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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）教案——光與光合作用》（第 2 課時）教案 ●教學(xué)過程 ［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光合作用過程分為哪幾個階段？②什么是光反應(yīng)階段？這個階段發(fā)生的場所在哪里？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？這個階段發(fā)生的場所在哪里？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：通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí) ,我們已經(jīng)知道光合作用的場所是葉綠體 ,請問葉綠體有哪些結(jié)構(gòu)特點與其功能相適應(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行。 教師：初中我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過有關(guān)光合作用的知識 ,請問你們對光合作用的知識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?？磥泶蠹覍夂献饔玫闹R還了解不少。請一位同學(xué)來歸納光合作用的概念。 學(xué)生：綠色植物通過葉綠體 ,利用光能 ,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物 ,并且 釋放出氧氣的過程。 教師：那么在一個微小的葉綠體中 ,CO2 和 H 2O 究竟是怎樣轉(zhuǎn)化為糖類和氧氣的呢？此 過程中色素吸收的光能是怎樣到有機物中去的？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：二、光合作用的原理和應(yīng)用） ［師生互動］ （一）光合作用的過程 教師：下面我們先來看看光合作用是怎樣在葉綠體中進行的

4、。 （顯示板書： 1.光合作用的過程） 教師：用多媒體課件演示發(fā)生在一個葉綠體中的光合作用全程的動態(tài)過程。 教師：我們在觀察課件的時候 ,是不是覺得有點“眼花繚亂”呀 ,這說明光合作用是個很 復(fù)雜的過程。其實剛才課件中顯示的只是光合作用的簡化過程 ,其具體過程還要復(fù)雜得多。 教師：根據(jù)剛才的觀察 ,你們說光合作用過程分為哪幾個階段呢？ 學(xué)生：分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。 教師：下面我們先來具體觀察一下光反應(yīng)過程。 （顯示板書：光反應(yīng)） 1 / 9 教師：演示光合作用光反應(yīng)的動態(tài)變化 ,并指導(dǎo)學(xué)生觀察。

5、 教師：光反應(yīng)在哪里進行？ 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 ,它為什么會在常溫常壓下分解？ 學(xué)生：一方面有色素吸收的光能做“動力”；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。我們再仔細(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)的動態(tài)畫面 ,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、來看 , 一是把水分解成了 O2 和具有強還原 性的 [H], 二是把 ADP 和 Pi 合成了 ATP ；從能量變化的角度來看 ,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終 產(chǎn)物釋放到了大氣中 ,還原性很強的 [H] 和儲存有活躍化學(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)是怎樣進行的。 （顯示板書：暗反應(yīng)） 教師：演示光合作用暗反應(yīng)的

8、動態(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)過程中 ,二氧化碳發(fā)生了怎樣的變化？ 學(xué)生：首先 CO2 與一個 C5 結(jié)合形成兩個 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

9、C3 呢？ 學(xué)生：因為在葉綠體基質(zhì)中存在多種催化暗反應(yīng)的酶。 教師：請大家仔細(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)的動態(tài)變化 ,并指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察。 學(xué)生： C3 經(jīng)過一系列變化轉(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 ,同時在暗反應(yīng)的還原階 段又產(chǎn)生 ,這對于光合作用有什么意義？ 學(xué)生：保證暗反應(yīng)不會缺乏原料 ,能夠持續(xù)進行下去。 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行呢？ 學(xué)生：也不是 ,有光無光都可以進行。 教師：對?！鞍怠辈⒉皇侵赴捣磻?yīng)一定要

11、在黑暗中進行 ,而是相對于光反應(yīng)來說 ,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、在有光無光條件下都可以進行的化學(xué) 反應(yīng)稱為“暗反應(yīng)”?，F(xiàn)在哪位同學(xué)來歸納一下整個暗反應(yīng)階段物質(zhì)和能量進行了怎樣的 轉(zhuǎn)變？ 學(xué)生：從物質(zhì)變化的角度來看 ,二氧化碳經(jīng)過“固定”和“還原”兩個過程 ,最終被還原 成（ CH2O）和 C5；從能量轉(zhuǎn)變的角度來看 ,ATP 中活躍的化學(xué)能變成了穩(wěn)定的化學(xué)能儲存在糖類等有機物中。 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程用下面的示 意圖表示。 教師：出示光合作用過程示意圖并作適當(dāng)講解。

12、 圖 5－ 4－ 1 光合作用過程示意圖 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)”兩個階段組成 的。那么這兩個階段有什么關(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) 時間 反應(yīng)很快（以毫秒計） 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 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)是兩個既相互獨立又同時進行、既相互制約又密切聯(lián) 系的兩個生理過程

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：通過剛才的列表比較 ,你認(rèn)為“植物白天進行光反應(yīng) ,晚上進行暗反應(yīng)”的說法正確嗎？為什么？ 3 / 9 學(xué)生：不對。因為暗反應(yīng)的正常進行需要光反應(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)也不能正常進行。光反應(yīng)和暗反應(yīng)是兩個同時進行、相互制約、密切聯(lián)系、缺一不可的過程。 教師：如果從光合作用整體的角度來看：光合作用又完成了怎樣的物

16、質(zhì)變化和能量變化？（即光合作用的實質(zhì)是什么？） （顯示板書： 2.光合作用的實質(zhì)） 學(xué) 生：①物質(zhì)變化：把二氧化碳和水等無機物轉(zhuǎn)變成了糖類等有機物。 ②能量變化：把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在糖類等有機物中。 教師：好。我們已經(jīng)了解了整個光合作用的具體過程 ,同學(xué)們是否能用一個總反應(yīng)式來表示呢？ （顯示板書： 3.光合作用的反應(yīng)式） 請一位學(xué)生上黑板表示如下： CO2＋ H2O （ CH 2O）＋ O2↑ 教師：從光合作用的整個過程來看 ,有哪些因素會對光合作用的進行產(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)物等方面來考慮。 （顯示板書： 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)境因素可以對光合作用的進行產(chǎn)生影響。 教師：歸納得很好。除此之外 ,還有礦質(zhì)元素也會影響光合作用的進行。 （二）化能合成作用（顯示板書） 組織學(xué)生閱讀課本 P105 化能合成作用的知識。 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物 ,有機物中儲存著由 光能轉(zhuǎn)換來的化學(xué)能 ,以供自身利用 ,我們把這類生物稱為自養(yǎng)生物。請大家思考一下 ,人、 動物與植物最大的區(qū)別是什么？

18、 學(xué)生：人和動物不能利用無機物合成有機物。 教師：那它們是怎樣來維持自身的生命活動的？ 學(xué)生：它們只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。 教師：對。我們把這類生 物稱為異養(yǎng)生物。 教師：除了人和動物外 ,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 ,主要是能量的來源不一樣。植物制造有機物的能量來源是光能 ,而硝化 細(xì)菌制造有機物的能量來源是把土壤中的 NH 3 氧化為亞硝酸和硝酸時所釋放的化 學(xué)能。 教師：回答得很正確。我們把這種利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量 來制造有機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程和硝化細(xì)菌的化能合成作 4 / 9 用過程 ,這兩種生理過程都能利用二氧化碳和水等無機物來制造有機物 ,但只有綠色植物光合 作

20、用制造的有機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)是個循環(huán)往復(fù)的過程 ,其中的 C

21、5 可以循環(huán)生成 ,即在暗反應(yīng)的固定過程中被用 去 ,同時 又在還原過程中產(chǎn)生。這一過程是由美國科學(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 ,CO2 的固定會受阻 ,而 C3 的還原照常進行 ,那么 C5 的含量就會上升 ,C3 的含量就會下降 ,（ CH2O）的含

22、量也會下 降。 ②如果二氧化碳的濃度不變 ,突然停止光照 ,此時 ,CO2 的固定照常進行 ,而 C3 的還原會受 阻 ,那么 C5 的含量就會下降 ,C3 的含量就會上升 ,（ CH2O）的含量也會下降。 ③如果在降低二氧化碳的濃度的同時,又停止光照 ,則 C5 和 C3 的含量都不變 ,（ CH2O） 的含量會下降。 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力對光合作用的進行有著重要的影響。光照強度增強、光照 時間延長可以促進光反應(yīng)的進行 ,使光反應(yīng)產(chǎn)生更多的氧氣、 [H] 和 AT

23、P。 [H] 和 ATP 的增多又可以促進暗反應(yīng)的進行 ,產(chǎn)生更多的有機物。光照強度減弱、光照時間縮短也可以限制光 合作用的進行。 ②二氧化碳作為光合作用的原料之一 ,對光合作用的進行也有重要影響。二氧化碳濃度 增加 ,可以促進暗反應(yīng)中二氧化碳的固定 ,從而產(chǎn)生更多的三碳化合物 ,進而促進還原過程的 進行 ,產(chǎn)生更多的有機物。二氧化碳濃度的降低同樣可以限制光合作用的進行。 ③溫度是通過影響酶的催化效率來影響光合作用的。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 強度。 ④水分作為光合作用的原料之一,缺乏時可以使光合作用的強度下降。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） ,水分減少對光合作用不會有太 大的直接影響 , 但是 ,水分的減少可以使葉片的氣孔關(guān)閉 ,影響二氧化碳的進入 ,從而降低光合 作用的強度。 ⑤礦質(zhì)元素也可以直接或間接地影響光合作用的進行。如 N 是催化光合作用過程中各 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)物的運輸直接有關(guān)。 ［評價反饋］ 18O 的水中 ,過一段時間后 ,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.生長于較弱光照條件下的植物 ,當(dāng)提高二氧化碳濃度時 ,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。請據(jù)圖回答：

27、 圖 5－ 4－ 2 （ 1）請寫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

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 述 光 合 作 用 能 量 變 化 的 過 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→有機物中 穩(wěn)定的化學(xué)能 ［課堂小結(jié)］ （一）光合作用的過程 1.光合作用的過程 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)作物光合作用強度的具體措施 ,寫好調(diào)查報告。 ［課后拓展］ 1.光合作用的重要意義 （ 1）制造有機物 綠色植物的光合作用把二氧化碳、水等無機物轉(zhuǎn)變成糖類等有機物。全球自養(yǎng)植物每 年同化碳素約 2 1011 t,相當(dāng)于 5 1011 t 有機物 ,提供人類及全部動物所需的食物。所以我們把綠色植物稱為制造有機物的“綠色工廠”。 （ 2）能量轉(zhuǎn)化 綠色植物在進行光合作用的時

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 每年儲存 3 1018 kJ,供給包括植物本身在內(nèi)的全球生物生長、發(fā)育及進行各項生命活動；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光合作用積累下來 的。所以綠色植物又稱為“巨型能量轉(zhuǎn)換站”。 （ 3）保護環(huán)境 綠色植物好比是一臺天然的“空氣凈化器” ,不斷地通過光合作用吸收 CO2 和釋放 O2。綠色植物每年釋放氧氣 5.35 1011 t。 （ 4）對生物的進化有重要作用 原始大氣中并沒有 O2 存在 ,直到 20

32、～ 30 億年以前 ,原始藍藻在地球出現(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氧呼吸型向有氧呼吸型進化 ,進一步提高了 生物的代謝速率和生存能力；同時 ,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 ,能夠有效濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線 ,這樣才使 水生生物進化成陸生生物成為可能。 2.光合作用和呼吸作用的比較 生理過程 光合作用 呼吸作用 兩者關(guān)系 比較項目

33、 凡是活細(xì)胞都進行 ,在細(xì)胞質(zhì) 兩者是不 場 所 主要在綠色植物的葉綠體中進行 基質(zhì)和線粒體中進行 可逆的 7 / 9 條 件 在光照條件下進行 有光無光都能進行 物質(zhì)轉(zhuǎn)變 無機物→有機物 有機物→無機物 光能→ ATP 中活躍的化學(xué)能→有 有 機 物 中 穩(wěn) 定 的 化 學(xué) 能 → 能量轉(zhuǎn)變 機物中穩(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)計算 （ 1）物質(zhì)計算 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 [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 中的碳和氧來自原料CO2,氫來自原料水。 ④生成物 6H 2O 中的氫來自原料水 ,氧來自原料 CO2。 （ 2）能量計算：依據(jù)光合作用反應(yīng)式進行計算。 （ 3）與呼吸作用相結(jié)合的計算： 在光下光合作用與呼吸作用同時進行： 光合作用實際產(chǎn)氧量 =實測的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量 光合作用實際二氧化碳釋放量 =實測的二氧化碳消耗量＋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)沒有葉綠素 ,不能進行光合作用 , 但是能

36、夠利用 體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物 ,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。其過程可以用下列反應(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、兩個反應(yīng)是說明 NH 3 和 HNO 2 的氧化和釋放能量的過程；最后一個反應(yīng)是說 明硝化細(xì)菌利用前面的兩個反應(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 ,因為它把環(huán)境中不能被 過程。硝化細(xì)菌的化能合成作用對于自然界的氮循環(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)中釋放的能量來合成有機物的。 （ 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、來合成有機物的。 ●板書設(shè)計 第二課時 光合作用的過程和化能合成作用二、光合作用的原理和應(yīng)用 （一）光合作用的過程 1.過程 2.實質(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 見第三課時相應(yīng)內(nèi)容 ●備課資料 見第三課時相應(yīng)內(nèi)容 9 / 9