人教版生物(必修1)《分子與細(xì)胞》

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第4節(jié)能量的來源——光合作用

光合作用的原理和應(yīng)用

1教材地位：在初中學(xué)習(xí)光合作用的基礎(chǔ)上，在已經(jīng)學(xué)習(xí)了色素、酶和ATP的有關(guān)知識后學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，可以進(jìn)一步理解光合作用的原理。并使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光合作用的漫長過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。本節(jié)是本章也是整個(gè)高中階段的重點(diǎn)和難點(diǎn)。高中生物新課標(biāo)第五章第4節(jié)

能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用教材分析2●高一學(xué)生●對光合作用大體內(nèi)容基本了解●對光合作用發(fā)現(xiàn)史有待于系統(tǒng)研究●對光合作用詳細(xì)的過程有待深入探究高中生物新課標(biāo)第五章第4節(jié)

能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用學(xué)情分析3知識目標(biāo)能力目標(biāo)情感目標(biāo)

依據(jù)：課標(biāo)要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律（三）教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)生能夠描述光合作用的認(rèn)識過程、2.理解并應(yīng)用光合作用的原理3.學(xué)會(huì)分析影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素1.學(xué)會(huì)畫概念圖的方法2.嘗試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)控制自變量、設(shè)置對照組

使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)地發(fā)展是：開拓-繼承-修正-完善的過程，培養(yǎng)學(xué)生善于質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和態(tài)度。4引導(dǎo)學(xué)生自己尋找1.課前尋找：學(xué)生課前閱讀課本,標(biāo)出學(xué)過的,標(biāo)出自己感覺是重點(diǎn)、難點(diǎn)的問題2.課后復(fù)述:本節(jié)課的感受、收獲及疑問3.課堂練習(xí)：精心布置相關(guān)練習(xí)，學(xué)生獨(dú)立完成教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：5

光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系探討影響光合作用的環(huán)境因素光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

重點(diǎn)難點(diǎn)6回眸歷史，啟發(fā)探究多重策略，整合概念放眼社會(huì)，應(yīng)用概念情趣導(dǎo)入，引出概念高中生物新課標(biāo)第五章第4節(jié)

能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用教學(xué)策略7教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)情趣入導(dǎo)出示兩幅圖片，引導(dǎo)學(xué)生說出圖片反映的現(xiàn)象。聯(lián)系遠(yuǎn)古傳說和諾貝爾大獎(jiǎng)激發(fā)興趣引入課題《諾貝爾獎(jiǎng)百年鑒——新陳代謝：物質(zhì)代謝與光合作用》高中生物新課標(biāo)第五章

第4節(jié)

能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用情趣導(dǎo)入教學(xué)過程8陽光下最大的魔術(shù)陽光下最大的魔術(shù)高中生物新課標(biāo)第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第4節(jié)

能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用1988年，又一項(xiàng)有關(guān)光合作用的研究成果獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。得獎(jiǎng)的評語中稱“光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”。9教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師：生動(dòng)講述赫爾蒙特的探究，利用PPT進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換及時(shí)展示，挖掘其中的探究成分嘗試深入探究科學(xué)家的探究過程。情趣導(dǎo)入教學(xué)過程啟發(fā)探究

設(shè)計(jì)意圖一：回眸歷史：揭開光合作用之謎啟發(fā)探究干燥泥土90.8kg5年后柳樹76.7kg泥土90.7kg1、1606年，荷蘭的范.赫爾蒙特（JBvanHelmont1577-1644）的柳條試驗(yàn)：10下面對這一現(xiàn)象的解釋正確的是：A.土壤重量的減少是由于柳樹從土壤中吸收了大量水分和礦質(zhì)元素B.樹增加的重量大于土壤減少的重量是由于柳樹苗吸收了大量水分C.土壤干重減少甚微的主要原因僅僅是由于喪失了部分礦質(zhì)元素D.柳樹苗重量的大幅度主要由于植物體進(jìn)行光合作用立刻開耬藥鋪來亨雞糊*積極思維112、1771年，英國的普里斯特利（JPriestley1733-1804）的鐘罩實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖啟發(fā)探究以普里斯特利的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)為探究支架給予學(xué)生合理的空間，真正提高探究能力ABCDE1．請同學(xué)想象普里斯特利的幾個(gè)基本實(shí)驗(yàn),最后出示圖片。２．普里斯特利實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？怎樣證明？更新空氣O2、CO212探究組合C如果推測：他們相互依存，還應(yīng)如何設(shè)置？EDB如果要得出結(jié)論：小鼠和蠟燭燃燒對空氣成分需求一致，還需補(bǔ)充什么實(shí)驗(yàn)？D13**為什麼有的人能夠成功，而有的人卻不能？

3、荷蘭的英格豪斯的實(shí)驗(yàn)。他的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?英格豪斯的實(shí)驗(yàn)141.請同學(xué)描述實(shí)驗(yàn)步驟,最后與薩克斯的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。2.思考:為什麼黑暗處理,基于怎樣的實(shí)驗(yàn)原則?如何遮光？實(shí)驗(yàn)變量分別是什麼?為什麼要酒精處理？3.根據(jù)用碘液檢測的觀測手段，能否推測出薩克斯實(shí)驗(yàn)假設(shè)是什麼？4.薩克斯實(shí)驗(yàn)(1864)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，貯存于什么物質(zhì)中？15興趣拓展在不損傷植物的前提下，想在植物葉片上不用毛筆就能寫出“王”字，有沒有什么好辦法？16課堂生成目的依據(jù)評價(jià)觀點(diǎn)一證明植物光合作用能產(chǎn)生淀粉教材中的探究背景都有一定的道理但當(dāng)時(shí)的研究背景下是想探究光合作用的產(chǎn)物是什么。觀點(diǎn)二證明光合作用需要光照淀粉只是檢測光合作用的指標(biāo)*關(guān)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡臓幷?7*關(guān)于實(shí)驗(yàn)組和對照組設(shè)定的爭論觀點(diǎn)１遮光組為實(shí)驗(yàn)組曝光組為對照組依據(jù)：遮光組有人為處理，曝光組沒有人為處理，是自然狀態(tài)。觀點(diǎn)2遮光組為對照組曝光組為實(shí)驗(yàn)組依據(jù)：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄抗夂献饔玫漠a(chǎn)物，所以有光進(jìn)行光合作用的是實(shí)驗(yàn)組，如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證“光是光合作用的必要條件”，沒有光就沒有產(chǎn)物，體現(xiàn)光的必要性，遮光的就是實(shí)驗(yàn)組。所以要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩矸治觥?86.1930年：美國科學(xué)家魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)：1.A氣體是什么氣體?請預(yù)測A與B的放射性有幾種可能及相應(yīng)結(jié)論?實(shí)際情況怎樣?設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)的目的是什么?光合作用的過程概括CO2+H2O(CH2O)+O2光葉綠體光合作用的過程概括CO2+H2O(CH2O)+O2光葉綠體19英格豪斯實(shí)驗(yàn)——?jiǎng)恿Γ汗馑_克斯實(shí)驗(yàn)——產(chǎn)物：淀粉恩格爾曼實(shí)驗(yàn)——葉綠體是光合作用的場所原料——H2O和CO2如何用實(shí)驗(yàn)證明光合作用需要CO2請參考以下的材料儀器設(shè)置實(shí)驗(yàn);金魚藻,天竺葵,小試管,大燒杯,橡皮塞,火柴,衛(wèi)生香，NaHCO3溶液,酒精燈,酒精,碘液等。＊結(jié)合經(jīng)典實(shí)驗(yàn),學(xué)生初步總結(jié)光合作用的概念情趣導(dǎo)入教學(xué)過程啟發(fā)探究

初步構(gòu)建

情趣導(dǎo)入教學(xué)過程啟發(fā)探究

初步構(gòu)建

情趣導(dǎo)入教學(xué)過程啟發(fā)探究

初步構(gòu)建

總結(jié)與評價(jià)20碳酸氫鈉溶液（可產(chǎn)生二氧化碳）自來水是否可以用NaOH溶液？21用同位素標(biāo)記CO2中的碳，采用同位素示蹤的方法，光合作用后，檢測有機(jī)物中是否含有放射性？還可以用什么方法驗(yàn)證光合作用需要CO2？22教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖溫故知新光合作用進(jìn)行的場所在哪兒，為什麼？色素和與光合作用有關(guān)的酶具體分布在哪兒?學(xué)生回憶相關(guān)知識回答。光合作用具體的過程是怎樣的？通過復(fù)習(xí),導(dǎo)入新課，使學(xué)生產(chǎn)生求知欲望。教學(xué)過程溫故知新二:光合作用過程23葉綠體中的色素2C3C5H2OO2[H]ATPADP+PiC6H12O6多種酶參加催化酶CO2水的光解還原固定光反應(yīng)暗反應(yīng)①水的光解②ATP的形成①CO2的固定②三碳化合物的還原酶看課本，描述過程24思考原因：卡爾文發(fā)現(xiàn)在光照下C3和C5很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。但當(dāng)把燈關(guān)掉后，C3的濃度急速升高，同時(shí)C5的濃度急劇降低。如果在光照下突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，則C5就積聚起來，C3就減少。小組內(nèi)部交流并嘗試試題1。1.請嘗試畫圖表示這種現(xiàn)象,并解釋其原因。物質(zhì)的量

時(shí)間光照黑暗C5C3C3C5C3物質(zhì)的量

時(shí)間1%CO20.03%CO2C5C3C3C5C32.請?jiān)囍忉屜聢D（即植物的“午休現(xiàn)象”）積極思維各段上升或下降的主要原因分別是什么？“午休現(xiàn)象”的本質(zhì)原因是什么？實(shí)際應(yīng)用理論探討25光反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)場所反應(yīng)條件物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較學(xué)生獨(dú)立填圖26教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖多重整合嘗試畫光合作用的示意圖或概念圖,同桌互相描述自己圖形的含義，看誰的更有創(chuàng)意，更準(zhǔn)確，在全班展示運(yùn)用圖文雙重編碼策略，進(jìn)行自身知識的構(gòu)建和整合高中生物新課標(biāo)第4節(jié)

能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用多重整合觀察探究

教學(xué)過程溫故知新27光合作用的反應(yīng)圖對課本進(jìn)行改造逐步學(xué)會(huì)構(gòu)建概念圖，通過師生合作、生生合作得到比較完善的概念圖其中一名學(xué)生的示意圖發(fā)展為本次課的輔助板書課堂生成28改進(jìn)的光合作用圖補(bǔ)充

[H]和ATP合成的準(zhǔn)確位置29逐漸完善的概念圖30完善中的概念圖31被板書的光合作用圖32教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)總結(jié)提升

師生共同寫出光反應(yīng)和暗反應(yīng)的方程式推導(dǎo)形成總的反應(yīng)式，注意配平，鼓勵(lì)學(xué)生仔細(xì)觀察，相互提問歸納提升鞏固概念

葉綠體光能*反應(yīng)物生成物中都有水，為什么不把兩者抵消？*CO2中O元素的去向是什么？*生成的有機(jī)物一定是葡萄糖嗎？*怎樣才能使反應(yīng)向右進(jìn)行？*為什么用箭頭，能否用等號？*箭頭下能否寫葉綠素？葉綠體光能葉綠體光能6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*葉綠體光能葉綠體光能6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*光能33反思反應(yīng)式在有關(guān)光合作用與呼吸作用的比較計(jì)算中經(jīng)常用到，有必要進(jìn)行構(gòu)建。寫出反應(yīng)式，并分析各元素的來源與去路，但關(guān)于“光合作用生成水”的概念，學(xué)生依然不是特別深刻。所以最好將卡爾文當(dāng)時(shí)檢測暗反應(yīng)的各種中間產(chǎn)物的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過程簡單介紹，那么水作為一種反應(yīng)產(chǎn)物就更容易理解和應(yīng)用。34反應(yīng)式的應(yīng)用1．請同學(xué)根據(jù)反應(yīng)式分析影響光合作用的環(huán)境因素。２．這些環(huán)境因素分別和哪些內(nèi)部因素起作用，來共同影響整個(gè)光合作用?；貞浾麄€(gè)光合作用的過程，分析影響光合作用的內(nèi)部因素35影響光合作用的環(huán)境因素1.以下是1905年布萊克曼用黑藻進(jìn)行的測定光合速率的實(shí)驗(yàn)記錄光合作用的速率光合作用的速率光照強(qiáng)度的增長CO2濃度的增長CO2濃度保持不變光照強(qiáng)度保持不變部分環(huán)境因素對光合作用影響的示意圖2.閱讀下表,一些植物光合作用的適應(yīng)范圍以及最適溫度項(xiàng)目煙草薄荷甘草棉花適應(yīng)范圍8-38℃不低于0℃18-35℃17-32℃最適溫度25-28℃20-30℃23-33℃日均溫19-20％℃3.請分析新疆的水果為什么甜？分析引起平臺(tái)期出現(xiàn)的限制因素36如果你是科技下鄉(xiāng)人員，你將如果針對大棚生產(chǎn)，或糧食作物增產(chǎn)提出有效措施？光合作用的生產(chǎn)應(yīng)用*輪作，間作，套作，人工光照*CO2發(fā)生器，有機(jī)肥，雞、鴨豬等呼吸作用，大田通風(fēng)*晝夜溫差37光合作用與細(xì)胞呼吸的比較光合作用細(xì)胞呼吸

場所區(qū)條件別反應(yīng)產(chǎn)物

與光的關(guān)系

物質(zhì)變化

能量變化聯(lián)系總結(jié)構(gòu)建38三：化能合成作用為什么硝化細(xì)菌也稱為自養(yǎng)型生物？硝化細(xì)菌合成有機(jī)物與光合作用有什么明顯的區(qū)別？為什么說硝化細(xì)菌可以肥沃土壤？參考以下問題自學(xué)：39我學(xué)會(huì)了……使我吃驚的是……我發(fā)現(xiàn)……我意識到……使我感到疑惑的是……我注意到……我認(rèn)識到……我現(xiàn)在體會(huì)到……我的收獲：通過本節(jié)課40我的問題1．光質(zhì)（光照強(qiáng)度）對光合作用有影響嗎？如何探究？2．什么叫光污染？３．光合作用為什么會(huì)有水的生成，在哪個(gè)階段生成？41觀察以下圖示，根據(jù)氣體進(jìn)出細(xì)胞的情況，說明植物接受光照的情況及含義,并試著在最后圖中找出前4個(gè)圖對應(yīng)的點(diǎn)。積極思維－課后作業(yè)圖1圖2圖3圖4圖5ABC42板書第4節(jié)能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的探究歷程一:普里斯特利——植物可以更新空氣英格豪斯實(shí)驗(yàn)——?jiǎng)恿Γ汗馑_克斯實(shí)驗(yàn)——產(chǎn)物：淀粉(實(shí)驗(yàn)組)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)——葉綠體是光合作用的場所魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)——O2中的O來源于H2O43暗反應(yīng)CO2+C5CO2的固定葉綠體光能2C3C3ATPADP+piNADPHC5+(CH2O)C3的還原暗反應(yīng)CO2+C5CO2的固定2C3C3ATPADP+piNADPHC5+(CH2O)C3的還原暗反應(yīng)CO2+C5CO2的固定2C3C3ATPADP+piNADPHC5+(CH2O)C3的還原暗反應(yīng)CO2+C5CO2的固定2C3C3ATPADP+piNADPHC5+(CH2O)C3的還原暗反應(yīng)CO2+C5CO2的固定2C3C3ATPADP+piNADPHC5+(CH2O)C3的還原暗反應(yīng)CO2+C5CO2的固定6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*光反應(yīng)2H2O光解4H++4e+O2ADP+