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高中光合作用教案

发表时间:2020-11-16

高二生物《光合作用》教案。

古人云,工欲善其事,必先利其器。作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助授课经验少的高中教师教学。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?小编收集并整理了“高二生物《光合作用》教案”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

高二生物《光合作用》教案

教学目标

一、知识方面
1、使学生了解光合作用的发现过程。
2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。
4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。
二、能力方面
1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。
3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。
2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。

教学建议

教材分析

因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。
一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。
二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。
学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。
教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。
三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。

1、其中光合作用的总反应式,即

 

 
 概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。
2、光反应阶段
教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。
(1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。
(2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:
①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。

 ②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。
3、暗反应阶段
教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。
(1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。
(2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:
①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。
②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。
③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。
4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源;光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。
教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。
5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。

教法建议
1、引言
因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛,尤其是一些广为人们关注的话题,所以本节可引入的话题很多,如可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等,或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施;或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式,可有意识地培养学生的社会责任感,也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。
2、光合作用的发现
这部分的教学要特别重视,这不仅仅是进行科学史的教育,学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;同时还能感受到科学研究方法的重要;实验设计的巧妙,如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,再一次体验科学、技术、社会的理念。例如,没有核科学的进展,就不会有放射性同位素示技术,也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。
3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时,《实验八叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但可使学生学会有关方法,激发学生学习生物学的兴趣,还可加深对这部分知识的认识,同时训练其实验探究能力;在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时,教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材,以训练学生分析曲线的能力。
4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析,应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。
在学生理解了光合作用总反应式的基础上,使学生明确另一个重要观点,即光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。

 光合作用光反应与暗反应教学时,因为都是较为枯燥的化学反应过程,且又无法在实验中让学生看到这些变化,可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生,这样学生一是乐于接受,二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化,也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系,尤其是二者的联系应多加注意。
时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。
5、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。
6、植物栽培与光能的合理利用的教学,可以综合性讨论题的形式,比如:学生能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间,也易于在高中学生中展开讨论。

教学设计方案

第三节光合作用

光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。

光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义

2课时

板图、挂图、多媒体课件、实验

第一课时

1、引言

本节可引入的话题很多,如:

①可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等入手;

②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;

③或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;

④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;

⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个著名实验为切入点进入光合作用的学习,其中较易作为切入点的实验有:德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学,因为通过分析科学家对光合作用的研究历程,学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

2、叶绿体及其光合色素

用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图,提问复习叶绿体的亚显微结构,教师应适时指出,光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上,有吸收转化光能的色素,这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

(1)学生做《实验八叶绿体中色素的提取和分离》

可作为探究实验,也可作为验证实验,但实验过程都应让学生自己看书总结,之后引导学生讨论下面的问题:

①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验,学生应注意哪些问题?

这个实验是高中生物学实验难度较大的一个,涉及的药品多,实验原理复杂,实验操作也较烦琐,而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。

 提取光合色素过程中,关键是速度。提取光合色素过程中,因为光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液,因为丙酮易挥发且有一定毒性,因此提取过程要速度要快,同时提取液要用胶塞塞好,以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点,其粉末可增加研磨时磨擦力,加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏,因此需要保护,而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。

 划滤液细线是本实验的结果明显清晰的关键。滤液细线必须待第一次完全干燥后才能划第二遍,重复次数可多一些,滤液细线要齐、细、颜色深,其中齐更重要一些。
用纸层析法分离色素时,特别要注意滤液细线一定要处于层析液的上面,否则光合色素会溶解于层析液中,而不会沿层析液向上扩散、分离,这会使实验效果极差,甚至不发生分离,导致实验无效;另外,层析液是石油醚、丙酮、苯等有机溶剂的混合液,具有挥发性且有毒,要注意密闭。

正常的实验现象从上到下应为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素(a)、叶绿素(b),一般可看到下面三种色素,最上面的胡萝卜素如果操作不适当效果可能不很明显。

还有这个实验过程用了有毒的有机药品,因此实验后要用肥皂把手洗干净。

在学生观察的基础上,教师总结光合色素的种类、色素颜色、色素的吸收光谱及在滤纸条分布。

②学生实验结束后,教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是:用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜,分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管,分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少(暗),橙黄和绿色光透过的较多(亮)。引导学生分析这些现象,得出叶绿体中的色素,主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上,出示教材中的光合色素吸收光谱曲线,引导学生分析曲线含义,总结光合色素吸收光波的不同特点。

③教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点,例如:与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中,有利于光合反应高效地进行;再如,叶绿体内的片层薄膜,垛叠成基粒,每个基粒由10~100个片层结构组成,这样的结构可增大叶绿体内的膜表面,扩大色素的附着面,有利于提高光能的利用效率

(2)有条件的学校或班级还可引导学生对色素、光合色素有关的问题做较为深入的讨论,比如可讨论下面几个问题:

①学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗?

这个问题涉及到了植物叶绿素合成时的条件问题。

叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。绿色植物的叶绿体中有四种色素,绿色植物只在光下才能合成叶绿素,这样学生已经知道这个问题的答案了。韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的,因为植物此时不能合成叶绿素,只能长成黄化苗,而黄化苗的薄壁细胞比较多,所以吃起来比较嫩,口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意,植物不能长期处于无光条件下,这个道理学生应该是明白的。

叶绿素的形成除了有光照之外,还与什么因素有关呢?叶绿素是一种较复杂有机化合物,其中心存在一个镁离子,因此叶绿素的形成还与镁这种矿质元素有关,没有镁,叶绿素也是形成不了的。

②如果土壤短期缺镁,植物的叶片会出现什么现象呢?

可给学生适当的提示,镁与叶绿素是以不稳定化合物的形式存在的。学生可以想一想我们在植物矿质代谢中学习的内容,还记得吗?有两类矿质元素可以移动,一是像氮、磷、钾这样以离子态运输的矿质元素,还有一就是像镁这样与不稳定化合态存在的矿质元素;另一类矿质元素不能自由地在植物体内移动,如钙、铁这样以稳定难溶的状态存在的化合物。能移动的矿质元素才能被重复利用,而且这些矿质元素一般都运输到植物体生长比较活跃的地方,如茎尖、芽尖、幼叶等处。因此土壤中短期缺乏镁这种可移动的离子时,整个植物体中的叶片受损伤的程度是不一样的,此时老叶先受损变黄,而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤,依然鲜绿。反之,如果土壤中缺乏的是钙、铁这些不能移动的离子,植物体首先受损伤的则是新叶。

③浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象?

这也是一个和光有关的生物学问题。

我们平常看到的物体的颜色实际上是这个物体反射的光,如学生看到叶片是绿色,说明叶片反射绿光,而吸收了其它色光;学生看到一个物体是白色的,说明这个物体不吸收任何光,并全部反射回来;学生看到一个物体是黑色的,说明这个物体把所有光都吸收了,没有反射任何光。这是理解这个问题的关键。通过上面的分析学生可能已经知道,绿藻反射了绿光;褐藻反射了黄光,而红藻反射了红光。

绿藻中含有叶绿素等光合色素,红藻中有藻红蛋白(藻红素)和类胡萝卜素等光合色素。图1是太阳光的光谱示意图;图2中A是藻红蛋白的吸收光谱示意图。


图1

图2

通过学生所学的物理学知识,知道光子能量E=hυ,光速c=λυ,则:υ=c/λ,从而E=(hc)/λ,即波长越短,光子的能量越高。由此可知,水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收,即水深层的光线相对富含短波长的光。

所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层;含藻红蛋白和类胡萝卜素,吸收由蓝紫光和绿色光较多的红藻分布于海水深的地方。这是植物在演化过程中,对于深水中光谱成分发生变化的一种生理适应。

 

光反应

暗反应

反应性质

光化学反应

酶促反应

与光的关系

必须在光下进行

与光无直接关系,在光下和暗处都能进行

与温度的关系

与温度无直接关系

与温度关系密切

场所

叶绿体基粒片层结构的薄膜上

叶绿体的基质中

必要条件

光、叶绿体光合色素、酶

多种酶

物质变化

水光解为还原性氢和氧气;由ADP合成ATP

二氧化碳的固定、三碳化合物的还原、五碳化合的再生

能量变化

光能转变ATP中活跃的化学能

ATP中活跃的化学能转变为葡萄糖等光合产物中稳定的化学能

联系

准备阶段:为暗反应的顺利进行准备了还原性氢和能量ATP

完成阶段:在多种酶的作用下,接受光反应提供的还原性氢和ATP,最终将二氧化碳还原为葡萄糖。

之后,还可提出一些综合性的问题,加深学生对光合作用的理解,例如可以提出下面的问题:

“当光合作用的光反应过程被人为阻断,你认为暗反应会停止吗?反过来,当暗反应过程被人为阻断,你认为光反应会怎样变化?”

通过以上的分析可以看出,光合作用的光反应与暗反应是相互联系的,而它们之间的联系纽带是还原力,即ATP和还原性氢。当光反应停止时(如植物在黑暗条件下),暗反应的ATP和还原性氢的来源被阻断,暗反应会停止;而反过来,当暗反应停止时(如植物在气孔完全关闭,或无二氧化碳),光反应是不是也受到影响呢?答案是肯定的,暗反应停止,光反应也会随之停止,因为光反应产生的ATP和还原性氢没有被暗反应消耗,根据化学平衡的原理,相当于光反应的产物浓度升高,化学平衡会向反向进行,从而光反应就停止了。

时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。例如,可提出下面的问题供学生讨论:

“你能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?”

对光合作用的影响

在生产上的应有

光合作用是光化学反应,所以光合作用随着光照强度的变化而变化。光照弱,光合作用减慢,光照逐步增强时光合作用随着加快;但是光照增强到一定程度,光合作用速度不再增加,另外,光的波长也影响光合作用速度,通常在红光下光合作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。

延长光合作用时间;通过轮作,延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光的一项重要措施。

增加光合作用面积,合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。

温度℃

光合作用的暗反应是酶促反应,温度低,酶促反应慢,光合速率降低,随着温度提高,光合作用加快;温度过高时会影响酶的活性,使光合作用速率降低,一般植物的光合作用最适温度在25-30℃之间。

适时播种:温室栽培植物时,可以适当提高室内温度。

二氧化碳浓度

二氧化碳是光合作用的原料,原料增加,产物必然增加,大气中的二氧化碳含量是0.03%,如果浓度提高到0.1%,产量可提高一倍。如果浓度提高到一定程度后,产量不再提高。如果二氧化碳浓度降低到0.005%,光合作用就不能正常进行。

施用有机肥:温室栽培植物时,可以适当提高室内的二氧化碳浓度。

总之,光合作用涉及的知识多、综合性强,在复习时要全面,特别是光合作用的反应场所、总反应式、反应具体过程、条件、反应物、产物、释放能量、光反应与暗反应之间的相互联系与区别、影响光合作用的诸多因素等方面做全面的比较、总结,并注重这些知识能与生产生活等实际相联系,培养分析、综合、读图、理论联系实际的能力。
 ④很多植物的叶片到秋天会变红,很多植物的花在一天的不同时间中也会呈现不同的颜色,学生知道这是什么的原因吗?
本题涉及了植物细胞中色素及其比例变化的问题。一般来说,正常叶片的叶绿体中有两大类光合色素,其中叶绿素和类胡萝卜的分子比例为三比一,叶绿素a和叶绿素b也约三比一,叶黄素和胡萝卜的比为二比一。由于绿色的叶绿素比黄色的类胡萝卜素多,占优势,所以正常叶子总是呈现绿色。秋天、条件不正常或叶衰老时,由于叶绿素较易被破坏或先降解,数量减少,而类胡萝卜素比较稳定,所以叶片呈现黄色。

至于红叶,不是叶片中叶绿体的色素造成的,而是由细胞液泡中的花色素引起的。因秋天温度降低,植物体内积累较多糖分以适应寒冷,体内的可溶性糖多了,就形成较多的花色素储存于液泡中。而花色素类似于酸碱指示剂,从碱性到酸性会呈现从蓝色到红色颜色渐变,具体而言是,pH=7~8时呈淡紫色;pH3时,呈红色;pH11则呈蓝色。由于秋天时液泡中花色素增多,且细胞液pH值又偏酸性,因此叶子就变红了。

不仅如此,花色素的颜色也会随环境中存在的不同的金属离子而改变,所以同一种花色素在不同的花中,或是同一种花由于种植的土壤不同,都能显出不同的颜色。

学生可以回家做一个小实验,找一朵开红花的牵牛花,用手把花瓣使劲揉一揉,使花瓣细胞的液泡破裂,然后把这朵花放到洗衣粉水中(碱性环境),花瓣的颜色会由红色变为蓝色。这样学生就可以理解其中的原因了。

第二课时

1、引言

教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。

在搞清楚光合作用中的全部氧气来自于水中的氧后,让学生回忆初中生物学课本中的光合总反应式,并让学生对该反应式配平,要求尤其要求反应式左右氧原子的配平,通过这个工作,可使学生深切认识到,光合作用的反应物与产物中都需要水这一重要生物学事实。

2、光合作用的具体过程

可以教师讲解为主,可用板图、挂图、或多媒体课件的形式尽量把微观的物质变化形象化。

在讲清楚光合作用光反应与暗反应的过程后,应把重点放在光反应与暗反应的区别和联系上,可利用表解的形式让学生分析讨论:

 3、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上可以采取分组讨论的形式,选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”和生产、环境,激发学生学习的兴趣。

探究活动

探究光强、光质、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响

学习光强、光质、温度、二氧化碳浓度等外界条件对光合作用的影响

因为影响光合作用的内部及外部因素不断变化而相起,因此植物光合作用强度经常改变着。影响光合作用的外界因素主要有光强、光质、温度、二氧化碳浓度。影响光合作用的内部因素主要有叶片叶绿素的含量、叶片含水量、叶片的发育阶段等等。
一般而言,光强增加,光合作用强度增强。但由于植物的生活习性不同,在光强增加相同的情况下,光合作用强度的增强程度并不相同,并且当光强增加到一定限度时,光合作用不再增加了。
因光合色素对不同性质的光的吸收值是不同的,因此不同颜色的光也会影响光合作用的强度,红光、蓝紫光光合作用强度大,其它颜色的光会使光合强度下降,绿光的光合强度几乎为零。
因温度直接影响光合作用过程中光反应与暗反应酶的催化活性,因此也会影响光合作用的强度。一般而言,温度在0℃-35℃之间时,每增加10℃光合强度增加一倍;但超过40℃-50℃后,光合强度下降。
因二氧化碳是光合作用的底物之一,因此它的含直接影响光合强度,在一定的浓度范围内,增加二氧化碳浓度,光合作用强度加强。
黑藻或金鱼藻、碳酸氢钠、高瓦数聚光灯、温度计、大烧杯等。

1、光强度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源分别为10cm、30cm、50cm的地方(用冰块控制各烧杯中的水温,用温度计监测水温)。
每个距离都每隔一定的时间计数排出的气泡数。

2、光质对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方(控制各烧杯中的水温一致),分别用红色、蓝色、黄色、绿色的透明玻璃纸把该装置包起来。
每种颜色的光质都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
3、温度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方,用冰块和热水控制各烧杯中的水温在室温、0摄氏度、50摄氏度。
每种温度都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
4、二氧化碳浓度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中,使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
放在黑暗处一天,使黑藻或金鱼藻体内的机物消耗掉。
把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方(控制各烧杯中的水温一致),各烧杯中放入碳酸氢钠量分别从0依次增加一些,并用玻璃棒搅拌一下。
每个烧杯都每隔一定的时间计数排出的气泡数。

探究观察气孔运动及估测气孔数量

学习观察气孔运动和估测气孔数量的技术和方法

用透明直尺与显微镜测量气孔数量的方法:

1、微米是一毫米的一千分之一。用符号表示微米就是um。

2、可以通过将微观物体的大小与圆形视野的大小做比较而估计出微观物体的大小。要确定视野的大小,可以在载物台上放一把透明的直尺,用低倍物镜获得尺子上分格的清晰图像。小心移动尺子使它有刻度的一边通过视野的正中心,并数在你的视野中所看到的分格的数目。尺子上刻度将显示得相当宽,lmm是从一个刻度的中心到另一个刻度的中心的距离。用mm记录你的显微镜中低倍物镜的视野直径。

 3、计算高倍物镜的视野直径是多少毫米,使用下面的等式:

高倍物镜的放大倍数/低倍物镜的放大倍数=A

低倍物镜的视野直径/A=高倍物镜的视野直径

例如,如果你的低倍物镜的放大倍数是12X,而你的高倍物镜的放大倍数是48X,则A=4。若低倍物镜的视野直径是l.6mm,则高倍物境的视野直径是1.6mm/4,或0.4mm。

显微镜、透明直尺(最小刻度为1mm)、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、清水、滴管等;吸水纸、50%甘油、不同种的植物叶片等。

一、观察气孔的运动

实验前把植物放在光线充足及比较湿润的地方,以便使用时气孔更好地张开。撕下叶子的下表皮,放在载玻片上的清水中,展平后盖上盖玻片。然后在显微镜下观察正常状态的气孔。

找到清晰的开放着的气孔物像后,在盖玻片的一侧滴加2-3滴50%的甘油,同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸,同时在显微镜下观察。此时可以观察保卫细胞开始发生质壁分离现象,气孔也随之关闭了。

10-15分种后,由于甘油可透过保卫细胞的原生质层而进入液泡,从而导致保卫细胞发生质壁分离复原现象,这时会发现气孔又随之张开了。

在盖玻片的一侧滴加2-3滴清水,同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸,同时在显微镜下观察。此时可以观察到由于保卫细胞大量吸水而导致气孔张得更大了。

二、估测叶片气孔的数量

1、请用自己组的设计方案,或者用参考的设计方案来研究:

(1)同种植物单位面积叶片上、下表皮气孔数量有何差异?

(2)不同植物单位面积叶片上的气孔数量差异如何?

2、一些提示:

临时装片的制作方法要点:滴清水、撕叶片表皮(只要透明部分)、展平、盖盖玻片(注意防气泡)、观察(注意显微镜的正确使用)。

3、实验步骤

(1)拿起叶片,使下表面朝上,以一定角度撕取一部分下表皮。撕下的应是伸到叶片绿色部分以外的、窄而无色的边缘部分。

(2)把表皮放在载玻片上,用解剖刀切成小块,滴加一滴清水,盖上盖玻片,勿使表皮干燥。

(3)在低倍境下找到一些气孔。换到高倍镜下观察。

(4)在高倍镜下,数出下表皮5个不同区域中的气孔数目。计算每mm2叶表皮上的平均气孔数目(方法见前面的实验原理部分)。

(5)用同样的方法对同一叶片的上表皮上的气扎进行计数,尽可能现察多种类型的叶。比较每类叶的上、下表皮上的每mm2的气孔教目。

4、测量记录:

你所用的显微镜,其低倍物镜的视野直径及视野面积

视野直径

mm2

视野面积mm2

气孔数目个mm2

你所用的显微镜,其高倍物镜的视野直径及视野面积

视野直径mm2

视野面积mm2

气孔数目个mm2

植物种类

上表皮

下表皮

5、讨论:

(1)叶片上表皮不同区域每平方毫米的气孔数目有何不同?叶片下表皮不同区域的气孔数目有何不同?叶片上表皮与下表皮相比,气孔数目有何不同?在你得出结论前,必须做出什么假设?

(2)不同的植物叶片上表皮或下表皮气孔数目及分布有何差异?

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高三生物知识点:光合作用


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。关于好的高中教案要怎么样去写呢?以下是小编为大家精心整理的“高三生物知识点:光合作用”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

高三生物知识点:光合作用

名词:

1、光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。

语句:

1、光合作用的发现:

①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。

②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。

④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。

2、叶绿体的色素:

①分布:基粒片层结构的薄膜上。

②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素

3、叶绿体的酶:分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。

4、光合作用的过程:

①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)

②暗反应阶段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5

5、光反应与暗反应的区别与联系:

①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。

②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。

③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。

④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。⑤联系:光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。

6、光合作用的意义:

①提供了物质来源和能量来源。

②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。

③对生物的进化具有重要作用。总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

7、影响光合作用的因素:有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如:在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少唿吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提高二氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少,主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量,主要由于提高了暗反应中酶的活性。

8、光合作用过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。前者的进行必须在光下才能进行,并随着光照强度的增加而增强,后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和[H],在较弱光照下生长的植物,其光反应进行较慢,故当提高二氧化碳浓度时,光合作用速率并没有随之增加。光照增强,蒸腾作用随之增加,从而避免叶片的灼伤,但炎热夏天的中午光照过强时,为了防止植物体内水分过度散失,通过植物进行适应性的调节,气孔关闭。虽然光反应产生了足够的ATP和〔H〕,但是气孔关闭,CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少,影响了暗反应中葡萄糖的产生。

9、在光合作用中:a、由强光变成弱光时,[产生的H]、ATP数量减少,此时C3还原过程减弱,而CO2仍在短时间内被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。b、CO2浓度降低时,CO2固定减弱,因而产生的C3数量减少,C5的消耗量降低,而细胞的C3仍被还原,同时再生,因而此时,C3含量降低,C5含量上升。

高一生物《光合作用的原理和应用》教案


高一生物《光合作用的原理和应用》教案

一、教材分析

“光合作用的探究过程”是新人教版高中《生物》必修一第五章第四节的内容。教材呈现的是科学史教育,是对众多科学家关于光合作用探究过程的简介。但同时,教材介绍的经典实验还蕴含着科学探究的一般方法,是培养学生创新精神和实践能力的好素材。因此,对本节教材的再加工和深度开发,可以为高三实验设计的教学奠定基础,体现了新课程标准精神,突出了生物学科重视科学探究能力培养的学科特点。

初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物到场所等方面讲述了光合作用发现过程的几个著名实验,目的是使学生不仅获得有关的基础知识,懂得探索生物科学的基本方法。培养学生实事求是的科学态度,不断探求新知识的精神和合作精神。 

 光合作用的探究历程主要针对分析人类对光合作用的探究历程,阐明光合作用的过程和实质,总体教学思路就是保质保量的完成以上教学任务。在教学过程中,结合一些典型例题贯穿于本堂课中,以题促教,以教促学。

2、教学目标

根据以上分析,结合大纲要求,考虑到学生的认知水平和思维特点制定本节课的教学目标如下:

(1)知识与技能:通过研究经典实验,从而认识人类探索光合作用的历程;了解经典实验的方法及结论;能说出光合作用的原料、产物、场所、条件等。

(2)过程与方法:体验前人设计实验的技能和思维方式;经历科学探究的一般过程;初步学会合作交流、建立模型、控制实验条件、设置对照等方法。

(3)情感态度与价值观:感受科学家实事求是的科学态度和坚忍不拔的意志品质。激

发学生的科学兴趣,培养学生敢于大胆质疑,不断探索的科学精神。

3、教学重点难点

重点:探究光合作用原料、产物、场所、条件的方法;了解科学探究的一般过程。

难点:光合作用发现过程中经典实验的原理和方法;运用原理设计简单实验。

二、学情分析:
作为步入高中学堂快一个学期的高中学生,对生物已经具备了一定的基础知识,在授课时关注以下几点:

(1)他们在初中的生物学学习中已具备了一定的关于光合作用的基础知识,也做过

“绿叶在光下制造淀粉”这个实验。
(2)他们具备物质转变和能量变化等相关的化学知识。
(3)在前面的《降低化学反应活化能的酶》一节的学习中已经学习过简单的对照实验和相关的实验设计原则,使本节课最后的实验设计得以顺利进行。
(4)他们具有一定的分析问题的能力,实施问题探究教学是可行的。学生在学完“细胞”以及理解“新陈代谢与酶”、“新陈代谢与ATP”知识后,转入难度较大的“光合作用”学习,从生物界看,光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢,是学生学习生态系统等内容的基础。

三、说教法

本堂课采取的导学案教学形式,提倡学生预习在先,教师教授在后,教师要少讲精讲。因此,体现设计好导学案下发至每位学生手中,针对本节内容提炼出学生能够通过自主学习得出的能够消化的基础知识,结合重难点内容为主导思想的练习题的渗透,加深学生对于重难点知识的掌控。

授课过程中,教师引导学生完成的氛围是最理想的,在教室的正确引导下能够轻松的完成本堂课教学内容,通过练习检验出学生掌握程度,遗漏或不能及时吸收的知识点及时补充,与下节课光和作用的过程链接是非常必要的,知识的联系时必要的。

课堂教学应该尽可能让学生多动脑想、动手做、动眼看、动嘴说,让学生亲自去体验知识的形成过程,培养学生自主探究、主动参与课堂问题解决的习惯。所以本节课采用了“过程式教学”模式,在教学过程中充分体现教师的主导作用和学生的主体地位,通过设疑质疑,引导学生观察、分析并得出结论,使学生在积极参与的基础上强化科学思维,提高科学探究能力。

在教学中要始终灌输生物实验的设计思路,引导他们进行实验时,要遵循对照原则、单一变量原则,平行重复原则(如英格豪斯的实验)。

四、说学法

良好的学习方法是学习成功的必要条件,在课堂教学中我注重对学生学习方法进行指导,使其学会学习。结合本节课内容的特点,指导学生主要采用以下学习方法:

1、自学法

在教师的指导和帮助下,学生进行有目的、有侧重地阅读教材,自主获取知识,变被动学习为主动学习。

2、归纳法

引导学生对相关素材进行观察、对比、归纳,使所学知识系统化、完善化。

3、讨论法

创设课堂论坛,使学生具有展示自我的空间,充分发挥学生的想象力、创造力;同时,在讨论中也培养了学生的发散性思维能力。

五、说教学过程根据学生的认知规律,以知识为载体,思维为主线,能力为目标,我设计了如下教学环节:

教学环节

教师活动

学生活动

设计思路

生活现象引入课题1.地球表面上的绿色植物每年大约制造了4400亿吨有机物!2.地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018KJ,这个数字相当于24万个三峡电站每年所发出的电力,相当于人类在工业生产、日常生活和食物营养上所需能量的100倍!然后提问:一棵小树苗长成一棵大树,它的重量增加了,增加的重量是从哪儿来的呢?从而引入课题。联系实际生活,使学生对日常生活中的能量有一个初步的了解,学生议论,个别回答:通过光合作用。降低起点,激发兴趣,拉近科学知识与生活经验的距离。设计实验科学探究讲述:公元前3世纪古希腊学者亚里士多德的结论:植物的物质积累来源于土壤。亚里士多德的结论只是一个经验的推测,并没有进行相应的科学实验。然后引入几个科学实验。1648年比利时医生海尔蒙特的柳树实验。将一株2.3重的柳树苗种在76.7的干土中,只用纯净的雨水浇灌,5年后柳树的质量增加了74.4多,而土壤减少了不到0.1。海尔蒙特的结论是:“植物的物质积累来源于水。”请学生评价:你同意这一结论吗?(2)对学生的想法表示赞赏。然后追问:怎样证明植物能吸收CO2,释放O2。展示1771英国科学家普利斯特利的实验。并对学生的设计给予充分的肯定。讲述:普利斯特利通过实验,得出结论:植物能净化空气。但他的实验有时成功,有时失败,试想一下可能的原因是什么?教师提示:考虑光合作用的外部条件。(3)1779年,荷兰科学家英格豪斯做了500多实验才确定植物净化空气是依赖于光的。植物吸收的光能哪里去了?光能转变成化学能,贮存于什么物质中?即光合作用吸收H2O和CO2,释放O2的过程中,还产生了什么物质?如何证明光合作用产生了淀粉?多媒体回顾1864年德国生物学家萨克斯做的实验。光合作用吸收CO2和H2O,产生了O2和淀粉。那大家想一想:释放的O2到底来自H2O,还是CO2呢?指导学生阅读P102页的小字提示。展示并讲述美国科学家鲁宾、卡门的实验,并引导学生得出O2来自反应物H2O中的结论。A气体和B气体等体积二者的质量比为8:9。指导学生分析探究历程,交流自己的感悟。评价,并发现亚里士多德的观点缺少科学依据;而柳树实验则体现了科学的研究方法。进而产生新的问题:柳树真的只需要水和少量无机盐就能长大吗?有的学生会想起植物进行光合作用能吸收CO2,释放O2,CO2可能也是物质积累的来源。思考并设计:让植物和小白鼠在封闭的环境中生活。有的同学提出用蜡烛代替小白鼠。讨论交流:可能是有光时,实验成功;没光时,实验就失败。请学生关注对照原则、单一变量原则请学生关注平行重复原则思考回答:淀粉。回忆初中知识,并设计实验对比总结成败思考,学生想到把分子或原子染色,然后讨论得出:用氧原子的放射性同位素标记法的实验。理解同位标记法对比总结分析交流培养学生观察思维能力,获取信息的能力学生先自己设计,再看科学家的设计,具体体验科学研究过程。展示科学家的实验,结果与学生设计相似,学生产生满足感,兴趣更浓。回忆初中知识,并学会根据实验现象推测结论。培养学生的科学思维能力,学习科学研究方法.领悟科学家大胆质疑,认真实验的探索精神。归纳结论写反应式过渡:通过前面的探究,我们对光合作用的原料、产物、条件和场所都有所了解了,分别是什么?下面请同学们试着写出光合作用的反应式。思考回答推导书写反应式。及时总结,提高探究的时效性

高一生物教案:《光合作用的过程》教学设计


高一生物教案:《光合作用的过程》教学设计

一、教材分析

本节课为高中生物必修1《分子与细胞》(人教版)第5章 第4节《能量之源──光与光合作用》中的学习内容。第4节的教学包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节。“光合作用的过程”是继《光合作用的探究历程》学习之后,教师引领学生深入而有简短地认识光合作用过程中化学反应的实质的最重要、最核心的教学内容。

二、教学目标

知识目标

1.概述光合作用的光反应和暗反应阶段的化学反应,比较二者的区别和联系;

2.从物质转变和能量转换的角度,简述光合作用的实质。

技能目标

1.尝试对光合作用过程的图解进行自主性、探索性的学习;

2.尝试利用“同位素标记法”探究H2O中的氢原子在光合作用中的转移途径;

情感目标

通过模仿学习科学家的研究方法,通过与老师和同学的合作学习与探究,体验自主学习、探究学习与合作学习成功的的乐趣。

三、教学重点和难点

教学重点:光合作用的过程和实质,光反应过程和暗反应过程的区别和联系;

教学难点:光反应、暗反应过程中物质和能量的转变过程。

四、教学设计思路

教学过程秉承“学生为主体,教师为主导”的教学理念,学生按照学案实施流程和教师的引导,首先可通过自主阅读课本有关段落,简要寻找、梳理出光合作用两个阶段的知识要点,然后在教师指导下,深入理解、注重比较并学会归纳知识要点。

整个学习过程教师要注意方法的介绍、学情的关注和适时点拨。特别注重通过图解的认识、列表的比较,认清光合作用的光反应和暗反应中,物质和能量的变化过程、化学反应发生的部位和条件等,让学生能够真正明确光反应和暗反应这两个阶段中,物质变化的来龙去脉和伴随着的能量转换过程,以便从整体上认识、理解和掌握光合作用全过程。

五、教学过程的实施

教师的组织和引导

学生活动

设计意图

【温故知新】

复习提问:

叶绿体作为光合作用的场所,有着怎样一个与功能相适应的膜结构特点?

(展示叶绿体亚显微结构示意图,引导学生回忆并识图,完成学案填空内容)

简要讲述:

上节课我们了解了科学家对光合作用的探究历程,请简要回忆,默默复述出“光合作用的原料、产物、场所和条件是什么?”

并且请能用一个化学反应式来概括:

评价学生的书写内容

同时PPT演示(用不同颜色的字母表示元素的转移途径)

【新课学习】

(一)光合作用的过程

简要讲述:

人们常常根据反应过程是否需要光这个条件,将光合作用全过程分为光反应和暗反应两个阶段。

安排阅读:

教材P.103”光反应阶段”两个自然段,完成学案相应填空。

提出、思考并讨论问题:

1.光反应的场所在哪里?

2.光反应的条件是什么?

3.光反应中物质变化和能量变化是怎样?

(尝试用化学反应式写出物质变化)

PPT同步显示以下内容(物质变化动态显示)

(1)场所:叶绿体类囊体的薄膜上

(2)反应条件:光、光合色素、酶

(3)物质变化(要点)(边归纳边板书):

①水的分解:

2H2O → 4[H]+O2

②ATP形成:

ADP+Pi+能量(光能)ATP

(4)能量转变:

光能→ATP中储存的化学能

(强调ATP形成所需的能量来自光能,

注意与前学“ATP和ADP可以相互转化”的知识联系)

提出问题,巩固知识:

光反应阶段共有几种产物?去向如何?

安排阅读:

教材P.104“暗反应阶段”两个自然段,完成学案相应填空。

提出、思考并讨论问题:

1.暗反应的场所在何处?

2.暗反应的条件是什么?

3.暗反应中物质变化和能量变化是怎样?

(尝试用化学反应式写出物质变化)

PPT同步显示以下内容(物质变化动态显示)

(1)场所:叶绿体基质

(2)条件:ATP、[H]、酶

(3)物质变化

①CO2固定: CO2+C52C3

②C3的还原: 2C3+[H](CH2O)+C5

 ATP ADP+Pi

(4)能量转变:

ATP中化学能→有机物中储存的化学能。

提出问题,深入思考:

1.在叶绿体中,ATP的移动方向(部位)是怎样的?ADP呢?

(强调光反应阶段产生的ATP只能用于光合作用的暗反应)

2.假如白天突然中断了二氧化碳的供应,叶绿体内首先积累起来的物质是什么?

比较归纳、填表完成认识

光反应与暗反应并非是两个完全独立的过程而它们之间有联系吗?

引导学生列表比较,光反应和暗反应的区别和联系,并指导学生以学案填表为据,逐项认清。

PPT同步显示

引导学生,学会总结

(二)光合作用的实质

简要讲述:

从光合作用整个过程中物质和能量变化的特点上,我们可以作一简要归纳:

光合作用过程中化学反应的实质是什么呢?(提示:要求学生从物质转变和和能量转换两个方面进行考虑)

课堂巩固练习(使用学案和课件)

课外作业拓展 (鼓励学生主动去探究问题)

学生回忆前学知识,思考回答所提问题

学生回忆互相复述,并在作业本上书写(学生代表上讲台在黑板上书写)

学生通过阅读思考并回答问题,书写光、暗反应的反应式时相互讨论,并相互找出不完善之处。

再次认识教科书P.89第二段,自我补充完成有关“光合作用中ATP形成的时段和部位”

同桌交流、加深认识

自我检查和相互评价,完成有关问题回答。

简要思考、同桌互议

在教师指导下,同桌互议后,完成填表

简要思考、同桌互议

主动回答、自我评价

通过回忆旧知识导入新课

简要对学生作一评价

通过阅读,找出光反应和暗反应过程的内容要点,学会自我阅读、概括要点。

通过观看PPT演示光合作用动态过程,将书面感性认识提成成理性思考,有利于掌握光合作用的过程。

帮助学生初晓知识之间的内在联系。

提高归纳和类比的能力,并且加深对光合作用原理的理解

指导、鼓励学生,学会自主式、探究式合作式的学习品尝学习成功的快乐

六、板书设计

光合作用的过程

一、光合作用的过程

光反应

暗反应

物质变化

①2H2O → 4[H] + O2

②ADP+Pi+能量(光能)ATP

①CO2+C52C3

②CO2的还原:

能量变化

光能→ATP中储存的化学能→(CHO2)中化学能

二、光合作用的实质(从物质转变和能量转换的特点上考虑)

七、教学反思

本节课是高中生物学中的重点教学内容,又是很难处理的一节常规课。在有一定教学经验的老师指导下,通过学科组各位老师的共商、合作,再次尝试了怎样把备课的重点放在备学情、备方法的课案设计(包括教案、学案和课件)中。通过在不同教学班的课堂教学实践,不断调整本节课的教学设计方案,力图更具体地体现高中生物新课程的基本理念和三维目标,从而基本实现了学生在课堂上能完成本节课的学习任务,并重点在知识目标达成的有效性作了较为客观的评价和小结(如“光合作用列表比较”填写内容当堂检查;课堂练习“选择题”正确率的及时统计和错因分析等)。

本节课案的设计,试图进一步转变传统的学习方式,变学生被动听讲式的学习为教师带着学生主动探究式的有效学习。这一教学思路和行为的转变,激活了学生的思维,提高了学生的学习兴趣。例如,光合作用的过程的设计采用了设计问题串的形式,让学生带着要解决的问题,通过对教科书的自主阅读,再在教师的指导下去深入分析和总结,从而充分体现了以学生的“学”为主体、以教师的“导”为主线的教学理念。在这样的学习活动中,学生的思维开阔,分析和解决问题的能力得到了提高。在教学过程中,多媒体课件的巧妙设计与使用,又使一些比较抽象的知识形象化、具体化,也激发了学生的探究热情,营造了互动、活跃的课堂氛围。

本节课还恰当地利用了教材中科学史的潜在教育功能,在引导学生尝试像科学家那样去设计实验、去作理性的思考,提高了学生进行探究性学习的能力和技巧。例如,在“同位素标记法”再次应用中,从教科书中的“用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子”扩展到“用含有3H的水来追踪光合作用中的氢原子的转移途径”,使学生思维能力的训练得到了一个明显的提升。

通过本节课的具体实施,也暴露出教学中的一些问题:比如,课堂习题没有进行成效显著的及时处理,信息反馈做得不够,导致知识的巩固和过手落实略显欠缺。又如,本节课的教学内容涉及到相对繁难的化学知识,如何基于学生的认知水平和课程标准的要求,把握好教学的重心和落点,都是值得继续向同行们学习和探讨的问题。

高一生物《光合作用》知识点整理


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础,减轻教师们在教学时的教学压力。优秀有创意的教案要怎样写呢?下面是小编精心为您整理的“高一生物《光合作用》知识点整理”,希望能对您有所帮助,请收藏。

高一生物《光合作用》知识点整理

光合作用 名词: 1、光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。

语句: 
1、光合作用的发现:①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。

2、叶绿体的色素:①分布:基粒片层结构的薄膜上。②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素

3、叶绿体的酶:分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。

4、光合作用的过程:①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5

5、光反应与暗反应的区别与联系:①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。⑤联系:光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。