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

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(xué)生學(xué)習(xí)了關(guān)于生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和生命的基本單位細胞的基礎(chǔ)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(nèi)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(chǔ)。使學(xué)生通過本章的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)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(chǔ)，是生物地最基本的特征。所以說它是我們高中生物學(xué)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(xiàn)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面的內(nèi)容。光合作用的發(fā)現(xiàn)，是建立在初中教材中講述了光合作用的基礎(chǔ)知識上，安排了綠葉在光下制造淀粉實驗的基礎(chǔ)上，更加深入地從產(chǎn)物和場所等方面講述光合作用的發(fā)現(xiàn)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(xué)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(xiàn)。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(yīng)式入手，說明光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物。從而引出根據(jù)是否需要光，將光合作用的過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段。之后教材對這兩個階段分別從反應(yīng)場所、條件、物質(zhì)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，在光合作用的過程中，二者緊密聯(lián)系、缺一不可的辨證結(jié)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(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際【小結(jié)：所以說節(jié)內(nèi)容既是本章的重點和難點又是整個高中生物學(xué)中的重點和難點?！?二) 教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)(1) 、光合作用的概念、反應(yīng)式；(B：理解)(2) 、光合作用的發(fā)現(xiàn)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(guān)問題；(C:掌握)(4) 、光合作用的過程；(D:應(yīng)用)(5) 、光合作用的實質(zhì)；(D:應(yīng)用)(6) 、光合作用的意義。(D:應(yīng)用)2、能力目標(biāo)(1) 、通過光合作用的發(fā)現(xiàn)過程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能學(xué)習(xí)科學(xué)家們研究科學(xué)的精神和方法；(2) 、通過光合作用過程中光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運用對比法進行學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)法”，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。3、情感目標(biāo)（1）、通過光合作用的意義來理解當(dāng)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(xué)生對世界未來的關(guān)注；（2）、通過光合作用的發(fā)現(xiàn)過程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認識到科學(xué)發(fā)展的艱辛、科學(xué)研究方面的重要，進而說明學(xué)習(xí)方法的重要；（3）、學(xué)習(xí)光合作用的過程中，滲透物質(zhì)與能量，光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的辨證關(guān)系，使學(xué)生樹立科學(xué)的辨證觀點。（三）教學(xué)重難點1、光合作用的發(fā)現(xiàn)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(xué)法（一）教法的選擇1、堅持啟發(fā)式家學(xué)，環(huán)環(huán)相扣，引導(dǎo)學(xué)生步步深入地分析，具體方法是：結(jié)合前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，由教師提出問題，引發(fā)思考，復(fù)習(xí)舊知識，在此基礎(chǔ)上由教師歸納總結(jié)出結(jié)論；2、采用現(xiàn)代化的教學(xué)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(xué)法的指導(dǎo)1、指導(dǎo)學(xué)生如何從本節(jié)的學(xué)習(xí)中掌握設(shè)計實驗的方法，2、指導(dǎo)學(xué)生在實驗中如何觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象、分析問題、總結(jié)規(guī)律。三、說教學(xué)過程（第一課時）課前準(zhǔn)備先讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)，課前準(zhǔn)備好在教學(xué)中用到的多媒體課件。（二）引入新課先利用多媒體課件向?qū)W生介紹光合作用的知識體系，再利用多媒體課件向?qū)W生提問，并根據(jù)學(xué)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(zhuǎn)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(yīng)式（演示多媒體課件）根據(jù)概念，導(dǎo)出出光合作用的反應(yīng)式：6C0+12H18O光能rCHO+6180f+6HO22葉綠體612622引導(dǎo)學(xué)生分析光合作用的反應(yīng)式，并把它和初中學(xué)習(xí)過的光合作用的反應(yīng)式進行比較從中找出區(qū)別與聯(lián)系。分析其中的原因，從而引入到光合作用的發(fā)現(xiàn)。講授光合作用的發(fā)現(xiàn)過程(演示多媒體課件)利用多媒體課件向?qū)W生介紹英國科學(xué)家普里斯特利(J.Priestley,1733-1804)在1771年所做的實驗，并引導(dǎo)學(xué)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(xué)家薩克斯(J,vonSachs,18321897)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(zhì)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(xiàn)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(xiàn)深藍色。這一實驗成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。(邊演示多媒體課件邊分析實驗現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，并引導(dǎo)學(xué)生注意科學(xué)家設(shè)計實驗的思路和方法，同時提醒學(xué)生在實驗中的應(yīng)該注意的地方)(2) 、1880年德國科學(xué)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(xiàn)，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(xiàn)象出現(xiàn)的原因，并引導(dǎo)學(xué)生注意科學(xué)家設(shè)計實驗的思路和方法，同時提醒學(xué)生在實驗中的應(yīng)該注意的地方；然后利用多媒體課件向?qū)W生提問，并結(jié)合學(xué)生的回答利用多媒體向?qū)W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?zāi)軌蛘＿M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(zhǔn)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(jié)果完全是由光照引起的。(3)、20世紀(jì)30年代，美國科學(xué)家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)采用同位素標(biāo)記法研究了這個問題。他們用氧地同位素18O，分別標(biāo)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(jié)論，最后利用多媒體課件向?qū)W生簡單介紹一下示蹤元素及同位素標(biāo)記法。）（四）結(jié)束新課簡單回顧一下本節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容（五）布置作業(yè)思考題：這些科學(xué)家為什么會成功？我們在今后的學(xué)習(xí)中應(yīng)該學(xué)習(xí)他們的哪些方面？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(xué)內(nèi)容第二章第二節(jié)課題：三、光合作用教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)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(zhì)和意義能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力和理論聯(lián)系實際的能力德育目標(biāo)通過講述物質(zhì)和能量的變化，進行學(xué)科之間滲透介紹生物科學(xué)的飛速發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識重點光合作用的過程及實質(zhì)難點光合作用中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程教法講述、討論、直觀教學(xué)輔助手段教學(xué)課件、葉子環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動組織環(huán)視學(xué)生，安定秩序教學(xué)（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(dǎo)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(fù)習(xí)初中時我們學(xué)習(xí)過光合作用，哪位同學(xué)能提問說說什么是光合作用呢？學(xué)生回答（示字幕：光合作用的概念）光合作用的反應(yīng)物是什么、產(chǎn)物又是什么呢？哪位同學(xué)能根據(jù)這個定義試著寫出光合學(xué)生到黑板前寫作用的反應(yīng)式？出，如有錯誤教光能師改正6CO2+12H2O>C6H12O6+6H2O+6O2葉綠體這個反應(yīng)式當(dāng)中，左邊和右邊都有水，說明水既是反應(yīng)物，而且反應(yīng)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(jié)構(gòu)圖）講授生物體的結(jié)構(gòu)和功能是統(tǒng)一的，作為新課環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動講授光合作用場所的葉綠體具有什么樣的結(jié)構(gòu)新課呢？教師強調(diào)葉綠體中酶和色素的分布。（葉綠體具雙層膜的結(jié)構(gòu)，在基質(zhì)中有許多圓餅狀的基粒，組成基粒的一層層結(jié)構(gòu)叫做片層結(jié)構(gòu)。我們可以看到基粒是綠色的，是因為在基粒的片層結(jié)構(gòu)的薄膜上含有葉綠素等色素，在片層結(jié)構(gòu)的薄膜上和基質(zhì)中還分布著許多種與光合作用有關(guān)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(yīng)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(jié)構(gòu)。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(xué)生觀察生：綠色、黃綠色等引導(dǎo)學(xué)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(yīng)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(yīng)：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(xiàn)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(yīng)；其中的氧以分子狀態(tài)釋放出去，我們常說綠色植物產(chǎn)生氧氣、消耗二氧化碳，它所環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動講授新課在酶的作用下，ADP和Pi合成ATP。還需要什么條件呢？所需的能量從哪能得到呢？這樣，光能轉(zhuǎn)變成了活潑的化學(xué)能儲存ATP的高能磷酸鍵中。（課件演示光反應(yīng)過程，教師引導(dǎo)觀察）這個反應(yīng)沒有光可以進行嗎？所以我們把這一整個過程叫“光反應(yīng)階段”光反應(yīng)階段應(yīng)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(jié)構(gòu)的薄膜上）反應(yīng)式中，H20在光反應(yīng)中被分解，CO2又是怎樣變化的呢？（邊畫邊講暗反應(yīng)過程）通過葉表的氣孔被吸收以后，首先與葉綠體基質(zhì)中的一種五碳化合物結(jié)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(zhì)活潑，又經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)步驟被還原成葡萄糖。想一想這一過程都需要哪些條件？（在學(xué)生回答時將圖畫完整）這樣，ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能儲存在葡萄糖中，這一過程叫“C3的還原”（課件演示暗反應(yīng)過程，教師引導(dǎo)觀察，強調(diào)C3-C5的途徑及意義）這一階段的反應(yīng)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(yīng)階段，我們把這個階段叫“暗反應(yīng)階段”暗反應(yīng)是與光反應(yīng)同時進行的，不過，它是在葉綠體的基質(zhì)中進行的。這個循環(huán)過程是由美國的生物學(xué)家卡生：還需儲存能量生：光能學(xué)生觀察生：必須在光下進行生：基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上生：1、還原劑H2、多種酶催化3、儲存能量學(xué)生觀察生：無光的參與環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)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(yīng)用于實踐；如果以后我們能利用現(xiàn)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(chǎn)出來了?？栁牡热耸抢梅派湫酝凰馗櫆y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(xué)反應(yīng)中的變化。如果用180標(biāo)志反應(yīng)物H20中的氧，經(jīng)過光合作用，這個180將位于那種產(chǎn)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(yīng)階段有哪些物質(zhì)變化？暗反應(yīng)階段有哪些物質(zhì)變化？光反應(yīng)階段能量是怎樣變化的？暗反應(yīng)階段能量是怎樣變化的？光反應(yīng)階段產(chǎn)生了哪幾種物質(zhì)，它們的去向如何？（隨學(xué)生回答用課件列表）靜聽生：同位素指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的一類元素。如14C與12C等生：氧的變化是H20>02學(xué)生回答問題（見下表）光反應(yīng)暗反應(yīng)場所基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜基質(zhì)物質(zhì)變化水的光解酶feCO2的固定酶fe酶H2O>1/2O2+2H酶CO2+C5-2C3能量合成ATP酶fe（2）CO2的還原酶ADP+Pi>ATP2C3>C6H12O6能量ATP*H能量變化光能一活潑化學(xué)能（ATP）活潑化學(xué)能一穩(wěn)定化學(xué)能意義食源、能源、氧源通過比較我們可以得出，從實質(zhì)上說光合作用包含了兩個方面的內(nèi)容：物質(zhì)的變化：C02和H20C6H12O6能量的變化：光能一-化學(xué)能環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動（邊說邊在反應(yīng)式上標(biāo)出實質(zhì)）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(xué)們討論，看哪組同學(xué)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(zhì)代謝和能量代謝。（教師號召學(xué)生綠化祖國保護環(huán)境）生：食源、能源、氧源小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了光合作用的過程、實質(zhì)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(xí)題）鞏固練習(xí)一、學(xué)生討論后回答：1、生長于較弱光照條件下的植物，當(dāng)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(yīng)B光反應(yīng)C暗反應(yīng)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：當(dāng)C02濃度突然降低至極低水平時，發(fā)現(xiàn)植物葉片中的五碳化合物含量突然上升，這是因為（）缺少時，植物體內(nèi)的五碳化合物不能形成（）。如果降低CO2濃度時，停止光照，則不出現(xiàn)上述五碳化合物上升現(xiàn)象，這是因為暗反應(yīng)所必需的（）供應(yīng)不足，使（）不能形成五碳化合物。二、學(xué)生搶答以下選擇題。1、光合作用過程中，光能轉(zhuǎn)移的途徑是：A光能葉綠素*ATPB光能*ADP*ATPC光能一*ATP*葡萄糖D光能一*ATP一*三碳化合物2、下列有關(guān)光合作用的敘述錯誤的是：A暗反應(yīng)在黑暗中才能進行B光反應(yīng)在光下才能進行教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)圖解回答問題：1、B2、CO2、三碳化合物、H和ATP、三碳化合物環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動鞏固練習(xí)C光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了H和ATPD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(zhuǎn)移的途徑是：ACO2葉綠體>ATPBCO2-三碳化合物一一ATPCCO2一一三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(zhì)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(xué)生搶答：1、C2、A3、B4、C5、B板書設(shè)計教后記