第一篇：高一生物教案：光合作用提高農(nóng)作物的光合作用效率

高一生物教案：光合作用──提高農(nóng)作物的光合作用效率

教學目標

1．知識方面

光合作用效率的概念以及提高光合作用效率的主要措施和原理（知道）。

2．態(tài)度觀念方面

（1）通過本節(jié)課的教學，使學生能夠?qū)⑺鶎W的知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐結(jié)合起來，從而對學生進行STS（科學、技術(shù)、社會）的教育。

（2）通過介紹我國古代農(nóng)業(yè)發(fā)展史中的成就，對學生進行愛國主義教育。

3．能力方面

培養(yǎng)學生對問題的分析能力和綜合能力。

重點、難點分析

本節(jié)課的教學內(nèi)容并不難，關(guān)鍵是要將必修教材和選修教材聯(lián)系起來，使學生在整體上建立起知識的聯(lián)系。提高農(nóng)作物的光合作用效率要從光合作用的條件和原料兩方面考慮，要使學生將所學知識和生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來。培養(yǎng)學生的STS思想是本節(jié)課的重點和難點。

教學模式

設(shè)疑激趣——師生互動——建構(gòu)知識。

教學手段

制作多媒體課件輔助教學。

課時安排 一課時

設(shè)計思路

以問題引導學生，以歷史文獻吸引學生，以生產(chǎn)實踐帶動學生，進而培養(yǎng)學生的思維和能力。

教學過程

一、引言

民以食為天。然而人類賴以生存的第一個要素——糧食卻面臨著日益短缺的嚴重局面，如何提高農(nóng)作物的光合作用效率是我們面臨的一個嚴峻的課題。光合作用效率是指綠色植物通過光合作用制造的有機物中所含有的能量與光合作用中吸收的光能的比值。

二、新課

【教師活動】引導學生復習光合作用的概念、過程，得出光合作用總反應(yīng)式：

CO2+H2O（CH2O）+O2 從化學反應(yīng)式的角度分析光合作用總反應(yīng)式，若要提高光合作用有機物的生成量，我們可采取哪些積極有效的措施？

【學生討論】得出結(jié)論：從光合作用的條件看：

1．增加光照，可以：（1）延長光照時間，提高復種指數(shù)；（2）增加光照面積，進行合理密植；（3）控制光照強弱。

2．增加礦質(zhì)元素的供應(yīng)，提高葉肉細胞的葉綠素含量。

3．控制溫度，大棚作物白天可適當降低溫度，夜晚適當提高溫度。

從光合作用的原料看：

1.增加作物周圍二氧化碳濃度。

2.合理灌溉，增加植物體內(nèi)的水分來增加光合作用的原料。

【教師活動】肯定學生的結(jié)論，確定本節(jié)課的中心：說古論今談如何增加光合作用效率。

陽光給人類帶來了光明和溫暖，陽光被綠色植物吸收利用，使千姿百態(tài)的植物界得以郁郁蔥蔥，植物為人類及所有動物制造有機物，使其得以繁衍和生存。自古以來我國勞動人民就十分重視陽光與作物生長的關(guān)系，對于陽生植物和陰生植物早有記載。例如：《周禮》中記載：“陽木生山南者，陰木生山北者?！薄对娊?jīng)》中說：“梧桐生矣，于彼朝陽。”

【學生活動】翻譯以上兩句古漢語，并分析其中的含義。

“陽木生山南者，陰木生山北者”意為樹木有的喜陽光，適宜種在陽光充足的山南，有的喜陰暗，適宜種在光線較弱的山北?！拔嗤┥?，于彼朝陽”意為梧桐生長在那朝陽的地方。

【教師活動】以上兩句古漢語反映了古人對多種植物的陰生和陽生之性已有了明確的認識。有些植物進行光合作用時需要強的光照才能生長發(fā)育良好，才能提高光合作用效率，這類植物屬于陽生植物。有些植物進行光合作用時大強的光照不利于其生長發(fā)育，也就不利于提高光合作用效率，這類植物屬于陰生植物。

【學生活動】就所學知識舉例說明哪些植物是陽生植物，哪些植物是陰生植物。

【教師總結(jié)】我們應(yīng)根據(jù)植楊的生活習性因地制宜地種植植物。例如，古書中記載：梧桐“陽木也”，“桐之性皆惡陰、寒，喜明、暖，陰寒則難長，明暖則易大?！庇秩绻艜袑笾?、龍眼的陰陽特性也有記載：“荔枝屬火，宜使向陽；龍眼屬水，宜向陰”“當日荔枝，背日龍眼。”可見掌握植物陰陽之性，因地制宜地種植是栽培成功。獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要因素之一。

【教師活動】提出問題：如何增加二氧化碳的供應(yīng)呢？

得出結(jié)論：綠色植物周圍空氣中的二氧化碳的含量，直接影響綠色植物的光合作用效率。

【教師活動】提出問題：空氣中的二氧化碳一般占空氣體積的0．03%，當植物旺盛生長時，所需的二氧化碳就更多，若只靠空氣中二氧化碳本身的濃度差所造成的擴散作用滿足不了植物對二氧化碳的需求。那么，如何提高空氣中二氧化碳的濃度呢？

【學生活動】討論分析（教師要參與學生的討論，引導討論的中心）。

得出結(jié)論：作物需要良好的通風，使大量空氣通過葉面，使光合作用正常進行。

【教師活動】肯定學生的分析，并進行歸納總結(jié)。

陽光是植物進行光合作用的能量來源，而空氣中的二氧化碳和根系吸收的水分是植物進行光合作用的原料。把植物種成一定規(guī)格的行列，相互保持一定的距離，使植物受到充足的陽光照射，使流動的空氣送進農(nóng)田的四面八方，是提高作物光合作用效率的有效手段?！洱R民要術(shù)》中提到種植作物要“正其行，通其風”就是這個道理，我國古書中還記載：“種植桃、李、梨、柿三丈一樹，八尺為行，果類相從，縱橫得當?！薄巴L見日，實大而美?！奔锤纳仆L透光條件有利于作物提高光合作用效率，使作物增產(chǎn)。

另外，不同的光質(zhì)對提高光合作用效率也有影響。例如，在藍紫光下光合產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪的含量較多；在紅光的照射下，光合產(chǎn)物中的糖類含量較多。

【學生活動】分析在作物壯秧的時候，塑料大棚用什么顏色的塑料薄膜較好。

結(jié)論：藍色。

【教師活動】提出問題：隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，日光溫室種植果蔬已成為我國優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的一枝奇秀，日光溫室中如何提高空氣中二氧化碳的濃度呢？

【學生活動】分組討論，得出結(jié)論。

1．施用固體二氧化碳（干冰）。

2．使用農(nóng)家肥，可以使土壤中微生物的數(shù)量增多，活動增強，分解有機物，放出二氧化碳。

3．植物的秸稈通過深耕埋于地下，也可以通過微生物的分解作用產(chǎn)生二氧化碳。

4．使用NH4HCO3肥料，既可以為植物提供銨鹽，又可以為植物提供二氧化碳。

5．溫室作物也要合理密植和通風透光。

6．日光溫室可與養(yǎng)殖場的雞舍和豬圈相連，動物通過呼吸作用產(chǎn)生二氧化為植物光合作用提供原料，植物光合作用產(chǎn)生的氧氣可用于動物的呼吸作用。【教師補充】溫室中還可以使用二氧化碳發(fā)生器，二氧化碳發(fā)生器的原理是利用硫酸和碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳。

提出問題：當全球范圍內(nèi)空氣中二氧化碳的含量無限制地提高時，會有什么負面影響？

【學生活動】討論并分析回答。

結(jié)論：會促成溫室效應(yīng)的出現(xiàn)，使地球變暖、冰川融化、海面上升、氣候異常。（教師要對學生的討論和分析給予充分的肯定。）

【教師講解】綠色植物進行光合作用時，需要多種必需的礦質(zhì)元素，如N、P、K、Mg等，這些元素在植物的生命活動中都有哪些作用？

【學生活動】討論氮元素在植物生命活動中的作用。

結(jié)論：

1．氮元素是蛋白質(zhì)的主要組成元素，而蛋白質(zhì)是細胞結(jié)構(gòu)和酶的重要組成成分。

2．氮元素是ATP中腺苷的組成元素。

3．光反應(yīng)的電子受體NADP+含有氮元素。

4．核酸中有含氮的堿基。

5．吲哚乙酸中含有氮元素。

【教師補充說明】葉綠素中也含有氮元素。由此可見，氮元素在植物的生命活動中占有重要的地位，故氮元素有生命元素之稱。當?shù)毓?yīng)充足時，葉片大而鮮綠，光合作用旺盛，產(chǎn)量高，因此種植葉菜類的蔬菜，應(yīng)多施氮肥。但是氮肥施用過多，會造成葉片徒長，機械組織不發(fā)達，易倒伏。如果植物缺氮，則生長緩慢，植株矮小，葉綠素含量少，葉子變黃，直接影響植物的光合作用效率。

【學生活動】討論磷元素在植物生命活動中的作用。

結(jié)論：

1．生物膜結(jié)構(gòu)的組成成分磷脂中含有磷元素。

2．磷元素是DNA和RNA的組成成分。

3．磷元素是ATP和NADPH的組成元素。

【教師補充說明】磷元素還直接參與糖類的合成和分解，例如，光合作用暗反應(yīng)產(chǎn)物中的C3和C5都含有磷元素。在有氧呼吸中，葡萄糖首先轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸。植物缺磷時，生長緩慢，葉片呈暗綠色，某些植物的葉片還呈紅色和紫色，且在老葉最先表現(xiàn)出來。

鎂元素是葉綠素的組成成分。植物缺鎂時，葉綠素不能合成，在老葉上表現(xiàn)為缺綠，嚴重影響光合作用的效率。

鉀元素能促進糖類物質(zhì)運輸?shù)絻Σ仄鞴?，并促進儲藏器官合成多糖，例如，種植馬鈴薯、水稻、小麥等以收獲淀粉為主的作物要多施鉀肥。植物缺鉀時，蛋白質(zhì)分解，葉綠素破壞，葉色變黃卷曲，莖桿易倒伏，抗旱抗寒能力降低。

提出問題：如何進行合理施肥？

【學生活動】結(jié)合教材“生物的新陳代謝與植物的礦質(zhì)營養(yǎng)”一節(jié)討論如何進行合理施肥。

結(jié)論：

1.根據(jù)植物的生長規(guī)律和需肥規(guī)律施肥。

2.可以進行根外施肥。

3.與豆科植物進行間種和輪作，提高土壤的肥力，使植物獲得更多的氮肥。

4.發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，動物的糞便、沼氣池的沼渣、養(yǎng)魚塘的塘泥、河水表面的藻類（因為含有能固氮的藍藻，因此含有大量的氮肥）等均可作為肥料。

5．將植物秸稈尤其是豆科植物的秸稈進行深耕翻壓，也是增加土壤肥力的有效措施。

【教師總結(jié)】我國古代農(nóng)業(yè)注重并大量施用有機農(nóng)家肥料的歷史源遠流長，《齊民要術(shù)》中指出豆類植物是作物最好的前茬，如“美田之法，綠豆為上”，并總結(jié)了20多種輪作的方法，充分肯定了豆類植物輪作的地位，使我國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走上了種地養(yǎng)地的道路。我國有“莊稼要長好，底糞要上飽”，“莊稼上底糞，糧食打滿囤”，“底肥不足苗不長，追肥不足苗不旺”的農(nóng)諺，足以說明礦質(zhì)元素對提高農(nóng)作物光合作用效率的重要作用。但是過多地使用化學肥料會使土壤板結(jié)，使水體富營養(yǎng)化，因此應(yīng)走可持續(xù)發(fā)展的道路，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。

第二篇：高一生物光合作用說課稿

能量之源----光與光合作用

一、教材分析：

1.教材的地位和作用：《能量之源---光與光合作用》是人教版必修一第五章第四節(jié)的內(nèi)容，包括捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程，光合作用的原理和應(yīng)用，環(huán)境因素對光合作用強度的影響，本節(jié)與其他章節(jié)有密切的聯(lián)系，具有承上啟下的重要作用，尤其是在綠色植物新陳代謝、以及整個生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中具有重要意義，是必修一的重點內(nèi)容之一。

2.教學目標：知識：說出葉綠體中色素的種類和作用；說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能；說明光合作用以及對它的認識過程；說出光合作用原理的應(yīng)用；簡述化能合成作用

能力：進行有關(guān)的實驗和探究，學會提取、分離綠葉中的色素。在有關(guān)實驗、資料分析、思考與討論、探究等的問題討論中，運用語言表達能力以及分享信息的能力。

情感態(tài)度與價值觀：體驗前人探索光合作用的研究歷程，并作出相關(guān)的評價；關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實際問題，討論提高光合作用效率的意義。

3.重點：葉綠體中色素的種類及其作用。②光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。③光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。④影響光合作用強度的環(huán)境因素。

難點：①光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。②探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。

二、學情分析：本節(jié)的授課對象是高一的學生，1）他們在初中的生物學學習中已具備了一定的關(guān)于光合作用的基礎(chǔ)知識，也做過“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗。2）他們具備物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量變化等相關(guān)的化學知識。3）在前面的《降低化學反應(yīng)活化能的酶》一節(jié)的學習中已經(jīng)學習過簡單的對照實驗和相關(guān)的實驗設(shè)計原則，使本節(jié)課最后的實驗設(shè)計得以順利進行。4）他們具有一定的分析問題的能力，實施問題探究教學是可行的。

三、教學方法：根據(jù)上述對教材和學生的分析，本節(jié)采用以下教法和學法：

1）實驗法：以實驗說明結(jié)論。生物學的教學就是實驗的教學過程，實驗的展示形式有學生分組實驗、老師示范實驗、動畫和圖片演示實驗等，讓實驗現(xiàn)象說明問題，而不是直接讓學生記住結(jié)論。2）問題探究教學發(fā)：以問題引發(fā)興趣。整個教學過程要設(shè)置好問題，層層展開，層層遞進，讓新知識與舊知識融為一個整體，讓學生在步步上升中攀登到知識的頂峰。3）比較學習法，同時采用多媒體輔助教學，解決光合作用抽象的過程。

四、教學過程：1.用教材上的問題探討導入本節(jié)科的學習

2.捕獲光能的色素：指導學生完成綠葉中色素的提取和分離實驗，實驗中要讓學生仔細觀察分離出的不同色帶，注意色帶的不同顏色、分離順序和寬窄，思考其中的原因。然后在講解有關(guān)色素的知識。

3.葉綠體的結(jié)構(gòu)：先提出色素是植物吸收光能的物質(zhì)，但這些物質(zhì)主要分布在小小的葉綠體內(nèi)，然后再介紹恩格爾曼的實驗，讓學生討論恩格爾曼的兩個實驗說明了什么問題，最后在讓學生認識葉綠體的基本結(jié)構(gòu)以及這種結(jié)構(gòu)適于分布色素和各種酶的特點。第二課時主要學習光合作用的原理和應(yīng)用：

4.讓學生閱讀課本光合作用的探究歷程，并分組討論課本上的問題，總結(jié)光合作用的反應(yīng)式。然后在講解光合作用的過程，特別是光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。

5.通過探究了解環(huán)境因素對光合作用強度的影響，然后讓學生聯(lián)系光合作用的原理來分析解釋一些生產(chǎn)現(xiàn)象，以更好的認識光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，最后，通過與光合作用對比簡述化能合成作用。

6.總結(jié)：綠葉中色素的種類和作用，葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，光和作用的原理和應(yīng)用。

第三篇：光合作用(教案)

第三節(jié) 光合作用

一、素質(zhì)教育目標

(一)知識教學點

1.了解葉綠體中色素的種類及作用、光合作用的實質(zhì)和意義。

2.理解光合作用的概念、總反應(yīng)式。

3.掌握光合作用的過程及圖解。

(二)能力訓練點

1.通過多媒體投影,對光合作用過程圖解的分步展示,運用化學知識理解物質(zhì)和能量變化,理順所學知識的邏輯順序,啟迪學生的形象思維,培養(yǎng)學生觀察聯(lián)想、歸納綜合、靈活應(yīng)用知識的能力。

2.通過讀書和師生的討論活動,培養(yǎng)學生自學和主動探索新知識的技能、技巧。

(三)德育滲透點

1.通過生物結(jié)構(gòu)和生理功能相統(tǒng)一,物質(zhì)代謝和能量代謝相聯(lián)系等生物科學知識的學習和理解,幫助學生樹立辯證唯物主義的觀點。

2.通過科學家研究光合作用暗反應(yīng)的科研成果的介紹,對學生進行熱愛科學,獻身科學的思想教育。

(四)學科方法訓練點

1.學會使用圖和表的形象思維方法,用抽象的生物語言,按邏輯思維順序表達其內(nèi)涵,初步掌握理解新知識的記憶方法。

2.運用化學基礎(chǔ)理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程,實質(zhì)上就是氧化還原過程的知識遷移。

二、教學重點、難點、疑點及解決辦法

1.教學重點及解決辦法

教學重點是光反應(yīng)和暗反應(yīng)的生理過程。

[解決辦法] 通過讀書、思考、討論、講述、多媒體連環(huán)圖解和課堂練習,反復強化來突出重點。

2.教學難點及解決辦法

(1)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所與條件、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

(2)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。

[解決辦法](1)指導學生讀書、思考、理解光合作用連環(huán)圖,學習寫分步反應(yīng)式時,必須有場和條件,物質(zhì)與能量的變化總是同時發(fā)生,才能表達其完整性和科學性。

(2)通過列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng),啟發(fā)學生歸納總結(jié)二者在物質(zhì)和能量上的聯(lián)系。

3.教學疑點及解決辦法

(1)為什么光合作用是自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝?(2)為什么暗反應(yīng)的第二階段叫“還原”?

[解決辦法](1)根據(jù)光合作用的生理意義,植物通過光合作用將無機物變成有機物,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物內(nèi)的化學能,而且還將這些物質(zhì)和能量供給其他生物,沒有光合作用,生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝和能量代謝都無法進行。

(2)在暗反應(yīng)中,C3化合物轉(zhuǎn)變成C6H12O6,C3是一個得到氫的過程,所以,第二階段叫“還原”。

三、課時安排:2課時。

四、教學方法

啟發(fā)式討論為主、兼用比較分析小結(jié)式講述法。

五、教具準備

1.多媒體課件

(1)葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)圖。(2)葉綠體中色素分子圖解。

(3)光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程分步顯示連環(huán)圖。

(4)學生復習、思考、練習題及相關(guān)圖表。

2.多媒體教學相關(guān)器材等。

六、學生活動設(shè)計

1.學生討論回憶葉綠體在光下制造氧氣和淀粉等光合作用的相關(guān)知識。

2.視圖復習葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)、化學成分和功能。

3.采取讀書思考、討論小結(jié)、練習校正等多種形式的學習活動。

七、教學步驟

(一)明確目標

1.了解葉綠體中色素的種類、顏色和作用。

2.理解光合作用的概念和圖解。

3.掌握光合作用的生理過程。

(二)重點、難點的學習與目標完成過程

引言:同學們在初中已學過光合作用,你們還記得光合作用的概念嗎?我們曾做過哪些與光合作用相關(guān)的實驗?學生議論后,齊聲朗讀P·61,光合作用概念一段。

(一)光合作用的概念

教師點評強化,光合作用是綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物,并且釋放氧的過程。其中的有機物通常是葡萄糖,進而可以合成蔗糖或淀粉(即單糖可以合成二糖或多糖)等。

(二)葉綠體中色素的種類、顏色和作用

綠色植物的光合作用是在葉綠體中進行,請大家注視屏幕,回憶葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu),用鼠標依次點擊葉綠體的各個結(jié)構(gòu),讓同學回憶葉綠體是由外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒幾部分組成,同時啟發(fā)學生進一步聯(lián)想,葉綠體中“色素分子”和“多種酶”分布的位置。再點擊鼠標,畫面上依次顯示基粒及片層結(jié)構(gòu)和基質(zhì)的閃動,反映色素分子和酶的分布位置。這些色素分子和酶與葉綠體的光合作用有密切的關(guān)系。通過葉綠體中色素提取和分離實驗可知,葉綠體中的色素有兩類四種(熒屏顯示): 提 問:既然葉綠體中有四種色素,為什么生物的葉片大都呈綠色? 學生討論后小結(jié):(略)讓白色的自然光通過葉綠體色素的酒精提取液,將透過的光用三棱鏡散射,發(fā)現(xiàn)光柵上紅光和藍紫光處呈暗帶,請同學們想一想,這是為什么? 葉綠體中的色素能吸收太陽光,其中類胡蘿卜素吸收藍紫光,葉綠素吸收藍紫光和紅光。葉綠素分子比類胡蘿卜素分子多吸收紅光,它的吸光能力要強些,同時它還能利用光能使水分解。

光合作用包括一系列的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化,它是怎樣產(chǎn)生氧氣、制造有機物的呢?下面,讓我們共同來討論光合作用的生理過程。

(三)光合作用的過程

請同學讀書P·62-P·63,思考并總結(jié)第一階段的相關(guān)知識。請學生回答: 屏幕顯示,光合作用過程表解,表中各項答案空缺,待學生討論回答后,教師對學生回答點撥、指正,屏幕再分步顯示答案。

請按表格的要求比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系: 1.光反應(yīng)

(1)部位:葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上。

(2)條件:需光、H2O、色素分子和酶。

(3)物質(zhì)變化:水的光解:2H2O→4[H]+O2(4)能量轉(zhuǎn)換:光能→ATP中的活潑的化學能

教師小結(jié)性重述,并聯(lián)系表中的知識,邊講邊板畫光反應(yīng)連環(huán)圖(教材P·64圖21)。

2.暗反應(yīng):學生再次讀課文P·65,依次回答以下四個知識點。屏幕顯示方法同光反應(yīng)。

(1)部位:葉綠體基質(zhì)中。

(2)條件:需多種酶和CO2(4)能量轉(zhuǎn)換:ATP中的活潑的化學能→有機物中的穩(wěn)定的化學能。

教師小結(jié)性重述,仍密切聯(lián)系表中有關(guān)暗反應(yīng)的知識,邊講邊板畫暗反應(yīng)連環(huán)圖,強調(diào)暗反應(yīng)的條件需多種酶催化,在有光或無光條件下都可以進行;同時簡要說明C3得到氫叫還原。

此過程又叫卡爾文循環(huán),是卡爾文用十年時間研究發(fā)現(xiàn)的,任何科學發(fā)現(xiàn)都是科學家經(jīng)過不懈努力的結(jié)果,所以同學們對待學習要有不斷努力、持之以恒的拼搏精神。

學生總結(jié)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系,教師引導,主要把握:光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了還原劑[H]、能量ATP;暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù),最終完成了把無機物化合成有機物,把光能儲存在有機物的過程。

此時,表內(nèi)內(nèi)容填寫完成。

(三)布置作業(yè)

1.在正常條件下進行光合作用的植物,當突然改變某條件后,發(fā)現(xiàn)葉肉細胞內(nèi)三碳化合物的含量突然上升,則改變的條件是 [ ] A.停止光照

B.停止光照并降低CO2的濃度

C.升高CO2的濃度

D.降低CO2的濃度

2.暗反應(yīng)是否必須在夜間黑暗條件下進行? 參考答案:1.A;2.不是,暗反應(yīng)和光反應(yīng)幾乎是同時發(fā)生,暗反應(yīng)中的“暗”的含義是不利用光,在有光條件下能夠正常進行。

(四)板書設(shè)計

(一)光合作用的概念

(二)葉綠體中色素的種類、顏色及作用

(三)光合作用的生理過程:P·64圖21

七、教學步驟

(一)明確目標

屏幕顯示本堂課應(yīng)達到的教學目標: 1.了解光合作用的實質(zhì)和意義。

2.理解光合作用的總反應(yīng)式。

3.理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。

(二重點、難點的學習與目標完成過程

引言:上節(jié)課我們知道光的概念和過程,請同學們看屏幕回憶(示光合作用連環(huán)圖),根據(jù)光合作用圖解上的番號,請回答

1.(1)填寫下列物質(zhì)的名稱: A____B____C____D____ E____F____G____H____(2)上圖中B存在于____的____薄膜上;B利用A將水分解,為暗反應(yīng)提供C;C是____劑,參與暗反應(yīng);B還將A轉(zhuǎn)變?yōu)開___并存儲在____。

(3)在H的參與下,暗反應(yīng)才能正常進行,首先D與F結(jié)合形成E,這個過程叫做____;E接受光反應(yīng)提供的能量,被____還原,形成G和____,光反應(yīng)提供的能量存儲在____中。

參考答案:(1)A.光能、B.葉綠體中色素、C.[H]、D.CO2、E.2C3、F.C5、G.C6H12O6、H.多種酶;(2)葉綠體、基粒片層結(jié)構(gòu)、還原、化學能、ATP;(3)CO2的固定、[H]、H2O、C6H12O6;2.光合作用的總反應(yīng)式應(yīng)怎樣表達?學生思考后回答: 教師指向反應(yīng)式,讓學生再次口述光合作用的概念,理解總反應(yīng)式與概念的關(guān)系,由此可知,6CO2+12H2O*是光合作用的原料,C6H12O6+6O2*+6H2O是光合作用的產(chǎn)物,光能和葉綠體是光合作用的條件和場所。

3.C6H12O6中的C、H、O分別來自哪些反應(yīng)物?學生回答:H2O、CO2。

4.由于新陳代謝的實質(zhì)是物質(zhì)代謝和能量代謝,那么,光合作用的實質(zhì)應(yīng)該是什么?答:(略)。

5.通過以上學習的內(nèi)容,我們應(yīng)該怎樣去認識光合作用的意義呢?請學生閱讀教材P·64-P·65,討論并小結(jié):(1)光合作用是自然界中有機物的來源,為人和動物提供了食物;(2)光合作用使大氣中O2和CO2的含量基本保持動態(tài)平衡,是地球上有氧呼吸型生物O2的來源;(3)光合作用把光能轉(zhuǎn)變成化學能,陽光是生物能量的最終來源。

(三)總結(jié)、擴展

1.C6H12O6是有機物糖類中的單糖,自然界中的C6H12O6是由CO2和H2O通過光合作用合成的,在合成過程中,將太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能,穩(wěn)定儲存在分子結(jié)構(gòu)復雜的C6H12O6化學鍵中,是儲存能量的合成代謝。

2.從暗反應(yīng)圖中可知,此反應(yīng)是在循環(huán)式的進行著,它不斷地固定CO2,在還原碳產(chǎn)生C6H12O6的同進還產(chǎn)生C5,C5將固定新的CO2,這個循環(huán)周而復始,使暗反應(yīng)得以持續(xù)進行。

3.ATP與ADP也是周而復始地循環(huán)著,二者的循環(huán)結(jié)果不斷地將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物(C6H12O6)中穩(wěn)定的化學能。4.光反應(yīng)在基粒及片層結(jié)構(gòu)薄膜上進行,暗反應(yīng)在基質(zhì)中進行,故綠色植物光合作用過程在葉綠體中進行,所以光合作用總反應(yīng)式的條件應(yīng)該是葉綠體而不是葉綠素,同學們常常在書寫總反應(yīng)式時,把葉綠體錯寫為葉綠素,犯了概念上的錯誤。

5.從光合作用發(fā)生的生化反應(yīng)可以看出,光合作用是一個氧化還原過程。在綠色植物體內(nèi),以葉綠素吸收光能作為反應(yīng)的推動力,在生物酶的參與下,將水光解為O2和[H],并用[H]去還原CO2,最終生成富含能量的有機物。這一系列反應(yīng),綠色植物是在常溫常壓下完成的,在其它情況下是無法實現(xiàn)的。但就其化學本質(zhì),光合作用過程是一系列化學反應(yīng)過程,所以,化學知識是學習生物的基礎(chǔ),生物科學與各學科的結(jié)合帶來美好的前景,是當今生物學發(fā)展的大方向,我們所學的各學科知識都是相互滲透、相互聯(lián)系的,我們只有不偏科,才能全面發(fā)展。

6.為什么光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝? 光合作用把無機物制造成有機物,為動物和人提供了食物和棲所,為有氧呼吸型的生物提供了氧氣,保證了自然界中二氧化碳和氧氣含量的動態(tài)平衡,保證了生物界和無機環(huán)境之間的物質(zhì)循環(huán);光合作用把光能轉(zhuǎn)變成存儲于有機物中的化學能,是生物界所需能量的最終來源,也是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的前提,為生物的生存提供了能量。

我們珍愛大自然,關(guān)鍵在于保護綠色環(huán)境,其實質(zhì)是發(fā)揮自然界光合作用的最大潛能,為人類的生存和發(fā)展提供最根本的條件。

(四)布置作業(yè)

教材P·56練習題。

(五)板書設(shè)計

(三)光合作用的生理過程(見教材P·64圖22)(四)光合作用的總反應(yīng)式

(五)光合作用的實質(zhì)

(六)光合作用的意義

八、參考資料

1.光合作用產(chǎn)生氧氣的量大約每年1000多億噸,大氣中的氧氣總量約200多萬億噸,平均每隔2000年要經(jīng)過植物光合作用循環(huán)更新一次。

2.楓葉、秋海棠等植物是紅色葉片,因其細胞液中含有許多紅色的花青素,所以葉子是紅的,但是葉肉細胞里的葉綠體含有葉綠素,它們和其他植物一樣,也能進行光合作用。秋天葉片變紅,是因為葉綠素受低的溫度刺激很快被分解,細胞里產(chǎn)生了大量的紅色花青素的結(jié)果;葉片變黃,主要是因為葉綠體中葉黃素的含量相對增多的緣故。

3.海里生長的植物也含有葉綠素,但含量不多。一般淺海植物的葉綠素含量較多,深海植物的葉綠素含量較少。藻類植物還含有藻膽素,所以,藻類植物具有許多不同的顏色。

4.植物的嫩芽和新葉含葉綠素較少,一般呈淺綠色;老葉含葉綠素較多,顏色較深。

第3節(jié) 遺傳信息的攜帶者──核酸

教學目標

說出核酸的種類,簡述核酸的結(jié)構(gòu)和功能。

教學重點和難點

1.教學重點

核酸的結(jié)構(gòu)和功能。

2.教學難點

通過實驗觀察和理解DNA的結(jié)構(gòu)和功能

教學策略

本節(jié)雖然在題目中提出了遺傳信息,但是對遺傳信息的深入理解需要在《遺傳與進化》模塊完成。這節(jié)重點是讓學生了解承載遺傳信息的物質(zhì)──核酸。因此教學的直觀性非常重要。首先要利用“問題探討”喚起學生對遺傳物質(zhì)的記憶,激發(fā)學習興趣;并通過實驗觀察,獲得感性認識,為后面的學習打下基礎(chǔ)。

教學過程

一、問題探討

由于現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展使DNA研究成果的應(yīng)用范圍愈來愈廣泛,學生聽到、看到有關(guān)DNA應(yīng)用的報道是很多的,因此,對于“DNA指紋法”在案件偵破中的作用和“DNA親子鑒定”辨別親屬關(guān)系這都是學生倍感興趣的內(nèi)容。因此要給學生適當?shù)目臻g進行表達交流,盡可能地讓所有學生共享他們對遺傳物質(zhì)──核酸的認識。

思考與討論

1.脫氧核糖核酸。DNA是主要的遺傳物質(zhì),而每個人的遺傳物質(zhì)都有所區(qū)別,因此DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息。

2.DNA鑒定技術(shù)還可以運用在親子鑒定上。在研究人類起源、不同類群生物的親緣關(guān)系等方面,也可以利用DNA鑒定技術(shù)。

3.需要。因為DNA鑒定只是提供了犯罪嫌疑人的遺傳物質(zhì)方面的信息,還需要有嫌疑人是否有作案動機、時間,是否在犯罪現(xiàn)場,是否有證人等其他證據(jù)。如果有人蓄意陷害某人,也完全有可能將他的頭發(fā)、血液等含有DNA的物質(zhì)放在現(xiàn)場。因此案件偵察工作應(yīng)在DNA鑒定的基礎(chǔ)上,結(jié)合其他證據(jù)確定罪犯。

4.對學生討論的內(nèi)容進行鼓勵性評價。

5.通過動手實驗讓學生來理解DNA的結(jié)構(gòu)

二、核酸的種類

脫氧核糖核酸,簡稱 DNA

核酸 核糖核酸 簡稱RNA

三.核酸的組成(學生動手實驗)(1)核酸是由核苷酸連接而成的長鏈,核苷酸是核酸的基本組成單位;

(2)一個核苷酸是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成;(3)核苷酸主要由于其組成成分中的五碳糖不同分為兩大類:核糖、脫氧核糖。

(4)DNA 和RNA各有4種堿基,但有所不同。

四、核酸分子的多樣性

絕大多數(shù)生物其遺傳信息就儲存在DNA分子中,組成DNA分子的堿基雖然只有4種,但是兩條鏈上堿基對的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基對的排列順序就代表了遺傳信息。由此可見,DNA分子能夠儲存大量的遺傳信息。堿基對的排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基對的特定排列順序,又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性。

五、核酸的功能

核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。核酸通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀從而表達相應(yīng)的遺傳信息。

六、DNA與RNA的比較(表)DNA RNA 結(jié)構(gòu)特點

雙螺旋結(jié)構(gòu)

單鏈結(jié)構(gòu)

基本單位

脫氧核苷酸

核糖核苷酸 化學組成堿基

嘌呤

腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)嘧啶

胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五碳糖

脫氧核糖

核糖

無機酸

磷酸(P)磷酸(P)存在場所

主要分布于細胞核中

主要分布在細胞質(zhì)中

主要功能

儲存、傳遞和表達遺傳信息 指導蛋白質(zhì)的合成基礎(chǔ)訓練

1.幾乎所有的病毒都具有()

A.DNA B.RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA 2.將DNA分子完全水解后得到的化學物質(zhì)是()A.核苷酸、五碳糖、堿基 B.核苷酸、磷酸、堿基

C.脫氧核糖、磷酸、堿基 D.核糖、磷酸、堿基

3.下列有關(guān)核酸的敘述中,正確的是()A.除病毒外,一切生物都有核酸存在

B.核酸是由C、H、O、P元素組成的化合物

C.組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸

D.核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)

4.下列關(guān)于脫氧核苷酸各成分間連接關(guān)系,正確的是()A.磷酸-脫氧核糖-堿基 B.磷酸-核糖-堿基

C.磷酸-堿基-脫氧核糖 D.脫氧核糖-磷酸-堿基

5.下列不是遺傳物質(zhì)的是()A.核酸 B.核糖核酸 C.核糖 D.脫氧核糖核酸

6.所有的核苷酸分子中都含有()A.核糖 B.脫氧核糖 C.嘌呤 D.磷酸

生物的呼吸作用

一、素質(zhì)教育目標

(一)知識教學點

1.了解呼吸作用的概念、類型、場所、生理意義、以及在生產(chǎn)、生活實踐上的運用。

2.理解有氧呼吸與無氧呼吸的概念、總反應(yīng)式、過程和圖解。3.掌握有氧呼吸物質(zhì)和能量變化的特點,呼吸作用與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系。

(二)能力訓練點

1.通過對教材新舊知識組合,使學生領(lǐng)會認知結(jié)構(gòu)須逐步深化,培養(yǎng)學生自我構(gòu)建知識體系的能力和對相關(guān)知識進行分析比較的思考能力。

2.適當擴展認知面,培養(yǎng)學生聯(lián)系生活、生產(chǎn)實踐的能力。

3.通過學生讀書及與教師的討論活動,培養(yǎng)學生自學和主動理解新知識的技能技巧。

(三)德育滲透點

1.通過新舊知識的融會貫通和分析比較;尤其是物質(zhì)代謝與能量代謝相伴發(fā)生的理解,對學生滲透辯證唯物論的思想。

2.拓寬發(fā)酵理論在生產(chǎn)、生活中運用的科普實例,使學生受到反對迷信、尊重科學的熏陶。

3.呼吸作用的突出意義是為生物生命活動提供能量。充足的氧是有氧呼吸的前提和條件,教育學生珍惜生命、熱愛生命、熱愛大自然,樹立環(huán)境保護意識。

(四)學科方法訓練點

1.掌握相關(guān)知識的區(qū)別與聯(lián)系,學會運用比較法。

2.結(jié)合多媒體復合片,對板塊知識能采用讀、想、議、練等靈活多變的學習方法。

二、教學重點、難點、疑點及解決辦法

1.教學重點及解決辦法

有氧呼吸作用的生理過程。

[解決方法]①通過提問、讀書、思考、理解反應(yīng)式及圖解、課堂練習來突出。

②通過簡表列出有氧呼吸和無氧呼吸的比較欄目,簡明地抓住要點。

2.教學難點及解決辦法

①有氧呼吸全過程的物質(zhì)與能量的變化特點。

②光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。[解決辦法]①通過引導、思考,學會寫相關(guān)反應(yīng)式,須有“能量”欄才能表達其完整性和科學性。

②通過列表比較光合作用與呼吸作用,啟發(fā)學生思考不可分離的聯(lián)系點。

3.教學疑點及解決辦法

為什么無氧呼吸的產(chǎn)物有的是酒精?有的是乳酸? [解決辦法]啟發(fā)學生運用酶的特性解釋。

三、課時安排:1課時。

四、教學方法:以啟發(fā)式談話法和引導對比法為主,兼用講述法、歸納小結(jié)法。

五、教具準備

1.有氧呼吸和無氧呼吸過程分步圖解。

2.有氧呼吸和無氧呼吸連環(huán)圖解。

3.線粒體亞顯微結(jié)構(gòu)圖。

4.洪水淹沒植物前后和水稻生長環(huán)境動畫模擬情景圖。

5.學生練習題及參考答案。

6.教師板書提綱。

六、學生活動設(shè)計

1.通過學生閱讀、勾書、視圖、思考、敘述、討論、練習等多種形式逐一完成學習目標。

2.通過無氧呼吸內(nèi)容啟發(fā)學生用與生活實踐相結(jié)合的討論形式去歸納小結(jié)。

3.給學生思考和討論問題的時間。

4.比較分析有氧呼吸和無氧呼吸的異同。

5.歸納總結(jié)光合作用與呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。

七、教學步驟

(一)明確目標 屏幕顯示本堂課的教學目標,師生快速瀏覽,明確本堂課的學習任務(wù)。

(二)重點、難點的學習與目標完成過程

引言:通過植物的光合作用形成了有機物,能量也儲存在有機物中,但這個能量還不能直接用于生命活動,要將它用于生命活動,必須要經(jīng)過一個重要的生理過程——呼吸作用。

(一)呼吸作用的過程

植物(包括所有的生物)的呼吸作用分兩種類型,即有氧呼吸和無氧呼吸。

1.有氧呼吸:即有氧呼吸作用

(1)概念

學生閱讀課文P·67頁,把有氧呼吸的概念勾畫在書上,同時指導學生把其中的“氧氣、酶、徹底、分解、大量”等詞匯標上重點符號。

(2)總反應(yīng)式

我們通過對有氧呼吸概念的理解,怎樣寫出與概念相符合的有氧呼吸的反應(yīng)式?學生思考、口頭敘述概念,并把文字“翻譯”成化學反應(yīng)方程式,教師對不完整處進行引導和補充。

從有氧呼吸化學反應(yīng)式兩邊的反應(yīng)物和生成物進行逆向思考,可與植物的什么生理作用聯(lián)系起來?讓學生展開議論,教師引導到與光合作用相聯(lián)系的知識點上。

提 問:呼吸作用是不是光合作用的簡單逆轉(zhuǎn)?為什么?學生思考后,教師總結(jié)。

有氧呼吸是植物分解自身的有機物成為無機物CO2和H2O,并釋放能量的過程,而光合作用是利用無機物來合成有機物,儲藏能量的過程,這兩種生理作用前者是分解代謝,后者是合成代謝,表面上,它們的反應(yīng)過程正好相反,但它們從不同的角度去體現(xiàn)植物體內(nèi)的物質(zhì)和能量代謝過程。

①有氧呼吸是需氧生物(包括絕大多數(shù)植物和動物)必須的生命活動,而光合作用只是綠色植物才具有;②完成兩個生理過程的場所不同;③所需要的酶不同;④中間步驟也不同。

提 問:光合作用在植物細胞的葉綠體上進行,那么,進行有氧呼吸的主要場所在哪兒呢?讓學生答出。

(用屏幕展示)線粒體結(jié)構(gòu)圖,讓學生回答線粒體結(jié)構(gòu)名稱。

提 問:與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在線粒體的什么結(jié)構(gòu)上?學生討論回答。

教師小結(jié):結(jié)構(gòu)與功能相關(guān),我們將討論有氧呼吸的具體生理過程,并理解“主要”場所的內(nèi)涵。

(3)有氧呼吸的全過程

學生閱讀教材P·68,思考:有氧呼吸分哪幾個階段,每個階段分別在細胞的什么場所進行?讓學生討論,教師肯定,屏幕逐一展示。

第一階段:C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+2ATP(在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行)第二階段:2丙酮酸+H2O 2CO2+2O[H]+2ATP(在線粒體中進行)第三階段:24[H]+6O2 12H2O+34ATP(在線粒體中進行)第一、二階段產(chǎn)生的氫傳遞給氧,與氧結(jié)合生成水,同時產(chǎn)生大量的能量。有氧呼吸的意義主要表現(xiàn)在第三階段。

提 問:怎樣理解線粒體是進行有氧呼吸的主要場所? 讓學生充分討論,教師在此基礎(chǔ)上小結(jié):有氧呼吸的全過程并不是全部在線粒體內(nèi)完成的:第一階段在細胞質(zhì)中進行,可提供的能量十分有限;第二、三階段的生化反應(yīng)不但在線粒體中完成,而且為生命活動提供所需要的絕大部分(占95%)能量。所以,線粒體成為有氧呼吸的主要場所。

以上三個階段都需要酶的催化,那么這些酶是否相同?啟發(fā)學生回答。

(屏幕顯示)有氧呼吸過程圖解即教材P·68頁圖22,請參看圖解做練習。

①把教材中有氧呼吸過程連環(huán)圖解的三階段用三個圈劃分出來。(多媒體分步展示)②有氧呼吸過程中需要氧和產(chǎn)生能量最多的階段和場所是 [ ] A.第三階段和細胞質(zhì)基質(zhì)

B.第二、三階段和細胞質(zhì)基質(zhì) C.第三階段和線粒體

D.第二、三階段和線粒體

③有氧呼吸第一、二階段的共同產(chǎn)物是 [ ] A.CO2、ATP B.[H]、ATP、O2 C.[H]、ATP D.[H]、ATP、CO2 ④有氧呼吸三個階段都能形成的產(chǎn)物是 [ ] A.CO2 B.[H] C.O2 D.ATP 參考答案: ①略;②C;③C;④D。

由第三小題可以推知,有氧呼吸在分解有機物的同時,都要釋放能量,二者總是相伴進行著。

(4)有氧呼吸釋放能量

1摩爾葡萄糖徹底氧化分解產(chǎn)生2870千焦的能量,大約1255千焦被“ADP+Pi”捕獲,并轉(zhuǎn)移到ATP的分子結(jié)構(gòu)中。請想一想,ADP和Pi接受能量并形成ATP的反應(yīng)式應(yīng)該怎樣表達?抽學生口述(屏幕顯示): ADP+Pi+能量 ATP 2.無氧呼吸:即無氧呼吸作用

(1)概念 指導學生讀書。請把概念中的“無氧、酶、分解、不徹底、少量”等詞下劃上著重符號。

酸奶或泡菜,啤酒或醪糟,在制作過程中都要密閉處理——發(fā)酵后制成口感舒適、略帶酸味或酒味的食品。那么,“密閉處理、酸味、酒味”是怎么一回事?生化原理是什么?請同學們思考并回答。密閉處理給相關(guān)微生物創(chuàng)造缺氧條件,使其通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸或酒精。

提問:發(fā)酵指什么?讓學生答出,發(fā)酵指微生物的無氧呼吸。不知同學們是否看見過做醪糟,糯米煮熟稍微冷卻后,加入醪糟即酵母菌,蓋上棉絮,幾天后,揭開棉絮,即聞酒香,是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精,攪動醪糟,有氣泡,是同時產(chǎn)生的CO2,摸容器周圍是熱的,則是發(fā)酵過程放出的熱量。啟發(fā)學生根據(jù)微生物無氧呼吸的原理再舉出10個左右運用發(fā)酵的實例,教師給予肯定。如:醬油、醋、味精、面包、饅頭、果酒、白酒、工業(yè)酒精、沼氣、發(fā)酵飼料等等。闡述生物遺傳工程高科技技術(shù)的運用,將大大提高相關(guān)厭氧微生物的生產(chǎn)力,在此有著廣闊的發(fā)展前景,待同學們攀登和創(chuàng)新。

發(fā)酵通常是指微生物的無氧呼吸,但無氧呼吸不完全是指發(fā)酵。無氧呼吸的生理過程分哪幾個階段?每個階段在細胞的什么部位完成?請同學們讀書,教師梳理:無氧呼吸分兩個階段,均為細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。(屏幕顯示)(2)過程

(3)總反應(yīng)式

①C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量

②C6H12O6 2C3H3O3+能量

提 問:為什么無氧呼吸的產(chǎn)物有的是酒精 有的是乳酸?啟發(fā)學生回憶有關(guān)酶的知識,在生化反應(yīng)過程中,起催化的酶不同,產(chǎn)物就不同。

無氧呼吸比有氧呼吸釋放出的能量要少得多,未釋放的能量儲存在酒精或乳酸等不徹底的氧化產(chǎn)物中,酒精能燃燒,說明酒精中還儲存有大量的能量。學生模擬情景討論:(分步展示圖像)某地區(qū)和莊稼長勢良好;一場洪水將莊稼淹沒;十多天以后,洪水才慢慢退去。請聯(lián)想,洪水退去后,莊稼會出現(xiàn)什么后果?為什么? 學生讀書P·70,發(fā)動學生充分發(fā)表自己的見解,教師適時小結(jié):莊稼會枯萎甚至死亡(展示圖象)。因為無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用,所以陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。

屏幕顯示圖像:水田中的水稻。為什么水稻常年泡在水中仍無恙呢?學生討論,水稻是中空的,地上部分可通過氣腔把氧氣運送到根部,再加上長期生活在水中,水稻的根比較適應(yīng)無氧呼吸。

學生練習:屏幕顯示。

填表比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同: 學生填寫,教師指正,在屏幕上逐項顯示

(二)呼吸作用的生理意義

凡是活著的生物都要進行呼吸作用,你們了解呼吸作用的意義嗎?讓學生閱讀教材P·70-P·71“呼吸意義”一段,并找出重點詞語。

(三)總結(jié)

學生討論,屏幕依次再現(xiàn)板書提綱,教師口述:(1)呼吸作用是分解有機物、釋放能量,它是一切生物都不可缺少的重要的生命活動。(2)植物的呼吸作用分有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。(3)高等植物進行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,有氧呼吸是把有機物分解成無機物CO2和H2O的過程,釋放的能量,一部分轉(zhuǎn)移到ATP中儲存,一部分以熱能形式散失;在無氧的條件下,高等植物可以進行短時間的無氧呼吸,但是無氧呼吸放能少,產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用。(4)微生物進行無氧呼吸,又叫發(fā)酵。

(四)布置作業(yè)

1.P·71復習題。

2.課堂練習:屏幕顯示。(三)列表比較光合作用和有氧呼吸作用

課堂練習參考答案: 1.(略);2.教師在評價練習時,屏幕逐項顯示上圖參考答案。

(五)板書設(shè)計

(一)呼吸作用的過程

(二)呼吸作用的生理意義:為植物生命活動提供能量

八、參考資料

人不停地在進行呼吸:吸進氧氣,吐出二氧化碳。植物也同樣日夜不停地在進行呼吸,它是通過體表上的氣孔或生物膜吸收氧,排出二氧化碳的。白天光合作用所需要的二氧化碳,遠遠地超過了呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳,因此,植物好像是在白天只有光合作用,晚上只進行呼吸作用,其實不然。

呼吸作用是生物體內(nèi)的細胞分解有機物,釋放能量的過程。植物的呼吸作用通常指有氧呼吸,有氧呼吸要消耗光合作用所產(chǎn)生的一部分有機物,還要利用光合作用所產(chǎn)生的氧氣,與光合作用有著密切的關(guān)系,所以,植物的這種呼吸作用又叫做“光呼吸”。

第四篇：光合作用教案(三)

第三章第三節(jié)光合作用 教案

（三）一、素質(zhì)教育目標

(一)知識教學點

1．了解葉綠體中色素的種類及作用、光合作用的實質(zhì)和意義。2．理解光合作用的概念、總反應(yīng)式。3．掌握光合作用的過程及圖解。(二)能力訓練點

1．通過多媒體投影，對光合作用過程圖解的分步展示，運用化學知識理解物質(zhì)和能量變化，理順所學知識的邏輯順序，啟迪學生的形象思維，培養(yǎng)學生觀察聯(lián)想、歸納綜合、靈活應(yīng)用知識的能力。

2．通過讀書和師生的討論活動，培養(yǎng)學生自學和主動探索新知識的技能、技巧。(三)德育滲透點

1．通過生物結(jié)構(gòu)和生理功能相統(tǒng)一，物質(zhì)代謝和能量代謝相聯(lián)系等生物科學知識的學習和理解，幫助學生樹立辯證唯物主義的觀點。

2．通過科學家研究光合作用暗反應(yīng)的科研成果的介紹，對學生進行熱愛科學，獻身科學的思想教育。

(四)學科方法訓練點

1．學會使用圖和表的形象思維方法，用抽象的生物語言，按邏輯思維順序表達其內(nèi)涵，初步掌握理解新知識的記憶方法。

2．運用化學基礎(chǔ)理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，實質(zhì)上就是氧化還原過程的知識遷移。

二、教學重點、難點、疑點及解決辦法

1．教學重點及解決辦法 教學重點是光反應(yīng)和暗反應(yīng)的生理過程。[解決辦法] 通過讀書、思考、討論、講述、多媒體連環(huán)圖解和課堂練習，反復強化來突出重點。2．教學難點及解決辦法

(1)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所與條件、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系。(2)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。[解決辦法](1)指導學生讀書、思考、理解光合作用連環(huán)圖，學習寫分步反應(yīng)式時，必須有場所和條件，物質(zhì)與能量的變化總是同時發(fā)生，才能表達其完整性和科學性。

(2)通過列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)，啟發(fā)學生歸納總結(jié)二者在物質(zhì)和能量上的聯(lián)系。3．教學疑點及解決辦法

(1)為什么光合作用是自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝？(2)為什么暗反應(yīng)的第二階段叫“還原”？ [解決辦法](1)根據(jù)光合作用的生理意義，植物通過光合作用將無機物變成有機物，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物內(nèi)的化學能，而且還將這些物質(zhì)和能量供給其他生物，沒有光合作用，生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝和能量代謝都無法進行。

(2)在暗反應(yīng)中，C3化合物轉(zhuǎn)變成C6H12O6，C3是一個得到氫的過程，所以，第二階段叫“還原”。

三、課時安排

2課時。

四、教學方法 啟發(fā)式討論為主、兼用比較分析小結(jié)式講述法。

五、教具準備

1．多媒體課件

(1)葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)圖。(2)葉綠體中色素分子圖解。

(3)光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程分步顯示連環(huán)圖。(4)學生復習、思考、練習題及相關(guān)圖表。2．多媒體教學相關(guān)器材等。

六、學生活動設(shè)計

1．學生討論回憶葉綠體在光下制造氧氣和淀粉等光合作用的相關(guān)知識。2．視圖復習葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)、化學成分和功能。

3．采取讀書思考、討論小結(jié)、練習校正等多種形式的學習活動。

七、教學步驟

第一課時

(一)明確目標

1．了解葉綠體中色素的種類、顏色和作用。2．理解光合作用的概念和圖解。3．掌握光合作用的生理過程。(二)重點、難點的學習與目標完成過程

引言：同學們在初中已學過光合作用，你們還記得光合作用的概念嗎？我們曾做過哪些與光合作用相關(guān)的實驗？學生議論后，齊聲朗讀P·61，光合作用概念一段。(一)光合作用的概念

教師點評強化，光合作用是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物，并且釋放氧的過程。其中的有機物通常是葡萄糖，進而可以合成蔗糖或淀粉(即單糖可以合成二糖或多糖)等。

(二)葉綠體中色素的種類、顏色和作用

綠色植物的光合作用是在葉綠體中進行，請大家注視屏幕，回憶葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)，用鼠標依次點擊葉綠體的各個結(jié)構(gòu)，讓同學回憶葉綠體是由外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒幾部分組成，同時啟發(fā)學生進一步聯(lián)想，葉綠體中“色素分子”和“多種酶”分布的位置。再點擊鼠標，畫面上依次顯示基粒及片層結(jié)構(gòu)和基質(zhì)的閃動，反映色素分子和酶的分布位置。這些色素分子和酶與葉綠體的光合作用有密切的關(guān)系。通過葉綠體中色素提取和分離實驗可知，葉綠體中的色素有兩類四種(熒屏顯示)：

提 問：既然葉綠體中有四種色素，為什么生物的葉片大都呈綠色？ 學生討論后小結(jié)：(略)讓白色的自然光通過葉綠體色素的酒精提取液，將透過的光用三棱鏡散射，發(fā)現(xiàn)光柵上紅光和藍紫光處呈暗帶，請同學們想一想，這是為什么？

葉綠體中的色素能吸收太陽光，其中類胡蘿卜素吸收藍紫光，葉綠素吸收藍紫光和紅光。葉綠素分子比類胡蘿卜素分子多吸收紅光，它的吸光能力要強些，同時它還能利用光能使水分解。

光合作用包括一系列的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化，它是怎樣產(chǎn)生氧氣、制造有機物的呢？下面，讓我們共同來討論光合作用的生理過程。

(三)光合作用的過程

請同學讀書P·62-P·63，思考并總結(jié)第一階段的相關(guān)知識。請學生回答： 屏幕顯示，光合作用過程表解，表中各項答案空缺，待學生討論回答后，教師對學生回答點撥、指正，屏幕再分步顯示答案。

請按表格的要求比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系：

1．光反應(yīng)

(1)部位：葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上。(2)條件：需光、H2O、色素分子和酶。(3)物質(zhì)變化：水的光解：2H2O→4[H]+O2

(4)能量轉(zhuǎn)換：光能→ATP中的活潑的化學能

教師小結(jié)性重述，并聯(lián)系表中的知識，邊講邊板畫光反應(yīng)連環(huán)圖(教材P·64圖21)。2．暗反應(yīng)：學生再次讀課文P·65，依次回答以下四個知識點。屏幕顯示方法同光反應(yīng)。

(1)部位：葉綠體基質(zhì)中。(2)條件：需多種酶和CO2

(4)能量轉(zhuǎn)換：ATP中的活潑的化學能→有機物中的穩(wěn)定的化學能。

教師小結(jié)性重述，仍密切聯(lián)系表中有關(guān)暗反應(yīng)的知識，邊講邊板畫暗反應(yīng)連環(huán)圖，強調(diào)暗反應(yīng)的條件需多種酶催化，在有光或無光條件下都可以進行；同時簡要說明C3得到氫叫還原。

此過程又叫卡爾文循環(huán)，是卡爾文用十年時間研究發(fā)現(xiàn)的，任何科學發(fā)現(xiàn)都是科學家經(jīng)過不懈努力的結(jié)果，所以同學們對待學習要有不斷努力、持之以恒的拼搏精神。

學生總結(jié)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，教師引導，主要把握：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了還原劑[H]、能量ATP；暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，最終完成了把無機物化合成有機物，把光能儲存在有機物的過程。

此時，表內(nèi)內(nèi)容填寫完成。(三)布置作業(yè)

1．在正常條件下進行光合作用的植物，當突然改變某條件后，發(fā)現(xiàn)葉肉細胞內(nèi)三碳化合物的含量突然上升，則改變的條件是 [ ] A．停止光照

B．停止光照并降低CO2的濃度 C．升高CO2的濃度 D．降低CO2的濃度

2．暗反應(yīng)是否必須在夜間黑暗條件下進行？

參考答案：1．A； 2．不是，暗反應(yīng)和光反應(yīng)幾乎是同時發(fā)生，暗反應(yīng)中的“暗”的含義是不利用光，在有光條件下能夠正常進行。(四)板書設(shè)計

三光合作用

(一)光合作用的概念

(二)葉綠體中色素的種類、顏色及作用

(三)光合作用的生理過程：P·64圖

21七、教學步驟

第二課時

(一)明確目標

屏幕顯示本堂課應(yīng)達到的教學目標： 1．了解光合作用的實質(zhì)和意義。2．理解光合作用的總反應(yīng)式。3．理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。(二)重點、難點的學習與目標完成過程

引言：上節(jié)課我們知道光的概念和過程，請同學們看屏幕回憶(示光合作用連環(huán)圖)，根據(jù)光合作用圖解上的番號，請回答

1．(1)填寫下列物質(zhì)的名稱： A____B____C____D____ E____F____G____H____(2)上圖中B存在于____的____薄膜上；B利用A將水分解，為暗反應(yīng)提供C；C是____劑，參與暗反應(yīng)；B還將A轉(zhuǎn)變?yōu)開___并存儲在____。

(3)在H的參與下，暗反應(yīng)才能正常進行，首先D與F結(jié)合形成E，這個過程叫做____；E接受光反應(yīng)提供的能量，被____還原，形成G和____，光反應(yīng)提供的能量存儲在____中。

參考答案：

(1)A．光能、B．葉綠體中色素、C．[H]、D．CO2、E．2C3、F．C5、G．C6H12O6、H．多種酶；

(2)葉綠體、基粒片層結(jié)構(gòu)、還原、化學能、ATP；(3)CO2的固定、[H]、H2O、C6H12O6；

2．光合作用的總反應(yīng)式應(yīng)怎樣表達？學生思考后回答：

教師指向反應(yīng)式，讓學生再次口述光合作用的概念，理解總反應(yīng)式與概念的關(guān)系，由此可知，6CO2+12H2O*是光合作用的原料，C6H12O6＋6O2*＋6H2O是光合作用的產(chǎn)物，光能和葉綠體是光合作用的條件和場所。

3．C6H12O6中的C、H、O分別來自哪些反應(yīng)物？學生回答：H2O、CO2。4．由于新陳代謝的實質(zhì)是物質(zhì)代謝和能量代謝，那么，光合作用的實質(zhì)應(yīng)該是什么？答：(略)。5．通過以上學習的內(nèi)容，我們應(yīng)該怎樣去認識光合作用的意義呢？請學生閱讀教材P·64-P·65，討論并小結(jié)：(1)光合作用是自然界中有機物的來源，為人和動物提供了食物；(2)光合作用使大氣中O2和CO2的含量基本保持動態(tài)平衡，是地球上有氧呼吸型生物O2的來源；(3)光合作用把光能轉(zhuǎn)變成化學能，陽光是生物能量的最終來源。

(三)總結(jié)、擴展

1．C6H12O6是有機物糖類中的單糖，自然界中的C6H12O6是由CO2和H2O通過光合作用合成的，在合成過程中，將太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，穩(wěn)定儲存在分子結(jié)構(gòu)復雜的C6H12O6化學鍵中，是儲存能量的合成代謝。

2．從暗反應(yīng)圖中可知，此反應(yīng)是在循環(huán)式的進行著，它不斷地固定CO2，在還原碳產(chǎn)生C6H12O6的同進還產(chǎn)生C5，C5將固定新的CO2，這個循環(huán)周而復始，使暗反應(yīng)得以持續(xù)進行。

3．ATP與ADP也是周而復始地循環(huán)著，二者的循環(huán)結(jié)果不斷地將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物(C6H12O6)中穩(wěn)定的化學能。

4．光反應(yīng)在基粒及片層結(jié)構(gòu)薄膜上進行，暗反應(yīng)在基質(zhì)中進行，故綠色植物光合作用過程在葉綠體中進行，所以光合作用總反應(yīng)式的條件應(yīng)該是葉綠體而不是葉綠素，同學們常常在書寫總反應(yīng)式時，把葉綠體錯寫為葉綠素，犯了概念上的錯誤。

5．從光合作用發(fā)生的生化反應(yīng)可以看出，光合作用是一個氧化還原過程。在綠色植物體內(nèi)，以葉綠素吸收光能作為反應(yīng)的推動力，在生物酶的參與下，將水光解為O2和[H]，并用[H]去還原CO2，最終生成富含能量的有機物。這一系列反應(yīng)，綠色植物是在常溫常壓下完成的，在其它情況下是無法實現(xiàn)的。但就其化學本質(zhì)，光合作用過程是一系列化學反應(yīng)過程，所以，化學知識是學習生物的基礎(chǔ)，生物科學與各學科的結(jié)合帶來美好的前景，是當今生物學發(fā)展的大方向，我們所學的各學科知識都是相互滲透、相互聯(lián)系的，我們只有不偏科，才能全面發(fā)展。

6．為什么光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝？

光合作用把無機物制造成有機物，為動物和人提供了食物和棲所，為有氧呼吸型的生物提供了氧氣，保證了自然界中二氧化碳和氧氣含量的動態(tài)平衡，保證了生物界和無機環(huán)境之間的物質(zhì)循環(huán)；光合作用把光能轉(zhuǎn)變成存儲于有機物中的化學能，是生物界所需能量的最終來源，也是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的前提，為生物的生存提供了能量。我們珍愛大自然，關(guān)鍵在于保護綠色環(huán)境，其實質(zhì)是發(fā)揮自然界光合作用的最大潛能，為人類的生存和發(fā)展提供最根本的條件。

(四)布置作業(yè) 教材P·56練習題。(五)板書設(shè)計

(三)光合作用的生理過程(見教材P·64圖22)(四)光合作用的總反應(yīng)式

(五)光合作用的實質(zhì)(六)光合作用的意義

八、參考資料

1．光合作用產(chǎn)生氧氣的量大約每年1000多億噸，大氣中的氧氣總量約200多萬億噸，平均每隔2000年要經(jīng)過植物光合作用循環(huán)更新一次。

2．楓葉、秋海棠等植物是紅色葉片，因其細胞液中含有許多紅色的花青素，所以葉子是紅的，但是葉肉細胞里的葉綠體含有葉綠素，它們和其他植物一樣，也能進行光合作用。秋天葉片變紅，是因為葉綠素受低的溫度刺激很快被分解，細胞里產(chǎn)生了大量的紅色花青素的結(jié)果；葉片變黃，主要是因為葉綠體中葉黃素的含量相對增多的緣故。

3．海里生長的植物也含有葉綠素，但含量不多。一般淺海植物的葉綠素含量較多，深海植物的葉綠素含量較少。藻類植物還含有藻膽素，所以，藻類植物具有許多不同的顏色。

4．植物的嫩芽和新葉含葉綠素較少，一般呈淺綠色；老葉含葉綠素較多，顏色較深。

鄒今治，素質(zhì)教育新教案(高中生物全一冊)，西苑出版社

第五篇：光合作用教案(四)

第三章第三節(jié)光合作用 教案

（四）教學目標

1．使學生了解葉綠體的結(jié)構(gòu)以及其中的光合色素，理解其中的色素與光合作用的關(guān)系；理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的基本過程和相互關(guān)系；理解光合作用的生理意義以及在生物界中和對人類生產(chǎn)生活的意義。

2．讓學生初步學會提取、分離葉綠體中色素的方法和技能；通過引導學生分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，概括物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，培養(yǎng)學生分析概括的能力。

3．通過光合作用的意義的教學，使學生在理解綠色植物在維持環(huán)境穩(wěn)定中的作用，理解光合作用產(chǎn)物對人的生活和生產(chǎn)的意義。在此基礎(chǔ)上，增強學生關(guān)心愛護綠色植物，關(guān)心發(fā)展農(nóng)業(yè)的意識從而對學生進行生命科學價值觀的教育。

重點、難點分析

1．葉綠體的結(jié)構(gòu)特點以及其中的光合色素的種類和作用，是本課題教學的重點之一。因為：

(1)葉綠體是光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，且這種結(jié)構(gòu)和成分與其光合作用具有一定的適應(yīng)關(guān)系。如，葉綠體中色素的種類及其吸收光譜，色素在片層上的分布、基粒片層的垛疊形式、基粒和基質(zhì)的關(guān)系等，都利于光合作用的進行。學生清楚地知道這些結(jié)構(gòu)和成分，才能順利地理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)發(fā)生的場所。

(2)在第一章細胞部分，學生接觸了葉綠體色素種類的知識，另外學生在生活中也經(jīng)?？吹交蚵牭竭^有關(guān)葉綠素和胡蘿卜素的知識，但沒有提取和實際看到過各種葉綠體中的色素。因此學生對親自從葉片中提取和分離葉綠體色素具有濃厚的興趣和渴望。做好葉綠體中色素的提取和分離實驗，不但可使學生學會有關(guān)方法，還可以激發(fā)學生學習生物學的興趣，加深對有關(guān)知識的認識。2．光合作用的過程的內(nèi)容，是教學的又一重點。因為：

(1)光合作用過程是本課題的核心內(nèi)容。學生只有認識了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，才能理解從光能、ATP分子中活躍的化學能到糖類等有機物分子中的穩(wěn)定的化學能這一能量轉(zhuǎn)移過程，掌握光合作用的能量和物質(zhì)變化的本質(zhì)。使學生對光合作用的認識水平，在初中的基礎(chǔ)上前進一步。

(2)學生只有知道光合過程的各個環(huán)節(jié)，才能理解內(nèi)外因素對光合作用的影響，才能進一步研究如何提高光合效率的途徑，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的技術(shù)。因此，學習光合作用的過程，是深入聯(lián)系生產(chǎn)實際的理論基礎(chǔ)。

3．光合作用的意義，也是教學的重點。因為：

(1)通過光合作用的意義的教學，可使學生理解，當今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染等重大問題的解決與研究光合作用的關(guān)系。知道人類需要的農(nóng)產(chǎn)品，歸根結(jié)底要靠光合作用去生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究，應(yīng)該把培育高光合效率的農(nóng)作物品種，發(fā)明提高農(nóng)作物充分利用光能的時間、空間的技術(shù)等途徑作為研究方向。知道增加植被面積和質(zhì)量，是改善環(huán)境的有效途徑等。這些，是學生必備的科學素養(yǎng)。因此，光合作用的意義，是培養(yǎng)學生關(guān)心生物科學及其發(fā)展，關(guān)心社會問題的解決等意識的好材料，應(yīng)充分重視。

(2)從生物界看，光合作用是最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。光合作用制造的有機物，不僅供綠色植物本身利用，也是地球上絕大多數(shù)生物體中有機物的來源，是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者。這些，是學生學習呼吸作用、生態(tài)系統(tǒng)等內(nèi)容的基礎(chǔ)。

4．光合作用中的物質(zhì)和能量變化，是教學的難點。因為，學生對有關(guān)的物理和化學知識不熟悉，特別是有機化學知識，高二第一學期多數(shù)學校未學習到。對光合作用中的光能到電能、電能到不穩(wěn)定的化學能、從不穩(wěn)定的化學能到穩(wěn)定的化學能的轉(zhuǎn)變的必要性的理解，對暗反應(yīng)中的二氧化碳的固定、三碳酸的還原等的必要性的理解都有一定的難度。

教學過程設(shè)計

一、本課題的參考課時為二課時。

二、第一課時： 1．教學過程的設(shè)計思路：

2．關(guān)于教學過程的說明：

(1)本節(jié)教學課題的引入，可有多種不同的形式。一種是通過綠色植物的水分和礦質(zhì)代謝引到有機物和能量代謝。如，綠色植物在生活中，除了要從環(huán)境中吸收水分和二氧化碳，以及礦質(zhì)元素離子等無機營養(yǎng)外，還需要有機物，如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等。這些有機物是從哪里得到的呢？怎樣制造的？由此引出課題。接著介紹能說明光合作用的場所是葉綠體的有關(guān)實驗，引入對葉綠體的分析，如德國科學家恩吉爾曼用水綿進行光合作用的實驗。也可以從光合作用的意義或光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，引入本課題和光合作用的場所的研究。提出：為什么光合作用能在葉綠體中進行？這與葉綠體內(nèi)特有的成分和結(jié)構(gòu)有關(guān)。引入本節(jié)課的學習內(nèi)容。

(2)通過提問，復習葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)，用板圖或掛圖顯示出葉綠體的外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)、基質(zhì)片層和基粒等結(jié)構(gòu)及成分。附圖不僅可以強化學生對葉綠體結(jié)構(gòu)的認識，也可使學生直觀地認識色素和酶的存在部位。在此，教師應(yīng)特別指出，光合作用所以能在葉綠體中進行，一是由于其中含有催化光合作用的酶系，這些酶分布在葉綠體的基質(zhì)中和片層的薄膜上；二是在基粒片層的薄膜上，有吸收轉(zhuǎn)化光能的色素。由此引出色素的提取和分離實驗。

(3)關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離的學生實驗：

①本節(jié)課內(nèi)容多時間緊，課前要做好實驗準備。可把葉片稱好后，分發(fā)給學生，免去學生稱量的過程。

②在學生進行色素提取實驗前，教師應(yīng)對實驗原理給予簡要說明。如，根據(jù)葉綠體中的色素，在有機溶劑(乙醇、丙酮等)中溶解的特性，用丙酮可將色素從葉片中提取出來；葉綠素在酸性條件下，其中的鎂可被氫離子取代，使葉綠素成為褐色的去鎂葉綠素。在研缽內(nèi)加入少許的碳酸鈣，可中和細胞液中的有機酸。

③提醒學生，整個提取的操作過程，速度要快。減少丙酮的揮發(fā)，減輕對教室環(huán)境的污染。為減少丙酮的污染和節(jié)省時間，可簡化該實驗。如，教師在實驗前，選取新鮮綠色的葉片(菠菜葉、菜豆葉等)，烘干后磨成粉末狀，分別裝入小試管中(約占試管的五分之一)，然后分發(fā)給學生。實驗開始，學生直接量取丙酮，倒入小試管中(約至試管的五分之三)。輕輕振蕩后，過濾即得葉綠體色素濾液。對研磨葉片的過程簡單介紹即可。

④關(guān)于色素的分離。為節(jié)省時間，教師在實驗前，把濾紙條制備好。對操作過程不必過多解釋，先讓學生按教材要求進行操作。但要提醒學生在劃濾液線時，多重復幾次(5～6次)，所劃的細線，應(yīng)呈深綠色。待學生按教材要求完成實驗操作后，在等待層析結(jié)果的過程中，教師與學生討論實驗原理和操作要求。關(guān)于層析原理，應(yīng)使學生清楚：不同的色素，在層析液中的溶解度不同以及在濾紙上的吸附力不同，故在濾紙上的運動快慢不同，使不同色素分離開。層析法是分離混合物的常用方法之一。關(guān)于操作要求，可提出以下問題討論：濾液細線為什么細一些、齊一些好？為什么不要讓層析液沒及濾紙上的濾液細線？

⑤結(jié)果觀察。在學生觀察的基礎(chǔ)上，總結(jié)并板書(如圖)。在此，教師應(yīng)指出，在通常情況下，葉綠素的含量是類胡蘿卜素的4倍，因此，在春夏季節(jié)我們所見到的葉子通常是綠色。

⑥關(guān)于色素吸收光譜特點。教師可演示葉綠體的色素吸收光譜的現(xiàn)象。方法是：用紅、橙黃、綠、藍紫色的薄膜，分別遮住同一光源。把盛有葉綠體的色素提取液的試管，分別放在紅、橙黃、綠、藍紫色光前，讓學生觀察這些光透過色素提取液的情況。可明顯地看到，紅和藍紫色光透過的較少(暗)，橙黃和綠色光透過的較多(亮)。引導學生分析這些現(xiàn)象，得出葉綠體中的色素，主要吸收紅光和藍紫光。在此基礎(chǔ)上，教師再介紹，人們用更加精密的儀器測定得知，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光。并板書(如圖2-9)。

(4)在分析葉綠體中色素的種類和吸收光譜的特性后，回過頭再進一步分析，葉綠體的成分和結(jié)構(gòu)特點與光合作用的關(guān)系。如，葉綠體內(nèi)的片層薄膜，垛疊成基粒，每個基粒由10～100個片層結(jié)構(gòu)組成，可增大葉綠體內(nèi)的膜表面，擴大色素的附著面，有利于提高光能的利用效率；又如，與光合作用有關(guān)的各種酶集中分布于葉綠體中，有利于光合反應(yīng)高效地進行等。使學生理解生物的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的特點。

三、第二課時：

1．教學過程的設(shè)計思路：

2．關(guān)于教學過程的說明：

(1)開始可以提問復習上節(jié)課的內(nèi)容。如，為什么在葉綠體中能發(fā)生光合作用？(引導學生回答出：葉綠體中分布有光合作用有關(guān)的酶、色素種類)這些酶和色素分布在葉綠體的什么部位？(使學生回答出：酶分布在片層薄膜上和基質(zhì)中、色素分布在基粒片層薄膜上。)(2)在復習的基礎(chǔ)上，提問學生光合作用的反應(yīng)式(如果學生不能完整答出，教師要給予提示)，并板書。接著指出，該反應(yīng)式概括了光合作用的條件、原料和產(chǎn)物。在葉綠體中，是怎樣利用二氧化碳和水合成有機物的？引出光合作用的過程。

(3)關(guān)于光反應(yīng)的過程，可以教師講解為主。邊講解邊板圖(如圖2-10)。說清以下幾點：

①光合作用是從葉綠體色素吸收光能啟動的。色素吸收光能傳遞給部分葉綠素a，葉綠素a接受一定量的光能后，迅速射出一個高能電子(光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，此時該葉綠素分子被激發(fā)，出現(xiàn)電子虧缺，并形成強烈的奪得電子的能力，導致水分子分解成O2和H+，使該色素分子得到電子。

②射出的高能電子，經(jīng)過一系列的傳遞，最終與H+一起被某種受體接受(可如圖2-10表示)。在傳遞過程中，釋放能量并把ADP和Pi轉(zhuǎn)變成ATP。這樣就把電能轉(zhuǎn)變成化學能儲存在ATP中。從葉綠體的色素吸收光能開始到此，依賴于光能的推動，因此，把上述反應(yīng)稱為光反應(yīng)。

③概括光反應(yīng)。把水分解為O2、［H］；把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學能貯存在ATP中。光反應(yīng)在葉綠體內(nèi)基粒片層的薄膜上進行。(板書)④如果有時間，教師可介紹有關(guān)證明光合作用釋放的氧來自水的實驗。如，美國科學家魯賓和卡門用氧的同位素18O，標記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和C18O2，然后向一組植物提供H218O和CO2；向另一組植物提供H2O和C18O2。在相同的條件下，植物進行光合作用，并對其產(chǎn)生的氧氣進行分析。發(fā)現(xiàn)前者釋放的氧氣中的氧全是18O2，后者釋放的氧氣中的氧都是O2。證明，光合作用釋放的氧全是來自水。

接著教師指出，光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP是非常活躍的，在葉綠體中不能大量積累，它們具有很強的還原能力，推動光合作用的下一步的進行。由此，引出暗反應(yīng)。

(4)關(guān)于暗反應(yīng)的過程，可以從CO2的利用入手，逐步分析其固定、還原、五碳化合物的再生以及光合產(chǎn)物形成過程。如果學生條件較好，可以通過介紹卡爾文的實驗，討論暗反應(yīng)的過程。在討論中注意講解以下幾點：

①邊講邊板圖(如圖)，和光反應(yīng)過程的圖解聯(lián)系成整體圖，幫助學生直觀地理解這一過程。

②CO2的固定是在酶的作用下,將葉片吸收或自身呼吸釋放的一分子CO2，首先和五碳化合物(二磷酸核酮糖)結(jié)合，再分解為兩分子的三碳化物(磷酸甘油酸)，這樣氣體CO2被固定。③還原過程，是三碳化合物在ATP供能和加氫的情況下，變成三碳糖的過程。在此過程中，原屬CO2中的C進入糖的分子中，并把活躍的、不穩(wěn)定的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學能貯存在糖分子中。

④兩個三碳糖經(jīng)過一系列的復雜的變化，一部分再形成五碳化合物補充原消耗的五碳化合物，一部分最終形成葡萄糖等有機物。

⑤概括暗反應(yīng)。暗反應(yīng)是在葉綠體的基質(zhì)中，需要多種酶催化進行的；在光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP的推動下，把CO2還原成有機物并把活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學能貯存在有機物中。把概括的內(nèi)容，簡捷地板書出來。

(5)在暗反應(yīng)過程學習后，以討論的形式，分析光合作用過程中的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系。在此，教師可利用已有的板圖，討論出：沒有二氧化碳的固定形成的三碳酸，光反應(yīng)的產(chǎn)物［H］和ATP就會積累，使光反應(yīng)很快停止；沒有光反應(yīng)提供［H］和ATP，三碳酸就不能還原成三碳糖，就不會有五碳化合物的不斷再生以及最終有機物的合成。五碳化合物迅速減少和三碳酸的積累，必然導致二氧化碳固定的停止。即沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法持續(xù)地進行。所以，光反應(yīng)和暗反應(yīng)是光合作用全過程的兩個階段，它們是相互依存的。

(6)對比完兩個反應(yīng)后，要引導學生概括光合作用的全過程的物質(zhì)和能量變化，對照反應(yīng)式，指出原料和產(chǎn)物之間的來龍去脈，由學生配平光合作用的總反應(yīng)式。指出光合作用的物質(zhì)和能量變化的本質(zhì)，也由此引出光合作用的意義。

(7)關(guān)于光合作用的意義的教學，可以討論的形式，概括出以下幾點：

①光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。通過討論植物、動物等其它生物體中的有機物及其中的化學能，歸根結(jié)底是光合作用制造的。在生態(tài)系統(tǒng)中，通過食物鏈和食物網(wǎng)，逐級進入各種生物體中。因此，綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)中的產(chǎn)生者。

②光合作用制造的有機物，是人類食品、醫(yī)藥以及需要農(nóng)產(chǎn)品為原料的工業(yè)品中的有機物和能量來源。人類普遍使用的化石燃料，也來自光合作用的產(chǎn)物。

③地球上各種生物和人的呼吸要消耗氧氣，呼出二氧化碳。各種燃燒要消耗大量的氧氣，排出二氧化碳。維持大氣中的氧氣和二氧化碳的平衡，依賴于光合作用。綠色植物是“自動的空氣凈化器”。

在討論意義時，要多聯(lián)系人類生產(chǎn)、生活以及人類生存發(fā)展所面臨的問題?？膳e例說明。

四、本課題教學中應(yīng)注意的問題：

1．在教學中，盡可能地聯(lián)系學生已有的知識，聯(lián)系學生生活和生產(chǎn)、環(huán)境，激發(fā)學生學習的興趣。

2．在分析光合作用的過程中，根據(jù)學生的可接受程度，決定深入的程度。

3．由于本課題難點較多，可留些課外作業(yè)，鞏固學習內(nèi)容，如列表對比光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系等。

小資料

一、植物的光合作用速率：

光合作用速率是光合作用強度的指標，通常以每小時每平方分米葉面積吸收二氧化碳毫克數(shù)表示。由于植物進行光合作用吸收二氧化碳的同時，還進行呼吸作用，釋放二氧化碳，這些二氧化碳未出植物體又被光合利用，所以，在光照下測定的二氧化碳的吸收量只是光合作用從外界吸收的量，稱為表觀光合速率。真正光合速率是指植物在光下實際把二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機物的量，即在單位時間內(nèi)、葉面積從外界吸收和自身呼吸釋放二氧化碳的量。

二、影響光合速率的因素：

1．影響光合速率的內(nèi)部因素。據(jù)研究，植物的種類不同，光合速率不同；同一植物在不同的生長發(fā)育階段、同一植株不同部位的葉片(圖2-12)、同一葉片的不同生長發(fā)育時期，光合速率都有明顯差異。

2．影響光合速率的環(huán)境因素。

(1)光照強度。光是光合作用的能量來源，光照強度直接影響光合速率。在其它條件都適宜的情況下，在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強度提高而加快。當光照強度高到一定數(shù)值后，光照強度再提高而光合速率不再加快，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。開始達到光飽和現(xiàn)象的光照強度稱為光飽和點。在光飽和點以下，隨著光照強度減弱，光合速率減慢，當減弱到一定光照強度時，光合吸收二氧化碳量與呼吸釋放二氧化碳的量處于動態(tài)平衡，這時的光照強度稱為光補償點(圖2-13)，此時植物制造有機物量和消耗有機物量相等。據(jù)研究，不同類型植物的光飽和點和補償點是不同的。陽性植物的光飽和點和補償點一般都高于陰性植物。

(2)二氧化碳濃度。二氧化碳是光合作用的兩種原料之一，因此，環(huán)境中二氧化碳的濃度與光合速率有密切關(guān)系。在自然條件下，陸生植物主要從空氣中吸收二氧化碳，水生植物或暫時浸泡在水中的植物體，吸收溶于水中的二氧化碳。

空氣中二氧化碳含量占空氣體積的0.033％左右，據(jù)研究，這一含量對植物光合作用來說是比較低的，在較強的光照下，它限制了光合速率。例如，將棉花、玉米放在二氧化碳為0.064％的空氣中與0.033％的自然條件下進行比較，結(jié)果棉花的光合速率提高了1.5倍，玉米的光合速率提高了15％。

(3)溫度的高低。溫度對光合作用的影響比較復雜，它一方面可以直接影響光合作用中各種酶的活動，還通過影響其它相關(guān)的代謝活動而影響光合作用。不同植物對溫度反應(yīng)不同，一般最適溫度在25℃。

(北京師范大學第二附屬中學曹保義)

朱正威主編，高中生物教案(二年級)，北京師范大學出版社