個(gè)

28、階 段。 3 3 （ 3）如果同位素 ,并追蹤 H 標(biāo)記參與光合作用的水 H, 它最可能的途徑是（用圖中字 母表示） _____________。 （ 4 ） 根 據(jù) 題 意 , 簡(jiǎn) 述 光 合 作 用 能 量 變 化 的 過(guò) 程 ： __________________________________ ___________________________ 。 答案： 1.D 2.B 3.D 4.B 5. （ 1） H2O O 2 ADP 和 Pi ATP [H] CO

29、 2 糖類等有機(jī)物 （2） CO2 的固定 C 3 的還原 （ 3） a→ e→ g （ 4）光能→ ATP 中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中 穩(wěn)定的化學(xué)能 ［課堂小結(jié)］ （一）光合作用的過(guò)程 1.光合作用的過(guò)程 6 / 9 2. 3.光合作用的總反應(yīng)式及氧元素去向： 4.影響光合作用的外界因素：光照、二氧化碳濃度、溫度、水、礦質(zhì)元素等。

30、（二）化能合成作用 ［布置作業(yè)］ 1.完成課本 P104 頁(yè)思考與討論 1～ 2 題。 2.完成課本 P106 葉基礎(chǔ)題 1～ 8 題。 3.調(diào)查和收集有關(guān)提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的具體措施 ,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告。 ［課后拓展］ 1.光合作用的重要意義 （ 1）制造有機(jī)物 綠色植物的光合作用把二氧化碳、水等無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成糖類等有機(jī)物。全球自養(yǎng)植物每 年同化碳素約 2 1011 t,相當(dāng)于 5 1011 t 有機(jī)物 ,提供人類及全部動(dòng)物所需的食物。所以我們把綠色植物稱為制造有機(jī)物的“綠色工廠”。 （ 2）能量轉(zhuǎn)化 綠色植物在進(jìn)行光合作用的時(shí)

31、候?qū)⒍鄶?shù)生物不能利用的光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。全球植物 每年儲(chǔ)存 3 1018 kJ,供給包括植物本身在內(nèi)的全球生物生長(zhǎng)、發(fā)育及進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)；另外我們現(xiàn)在利用的木材、煤炭、石油、天然氣等都是綠色植物通過(guò)光合作用積累下來(lái) 的。所以綠色植物又稱為“巨型能量轉(zhuǎn)換站”。 （ 3）保護(hù)環(huán)境 綠色植物好比是一臺(tái)天然的“空氣凈化器” ,不斷地通過(guò)光合作用吸收 CO2 和釋放 O2。綠色植物每年釋放氧氣 5.35 1011 t。 （ 4）對(duì)生物的進(jìn)化有重要作用 原始大氣中并沒(méi)有 O2 存在 ,直到 20

32、～ 30 億年以前 ,原始藍(lán)藻在地球出現(xiàn)以后 ,地球的大 氣中才逐漸有了 O2,從而促使地球上的生物由無(wú)氧呼吸型向有氧呼吸型進(jìn)化 ,進(jìn)一步提高了 生物的代謝速率和生存能力；同時(shí) ,大氣中的一部分 O2 可以轉(zhuǎn)化為臭氧（ O3） ,于是 ,在大氣 上層就形成了臭氧層 ,能夠有效濾去太陽(yáng)輻射中對(duì)生物具有強(qiáng)烈破壞作用的紫外線 ,這樣才使 水生生物進(jìn)化成陸生生物成為可能。 2.光合作用和呼吸作用的比較 生理過(guò)程 光合作用 呼吸作用 兩者關(guān)系 比較項(xiàng)目

33、 凡是活細(xì)胞都進(jìn)行 ,在細(xì)胞質(zhì) 兩者是不 場(chǎng) 所 主要在綠色植物的葉綠體中進(jìn)行 基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行 可逆的 7 / 9 條 件 在光照條件下進(jìn)行 有光無(wú)光都能進(jìn)行 物質(zhì)轉(zhuǎn)變 無(wú)機(jī)物→有機(jī)物 有機(jī)物→無(wú)機(jī)物 光能→ ATP 中活躍的化學(xué)能→有 有 機(jī) 物 中 穩(wěn) 定 的 化 學(xué) 能 → 能量轉(zhuǎn)變 機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能是同化作用 ATP 中活躍的化學(xué)能是異化 的重要組成部分 作用的重要組成部分 聯(lián) 系 光合作用為呼吸作用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)（有機(jī)物和 O2）；呼吸作 用為光合作用提

34、供了能量和原料（ CO2） 3.光合作用的有關(guān)計(jì)算 （ 1）物質(zhì)計(jì)算 依據(jù)光合作用的總反應(yīng)式： CO2＋ H2 * O (CH 2O) ＋ * O2↑ 或 6CO2＋ 12H2* O C6H12O6＋ 6H 2O＋ 6* O2  兩者是相 反的 兩者是互 相聯(lián)系的 ①光合作用釋放 6* O2 來(lái)自光反應(yīng)階段原料水的光解。 ②光反應(yīng)階段 12H 2* O,光解產(chǎn)生 24 個(gè) [H], 在暗反應(yīng)中用于還原 6CO2,并產(chǎn)生 6H2O。 ③光合作用產(chǎn)物

35、 C 6H 12O6 中的碳和氧來(lái)自原料CO2,氫來(lái)自原料水。 ④生成物 6H 2O 中的氫來(lái)自原料水 ,氧來(lái)自原料 CO2。 （ 2）能量計(jì)算：依據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算。 （ 3）與呼吸作用相結(jié)合的計(jì)算： 在光下光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行： 光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量 =實(shí)測(cè)的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量 光合作用實(shí)際二氧化碳釋放量 =實(shí)測(cè)的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳釋放量光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量 =光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量－呼吸作用葡萄糖消耗量 4.化能合成作用 自然界中有少數(shù)種類的細(xì)菌 ,雖然細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有葉綠素 ,不能進(jìn)行光合作用 , 但是能

36、夠利用 體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物 ,這種合成作用 ,叫做化能合成作 用 ,這些細(xì)菌屬于化能自養(yǎng)型生物 ,它們以化學(xué)能為能源 ,以 CO2 為碳源。主要的代表有以下幾種： （ 1）硝化細(xì)菌 硝化細(xì)菌能將土壤中的氨（ NH 3）氧化 ,從中 獲得能量而把 CO2 和 H 2O 合成糖類 ,這些 糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動(dòng)。其過(guò)程可以用下列反應(yīng)式表示： 2NH3 +3O2 硝化細(xì)菌 2HNO2+2H2O +能量 2HNO2 +O2 硝化細(xì)菌 2HNO3+能量 上面的前

37、兩個(gè)反應(yīng)是說(shuō)明 NH 3 和 HNO 2 的氧化和釋放能量的過(guò)程；最后一個(gè)反應(yīng)是說(shuō) 明硝化細(xì)菌利用前面的兩個(gè)反應(yīng)所釋放的能量 ,把從外界吸收的 CO2 和 H 2O 合成葡萄糖的 能量 C6 ,因?yàn)樗循h(huán)境中不能被 過(guò)程。硝化細(xì)菌的化能合成作用對(duì)于自然界的氮循環(huán)具有重要意義 植物體吸收利用的 6CO2+6H2 O－ H12O6 +6O2↑ NH 3 變成了硝酸鹽（ NO 3） ,從而被植物吸收利用。 （ 2）硫細(xì)菌 這些細(xì)菌能夠氧化硫化氫 ,并且把硫積累在體內(nèi)

38、。如果環(huán)境中缺乏硫化氫 ,這類細(xì)菌就把 體內(nèi)的硫氧化成硫酸。這一過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)式如下： H2S＋ O2 H 2O＋ 2S＋能量 2H2O＋ 2S＋ 3O2 2H 2SO4＋能量 8 / 9 硫細(xì)菌就是利用上述反應(yīng)中釋放的能量來(lái)合成有機(jī)物的。 （ 3）鐵細(xì)菌 鐵細(xì)菌就是能夠氧化硫酸亞鐵的一類細(xì)菌 ,這一過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)式如下： 4FeSO4＋ 2H 2SO4＋ O2 2Fe2（ SO4）3 ＋2H 2O＋能量 硫細(xì)菌就是利用上述反應(yīng)中釋放的能量

39、來(lái)合成有機(jī)物的。 ●板書(shū)設(shè)計(jì) 第二課時(shí) 光合作用的過(guò)程和化能合成作用二、光合作用的原理和應(yīng)用 （一）光合作用的過(guò)程 1.過(guò)程 2.實(shí)質(zhì) 3.總反應(yīng)式 4.影響光合作用的外界因素 （二）化能合成作用 ●習(xí)題詳解 見(jiàn)第三課時(shí)相應(yīng)內(nèi)容 ●備課資料 見(jiàn)第三課時(shí)相應(yīng)內(nèi)容 9 / 9