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5.4.2光合作用的过程及原理的应用学案
一学科核心素养
1.科学思维:分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系。
2.科学探究:根据实验目的，设计实验探究光合作用的影响因素，会分析相关的实验装置。
3.社会责任:能够根据光合作用原理指导生产实践。
二学习重难点
重点1.分析光合作用的过程，比较光反应和暗反应。
2.分析影响光合作用的环境因素。
难点：举例说明光合作用原理的实践应用。
三课前预习
1．参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位 细胞质基质 （1）______ （2）______
反应物 （3）_____ / 丙酮酸等
反应名称 无氧呼吸 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源 化学能 光能 （4）______
终产物（除ATP外） （5）_____ O2、NADPH H2O、CO2
2．参照表中的内容，围绕真核细胞中有机物的合成和分解完成下表：
项目 光合作用 有氧呼吸
细胞中的反应部位 叶绿体 （1）_____
终产物（除了ATP外） （2）_____ H2O；CO2
合成ATP的能量来源 （3）_____ （4）_____
应用 （5）农业生产通常需要提高CO2浓度，因其直接促进了暗反应中 _____（填反应名称），利于光合作用以增产。 （6）农民会适时_____，以提高植物根部细胞的有氧呼吸，直接促进根部对_____的吸收以增产。
3．恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在_______________区域。这说明叶绿体主要利用_____________________。
4．暗反应阶段_______光都能进行，在_______中进行。CO2,在特定酶的作用下， 与______________结合，这个过程称作_____________。一分子的CO2被固定后，很快形成_______分子。在有关酶的催化作用下，___接受______________释放的能量，并且被_______还原。随后，一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化为_______；另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化，又形成____。这些____又可以参与CO2的固定。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3 再到C3的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作______________。
5．下表是与光合作用相关的经典实验探究，请参照表中的内容完成下表。
组别 科学家 实验材料 实验材料处理 实验试剂 实验观察或检测 实验结论
1 英格豪斯 绿叶、燃烧的蜡烛 装入透明密闭玻璃罩内，阳光直射。重复普利斯特利实验 - 蜡烛燃烧的时间 ①_______
2 恩格尔曼 水绵和好氧细菌 制作装片置于没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵和自然光照射水绵 - ②________ 氧是叶绿体释放的，叶绿体是进行光合作用的场所
3 萨克斯 绿色植物叶片 ③__________ 碘蒸气 颜色反应 光合作用产生了淀粉
4 卡尔文 ④_________ 提供14C标记的CO2 - 放射性检测 卡尔文循环
6．下表是某绿色农作物光合作用与呼吸作用的梳理比较。回答下列问题：
光合作用 呼吸作用
光反应 暗反应 有氧呼吸 无氧呼吸
[H]的来源 水的光解 ①_____ C6H12O6
[H]的去路 还原C3 与O2结合形成H2O ②__
酶的分布 类囊体薄膜上 叶绿体基质 ③_____ 细胞质基质
能量转换 光能ATP中活跃的化学能 ④____ 有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能和热能 有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能、有机物中的化学能和热能
生产实践 大棚塑料采用无色薄膜，有利于光线通过，利用农作物光合作用 中耕松土能够提高农作物产量，主要原因是⑤____
四自我检测
1．下图为荒漠地区种植的胡杨分别在7月24号和8月26号两天测得的净光合速率日变化曲线图。据图判断，下列相关分析正确的是（　　）
A．这两天胡杨均在7点开始进行光合作用
B．有机物的日合成量7月24号大于8月26号
C．净光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响
D．8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关时刻
2．研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是
A．该植物光合作用的最适温度约为25℃
B．光照相同时间，25℃时植物积累的有机物的量最多
C．两曲线的交点处，该植物叶肉细胞内外CO2浓度相等
D．若每天持续光照24h，则该植物在35℃环境中无法生存
3．下列关于真核细胞内合成ATP的叙述，错误的是（ ）
A．在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP
B．正常情况下，线粒体内膜上形成ATP时伴随着氧气的消耗
C．在绿色植物叶绿体内，形成ATP的过程需要光照
D．ADP与ATP相互转化，使细胞内ATP大量积累
4．如图表示某植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图，下列说法中不正确的是（　　）
A．图中的叶肉细胞呼吸释放的CO2量大于光合作用固定的CO2量
B．M中NADPH的运动方向是从叶绿体的类囊体到叶绿体的基质
C．M、N都能产生ATP
D．真核细胞中都含有M、N，原核细胞中都不含M、N
5．农业生产中，农民会采取一些措施来提高农作物的产量。下列措施不能达到增产目的的是（ ）
A．对温室中的作物，白天适当升高温度，夜间适当降低温度
B．种植玉米时，尽量缩小株距和行距，以增加玉米植株的数量
C．油菜植株发育过程中，及时去掉油菜下部衰老变黄的叶片
D．在初夏晴天中午，对温室大棚通风或施放干冰
6．某科学家曾做过一个实验，将小鼠放在不同的密封、恒温的钟罩内，实验处理方案如下表，小鼠最先死亡的一组是（ ）
组别 实验材料 实验条件
A 小鼠＋绿色植物 光照
B 小鼠 光照
C 小鼠＋绿色植物 黑暗
D 小鼠 黑暗
A．A B．B C．C D．D
7．下列关于硝化细菌的叙述，错误的是（ ）
A．将二氧化碳和水合成糖类化合物所需能量为光能
B．将二氧化碳和水合成糖类化合物所需能量为化学能
C．硝化细菌细胞中含有将二氧化碳和水合成有机物的一系列酶
D．硝化细菌和绿色植物一样都是自养型生物
8．下列化合物中构成元素种类最少的是（ ）
A．淀粉 B．胡萝卜素 C．丙酮酸 D．NADPH
9．下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是（ ）
A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响
B．加入NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的CO2
C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度
D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸作用强度
10．正常生长的小球藻，照光培养一段时间后，改为在绿光下继续培养，此后小球藻细胞的叶绿体内会发生的变化是 （ ）
A．H2O在光下分解速率不变 B．卡尔文循环增强
C．ADP/ATP比值上升 D．C3/C5比值下降
参考答案：
三课前预习
1． 叶绿体的类囊体膜
线粒体 葡萄糖 化学能
乙醇和CO2或乳酸
2． 细胞质基质、线粒体 O2、糖类 太阳能#光能 有机物中的化学能 CO2的固定 中耕松土 无机盐#矿质营养
3． 红光和蓝紫光 红光和蓝紫光
4． 有没有 叶绿体的基质 C5(一种五碳化合物) CO2的固定 两个C3 C3 ATP和NADPH NADPH 糖类 C5 C5 卡尔文循环
5． 植物体只有阳光下才能更新污浊的空气 用极细的光束照射水绵，好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，临时装片暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光的部位 黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光，另一半遮光 小球藻
6． H2O、C6H12O6 还原丙酮酸（C3H4O3）（或与C3H4O3结合，形成C2H5OH和CO2） 细胞质基质和线粒体 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 促进根的有氧呼吸，从而促进根对矿质元素的吸收
四自我检测
1．D
2．B
3．D
4．D
5．B
6．C
7．A
8．B
9．B
10．C
试卷第1页，共3页

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