一、光和作用的原理和應(yīng)用

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1、光合作用：

光合作用是植物、藻類等生產(chǎn)者和某些細菌，利用光能，將二氧化碳、水或是硫化氫轉(zhuǎn)化為碳水化合物。植物被稱為食物鏈的生產(chǎn)者，因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產(chǎn)有機物并且貯存能量。植物與動物不同，它們沒有消化系統(tǒng)，因此它們必須依靠其他的方式來進行對營養(yǎng)的攝取，在陽光充足的白天，它們利用太陽光能來進行光合作用，以獲得生長發(fā)育必需的養(yǎng)分。

2、光合作用原理：

光合作用的關(guān)鍵參與者是植物體內(nèi)的葉綠體，葉綠體在陽光的作用下，把經(jīng)由氣孔進入葉子內(nèi)部的二氧化碳和由根部吸收的水轉(zhuǎn)變成為淀粉等能源物質(zhì)，同時釋放氧氣。

3、反應(yīng)條件：光照、光合色素、光反應(yīng)酶

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光合作用的原理是依靠其他的方式來進行對營養(yǎng)的攝取，植物就是所謂的自養(yǎng)生物的一種。對于綠色植物來說，在陽光充足的白天（在光照強度太強的時候植物的氣孔會關(guān)閉，導(dǎo)致光合作用強度減弱），它們利用太陽光能來進行光合作用，以獲得生長發(fā)育必需的養(yǎng)分。

綠色植物利用光能將其所吸收的二氧化碳和水同化為有機物。光反應(yīng)只有在光照條件下進行，而只要在滿足碳反應(yīng)條件的情況下碳反應(yīng)都可以進行。也就是說碳反應(yīng)不一定要在黑暗條件下進行。

研究光合作用，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，環(huán)保等領(lǐng)域起著基礎(chǔ)指導(dǎo)的作用。知道光反應(yīng)暗反應(yīng)的影響因素，可以趨利避害，如建造溫室，加快空氣流通，以使農(nóng)作物增產(chǎn)。人們又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的兩面性，即既催化光合作用，又會推動光呼吸，正在嘗試對其進行改造，減少后者，避免有機物和能量的消耗，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的是為了以較少的投入，獲得較高的產(chǎn)量。根據(jù)光合作用的原理，改變光合作用的某些條件，提高光合作用強度（指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖的數(shù)量），是增加農(nóng)作物產(chǎn)量的主要措施。這些條件主要是指光照強度、溫度、CO2濃度等。如何調(diào)控環(huán)境因素來最大限度的增加光合作用強度，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個重大課題。

農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的例子有：合理密植、立體種植、適當增加二氧化碳濃度、適當延長光照時間、減少大氣電場的屏蔽、設(shè)立空間電場等。

二、光合作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用是什么

光合作用是指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,并且釋放氧氣的過程。

農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的例子有：合理密植、立體種植、適當增加二氧化碳濃度、適當延長光照時間、減少大氣電場的屏蔽、設(shè)立空間電場等。

綠色植物通過光合作用合成有機物。

懂得作物的光合作用的適宜條件，給予作物適宜的條件，使作物增產(chǎn)。比如在大棚里點火，給大棚加二氧化碳，為作物提供光合作用的原料等。

大棚等。

從光照 溫度 二氧化碳濃度對其影響考慮

三、《光合作用》一課的教學(xué)設(shè)計|高中光合作用教學(xué)設(shè)計

〔關(guān)鍵詞〕 生物教學(xué)；光合作用； 教學(xué)設(shè)計 〔中圖分類號〕 G633.91〔文獻標識碼〕 C 〔文章編號〕 1004―0463（2011）09（B）―0093―01

一、 教材分析

《光合作用》一課主要講述光合作用的發(fā)現(xiàn)、葉綠體中的色素、光合作用的過程及重要意義。根據(jù)近年來高考命題的發(fā)展趨勢，這部分內(nèi)容主要考查影響光合作用的因素、實驗設(shè)計與分析及相關(guān)原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。

二、 教學(xué)目標

1．知識目標。（1）光合作用的發(fā)現(xiàn)（了解）；（2）葉綠體中的色素（理解）；（3）光合作用的過程和重要意義（應(yīng)用）。

2.能力目標。（1）在光合作用的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生獲取、解讀實體中以圖解、圖表、文字等形式所傳達生物信息的能力；（2）在分析實例的過程中培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。

3．情感目標。通過多媒體演示光合作用的發(fā)現(xiàn)使學(xué)生認識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難、科學(xué)研究方法的重要，培養(yǎng)嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度。

三、 教學(xué)過程

教師課前制作好Microsoft PowerPoint課件。教學(xué)過程如下：

1．明確學(xué)習(xí)任務(wù)。（1）光合作用的概念；（2）光合作用的發(fā)現(xiàn)；（3）葉綠體中的色素；（4）光合作用的總反應(yīng)式；（5）光合作用的過程；（6）光合作用的實質(zhì)；（7）光合作用的重要意義；（8）植物栽培與光能的合理利用。

2.邊引導(dǎo)邊學(xué)習(xí)，并積極創(chuàng)設(shè)問題情境，實施啟發(fā)式、討論式教學(xué)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

（1）提問：光合作用的概念；

（2）多媒體演示光合作用的發(fā)現(xiàn)過程：①18世紀中期，荷蘭赫爾蒙特的實驗。②1771年，英國普里斯特利的實驗。③1864年，德國薩克斯的實驗。④ 1880年，美國恩格爾曼的實驗。⑤20世紀30年代，美國魯賓和卡門的實驗。在學(xué)生觀察每個實驗之后,通過教師提問讓學(xué)生描述實驗現(xiàn)象,回答實驗的原理、結(jié)論。

問題1：恩格爾曼的實驗在設(shè)計上有何巧妙之處？

(3)依次投影出示：①高等植物細胞的結(jié)構(gòu)。②植物細胞中葉綠體立體結(jié)構(gòu)模型圖和電子顯微鏡下的結(jié)構(gòu)圖。③葉綠體中的色素系統(tǒng)示意圖。④葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜。讓學(xué)生觀察并回答葉綠體中色素的種類、含量、溶解度、擴散速度、各種色素的顏色、生理作用及在條形濾紙和圓形濾紙上的擴散圖譜 。

問題2：為什么通?？吹降娜~片是綠色的？

問題3：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，在反射光下呈紅色，原因是什么？

（4）投影光合作用的總反應(yīng)式：

6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2

問題4：光合作用生成物C6H12O6、H2O、O2中氧分別來自何種反應(yīng)物？

（5）多媒體演示：光合作用的動態(tài)過程，以問題導(dǎo)學(xué)，解決光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所、條件、物質(zhì)變化、能量變化、反應(yīng)產(chǎn)物以及光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系。

討論1：光照與CO2 的變化對C5、C3、NADPH、 ATP以及葡萄糖的合成量的影響。

（6）提問：光合作用的實質(zhì)。（要求依據(jù)光合作用的動態(tài)過程回答）

（7）提問：光合 作用的重要意義。（依據(jù)光合作用的總反應(yīng)式回答）

（8）演示植物栽培與光能的合理利用。

討論2：影響光合作用速率的因素：①光的波長和光照強度（注意：光的補償點和飽和點）。②溫度。③CO2濃度（注意：CO2的補償點和飽和點）。④ 必 需礦質(zhì)元素的供應(yīng) 。

討論3：光合作用中CO2 的濃度是否越高越好？

（9）課后思考題：圖解說明下述因素對光合作用速率的影響，并指出每一個圖解中關(guān)鍵點的含義及基本應(yīng)用。①單因子影響：光照強度、葉面積、CO2 濃度、溫度、葉齡。②多因子影響：當溫度分別為10℃、20℃、30℃時，光合速率隨光照強度變化的曲線；當光照強度分別為：高光強、中光強、低光強時，光合速率隨溫度變化的曲線；當CO2 濃度分別為：高CO2 濃度、中CO2 濃度、低CO2 濃度時，光合速率隨光照強度變化的曲線。

編輯：張昀

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