2019-2020年高中生物 第四節(jié)能量之源 光合作用02教案 新人教版必修1

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1、2019-2020年高中生物第四節(jié)能量之源光合作用02教案新人教 版必修1 (一) 地位和作用 1、本章在教材中的地位本章教材主要是在學生學習了關于生命的物質基礎和生命的基本單位——細胞的基礎上，比較詳細地講述了酶和ATP在新陳代謝中的作用，植物、動物和人體內新陳代謝的主要過程和特點，以及新陳代謝的基本類型等知識基礎。使學生通過本章的學習，可以使學生更加深入地理解新陳代謝是生物體進行一切生命活動地基礎，是生物地最基本的特征。所以說它是我們高中生物學的重點和難點知識。 2、本節(jié)在本章中的地位本節(jié)教材主要講述了光合作用的發(fā)現過程、葉綠體中的色素、光合作用的過程以及光合作用的重要意義等四個方

2、面的內容。 光合作用的發(fā)現，是建立在初中教材中講述了光合作用的基礎知識上，安排了綠葉在光下制造淀粉實驗的基礎上，更加深入地從產物和場所等方面講述光合作用的發(fā)現過程中的幾個著名的實驗。 葉綠體中色素的探索，教材通過實驗中葉綠體中色素的提取、分離，使學生自己動手，親自看到從上到下依次的橙黃色、黃色、藍綠色和黃綠色的出現。光合作用的過程及重要意義，首先，教材從光合作用的總反應式入手，說明光合作用的場所、條件、原料和產物。從而引出根據是否需要光，將光合作用的過程分為光反應和暗反應階段。之后教材對這兩個階段分別從反應場所、條件、物質變化、能量變化等方面進行了比較詳細的分析。得出兩個階段是一個整體，在

3、光合作用的過程中，二者緊密聯系、缺一不可的辨證結論。緊接著講述了光合作用的重要意義，最后還補充了植物栽培與光能的合理利用，意在指導學生理論聯系實際【小結：所以說節(jié)內容既是本章的重點和難點又是整個高中生物學中的重點和難點?！? (二) 教學目標 1、知識目標 (1) 、光合作用的概念、反應式；(B：理解) (2) 、光合作用的發(fā)現過程；(A:知道) (3) 、綠體中色素的提取和分離實驗的過程及其有關問題；(C:掌握) (4) 、光合作用的過程；(D:應用) (5) 、光合作用的實質；(D:應用) (6) 、光合作用的意義。(D:應用) 2、能力目標 (1) 、通過光合作用的發(fā)現

4、過程的學習，使學生能學習科學家們研究科學的精神和方法； (2) 、通過光合作用過程中光反應和暗反應階段的學習，培養(yǎng)學生運用對比法進行學習的方法。 (3) 、初步掌握葉綠體中色素的提取和分離的方法，滲透“線條學習法”，培養(yǎng)學生的自學能力。 3、情感目標 （1）、通過光合作用的意義來理解當今世界面臨的一些重大問題，如：糧食、人口、資源、環(huán)境等，從而引起學生對世界未來的關注； （2）、通過光合作用的發(fā)現過程的學習，使學生認識到科學發(fā)展的艱辛、科學研究方面的重要，進而說明學習方法的重要； （3）、學習光合作用的過程中，滲透物質與能量，光反應與暗反應之間的辨證關系，使學生樹立科學的辨證觀點。

5、 （三）教學重難點 1、光合作用的發(fā)現過程； 2、光合作用的場所； 3、光合作用的過程； 4、光合作用的意義。 二、說教法學法 （一）教法的選擇 1、堅持啟發(fā)式家學，環(huán)環(huán)相扣，引導學生步步深入地分析，具體方法是：結合前面學習的內容，由教師提出問題，引發(fā)思考，復習舊知識，在此基礎上由教師歸納總結出結論； 2、采用現代化的教學手段，從本節(jié)課的實際出發(fā)，使用多媒體教室，將許多地方用多媒體課件來表達，從而增強直觀效果。 （二）學法的指導1、指導學生如何從本節(jié)的學習中掌握設計實驗的方法，2、指導學生在實驗中如何觀察現象、分析現象、分析問題、總結規(guī)律。 三、說教學過程 （第一課時）

6、 課前準備先讓學生在課前預習，課前準備好在教學中用到的多媒體課件。 （二）引入新課先利用多媒體課件向學生介紹光合作用的知識體系，再利用多媒體課件向學生提問，并根據學生的回答情況引入光合作用的概念，從而引入新課。 （三）講授新課講授光合作用的概念（演示多媒體課件）光合作用是綠色植物通過葉綠體利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放氧的過程。 2、講授光合作用的反應式（演示多媒體課件） 根據概念，導出出光合作用的反應式： 6C0+12H18O光能rCHO+6180f+6HO 22葉綠體612622 引導學生分析光合作用的反應式，并把它和初中學習過的光合作用的反應式

7、進行比較從中找出區(qū)別與聯系。分析其中的原因，從而引入到光合作用的發(fā)現。 講授光合作用的發(fā)現過程(演示多媒體課件) 利用多媒體課件向學生介紹英國科學家普里斯特利(J.Priestley,1733-1804)在1771年所做的實驗，并引導學生分析原因，從而引入以下幾個著名的實驗。 (1) 、1864年，德國科學家薩克斯(J,vonSachs,1832—1897)做的這個實驗：他把綠色葉片放在暗處幾個小時，目的是讓葉片中的營養(yǎng)物質被消耗掉，然后把這個葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈現深藍色。這一實驗成功地證明了

8、綠色葉片在光合作用中產生了淀粉。(邊演示多媒體課件邊分析實驗現象出現的原因，并引導學生注意科學家設計實驗的思路和方法，同時提醒學生在實驗中的應該注意的地方) (2) 、1880年德國科學家恩吉爾曼(C.Engelmann)用水綿進行了光合作用的實驗：他把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后再用極細的光束照射水綿，通過顯微鏡觀察發(fā)現，好氧細菌只集中在葉綠體被光束照射到的部位附近；如果上述臨時裝片完全暴露在光下，好氧細菌則集中在葉綠體所有受光部位的周圍。他的實驗證明了：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。(邊演示多媒體課件邊分析實驗現象出現的原因，并

9、引導學生注意科學家設計實驗的思路和方法，同時提醒學生在實驗中的應該注意的地方；然后利用多媒體課件向學生提問，并結合學生的回答利用多媒體向學生講解恩吉爾曼的實驗巧妙之處) 恩吉爾曼的實驗巧妙之處用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察和分析研究。 將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗能夠正常進行。 C、選用極細的光束照射，并且用好氧細菌進行檢測，從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧地部位。 D、進行黑暗(局部光照)和曝光的對比實驗，從而明確實驗結果完全是由光照引起的。 (3)、20世紀30年

10、代，美國科學家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)采用同位素標記法研究了這個問題。他們用氧地同位素18O，分別標記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和C18O2,然后進行兩組光合作用實驗：第一組向同種綠色植物提供H218O和CO2；第二組向同種綠色植物提供H2O和C18O2。在相同的條件下，他們對兩組光合作用實驗釋放的氧進行了分析。(利用多媒體課件分析這兩組實驗并從中得出結論，最后利用多媒體課件向學生簡單介紹一下示蹤元素及同位 素標記法。） （四）結束新課簡單回顧一下本節(jié)課所學習的內容 （五）布置作業(yè) 思考題： 這些科學家為什么會成功？我們在今后的學習中應該學習他們的

11、哪些方面？ 2019-2020年高中生物第四節(jié)能量之源光合作用03教案新 人教版必修1 教學內容 第二章第二節(jié)課題：三、光合作用 教學目標 知識 目標 進一步明確光合作用的概念 掌握光合作用的過程，認識光合作用的實質和意義 能力 目標 培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力 培養(yǎng)學生的歸納能力和理論聯系實際的能力 德育 目標 通過講述物質和能量的變化，進行學科之間滲透介紹生物科學的飛速發(fā)展，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識 重點 光合作用的過程及實質 難點 光合作用中物質和能量的轉變過程 教法 講述、討論、直觀教學輔助手段教學課件、葉子 環(huán)節(jié) 教學內容學生活動

12、 組織 環(huán)視學生，安定秩序 教學 （播放植物生長過程） 在自然界中，一粒粒種子長成為枝繁葉 導入 茂植株，組成植物體的有機物從那里來呢？是 生：光合作用把 新課 土壤嗎？ CO2和H20合成 （板書：三、光合作用） 了有機物 復習 初中時我們學習過光合作用，哪位同學能 提問 說說什么是光合作用呢？ 學生回答 （示字幕：光合作用的概念） 光合作用的反應物是什么、產物又是什 么呢？哪位同學能根據這個定義試著寫出光合 學生到黑板前寫 作用的反應式？ 出，如有錯誤教 光能 師改正 6CO2+12

13、H2O——>C6H12O6+6H2O+6O2 葉綠體 這個反應式當中，左邊和右邊都有水，說 明水既是反應物，而且反應中又有新的水生成。 生：葉綠體 綠色植物進行光合作用的場所在哪里呢？（示 葉綠體的結構圖） 講授 生物體的結構和功能是統(tǒng)一的，作為 新課 環(huán)節(jié) 教學內容 學生活動 講授光合作用場所的葉綠體具有什么樣的結構新課呢？教師強調葉綠體中酶和色素的分布。 （葉綠體具雙層膜的結構，在基質中有 許多圓餅狀的基粒，組成基粒的一層層結構叫做片層結構。我們可以看到基粒是綠色的，是因為在基粒的片層結構的薄膜上含有

14、葉綠素等色素，在片層結構的薄膜上和基質中還分布著許多種與光合作用有關的酶。） 色素在光合作用中的作用是吸收可見的太陽光。我們常見的葉子呈什么顏色？（比較幾種不同的葉子） 葉綠體中應含有那幾種色素呢？ （課件展示：葉綠體中的色素） 生：回答葉綠體的結構。 葉綠素 葉綠素a（藍綠色） 紅光 葉綠體中 葉綠素b（黃綠色） 藍紫光 的色素 類胡蘿卜素 胡蘿卜素（橙黃色） 藍紫光 葉黃素（黃 色） 學生觀察 生：綠色、黃綠 色等 引導學生回答 在日常生活中我們所見的葉子多是綠色的，這是因為葉綠體中葉綠素的含量是類胡蘿卜素含

15、量的四倍，但是葉綠素易分解。你們知道為什么秋天綠葉會變黃呢？ 綠色植物利用色素所吸收的光能作為推動力就能把基本不含能量的C02和H20變成富含能量的有機物，這么奇妙的過程是怎么進行的呢？ （邊畫邊講光反應過程） 葉綠體中的色素分子吸收光能以后發(fā)生兩方面的生化反應： 一、把水分子分解成氧和氫。 生：秋天葉綠素 被分解，類胡蘿 卜素顯現出來 生：來自于被光 解的水 其中的氫是活潑的還原劑，將參加下一 步反應；其中的氧以分子狀態(tài)釋放出去，我們 常說綠色植物產生氧氣、消耗二氧化碳，它所 環(huán)節(jié) 教學內容 學生活動 講授 新課 在酶的作用下，ADP和Pi合成AT

16、P。還需要什么條件呢？所需的能量從哪能得到呢？這樣，光能轉變成了活潑的化學能儲存ATP的高能磷酸鍵中。 （課件演示光反應過程，教師引導觀察） 這個反應沒有光可以進行嗎？所以我們把這一整個過程叫“光反應階段” 光反應階段應發(fā)生在葉綠體的什么部位？（提示：吸收光能的色素分子在基粒片層結構的薄膜上） 反應式中，H20在光反應中被分解，CO2又是怎樣變化的呢？ （邊畫邊講暗反應過程） 通過葉表的氣孔被吸收以后，首先與葉綠體基質中的一種五碳化合物結合形成兩個三碳化合物， 這一過程叫“固定” 三碳化合物的性質活潑，又經過一系列的生化反應步驟被還原成葡萄糖。想一想這一過程都需要哪些條件？（在

17、學生回答時將圖畫完整） 這樣，ATP中活潑的化學能轉變?yōu)榉€(wěn)定的化學能儲存在葡萄糖中，這一過程叫“C3的還原” （課件演示暗反應過程，教師引導觀察，強調C3—-C5的途徑及意義） 這一階段的反應過程有沒有光的參與？有光無光都可以進行，相對于前面的光反應階段，我們把這個階段叫“暗反應階段”暗反應是與光反應同時進行的，不過，它是在葉綠體的基質中進行的。 這個循環(huán)過程是由美國的生物學家卡 生：還需儲存能 量 生：光能 學生觀察 生：必須在光下進行 生：基粒片層結構的薄膜上 生：1、還原劑[H] 2、多種酶催化3、 儲存能量 學生觀察 生：無光的參與 環(huán)節(jié) 教學內容

18、 學生活動 講授 新課 爾文等人用了十多年的時間得出的，又叫“卡爾文循環(huán)”它揭示了綠色植物利用無機物制造有機物的機理，但至今我們不能把它應用于實踐；如果以后我們能利用現代生物工程的手段人工模擬光合作用的過程，相信糧食就會在工廠中生產出來了。 卡爾文等人是利用放射性同位素跟蹤測試的方法研究光合作用的。什么是同位素呢？因它具有放射性，我們可以用儀器檢測到它在化學反應中的變化。 如果用180標志反應物H20中的氧，經 過光合作用，這個180將位于那種產物中呢？讓我們來比較光合作用的兩個階段：這兩個階段，分別在葉綠體的什么部位進行？光反應階段有哪些物質變化？暗反應階段有哪些物質變化？光反

19、應階段能量是怎樣變化的？暗反應階段能量是怎樣變化的？光反應階段產生了哪幾種物質，它們的去向如何？ （隨學生回答用課件列表） 靜聽 生：同位素指質子數相同而中子數不同的一類元素。如14C與12C等 生：氧的變化是 H20——>02 學生回答問題（見下表） 光反應 暗反應 場所 基粒片層結構薄膜 基質 物質變化 ⑴水的光解 酶fe ⑴CO2的固定 酶fe 酶 H2O——>1/2O2+2[H] 酶 CO2+C5—-2C3 能量 ⑵合成ATP 酶fe （2）CO2的還原 酶 ADP+Pi——>ATP

20、 2C3——>C6H12O6 能量 ATP*[H] 能量變化 光能一活潑化學能（ATP） 活潑化學能一穩(wěn)定化學能 意義 食源、能源、氧源 通過比較我們可以得出， 從實質上說光 合作用包含了兩個方面的內容： 物質的變化：C02和H20―—C6H12O6能量的 變化：光能一-化學能 環(huán)節(jié) 教學內容 學生活動 （邊說邊在反應式上標出實質） 光合作用制造了有機物，儲存了能量，并且放出氧氣，對于自然界有什么意義呢？請同學們討論，看哪組同學能表述出光合作用的意義。 光合作用是生物界最基本的物質代謝和能量代

21、謝。 （教師號召學生綠化祖國保護環(huán)境） 生：食源、能源、 氧源 小結 本節(jié)課我們學習了光合作用的過程、實質和意義。俗話說：“萬物生長靠太陽”沒有光合作用，就沒有這個生機勃勃的世界。如果改變光合作用過程中的某個條件時，對光合作用會有什么影響呢？（演示練習題） 鞏固 練習 一、學生討論后回答： 1、生長于較弱光照條件下的植物，當提高CO2的濃度時，其光合作用的速度并未隨之增加，主要限制因素是（） A呼吸作用和暗反應B光反應 C暗反應D呼吸作用 2、將植物栽培在適宜光照、溫度和充足的CO2條件下： ⑴當C02濃度突然降低至極低水平時，發(fā)現植物葉片中的五碳化合物含量突然上

22、升，這是因為（）缺少時，植物體內的五碳化合物不能形成（）。 ⑵如果降低CO2濃度時，停止光照，則不出現上述五碳化合物上升現象，這是因為暗反應所必需的（）供應不足，使（）不能形成五碳化合物。 二、學生搶答以下選擇題。 1、光合作用過程中，光能轉移的途徑是： A光能葉綠素*ATP B光能——*ADP——*ATP C光能一*ATP—*葡萄糖 D光能一*ATP一*三碳化合物 2、下列有關光合作用的敘述錯誤的是： A暗反應在黑暗中才能進行 B光反應在光下才能進行 教師引導學生根據圖解回答問題： 1、B 2、CO2、三碳化合物、［H］和ATP、三碳化合物 環(huán)節(jié) 教學內

23、容 學生活動 鞏固 練習 C光反應為暗反應提供了[H]和ATP D光合作用釋放的氧來自于水 3、把陽光通過三棱鏡的連續(xù)七色光譜，用來照射培養(yǎng)綠藻，其釋放氧氣最多的部分所在的光譜區(qū)是： A黃光和藍紫光B紅光和藍紫光 C紅光和黃綠光D綠光和藍紫光 4、用14C的C02追蹤光合作用中的碳原子，其轉移的途徑是： ACO2——葉綠體——>ATP BCO2—-三碳化合物一一ATP CCO2一一三碳化合物一一葡萄糖 DCO2一一葉綠體一一葡萄糖 5、生物界最基本的物質代謝和能量代謝是： A呼吸作用B光合作用 C合成作用D分解作用 學生搶答： 1、C 2、A 3、B 4、C 5、B 板書設計 教 后 記