全章复习与测试优秀教学设计

《光合作用和呼吸作用综合分析及应用》教学设计

——新宾高中

晁晶

授课班级：二年十二班

授课时间：4月25日

【指导思想】

光合作用和呼吸作用是高中知识体系的核心内容，是历年来高考命题的重点。从考查角度上看，主要围绕光合作用和呼吸作用的过程展开。通过两项生理过程的发生部位、产物、影响因素、相互联系等方面进行全方位考查。从近些年的高考试题可以看出，这部分内容的题目涉及多趋向于与其他知识的综合。

【学情分析】

学生已初步具备了光合作用和呼吸作用的相关知识，能基本掌握光合作用和呼吸作用过程中的物质变化和能量变化，能准确理解光合作用和呼吸作用的过程实质。但还不能准确的运用过程原理进行解题，如不能有效解决元素的转移问题，对总光合速率和净光合速率的理解不透彻，难以对曲线和图表的相关问题准确分析并有效解决，光合作用和呼吸作用的综合性问题的解决需加强等等。

【教学总体思路】

1.

课前完成知识梳理，进行基础知识的扫描与诊断。

2.

课前完成学情检测，教师进行批改和统计，对学生存在的问题进行分析。

3.

课堂教学：针对学生解题反应出的问题进行重点讲解和对应训练，

帮助学生形成方法和规律。

4.

学习效果检测及能力提升：课后完成提升训练，教师检查学习效果。

5.

重温高考，增强信心。

【课堂教学扼要】

<引课>大自然生机勃勃，缘于光合作用和呼吸作用，呼吸作用为生命活动提供能量，光合作用则为所有的生物提供有机物和氧气。二者是自然界的两大基础代谢，因此光合与呼吸是高考的常考考点。

<授课> 师：光合作用和呼吸作用所涉及的问题有哪些？

生：1.物质变化和能量变化

2.场所

3.影响因素

4.点的移动

6.

总光合和净光合

6.点的移动

7.光合与呼吸的测定

（教师板书）

影响因素

测定

场所

光合与呼吸

点的移动

物质变化和能量变化

总光合和净光合

师：公布“学情检测”的统计结果，并说明学生主要问题存在于对总光合和净光合的理解和相关问题的解决。

师：画出植物细胞及细胞内的线粒体和叶绿体，引导学生分析当光合作用强度大于呼吸作用强度时的同时引导学生分析总光合和净光合的含义及常用的表述词语。

生：完成“光合=呼吸”、“光合<呼吸”、“只呼吸”三种状态下两种细胞器之间及与外界进行的气体交换的情况。

师与生：

1.

解决学情检测中的5、7两道题，主要有学生进行分析和讲解。

2.

完成学情检测10、11的分析和讲解。

3.

迁移训练，能力提升3。

小结：再一次理解总光合和净光合及解题过程中的注意事项（如分析好是净光合还是总光合，注意图表曲线中的因变量等）。

净光合

总光合

CO2

吸收

利用

O2

释放

产生

有机物

积累

产生或制造

课后完成“提升训练”和“重温高考”部分习题。

附：习题篇

知识梳理

1.光合作用与有氧呼吸的区别

项目

物质变化

能量变化

光合作用

无机物合成_______ 光能→____________ 有氧呼吸

有机物被分解成_______ 稳定的化学__________________ 能→

实质

场所

条件

____________________ 主要是叶绿体

_____________ 分解有机物、释放能量，供细胞利用

细胞质基质和线粒体

时刻都能进行

2.光合作用与有氧呼吸的联系

物质方面

有氧呼吸第有氧呼吸第暗反应

C：CO2―――→

_______

――――→

________ ―――→

_____ 二阶段

一阶段

有氧呼吸第光反应

O：H2O―――→

_____――――→

_____ 三阶段

光反应

暗反应

有氧呼吸第有氧呼吸第H：H2O―――→

[H]

―――→

________

――――→

[H]

―――→

_____

二阶段

一阶段

(2)能量方面

暗反应

光反应

光能―――→

___________________

―――→

C6H12O6中稳定的化学能

――→

ATP中活跃的化学能―――→各项生命活动

3.在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算

(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示

_________。

(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示___________。

(3)真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：

①光合作用产生的O2量＝实测的O2_______＋细胞呼吸消耗的O2量。

②光合作用固定的CO2量＝实测的CO2_______＋细胞呼吸释放的CO2量。

③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的________________＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。

诊断与思考

1.判断下列说法的正误

(1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜(

) (2)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中(

) (3)光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP(

) (4)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长(

) (5)适宜光照下，植物吸收CO2的总量等于固定的CO2的总量(

) 2.探究光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源、去向

项目

[H] 来源

去向

ATP 来源

去向

光合作用

_____________ _______ _______________ _______________ 有氧呼吸

_____________________ ___________________ ______________ _________________________________ 3.下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。

图①：表示黑暗中，只进行_________；

图②：表示细胞呼吸速率___光合作用速率；

图③：表示细胞呼吸速率___光合作用速率；

图④：表示细胞呼吸速率___光合作用速率。

4.叶绿体吸收CO2的量属于真光合作用还是净光合作用？

学情检测

题组一

光合作用与细胞呼吸的过程判断

1.(2014·天津，2)如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是(

)

①

(CH2O)＋O2 ―→

CO2＋H2O＋能量

②

过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行

B.过程①产生的能量全部储存在ATP中

C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O D.过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同

2.下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是(

)

A.乙过程利用的ATP是由甲和丙过程共同提供的

B.乙中的ATP用于固定二氧化碳和还原三碳化合物

C.甲、丙中合成ATP所需的能量来源不相同

D.丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等

题组二

以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用和细胞呼吸

3.如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是(

) A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程

B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程

C.以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d

D.以H218O作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b

4.如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是(

) A.图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中

B.图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸

C.两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP D.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照

题组三

总光合速率、净光合速率与呼吸速率的判断及相关计算

5.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，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.光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等

B.光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多

C.温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少

D.其他条件不变，光照强度适当增强时，两曲线的交点将向左下方移动

6.植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是(

) A.在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP 的部位是线粒体

B.该植物叶片的呼吸速率是5 mg CO2/(100 cm2叶·小时) C.在一昼夜中，将该植物叶片置于c点所示光照强度条件

下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼

夜中CO2的净吸收量为45 mg D.已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。若将温度提高到30 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点将下移

7.如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变

化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：

(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为___，光合速率可表示为_______。在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度_____(增强、减弱、不变)，实际光合作用的强度_____(增强、减弱、不变)。

(2)恒定在上述___℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了___mg。

题组四

光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动

8.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示

30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳

浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是(

) A.下移、右移、上移

B.下移、左移、下移

C.上移、左移、上移

D.上移、右移、上移

9.如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是(

) A.CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用

B.适当增加光照强度，a点将左移

C.CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等

D.甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强

题组五

以图、表、曲线为载体综合分析光合作用与细胞呼吸

10.图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、B、C、D时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是(

) A.图甲中，光照强度为B时，光合速率等于呼吸速率

B.图甲中，光照强度为D时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2 C.图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体

D.图乙中，限制E、F、G点光合作用速率的因素主要是光照强度

11.对某植物在不同环境条件下氧气的吸收量和释放量进行测定，结果如下表：

下列对结果的分析不合理的是(

) A．在5 klx光照条件下5小时，10 ℃时光合作用产生的O2总量比20 ℃时多2.5 mg B．在20 ℃时，分别用10 klx和5 klx光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量前者比后者多30 mg

C．在10 ℃、10 klx光照4.8小时后，转入20 ℃黑暗环境19.2小时，氧气变化量为0 D．该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间，二氧化碳浓度等属于无关变量

提升训练

1.下图中甲表示某兴趣小组在一定条件下测得的某绿色植物光照强度与光合速率的关系；乙表示该植物的细胞代谢状况；丙是该小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间的关系曲线。请分析回答：

（1）图甲中的a点表示 ，c点时，叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自 过程。

（2）图乙所示的该植物细胞代谢情况，可用图甲中a、b、c、d四点中的哪一点来表示？

。

（3）在一天24小时光照条件下，光照强度大于

klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物叶片置于8 klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该植物24小时内每100 cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为

mg。

（4）若图甲曲线表示该植物在30℃时，光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下将温度降到25℃，理论上分析c点将

（左移、右移、不变）。

（5）由图丙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是

点；j点与e点相比，植物体内有机物含量

（增加、减少、不变）。

2.图甲为某植物光合速率随环境条件变化的曲线。图乙表示两昼夜吸收或释放CO2的变化

S1-S5表示曲线与x轴围成的面积．请据图回答问题。

（1）光合作用过程中，O2和有机物（C6H12O6）中的氧分别来源于原料中的______ 和______。

（2）图甲中若在t2时刻增加光照，光合作用速率将______，t2→t3，限制光合作用速率的主要外界因素______。t4后短暂时间内，C3还原后的直接产物含量______。

（3）图乙DE段波动的主要外界因素是______。第二天中______点（填字母）积累的有机物最多。

图乙中S2明显小于S4，造成这种情况的外界因素是______。如果S1+S3+S5＞S2+S4，则该植物在这两昼夜内______（“能”或“不能”）生（5）将该植物放在常温下暗处理2h，重量减少2mg，再用适当光照射2h，测其重量比暗处理前

增加6mg，则该植物的实际光合速率是______ mg/h．

3.将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即光照1 h，再测其重量变化。结果如下表：分析表中数据可判定(

) A.光照的1 h时间内，第4组合成葡萄糖总量为2 mg B.光照的1 h时间内，第1、2、3组释放的氧气量相等

C.光照的1 h时间内，四组光合作用强度均大于呼吸强度

D.呼吸酶的最适温度是29 ℃

组别

温度(℃) 暗处理后质

量变化(mg) 1 25 －1 2 27 －2 ＋3 3 29 －3 ＋3 4 31 －1 ＋1 光照后与暗处理

＋3 前质量变化(mg)

重温高考，增强信心

1.

（2017.课标II,29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、_______________________、_______________________、_________________，[H]代表的物质主要是_________________。

（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_________________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。

（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。

2.（2016.课标I,30）为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同．培养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位面积吸收CO2的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示．回答下列问题：

（1）据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是

；

（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提

高

（填“CO2浓度”或“O2浓度”）

（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同，根据这一结果能够得到的初步结论是

．

3.（2015.海南,9）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是（

）

A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能 B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高 C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的 D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 4.（2015.重庆,4）将下图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是（

）

A．黑暗条件下，①增大、④减小

B．光强低于光补偿点时，①、③增大

C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变

D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大

5.

（2013四川,8）将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

气孔导度

光合速率( 1）水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是＿＿＿＿＿，捕获光能的色素中含量最多的是＿＿＿＿＿＿。

(2) CO2通过气孔进人叶肉细胞后，首先与＿＿＿＿＿结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）光照强度低于8×102μmol·m-2·s-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是＿

＿＿＿＿＿＿；光照强度为10～14×102μmol·m-2·s-1时。原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）分析图中信息。PEPC酶所起的作用是＿＿＿＿＿；转基因水稻更适宜栽种在＿＿＿＿＿环境中。