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.doc

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(jìn)一步明確光合作用的概念掌握光合作用的過程，認(rèn)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(jìn)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 教 學(xué) 導(dǎo) 入 新 課 復(fù) 習(xí) 提 問 講 授 新 課環(huán)視學(xué)生，安定秩序（播放植物生長過程） 在自然界中，一粒粒種子長成為枝繁葉茂植株，組成植物體的有機物從那里來呢？是土壤嗎？（板書：三、光合作用） 初中時我們學(xué)習(xí)過光合作用，哪位同學(xué)能說說什么是光合作用呢？（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作用的反應(yīng)式？ 光能 6CO2+12H2OC6H12O6+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。綠色植物進(jìn)行光合作用的場所在哪里呢？（示葉綠體的結(jié)構(gòu)圖） 生物體的結(jié)構(gòu)和功能是統(tǒng)一的，作為生：光合作用把CO2和H2O合成了有機物學(xué)生回答學(xué)生到黑板前寫出，如有錯誤教師改正生：葉綠體1 環(huán) 節(jié)教 學(xué) 內(nèi) 容學(xué)生活動 講 授 新 課光合作用場所的葉綠體具有什么樣的結(jié)構(gòu)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） 葉 綠 素 葉綠素a（藍(lán)綠色） 紅光葉綠體中 葉綠素b（黃綠色） 藍(lán)紫光的色素 類胡蘿卜素 胡蘿卜素（橙黃色） 藍(lán)紫光 葉黃素 （黃 色） 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CO2和H2O變成富含能量的有機物，這么奇妙的過程是怎么進(jìn)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。 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，它所產(chǎn)生的氧氣是來自于二氧化碳嗎？二、光合磷酸化。生：回答葉綠體的結(jié)構(gòu)。學(xué)生觀察生：綠色、黃綠色等引導(dǎo)學(xué)生回答生：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2 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(jìn)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，H2O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)C3C5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(jìn)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(jìn)行的，不過，它是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)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(jìn)行生：基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上生：1、還原劑H 2、多種酶催化3、儲存能量學(xué)生觀察生：無光的參與3 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。 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(xué)反應(yīng)中的變化。 如果用18O標(biāo)志反應(yīng)物H2O中的氧，經(jīng)過光合作用，這個18O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(jìn)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H2OO2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H2O1/2O2+2H 能量合成ATP 酶ADP+PiATP 能量CO2的固定 酶CO2+C52C3CO2的還原 酶2 C3C6H12O6 ATP*H能量變化光能活潑化學(xué)能（ATP）活潑化學(xué)能穩(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：CO2和H2OC6H12O6能量的變化：光能化學(xué)能4 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)CO2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ADPATPC光能ATP葡萄糖D光能ATP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(jìn)行B光反應(yīng)在光下才能進(jìn)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5 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(lán)紫光 B紅光和藍(lán)紫光C紅光和黃綠光 D綠光和藍(lán)紫光4、用14C的CO2追蹤光合作用中的碳原子，其轉(zhuǎn)移的途徑是：A CO2 葉綠體ATPB CO2三碳化合物ATPC CO2三碳化合物葡萄糖D CO2葉綠體葡萄糖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