高一生物教案：光合作用提高农作物的光合作用效率

第一篇：高一生物教案：光合作用提高农作物的光合作用效率

高一生物教案：光合作用──提高农作物的光合作用效率

教学目标

1．知识方面

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．态度观念方面

（1）通过本节课的教学，使学生能够将所学的知识和农业生产实践结合起来，从而对学生进行STS（科学、技术、社会）的教育。

（2）通过介绍我国古代农业发展史中的成就，对学生进行爱国主义教育。

3．能力方面

培养学生对问题的分析能力和综合能力。

重点、难点分析

本节课的教学内容并不难，关键是要将必修教材和选修教材联系起来，使学生在整体上建立起知识的联系。提高农作物的光合作用效率要从光合作用的条件和原料两方面考虑，要使学生将所学知识和生产实践联系起来。培养学生的STS思想是本节课的重点和难点。

教学模式

设疑激趣——师生互动——建构知识。

教学手段

制作多媒体课件辅助教学。

课时安排 一课时

设计思路

以问题引导学生，以历史文献吸引学生，以生产实践带动学生，进而培养学生的思维和能力。

教学过程

一、引言

民以食为天。然而人类赖以生存的第一个要素——粮食却面临着日益短缺的严重局面，如何提高农作物的光合作用效率是我们面临的一个严峻的课题。光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值。

二、新课

【教师活动】引导学生复习光合作用的概念、过程，得出光合作用总反应式：

CO2+H2O（CH2O）+O2 从化学反应式的角度分析光合作用总反应式，若要提高光合作用有机物的生成量，我们可采取哪些积极有效的措施？

【学生讨论】得出结论：从光合作用的条件看：

1．增加光照，可以：（1）延长光照时间，提高复种指数；（2）增加光照面积，进行合理密植；（3）控制光照强弱。

2．增加矿质元素的供应，提高叶肉细胞的叶绿素含量。

3．控制温度，大棚作物白天可适当降低温度，夜晚适当提高温度。

从光合作用的原料看：

1.增加作物周围二氧化碳浓度。

2.合理灌溉，增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。

【教师活动】肯定学生的结论，确定本节课的中心：说古论今谈如何增加光合作用效率。

阳光给人类带来了光明和温暖，阳光被绿色植物吸收利用，使千姿百态的植物界得以郁郁葱葱，植物为人类及所有动物制造有机物，使其得以繁衍和生存。自古以来我国劳动人民就十分重视阳光与作物生长的关系，对于阳生植物和阴生植物早有记载。例如：《周礼》中记载：“阳木生山南者，阴木生山北者。”《诗经》中说：“梧桐生矣，于彼朝阳。”

【学生活动】翻译以上两句古汉语，并分析其中的含义。

“阳木生山南者，阴木生山北者”意为树木有的喜阳光，适宜种在阳光充足的山南，有的喜阴暗，适宜种在光线较弱的山北。“梧桐生矣，于彼朝阳”意为梧桐生长在那朝阳的地方。

【教师活动】以上两句古汉语反映了古人对多种植物的阴生和阳生之性已有了明确的认识。有些植物进行光合作用时需要强的光照才能生长发育良好，才能提高光合作用效率，这类植物属于阳生植物。有些植物进行光合作用时大强的光照不利于其生长发育，也就不利于提高光合作用效率，这类植物属于阴生植物。

【学生活动】就所学知识举例说明哪些植物是阳生植物，哪些植物是阴生植物。

【教师总结】我们应根据植杨的生活习性因地制宜地种植植物。例如，古书中记载：梧桐“阳木也”，“桐之性皆恶阴、寒，喜明、暖，阴寒则难长，明暖则易大。”又如古书中对荔枝、龙眼的阴阳特性也有记载：“荔枝属火，宜使向阳；龙眼属水，宜向阴”“当日荔枝，背日龙眼。”可见掌握植物阴阳之性，因地制宜地种植是栽培成功。获得优质高产的重要因素之一。

【教师活动】提出问题：如何增加二氧化碳的供应呢？

得出结论：绿色植物周围空气中的二氧化碳的含量，直接影响绿色植物的光合作用效率。

【教师活动】提出问题：空气中的二氧化碳一般占空气体积的0．03%，当植物旺盛生长时，所需的二氧化碳就更多，若只靠空气中二氧化碳本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了植物对二氧化碳的需求。那么，如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？

【学生活动】讨论分析（教师要参与学生的讨论，引导讨论的中心）。

得出结论：作物需要良好的通风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行。

【教师活动】肯定学生的分析，并进行归纳总结。

阳光是植物进行光合作用的能量来源，而空气中的二氧化碳和根系吸收的水分是植物进行光合作用的原料。把植物种成一定规格的行列，相互保持一定的距离，使植物受到充足的阳光照射，使流动的空气送进农田的四面八方，是提高作物光合作用效率的有效手段。《齐民要术》中提到种植作物要“正其行，通其风”就是这个道理，我国古书中还记载：“种植桃、李、梨、柿三丈一树，八尺为行，果类相从，纵横得当。”“通风见日，实大而美。”即改善通风透光条件有利于作物提高光合作用效率，使作物增产。

另外，不同的光质对提高光合作用效率也有影响。例如，在蓝紫光下光合产物中蛋白质和脂肪的含量较多；在红光的照射下，光合产物中的糖类含量较多。

【学生活动】分析在作物壮秧的时候，塑料大棚用什么颜色的塑料薄膜较好。

结论：蓝色。

【教师活动】提出问题：随着农业技术的发展，日光温室种植果蔬已成为我国优质高效农业的一枝奇秀，日光温室中如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？

【学生活动】分组讨论，得出结论。

1．施用固体二氧化碳（干冰）。

2．使用农家肥，可以使土壤中微生物的数量增多，活动增强，分解有机物，放出二氧化碳。

3．植物的秸秆通过深耕埋于地下，也可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳。

4．使用NH4HCO3肥料，既可以为植物提供铵盐，又可以为植物提供二氧化碳。

5．温室作物也要合理密植和通风透光。

6．日光温室可与养殖场的鸡舍和猪圈相连，动物通过呼吸作用产生二氧化为植物光合作用提供原料，植物光合作用产生的氧气可用于动物的呼吸作用。【教师补充】温室中还可以使用二氧化碳发生器，二氧化碳发生器的原理是利用硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳。

提出问题：当全球范围内空气中二氧化碳的含量无限制地提高时，会有什么负面影响？

【学生活动】讨论并分析回答。

结论：会促成温室效应的出现，使地球变暖、冰川融化、海面上升、气候异常。（教师要对学生的讨论和分析给予充分的肯定。）

【教师讲解】绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素，如N、P、K、Mg等，这些元素在植物的生命活动中都有哪些作用？

【学生活动】讨论氮元素在植物生命活动中的作用。

结论：

1．氮元素是蛋白质的主要组成元素，而蛋白质是细胞结构和酶的重要组成成分。

2．氮元素是ATP中腺苷的组成元素。

3．光反应的电子受体NADP+含有氮元素。

4．核酸中有含氮的碱基。

5．吲哚乙酸中含有氮元素。

【教师补充说明】叶绿素中也含有氮元素。由此可见，氮元素在植物的生命活动中占有重要的地位，故氮元素有生命元素之称。当氮元素供应充足时，叶片大而鲜绿，光合作用旺盛，产量高，因此种植叶菜类的蔬菜，应多施氮肥。但是氮肥施用过多，会造成叶片徒长，机械组织不发达，易倒伏。如果植物缺氮，则生长缓慢，植株矮小，叶绿素含量少，叶子变黄，直接影响植物的光合作用效率。

【学生活动】讨论磷元素在植物生命活动中的作用。

结论：

1．生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素。

2．磷元素是DNA和RNA的组成成分。

3．磷元素是ATP和NADPH的组成元素。

【教师补充说明】磷元素还直接参与糖类的合成和分解，例如，光合作用暗反应产物中的C3和C5都含有磷元素。在有氧呼吸中，葡萄糖首先转化为葡萄糖-6-磷酸。植物缺磷时，生长缓慢，叶片呈暗绿色，某些植物的叶片还呈红色和紫色，且在老叶最先表现出来。

镁元素是叶绿素的组成成分。植物缺镁时，叶绿素不能合成，在老叶上表现为缺绿，严重影响光合作用的效率。

钾元素能促进糖类物质运输到储藏器官，并促进储藏器官合成多糖，例如，种植马铃薯、水稻、小麦等以收获淀粉为主的作物要多施钾肥。植物缺钾时，蛋白质分解，叶绿素破坏，叶色变黄卷曲，茎杆易倒伏，抗旱抗寒能力降低。

提出问题：如何进行合理施肥？

【学生活动】结合教材“生物的新陈代谢与植物的矿质营养”一节讨论如何进行合理施肥。

结论：

1.根据植物的生长规律和需肥规律施肥。

2.可以进行根外施肥。

3.与豆科植物进行间种和轮作，提高土壤的肥力，使植物获得更多的氮肥。

4.发展生态农业，动物的粪便、沼气池的沼渣、养鱼塘的塘泥、河水表面的藻类（因为含有能固氮的蓝藻，因此含有大量的氮肥）等均可作为肥料。

5．将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力的有效措施。

【教师总结】我国古代农业注重并大量施用有机农家肥料的历史源远流长，《齐民要术》中指出豆类植物是作物最好的前茬，如“美田之法，绿豆为上”，并总结了20多种轮作的方法，充分肯定了豆类植物轮作的地位，使我国的传统农业走上了种地养地的道路。我国有“庄稼要长好，底粪要上饱”，“庄稼上底粪，粮食打满囤”，“底肥不足苗不长，追肥不足苗不旺”的农谚，足以说明矿质元素对提高农作物光合作用效率的重要作用。但是过多地使用化学肥料会使土壤板结，使水体富营养化，因此应走可持续发展的道路，发展生态农业。

第二篇：高一生物光合作用说课稿

能量之源----光与光合作用

一、教材分析：

1.教材的地位和作用：《能量之源---光与光合作用》是人教版必修一第五章第四节的内容，包括捕获光能的色素和结构、光合作用的发现历程，光合作用的原理和应用，环境因素对光合作用强度的影响，本节与其他章节有密切的联系，具有承上启下的重要作用，尤其是在绿色植物新陈代谢、以及整个生态系统的物质循环和能量流动中具有重要意义，是必修一的重点内容之一。

2.教学目标：知识：说出叶绿体中色素的种类和作用；说出叶绿体的结构和功能；说明光合作用以及对它的认识过程；说出光合作用原理的应用；简述化能合成作用

能力：进行有关的实验和探究，学会提取、分离绿叶中的色素。在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达能力以及分享信息的能力。

情感态度与价值观：体验前人探索光合作用的研究历程，并作出相关的评价；关注农业生产中的实际问题，讨论提高光合作用效率的意义。

3.重点：叶绿体中色素的种类及其作用。②光合作用的发现及研究历史。③光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。④影响光合作用强度的环境因素。

难点：①光反应和暗反应的过程。②探究影响光合作用强度的环境因素。

二、学情分析：本节的授课对象是高一的学生，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。

三、教学方法：根据上述对教材和学生的分析，本节采用以下教法和学法：

1）实验法：以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程，实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。2）问题探究教学发：以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。3）比较学习法，同时采用多媒体辅助教学，解决光合作用抽象的过程。

四、教学过程：1.用教材上的问题探讨导入本节科的学习

2.捕获光能的色素：指导学生完成绿叶中色素的提取和分离实验，实验中要让学生仔细观察分离出的不同色带，注意色带的不同颜色、分离顺序和宽窄，思考其中的原因。然后在讲解有关色素的知识。

3.叶绿体的结构：先提出色素是植物吸收光能的物质，但这些物质主要分布在小小的叶绿体内，然后再介绍恩格尔曼的实验，让学生讨论恩格尔曼的两个实验说明了什么问题，最后在让学生认识叶绿体的基本结构以及这种结构适于分布色素和各种酶的特点。第二课时主要学习光合作用的原理和应用：

4.让学生阅读课本光合作用的探究历程，并分组讨论课本上的问题，总结光合作用的反应式。然后在讲解光合作用的过程，特别是光反应和暗反应的区别和联系。

5.通过探究了解环境因素对光合作用强度的影响，然后让学生联系光合作用的原理来分析解释一些生产现象，以更好的认识光合作用原理在农业生产中的应用，最后，通过与光合作用对比简述化能合成作用。

6.总结：绿叶中色素的种类和作用，叶绿体的结构和功能，光和作用的原理和应用。

第三篇：光合作用(教案)

第三节 光合作用

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1.了解叶绿体中色素的种类及作用、光合作用的实质和意义。

2.理解光合作用的概念、总反应式。

3.掌握光合作用的过程及图解。

(二)能力训练点

1.通过多媒体投影,对光合作用过程图解的分步展示,运用化学知识理解物质和能量变化,理顺所学知识的逻辑顺序,启迪学生的形象思维,培养学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。

2.通过读书和师生的讨论活动,培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。

(三)德育渗透点

1.通过生物结构和生理功能相统一,物质代谢和能量代谢相联系等生物科学知识的学习和理解,帮助学生树立辩证唯物主义的观点。

2.通过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍,对学生进行热爱科学,献身科学的思想教育。

(四)学科方法训练点

1.学会使用图和表的形象思维方法,用抽象的生物语言,按逻辑思维顺序表达其内涵,初步掌握理解新知识的记忆方法。

2.运用化学基础理解光反应和暗反应的过程,实质上就是氧化还原过程的知识迁移。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法

1.教学重点及解决办法

教学重点是光反应和暗反应的生理过程。

[解决办法] 通过读书、思考、讨论、讲述、多媒体连环图解和课堂练习,反复强化来突出重点。

2.教学难点及解决办法

(1)光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。

(2)光反应和暗反应的区别和联系。

[解决办法](1)指导学生读书、思考、理解光合作用连环图,学习写分步反应式时,必须有场和条件,物质与能量的变化总是同时发生,才能表达其完整性和科学性。

(2)通过列表比较光反应和暗反应,启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系。

3.教学疑点及解决办法

(1)为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢?(2)为什么暗反应的第二阶段叫“还原”?

[解决办法](1)根据光合作用的生理意义,植物通过光合作用将无机物变成有机物,将光能转变为有机物内的化学能,而且还将这些物质和能量供给其他生物,没有光合作用,生物体内的物质代谢和能量代谢都无法进行。

(2)在暗反应中,C3化合物转变成C6H12O6,C3是一个得到氢的过程,所以,第二阶段叫“还原”。

三、课时安排:2课时。

四、教学方法

启发式讨论为主、兼用比较分析小结式讲述法。

五、教具准备

1.多媒体课件

(1)叶绿体亚显微结构图。(2)叶绿体中色素分子图解。

(3)光反应和暗反应过程分步显示连环图。

(4)学生复习、思考、练习题及相关图表。

2.多媒体教学相关器材等。

六、学生活动设计

1.学生讨论回忆叶绿体在光下制造氧气和淀粉等光合作用的相关知识。

2.视图复习叶绿体的亚显微结构、化学成分和功能。

3.采取读书思考、讨论小结、练习校正等多种形式的学习活动。

七、教学步骤

(一)明确目标

1.了解叶绿体中色素的种类、颜色和作用。

2.理解光合作用的概念和图解。

3.掌握光合作用的生理过程。

(二)重点、难点的学习与目标完成过程

引言:同学们在初中已学过光合作用,你们还记得光合作用的概念吗?我们曾做过哪些与光合作用相关的实验?学生议论后,齐声朗读P·61,光合作用概念一段。

(一)光合作用的概念

教师点评强化,光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成储存能量的有机物,并且释放氧的过程。其中的有机物通常是葡萄糖,进而可以合成蔗糖或淀粉(即单糖可以合成二糖或多糖)等。

(二)叶绿体中色素的种类、颜色和作用

绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行,请大家注视屏幕,回忆叶绿体的亚显微结构,用鼠标依次点击叶绿体的各个结构,让同学回忆叶绿体是由外膜、内膜、基质和基粒几部分组成,同时启发学生进一步联想,叶绿体中“色素分子”和“多种酶”分布的位置。再点击鼠标,画面上依次显示基粒及片层结构和基质的闪动,反映色素分子和酶的分布位置。这些色素分子和酶与叶绿体的光合作用有密切的关系。通过叶绿体中色素提取和分离实验可知,叶绿体中的色素有两类四种(荧屏显示): 提 问:既然叶绿体中有四种色素,为什么生物的叶片大都呈绿色? 学生讨论后小结:(略)让白色的自然光通过叶绿体色素的酒精提取液,将透过的光用三棱镜散射,发现光栅上红光和蓝紫光处呈暗带,请同学们想一想,这是为什么? 叶绿体中的色素能吸收太阳光,其中类胡萝卜素吸收蓝紫光,叶绿素吸收蓝紫光和红光。叶绿素分子比类胡萝卜素分子多吸收红光,它的吸光能力要强些,同时它还能利用光能使水分解。

光合作用包括一系列的物质转化和能量转化,它是怎样产生氧气、制造有机物的呢?下面,让我们共同来讨论光合作用的生理过程。

(三)光合作用的过程

请同学读书P·62-P·63,思考并总结第一阶段的相关知识。请学生回答: 屏幕显示,光合作用过程表解,表中各项答案空缺,待学生讨论回答后,教师对学生回答点拨、指正,屏幕再分步显示答案。

请按表格的要求比较光反应和暗反应的区别和联系: 1.光反应

(1)部位:叶绿体片层结构薄膜上。

(2)条件:需光、H2O、色素分子和酶。

(3)物质变化:水的光解:2H2O→4[H]+O2(4)能量转换:光能→ATP中的活泼的化学能

教师小结性重述,并联系表中的知识,边讲边板画光反应连环图(教材P·64图21)。

2.暗反应:学生再次读课文P·65,依次回答以下四个知识点。屏幕显示方法同光反应。

(1)部位:叶绿体基质中。

(2)条件:需多种酶和CO2(4)能量转换:ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能。

教师小结性重述,仍密切联系表中有关暗反应的知识,边讲边板画暗反应连环图,强调暗反应的条件需多种酶催化,在有光或无光条件下都可以进行;同时简要说明C3得到氢叫还原。

此过程又叫卡尔文循环,是卡尔文用十年时间研究发现的,任何科学发现都是科学家经过不懈努力的结果,所以同学们对待学习要有不断努力、持之以恒的拼搏精神。

学生总结光反应和暗反应的联系,教师引导,主要把握:光反应为暗反应提供了还原剂[H]、能量ATP;暗反应是光反应的继续,最终完成了把无机物化合成有机物,把光能储存在有机物的过程。

此时,表内内容填写完成。

(三)布置作业

1.在正常条件下进行光合作用的植物,当突然改变某条件后,发现叶肉细胞内三碳化合物的含量突然上升,则改变的条件是 [ ] A.停止光照

B.停止光照并降低CO2的浓度

C.升高CO2的浓度

D.降低CO2的浓度

2.暗反应是否必须在夜间黑暗条件下进行? 参考答案:1.A;2.不是,暗反应和光反应几乎是同时发生,暗反应中的“暗”的含义是不利用光,在有光条件下能够正常进行。

(四)板书设计

(一)光合作用的概念

(二)叶绿体中色素的种类、颜色及作用

(三)光合作用的生理过程:P·64图21

七、教学步骤

(一)明确目标

屏幕显示本堂课应达到的教学目标: 1.了解光合作用的实质和意义。

2.理解光合作用的总反应式。

3.理解光反应和暗反应的区别和联系。

(二重点、难点的学习与目标完成过程

引言:上节课我们知道光的概念和过程,请同学们看屏幕回忆(示光合作用连环图),根据光合作用图解上的番号,请回答

1.(1)填写下列物质的名称: A____B____C____D____ E____F____G____H____(2)上图中B存在于____的____薄膜上;B利用A将水分解,为暗反应提供C;C是____剂,参与暗反应;B还将A转变为____并存储在____。

(3)在H的参与下,暗反应才能正常进行,首先D与F结合形成E,这个过程叫做____;E接受光反应提供的能量,被____还原,形成G和____,光反应提供的能量存储在____中。

参考答案:(1)A.光能、B.叶绿体中色素、C.[H]、D.CO2、E.2C3、F.C5、G.C6H12O6、H.多种酶;(2)叶绿体、基粒片层结构、还原、化学能、ATP;(3)CO2的固定、[H]、H2O、C6H12O6;2.光合作用的总反应式应怎样表达?学生思考后回答: 教师指向反应式,让学生再次口述光合作用的概念,理解总反应式与概念的关系,由此可知,6CO2+12H2O*是光合作用的原料,C6H12O6+6O2*+6H2O是光合作用的产物,光能和叶绿体是光合作用的条件和场所。

3.C6H12O6中的C、H、O分别来自哪些反应物?学生回答:H2O、CO2。

4.由于新陈代谢的实质是物质代谢和能量代谢,那么,光合作用的实质应该是什么?答:(略)。

5.通过以上学习的内容,我们应该怎样去认识光合作用的意义呢?请学生阅读教材P·64-P·65,讨论并小结:(1)光合作用是自然界中有机物的来源,为人和动物提供了食物;(2)光合作用使大气中O2和CO2的含量基本保持动态平衡,是地球上有氧呼吸型生物O2的来源;(3)光合作用把光能转变成化学能,阳光是生物能量的最终来源。

(三)总结、扩展

1.C6H12O6是有机物糖类中的单糖,自然界中的C6H12O6是由CO2和H2O通过光合作用合成的,在合成过程中,将太阳光能转变为化学能,稳定储存在分子结构复杂的C6H12O6化学键中,是储存能量的合成代谢。

2.从暗反应图中可知,此反应是在循环式的进行着,它不断地固定CO2,在还原碳产生C6H12O6的同进还产生C5,C5将固定新的CO2,这个循环周而复始,使暗反应得以持续进行。

3.ATP与ADP也是周而复始地循环着,二者的循环结果不断地将光能转变为有机物(C6H12O6)中稳定的化学能。4.光反应在基粒及片层结构薄膜上进行,暗反应在基质中进行,故绿色植物光合作用过程在叶绿体中进行,所以光合作用总反应式的条件应该是叶绿体而不是叶绿素,同学们常常在书写总反应式时,把叶绿体错写为叶绿素,犯了概念上的错误。

5.从光合作用发生的生化反应可以看出,光合作用是一个氧化还原过程。在绿色植物体内,以叶绿素吸收光能作为反应的推动力,在生物酶的参与下,将水光解为O2和[H],并用[H]去还原CO2,最终生成富含能量的有机物。这一系列反应,绿色植物是在常温常压下完成的,在其它情况下是无法实现的。但就其化学本质,光合作用过程是一系列化学反应过程,所以,化学知识是学习生物的基础,生物科学与各学科的结合带来美好的前景,是当今生物学发展的大方向,我们所学的各学科知识都是相互渗透、相互联系的,我们只有不偏科,才能全面发展。

6.为什么光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢? 光合作用把无机物制造成有机物,为动物和人提供了食物和栖所,为有氧呼吸型的生物提供了氧气,保证了自然界中二氧化碳和氧气含量的动态平衡,保证了生物界和无机环境之间的物质循环;光合作用把光能转变成存储于有机物中的化学能,是生物界所需能量的最终来源,也是生态系统能量流动的前提,为生物的生存提供了能量。

我们珍爱大自然,关键在于保护绿色环境,其实质是发挥自然界光合作用的最大潜能,为人类的生存和发展提供最根本的条件。

(四)布置作业

教材P·56练习题。

(五)板书设计

(三)光合作用的生理过程(见教材P·64图22)(四)光合作用的总反应式

(五)光合作用的实质

(六)光合作用的意义

八、参考资料

1.光合作用产生氧气的量大约每年1000多亿吨,大气中的氧气总量约200多万亿吨,平均每隔2000年要经过植物光合作用循环更新一次。

2.枫叶、秋海棠等植物是红色叶片,因其细胞液中含有许多红色的花青素,所以叶子是红的,但是叶肉细胞里的叶绿体含有叶绿素,它们和其他植物一样,也能进行光合作用。秋天叶片变红,是因为叶绿素受低的温度刺激很快被分解,细胞里产生了大量的红色花青素的结果;叶片变黄,主要是因为叶绿体中叶黄素的含量相对增多的缘故。

3.海里生长的植物也含有叶绿素,但含量不多。一般浅海植物的叶绿素含量较多,深海植物的叶绿素含量较少。藻类植物还含有藻胆素,所以,藻类植物具有许多不同的颜色。

4.植物的嫩芽和新叶含叶绿素较少,一般呈浅绿色;老叶含叶绿素较多,颜色较深。

第3节 遗传信息的携带者──核酸

教学目标

说出核酸的种类,简述核酸的结构和功能。

教学重点和难点

1.教学重点

核酸的结构和功能。

2.教学难点

通过实验观察和理解DNA的结构和功能

教学策略

本节虽然在题目中提出了遗传信息,但是对遗传信息的深入理解需要在《遗传与进化》模块完成。这节重点是让学生了解承载遗传信息的物质──核酸。因此教学的直观性非常重要。首先要利用“问题探讨”唤起学生对遗传物质的记忆,激发学习兴趣;并通过实验观察,获得感性认识,为后面的学习打下基础。

教学过程

一、问题探讨

由于现代科学技术的发展使DNA研究成果的应用范围愈来愈广泛,学生听到、看到有关DNA应用的报道是很多的,因此,对于“DNA指纹法”在案件侦破中的作用和“DNA亲子鉴定”辨别亲属关系这都是学生倍感兴趣的内容。因此要给学生适当的空间进行表达交流,尽可能地让所有学生共享他们对遗传物质──核酸的认识。

思考与讨论

1.脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质,而每个人的遗传物质都有所区别,因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。

2.DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面,也可以利用DNA鉴定技术。

3.需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息,还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间,是否在犯罪现场,是否有证人等其他证据。如果有人蓄意陷害某人,也完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现场。因此案件侦察工作应在DNA鉴定的基础上,结合其他证据确定罪犯。

4.对学生讨论的内容进行鼓励性评价。

5.通过动手实验让学生来理解DNA的结构

二、核酸的种类

脱氧核糖核酸,简称 DNA

核酸 核糖核酸 简称RNA

三.核酸的组成(学生动手实验)(1)核酸是由核苷酸连接而成的长链,核苷酸是核酸的基本组成单位;

(2)一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成;(3)核苷酸主要由于其组成成分中的五碳糖不同分为两大类:核糖、脱氧核糖。

(4)DNA 和RNA各有4种碱基,但有所不同。

四、核酸分子的多样性

绝大多数生物其遗传信息就储存在DNA分子中,组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是两条链上碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。由此可见,DNA分子能够储存大量的遗传信息。碱基对的排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。

五、核酸的功能

核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。核酸通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状从而表达相应的遗传信息。

六、DNA与RNA的比较(表)DNA RNA 结构特点

双螺旋结构

单链结构

基本单位

脱氧核苷酸

核糖核苷酸 化学组成碱基

嘌呤

腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)嘧啶

胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五碳糖

脱氧核糖

核糖

无机酸

磷酸(P)磷酸(P)存在场所

主要分布于细胞核中

主要分布在细胞质中

主要功能

储存、传递和表达遗传信息 指导蛋白质的合成基础训练

1.几乎所有的病毒都具有()

A.DNA B.RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA 2.将DNA分子完全水解后得到的化学物质是()A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基

C.脱氧核糖、磷酸、碱基 D.核糖、磷酸、碱基

3.下列有关核酸的叙述中,正确的是()A.除病毒外,一切生物都有核酸存在

B.核酸是由C、H、O、P元素组成的化合物

C.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸

D.核酸是一切生物的遗传物质

4.下列关于脱氧核苷酸各成分间连接关系,正确的是()A.磷酸-脱氧核糖-碱基 B.磷酸-核糖-碱基

C.磷酸-碱基-脱氧核糖 D.脱氧核糖-磷酸-碱基

5.下列不是遗传物质的是()A.核酸 B.核糖核酸 C.核糖 D.脱氧核糖核酸

6.所有的核苷酸分子中都含有()A.核糖 B.脱氧核糖 C.嘌呤 D.磷酸

生物的呼吸作用

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1.了解呼吸作用的概念、类型、场所、生理意义、以及在生产、生活实践上的运用。

2.理解有氧呼吸与无氧呼吸的概念、总反应式、过程和图解。3.掌握有氧呼吸物质和能量变化的特点,呼吸作用与光合作用的区别和联系。

(二)能力训练点

1.通过对教材新旧知识组合,使学生领会认知结构须逐步深化,培养学生自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的思考能力。

2.适当扩展认知面,培养学生联系生活、生产实践的能力。

3.通过学生读书及与教师的讨论活动,培养学生自学和主动理解新知识的技能技巧。

(三)德育渗透点

1.通过新旧知识的融会贯通和分析比较;尤其是物质代谢与能量代谢相伴发生的理解,对学生渗透辩证唯物论的思想。

2.拓宽发酵理论在生产、生活中运用的科普实例,使学生受到反对迷信、尊重科学的熏陶。

3.呼吸作用的突出意义是为生物生命活动提供能量。充足的氧是有氧呼吸的前提和条件,教育学生珍惜生命、热爱生命、热爱大自然,树立环境保护意识。

(四)学科方法训练点

1.掌握相关知识的区别与联系,学会运用比较法。

2.结合多媒体复合片,对板块知识能采用读、想、议、练等灵活多变的学习方法。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法

1.教学重点及解决办法

有氧呼吸作用的生理过程。

[解决方法]①通过提问、读书、思考、理解反应式及图解、课堂练习来突出。

②通过简表列出有氧呼吸和无氧呼吸的比较栏目,简明地抓住要点。

2.教学难点及解决办法

①有氧呼吸全过程的物质与能量的变化特点。

②光合作用和呼吸作用的区别和联系。[解决办法]①通过引导、思考,学会写相关反应式,须有“能量”栏才能表达其完整性和科学性。

②通过列表比较光合作用与呼吸作用,启发学生思考不可分离的联系点。

3.教学疑点及解决办法

为什么无氧呼吸的产物有的是酒精?有的是乳酸? [解决办法]启发学生运用酶的特性解释。

三、课时安排:1课时。

四、教学方法:以启发式谈话法和引导对比法为主,兼用讲述法、归纳小结法。

五、教具准备

1.有氧呼吸和无氧呼吸过程分步图解。

2.有氧呼吸和无氧呼吸连环图解。

3.线粒体亚显微结构图。

4.洪水淹没植物前后和水稻生长环境动画模拟情景图。

5.学生练习题及参考答案。

6.教师板书提纲。

六、学生活动设计

1.通过学生阅读、勾书、视图、思考、叙述、讨论、练习等多种形式逐一完成学习目标。

2.通过无氧呼吸内容启发学生用与生活实践相结合的讨论形式去归纳小结。

3.给学生思考和讨论问题的时间。

4.比较分析有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

5.归纳总结光合作用与呼吸作用的区别和联系。

七、教学步骤

(一)明确目标 屏幕显示本堂课的教学目标,师生快速浏览,明确本堂课的学习任务。

(二)重点、难点的学习与目标完成过程

引言:通过植物的光合作用形成了有机物,能量也储存在有机物中,但这个能量还不能直接用于生命活动,要将它用于生命活动,必须要经过一个重要的生理过程——呼吸作用。

(一)呼吸作用的过程

植物(包括所有的生物)的呼吸作用分两种类型,即有氧呼吸和无氧呼吸。

1.有氧呼吸:即有氧呼吸作用

(1)概念

学生阅读课文P·67页,把有氧呼吸的概念勾画在书上,同时指导学生把其中的“氧气、酶、彻底、分解、大量”等词汇标上重点符号。

(2)总反应式

我们通过对有氧呼吸概念的理解,怎样写出与概念相符合的有氧呼吸的反应式?学生思考、口头叙述概念,并把文字“翻译”成化学反应方程式,教师对不完整处进行引导和补充。

从有氧呼吸化学反应式两边的反应物和生成物进行逆向思考,可与植物的什么生理作用联系起来?让学生展开议论,教师引导到与光合作用相联系的知识点上。

提 问:呼吸作用是不是光合作用的简单逆转?为什么?学生思考后,教师总结。

有氧呼吸是植物分解自身的有机物成为无机物CO2和H2O,并释放能量的过程,而光合作用是利用无机物来合成有机物,储藏能量的过程,这两种生理作用前者是分解代谢,后者是合成代谢,表面上,它们的反应过程正好相反,但它们从不同的角度去体现植物体内的物质和能量代谢过程。

①有氧呼吸是需氧生物(包括绝大多数植物和动物)必须的生命活动,而光合作用只是绿色植物才具有;②完成两个生理过程的场所不同;③所需要的酶不同;④中间步骤也不同。

提 问:光合作用在植物细胞的叶绿体上进行,那么,进行有氧呼吸的主要场所在哪儿呢?让学生答出。

(用屏幕展示)线粒体结构图,让学生回答线粒体结构名称。

提 问:与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体的什么结构上?学生讨论回答。

教师小结:结构与功能相关,我们将讨论有氧呼吸的具体生理过程,并理解“主要”场所的内涵。

(3)有氧呼吸的全过程

学生阅读教材P·68,思考:有氧呼吸分哪几个阶段,每个阶段分别在细胞的什么场所进行?让学生讨论,教师肯定,屏幕逐一展示。

第一阶段:C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+2ATP(在细胞质基质中进行)第二阶段:2丙酮酸+H2O 2CO2+2O[H]+2ATP(在线粒体中进行)第三阶段:24[H]+6O2 12H2O+34ATP(在线粒体中进行)第一、二阶段产生的氢传递给氧,与氧结合生成水,同时产生大量的能量。有氧呼吸的意义主要表现在第三阶段。

提 问:怎样理解线粒体是进行有氧呼吸的主要场所? 让学生充分讨论,教师在此基础上小结:有氧呼吸的全过程并不是全部在线粒体内完成的:第一阶段在细胞质中进行,可提供的能量十分有限;第二、三阶段的生化反应不但在线粒体中完成,而且为生命活动提供所需要的绝大部分(占95%)能量。所以,线粒体成为有氧呼吸的主要场所。

以上三个阶段都需要酶的催化,那么这些酶是否相同?启发学生回答。

(屏幕显示)有氧呼吸过程图解即教材P·68页图22,请参看图解做练习。

①把教材中有氧呼吸过程连环图解的三阶段用三个圈划分出来。(多媒体分步展示)②有氧呼吸过程中需要氧和产生能量最多的阶段和场所是 [ ] A.第三阶段和细胞质基质

B.第二、三阶段和细胞质基质 C.第三阶段和线粒体

D.第二、三阶段和线粒体

③有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是 [ ] A.CO2、ATP B.[H]、ATP、O2 C.[H]、ATP D.[H]、ATP、CO2 ④有氧呼吸三个阶段都能形成的产物是 [ ] A.CO2 B.[H] C.O2 D.ATP 参考答案: ①略;②C;③C;④D。

由第三小题可以推知,有氧呼吸在分解有机物的同时,都要释放能量,二者总是相伴进行着。

(4)有氧呼吸释放能量

1摩尔葡萄糖彻底氧化分解产生2870千焦的能量,大约1255千焦被“ADP+Pi”捕获,并转移到ATP的分子结构中。请想一想,ADP和Pi接受能量并形成ATP的反应式应该怎样表达?抽学生口述(屏幕显示): ADP+Pi+能量 ATP 2.无氧呼吸:即无氧呼吸作用

(1)概念 指导学生读书。请把概念中的“无氧、酶、分解、不彻底、少量”等词下划上着重符号。

酸奶或泡菜,啤酒或醪糟,在制作过程中都要密闭处理——发酵后制成口感舒适、略带酸味或酒味的食品。那么,“密闭处理、酸味、酒味”是怎么一回事?生化原理是什么?请同学们思考并回答。密闭处理给相关微生物创造缺氧条件,使其通过无氧呼吸产生乳酸或酒精。

提问:发酵指什么?让学生答出,发酵指微生物的无氧呼吸。不知同学们是否看见过做醪糟,糯米煮熟稍微冷却后,加入醪糟即酵母菌,盖上棉絮,几天后,揭开棉絮,即闻酒香,是无氧呼吸产生的酒精,搅动醪糟,有气泡,是同时产生的CO2,摸容器周围是热的,则是发酵过程放出的热量。启发学生根据微生物无氧呼吸的原理再举出10个左右运用发酵的实例,教师给予肯定。如:酱油、醋、味精、面包、馒头、果酒、白酒、工业酒精、沼气、发酵饲料等等。阐述生物遗传工程高科技技术的运用,将大大提高相关厌氧微生物的生产力,在此有着广阔的发展前景,待同学们攀登和创新。

发酵通常是指微生物的无氧呼吸,但无氧呼吸不完全是指发酵。无氧呼吸的生理过程分哪几个阶段?每个阶段在细胞的什么部位完成?请同学们读书,教师梳理:无氧呼吸分两个阶段,均为细胞质基质中进行。(屏幕显示)(2)过程

(3)总反应式

①C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量

②C6H12O6 2C3H3O3+能量

提 问:为什么无氧呼吸的产物有的是酒精 有的是乳酸?启发学生回忆有关酶的知识,在生化反应过程中,起催化的酶不同,产物就不同。

无氧呼吸比有氧呼吸释放出的能量要少得多,未释放的能量储存在酒精或乳酸等不彻底的氧化产物中,酒精能燃烧,说明酒精中还储存有大量的能量。学生模拟情景讨论:(分步展示图像)某地区和庄稼长势良好;一场洪水将庄稼淹没;十多天以后,洪水才慢慢退去。请联想,洪水退去后,庄稼会出现什么后果?为什么? 学生读书P·70,发动学生充分发表自己的见解,教师适时小结:庄稼会枯萎甚至死亡(展示图象)。因为无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,所以陆生植物不能长期忍受无氧呼吸。

屏幕显示图像:水田中的水稻。为什么水稻常年泡在水中仍无恙呢?学生讨论,水稻是中空的,地上部分可通过气腔把氧气运送到根部,再加上长期生活在水中,水稻的根比较适应无氧呼吸。

学生练习:屏幕显示。

填表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同: 学生填写,教师指正,在屏幕上逐项显示

(二)呼吸作用的生理意义

凡是活着的生物都要进行呼吸作用,你们了解呼吸作用的意义吗?让学生阅读教材P·70-P·71“呼吸意义”一段,并找出重点词语。

(三)总结

学生讨论,屏幕依次再现板书提纲,教师口述:(1)呼吸作用是分解有机物、释放能量,它是一切生物都不可缺少的重要的生命活动。(2)植物的呼吸作用分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。(3)高等植物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,有氧呼吸是把有机物分解成无机物CO2和H2O的过程,释放的能量,一部分转移到ATP中储存,一部分以热能形式散失;在无氧的条件下,高等植物可以进行短时间的无氧呼吸,但是无氧呼吸放能少,产生的酒精对细胞有毒害作用。(4)微生物进行无氧呼吸,又叫发酵。

(四)布置作业

1.P·71复习题。

2.课堂练习:屏幕显示。(三)列表比较光合作用和有氧呼吸作用

课堂练习参考答案: 1.(略);2.教师在评价练习时,屏幕逐项显示上图参考答案。

(五)板书设计

(一)呼吸作用的过程

(二)呼吸作用的生理意义:为植物生命活动提供能量

八、参考资料

人不停地在进行呼吸:吸进氧气,吐出二氧化碳。植物也同样日夜不停地在进行呼吸,它是通过体表上的气孔或生物膜吸收氧,排出二氧化碳的。白天光合作用所需要的二氧化碳,远远地超过了呼吸作用产生的二氧化碳,因此,植物好像是在白天只有光合作用,晚上只进行呼吸作用,其实不然。

呼吸作用是生物体内的细胞分解有机物,释放能量的过程。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产生的一部分有机物,还要利用光合作用所产生的氧气,与光合作用有着密切的关系,所以,植物的这种呼吸作用又叫做“光呼吸”。

第四篇：光合作用教案(三)

第三章第三节光合作用 教案

（三）一、素质教育目标

(一)知识教学点

1．了解叶绿体中色素的种类及作用、光合作用的实质和意义。2．理解光合作用的概念、总反应式。3．掌握光合作用的过程及图解。(二)能力训练点

1．通过多媒体投影，对光合作用过程图解的分步展示，运用化学知识理解物质和能量变化，理顺所学知识的逻辑顺序，启迪学生的形象思维，培养学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。

2．通过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。(三)德育渗透点

1．通过生物结构和生理功能相统一，物质代谢和能量代谢相联系等生物科学知识的学习和理解，帮助学生树立辩证唯物主义的观点。

2．通过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍，对学生进行热爱科学，献身科学的思想教育。

(四)学科方法训练点

1．学会使用图和表的形象思维方法，用抽象的生物语言，按逻辑思维顺序表达其内涵，初步掌握理解新知识的记忆方法。

2．运用化学基础理解光反应和暗反应的过程，实质上就是氧化还原过程的知识迁移。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法

1．教学重点及解决办法 教学重点是光反应和暗反应的生理过程。[解决办法] 通过读书、思考、讨论、讲述、多媒体连环图解和课堂练习，反复强化来突出重点。2．教学难点及解决办法

(1)光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。(2)光反应和暗反应的区别和联系。[解决办法](1)指导学生读书、思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式时，必须有场所和条件，物质与能量的变化总是同时发生，才能表达其完整性和科学性。

(2)通过列表比较光反应和暗反应，启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系。3．教学疑点及解决办法

(1)为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢？(2)为什么暗反应的第二阶段叫“还原”？ [解决办法](1)根据光合作用的生理意义，植物通过光合作用将无机物变成有机物，将光能转变为有机物内的化学能，而且还将这些物质和能量供给其他生物，没有光合作用，生物体内的物质代谢和能量代谢都无法进行。

(2)在暗反应中，C3化合物转变成C6H12O6，C3是一个得到氢的过程，所以，第二阶段叫“还原”。

三、课时安排

2课时。

四、教学方法 启发式讨论为主、兼用比较分析小结式讲述法。

五、教具准备

1．多媒体课件

(1)叶绿体亚显微结构图。(2)叶绿体中色素分子图解。

(3)光反应和暗反应过程分步显示连环图。(4)学生复习、思考、练习题及相关图表。2．多媒体教学相关器材等。

六、学生活动设计

1．学生讨论回忆叶绿体在光下制造氧气和淀粉等光合作用的相关知识。2．视图复习叶绿体的亚显微结构、化学成分和功能。

3．采取读书思考、讨论小结、练习校正等多种形式的学习活动。

七、教学步骤

第一课时

(一)明确目标

1．了解叶绿体中色素的种类、颜色和作用。2．理解光合作用的概念和图解。3．掌握光合作用的生理过程。(二)重点、难点的学习与目标完成过程

引言：同学们在初中已学过光合作用，你们还记得光合作用的概念吗？我们曾做过哪些与光合作用相关的实验？学生议论后，齐声朗读P·61，光合作用概念一段。(一)光合作用的概念

教师点评强化，光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放氧的过程。其中的有机物通常是葡萄糖，进而可以合成蔗糖或淀粉(即单糖可以合成二糖或多糖)等。

(二)叶绿体中色素的种类、颜色和作用

绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行，请大家注视屏幕，回忆叶绿体的亚显微结构，用鼠标依次点击叶绿体的各个结构，让同学回忆叶绿体是由外膜、内膜、基质和基粒几部分组成，同时启发学生进一步联想，叶绿体中“色素分子”和“多种酶”分布的位置。再点击鼠标，画面上依次显示基粒及片层结构和基质的闪动，反映色素分子和酶的分布位置。这些色素分子和酶与叶绿体的光合作用有密切的关系。通过叶绿体中色素提取和分离实验可知，叶绿体中的色素有两类四种(荧屏显示)：

提 问：既然叶绿体中有四种色素，为什么生物的叶片大都呈绿色？ 学生讨论后小结：(略)让白色的自然光通过叶绿体色素的酒精提取液，将透过的光用三棱镜散射，发现光栅上红光和蓝紫光处呈暗带，请同学们想一想，这是为什么？

叶绿体中的色素能吸收太阳光，其中类胡萝卜素吸收蓝紫光，叶绿素吸收蓝紫光和红光。叶绿素分子比类胡萝卜素分子多吸收红光，它的吸光能力要强些，同时它还能利用光能使水分解。

光合作用包括一系列的物质转化和能量转化，它是怎样产生氧气、制造有机物的呢？下面，让我们共同来讨论光合作用的生理过程。

(三)光合作用的过程

请同学读书P·62-P·63，思考并总结第一阶段的相关知识。请学生回答： 屏幕显示，光合作用过程表解，表中各项答案空缺，待学生讨论回答后，教师对学生回答点拨、指正，屏幕再分步显示答案。

请按表格的要求比较光反应和暗反应的区别和联系：

1．光反应

(1)部位：叶绿体片层结构薄膜上。(2)条件：需光、H2O、色素分子和酶。(3)物质变化：水的光解：2H2O→4[H]+O2

(4)能量转换：光能→ATP中的活泼的化学能

教师小结性重述，并联系表中的知识，边讲边板画光反应连环图(教材P·64图21)。2．暗反应：学生再次读课文P·65，依次回答以下四个知识点。屏幕显示方法同光反应。

(1)部位：叶绿体基质中。(2)条件：需多种酶和CO2

(4)能量转换：ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能。

教师小结性重述，仍密切联系表中有关暗反应的知识，边讲边板画暗反应连环图，强调暗反应的条件需多种酶催化，在有光或无光条件下都可以进行；同时简要说明C3得到氢叫还原。

此过程又叫卡尔文循环，是卡尔文用十年时间研究发现的，任何科学发现都是科学家经过不懈努力的结果，所以同学们对待学习要有不断努力、持之以恒的拼搏精神。

学生总结光反应和暗反应的联系，教师引导，主要把握：光反应为暗反应提供了还原剂[H]、能量ATP；暗反应是光反应的继续，最终完成了把无机物化合成有机物，把光能储存在有机物的过程。

此时，表内内容填写完成。(三)布置作业

1．在正常条件下进行光合作用的植物，当突然改变某条件后，发现叶肉细胞内三碳化合物的含量突然上升，则改变的条件是 [ ] A．停止光照

B．停止光照并降低CO2的浓度 C．升高CO2的浓度 D．降低CO2的浓度

2．暗反应是否必须在夜间黑暗条件下进行？

参考答案：1．A； 2．不是，暗反应和光反应几乎是同时发生，暗反应中的“暗”的含义是不利用光，在有光条件下能够正常进行。(四)板书设计

三光合作用

(一)光合作用的概念

(二)叶绿体中色素的种类、颜色及作用

(三)光合作用的生理过程：P·64图

21七、教学步骤

第二课时

(一)明确目标

屏幕显示本堂课应达到的教学目标： 1．了解光合作用的实质和意义。2．理解光合作用的总反应式。3．理解光反应和暗反应的区别和联系。(二)重点、难点的学习与目标完成过程

引言：上节课我们知道光的概念和过程，请同学们看屏幕回忆(示光合作用连环图)，根据光合作用图解上的番号，请回答

1．(1)填写下列物质的名称： A____B____C____D____ E____F____G____H____(2)上图中B存在于____的____薄膜上；B利用A将水分解，为暗反应提供C；C是____剂，参与暗反应；B还将A转变为____并存储在____。

(3)在H的参与下，暗反应才能正常进行，首先D与F结合形成E，这个过程叫做____；E接受光反应提供的能量，被____还原，形成G和____，光反应提供的能量存储在____中。

参考答案：

(1)A．光能、B．叶绿体中色素、C．[H]、D．CO2、E．2C3、F．C5、G．C6H12O6、H．多种酶；

(2)叶绿体、基粒片层结构、还原、化学能、ATP；(3)CO2的固定、[H]、H2O、C6H12O6；

2．光合作用的总反应式应怎样表达？学生思考后回答：

教师指向反应式，让学生再次口述光合作用的概念，理解总反应式与概念的关系，由此可知，6CO2+12H2O*是光合作用的原料，C6H12O6＋6O2*＋6H2O是光合作用的产物，光能和叶绿体是光合作用的条件和场所。

3．C6H12O6中的C、H、O分别来自哪些反应物？学生回答：H2O、CO2。4．由于新陈代谢的实质是物质代谢和能量代谢，那么，光合作用的实质应该是什么？答：(略)。5．通过以上学习的内容，我们应该怎样去认识光合作用的意义呢？请学生阅读教材P·64-P·65，讨论并小结：(1)光合作用是自然界中有机物的来源，为人和动物提供了食物；(2)光合作用使大气中O2和CO2的含量基本保持动态平衡，是地球上有氧呼吸型生物O2的来源；(3)光合作用把光能转变成化学能，阳光是生物能量的最终来源。

(三)总结、扩展

1．C6H12O6是有机物糖类中的单糖，自然界中的C6H12O6是由CO2和H2O通过光合作用合成的，在合成过程中，将太阳光能转变为化学能，稳定储存在分子结构复杂的C6H12O6化学键中，是储存能量的合成代谢。

2．从暗反应图中可知，此反应是在循环式的进行着，它不断地固定CO2，在还原碳产生C6H12O6的同进还产生C5，C5将固定新的CO2，这个循环周而复始，使暗反应得以持续进行。

3．ATP与ADP也是周而复始地循环着，二者的循环结果不断地将光能转变为有机物(C6H12O6)中稳定的化学能。

4．光反应在基粒及片层结构薄膜上进行，暗反应在基质中进行，故绿色植物光合作用过程在叶绿体中进行，所以光合作用总反应式的条件应该是叶绿体而不是叶绿素，同学们常常在书写总反应式时，把叶绿体错写为叶绿素，犯了概念上的错误。

5．从光合作用发生的生化反应可以看出，光合作用是一个氧化还原过程。在绿色植物体内，以叶绿素吸收光能作为反应的推动力，在生物酶的参与下，将水光解为O2和[H]，并用[H]去还原CO2，最终生成富含能量的有机物。这一系列反应，绿色植物是在常温常压下完成的，在其它情况下是无法实现的。但就其化学本质，光合作用过程是一系列化学反应过程，所以，化学知识是学习生物的基础，生物科学与各学科的结合带来美好的前景，是当今生物学发展的大方向，我们所学的各学科知识都是相互渗透、相互联系的，我们只有不偏科，才能全面发展。

6．为什么光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢？

光合作用把无机物制造成有机物，为动物和人提供了食物和栖所，为有氧呼吸型的生物提供了氧气，保证了自然界中二氧化碳和氧气含量的动态平衡，保证了生物界和无机环境之间的物质循环；光合作用把光能转变成存储于有机物中的化学能，是生物界所需能量的最终来源，也是生态系统能量流动的前提，为生物的生存提供了能量。我们珍爱大自然，关键在于保护绿色环境，其实质是发挥自然界光合作用的最大潜能，为人类的生存和发展提供最根本的条件。

(四)布置作业 教材P·56练习题。(五)板书设计

(三)光合作用的生理过程(见教材P·64图22)(四)光合作用的总反应式

(五)光合作用的实质(六)光合作用的意义

八、参考资料

1．光合作用产生氧气的量大约每年1000多亿吨，大气中的氧气总量约200多万亿吨，平均每隔2000年要经过植物光合作用循环更新一次。

2．枫叶、秋海棠等植物是红色叶片，因其细胞液中含有许多红色的花青素，所以叶子是红的，但是叶肉细胞里的叶绿体含有叶绿素，它们和其他植物一样，也能进行光合作用。秋天叶片变红，是因为叶绿素受低的温度刺激很快被分解，细胞里产生了大量的红色花青素的结果；叶片变黄，主要是因为叶绿体中叶黄素的含量相对增多的缘故。

3．海里生长的植物也含有叶绿素，但含量不多。一般浅海植物的叶绿素含量较多，深海植物的叶绿素含量较少。藻类植物还含有藻胆素，所以，藻类植物具有许多不同的颜色。

4．植物的嫩芽和新叶含叶绿素较少，一般呈浅绿色；老叶含叶绿素较多，颜色较深。

邹今治，素质教育新教案(高中生物全一册)，西苑出版社

第五篇：光合作用教案(四)

第三章第三节光合作用 教案

（四）教学目标

1．使学生了解叶绿体的结构以及其中的光合色素，理解其中的色素与光合作用的关系；理解光合作用的光反应和暗反应的基本过程和相互关系；理解光合作用的生理意义以及在生物界中和对人类生产生活的意义。

2．让学生初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能；通过引导学生分析光反应和暗反应的过程，概括物质和能量转化的本质，培养学生分析概括的能力。

3．通过光合作用的意义的教学，使学生在理解绿色植物在维持环境稳定中的作用，理解光合作用产物对人的生活和生产的意义。在此基础上，增强学生关心爱护绿色植物，关心发展农业的意识从而对学生进行生命科学价值观的教育。

重点、难点分析

1．叶绿体的结构特点以及其中的光合色素的种类和作用，是本课题教学的重点之一。因为：

(1)叶绿体是光合作用的结构基础，且这种结构和成分与其光合作用具有一定的适应关系。如，叶绿体中色素的种类及其吸收光谱，色素在片层上的分布、基粒片层的垛叠形式、基粒和基质的关系等，都利于光合作用的进行。学生清楚地知道这些结构和成分，才能顺利地理解光合作用的光反应和暗反应发生的场所。

(2)在第一章细胞部分，学生接触了叶绿体色素种类的知识，另外学生在生活中也经常看到或听到过有关叶绿素和胡萝卜素的知识，但没有提取和实际看到过各种叶绿体中的色素。因此学生对亲自从叶片中提取和分离叶绿体色素具有浓厚的兴趣和渴望。做好叶绿体中色素的提取和分离实验，不但可使学生学会有关方法，还可以激发学生学习生物学的兴趣，加深对有关知识的认识。2．光合作用的过程的内容，是教学的又一重点。因为：

(1)光合作用过程是本课题的核心内容。学生只有认识了光合作用的光反应和暗反应的过程，才能理解从光能、ATP分子中活跃的化学能到糖类等有机物分子中的稳定的化学能这一能量转移过程，掌握光合作用的能量和物质变化的本质。使学生对光合作用的认识水平，在初中的基础上前进一步。

(2)学生只有知道光合过程的各个环节，才能理解内外因素对光合作用的影响，才能进一步研究如何提高光合效率的途径，提高农业产量的技术。因此，学习光合作用的过程，是深入联系生产实际的理论基础。

3．光合作用的意义，也是教学的重点。因为：

(1)通过光合作用的意义的教学，可使学生理解，当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染等重大问题的解决与研究光合作用的关系。知道人类需要的农产品，归根结底要靠光合作用去生产。农业生产和科学研究，应该把培育高光合效率的农作物品种，发明提高农作物充分利用光能的时间、空间的技术等途径作为研究方向。知道增加植被面积和质量，是改善环境的有效途径等。这些，是学生必备的科学素养。因此，光合作用的意义，是培养学生关心生物科学及其发展，关心社会问题的解决等意识的好材料，应充分重视。

(2)从生物界看，光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢。光合作用制造的有机物，不仅供绿色植物本身利用，也是地球上绝大多数生物体中有机物的来源，是生态系统中的生产者。这些，是学生学习呼吸作用、生态系统等内容的基础。

4．光合作用中的物质和能量变化，是教学的难点。因为，学生对有关的物理和化学知识不熟悉，特别是有机化学知识，高二第一学期多数学校未学习到。对光合作用中的光能到电能、电能到不稳定的化学能、从不稳定的化学能到稳定的化学能的转变的必要性的理解，对暗反应中的二氧化碳的固定、三碳酸的还原等的必要性的理解都有一定的难度。

教学过程设计

一、本课题的参考课时为二课时。

二、第一课时： 1．教学过程的设计思路：

2．关于教学过程的说明：

(1)本节教学课题的引入，可有多种不同的形式。一种是通过绿色植物的水分和矿质代谢引到有机物和能量代谢。如，绿色植物在生活中，除了要从环境中吸收水分和二氧化碳，以及矿质元素离子等无机营养外，还需要有机物，如糖类、脂类、蛋白质等。这些有机物是从哪里得到的呢？怎样制造的？由此引出课题。接着介绍能说明光合作用的场所是叶绿体的有关实验，引入对叶绿体的分析，如德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。也可以从光合作用的意义或光合作用的发现过程，引入本课题和光合作用的场所的研究。提出：为什么光合作用能在叶绿体中进行？这与叶绿体内特有的成分和结构有关。引入本节课的学习内容。

(2)通过提问，复习叶绿体的亚显微结构，用板图或挂图显示出叶绿体的外膜、内膜、基质、基质片层和基粒等结构及成分。附图不仅可以强化学生对叶绿体结构的认识，也可使学生直观地认识色素和酶的存在部位。在此，教师应特别指出，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。由此引出色素的提取和分离实验。

(3)关于叶绿体中色素的提取和分离的学生实验：

①本节课内容多时间紧，课前要做好实验准备。可把叶片称好后，分发给学生，免去学生称量的过程。

②在学生进行色素提取实验前，教师应对实验原理给予简要说明。如，根据叶绿体中的色素，在有机溶剂(乙醇、丙酮等)中溶解的特性，用丙酮可将色素从叶片中提取出来；叶绿素在酸性条件下，其中的镁可被氢离子取代，使叶绿素成为褐色的去镁叶绿素。在研钵内加入少许的碳酸钙，可中和细胞液中的有机酸。

③提醒学生，整个提取的操作过程，速度要快。减少丙酮的挥发，减轻对教室环境的污染。为减少丙酮的污染和节省时间，可简化该实验。如，教师在实验前，选取新鲜绿色的叶片(菠菜叶、菜豆叶等)，烘干后磨成粉末状，分别装入小试管中(约占试管的五分之一)，然后分发给学生。实验开始，学生直接量取丙酮，倒入小试管中(约至试管的五分之三)。轻轻振荡后，过滤即得叶绿体色素滤液。对研磨叶片的过程简单介绍即可。

④关于色素的分离。为节省时间，教师在实验前，把滤纸条制备好。对操作过程不必过多解释，先让学生按教材要求进行操作。但要提醒学生在划滤液线时，多重复几次(5～6次)，所划的细线，应呈深绿色。待学生按教材要求完成实验操作后，在等待层析结果的过程中，教师与学生讨论实验原理和操作要求。关于层析原理，应使学生清楚：不同的色素，在层析液中的溶解度不同以及在滤纸上的吸附力不同，故在滤纸上的运动快慢不同，使不同色素分离开。层析法是分离混合物的常用方法之一。关于操作要求，可提出以下问题讨论：滤液细线为什么细一些、齐一些好？为什么不要让层析液没及滤纸上的滤液细线？

⑤结果观察。在学生观察的基础上，总结并板书(如图)。在此，教师应指出，在通常情况下，叶绿素的含量是类胡萝卜素的4倍，因此，在春夏季节我们所见到的叶子通常是绿色。

⑥关于色素吸收光谱特点。教师可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，教师再介绍，人们用更加精密的仪器测定得知，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。并板书(如图2-9)。

(4)在分析叶绿体中色素的种类和吸收光谱的特性后，回过头再进一步分析，叶绿体的成分和结构特点与光合作用的关系。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，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；又如，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等。使学生理解生物的结构与功能相统一的特点。

三、第二课时：

1．教学过程的设计思路：

2．关于教学过程的说明：

(1)开始可以提问复习上节课的内容。如，为什么在叶绿体中能发生光合作用？(引导学生回答出：叶绿体中分布有光合作用有关的酶、色素种类)这些酶和色素分布在叶绿体的什么部位？(使学生回答出：酶分布在片层薄膜上和基质中、色素分布在基粒片层薄膜上。)(2)在复习的基础上，提问学生光合作用的反应式(如果学生不能完整答出，教师要给予提示)，并板书。接着指出，该反应式概括了光合作用的条件、原料和产物。在叶绿体中，是怎样利用二氧化碳和水合成有机物的？引出光合作用的过程。

(3)关于光反应的过程，可以教师讲解为主。边讲解边板图(如图2-10)。说清以下几点：

①光合作用是从叶绿体色素吸收光能启动的。色素吸收光能传递给部分叶绿素a，叶绿素a接受一定量的光能后，迅速射出一个高能电子(光能转变为电能)，此时该叶绿素分子被激发，出现电子亏缺，并形成强烈的夺得电子的能力，导致水分子分解成O2和H+，使该色素分子得到电子。

②射出的高能电子，经过一系列的传递，最终与H+一起被某种受体接受(可如图2-10表示)。在传递过程中，释放能量并把ADP和Pi转变成ATP。这样就把电能转变成化学能储存在ATP中。从叶绿体的色素吸收光能开始到此，依赖于光能的推动，因此，把上述反应称为光反应。

③概括光反应。把水分解为O2、［H］；把光能转变成活跃的化学能贮存在ATP中。光反应在叶绿体内基粒片层的薄膜上进行。(板书)④如果有时间，教师可介绍有关证明光合作用释放的氧来自水的实验。如，美国科学家鲁宾和卡门用氧的同位素18O，标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后向一组植物提供H218O和CO2；向另一组植物提供H2O和C18O2。在相同的条件下，植物进行光合作用，并对其产生的氧气进行分析。发现前者释放的氧气中的氧全是18O2，后者释放的氧气中的氧都是O2。证明，光合作用释放的氧全是来自水。

接着教师指出，光反应产生的［H］和ATP是非常活跃的，在叶绿体中不能大量积累，它们具有很强的还原能力，推动光合作用的下一步的进行。由此，引出暗反应。

(4)关于暗反应的过程，可以从CO2的利用入手，逐步分析其固定、还原、五碳化合物的再生以及光合产物形成过程。如果学生条件较好，可以通过介绍卡尔文的实验，讨论暗反应的过程。在讨论中注意讲解以下几点：

①边讲边板图(如图)，和光反应过程的图解联系成整体图，帮助学生直观地理解这一过程。

②CO2的固定是在酶的作用下,将叶片吸收或自身呼吸释放的一分子CO2，首先和五碳化合物(二磷酸核酮糖)结合，再分解为两分子的三碳化物(磷酸甘油酸)，这样气体CO2被固定。③还原过程，是三碳化合物在ATP供能和加氢的情况下，变成三碳糖的过程。在此过程中，原属CO2中的C进入糖的分子中，并把活跃的、不稳定的化学能转变为稳定的化学能贮存在糖分子中。

④两个三碳糖经过一系列的复杂的变化，一部分再形成五碳化合物补充原消耗的五碳化合物，一部分最终形成葡萄糖等有机物。

⑤概括暗反应。暗反应是在叶绿体的基质中，需要多种酶催化进行的；在光反应产生的［H］和ATP的推动下，把CO2还原成有机物并把活跃的化学能转变为稳定的化学能贮存在有机物中。把概括的内容，简捷地板书出来。

(5)在暗反应过程学习后，以讨论的形式，分析光合作用过程中的光反应和暗反应的关系。在此，教师可利用已有的板图，讨论出：没有二氧化碳的固定形成的三碳酸，光反应的产物［H］和ATP就会积累，使光反应很快停止；没有光反应提供［H］和ATP，三碳酸就不能还原成三碳糖，就不会有五碳化合物的不断再生以及最终有机物的合成。五碳化合物迅速减少和三碳酸的积累，必然导致二氧化碳固定的停止。即没有光反应，暗反应无法持续地进行。所以，光反应和暗反应是光合作用全过程的两个阶段，它们是相互依存的。

(6)对比完两个反应后，要引导学生概括光合作用的全过程的物质和能量变化，对照反应式，指出原料和产物之间的来龙去脉，由学生配平光合作用的总反应式。指出光合作用的物质和能量变化的本质，也由此引出光合作用的意义。

(7)关于光合作用的意义的教学，可以讨论的形式，概括出以下几点：

①光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。通过讨论植物、动物等其它生物体中的有机物及其中的化学能，归根结底是光合作用制造的。在生态系统中，通过食物链和食物网，逐级进入各种生物体中。因此，绿色植物是生态系统中的产生者。

②光合作用制造的有机物，是人类食品、医药以及需要农产品为原料的工业品中的有机物和能量来源。人类普遍使用的化石燃料，也来自光合作用的产物。

③地球上各种生物和人的呼吸要消耗氧气，呼出二氧化碳。各种燃烧要消耗大量的氧气，排出二氧化碳。维持大气中的氧气和二氧化碳的平衡，依赖于光合作用。绿色植物是“自动的空气净化器”。

在讨论意义时，要多联系人类生产、生活以及人类生存发展所面临的问题。可举例说明。

四、本课题教学中应注意的问题：

1．在教学中，尽可能地联系学生已有的知识，联系学生生活和生产、环境，激发学生学习的兴趣。

2．在分析光合作用的过程中，根据学生的可接受程度，决定深入的程度。

3．由于本课题难点较多，可留些课外作业，巩固学习内容，如列表对比光反应和暗反应的区别与联系等。

小资料

一、植物的光合作用速率：

光合作用速率是光合作用强度的指标，通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示。由于植物进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用，释放二氧化碳，这些二氧化碳未出植物体又被光合利用，所以，在光照下测定的二氧化碳的吸收量只是光合作用从外界吸收的量，称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的量，即在单位时间内、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量。

二、影响光合速率的因素：

1．影响光合速率的内部因素。据研究，植物的种类不同，光合速率不同；同一植物在不同的生长发育阶段、同一植株不同部位的叶片(图2-12)、同一叶片的不同生长发育时期，光合速率都有明显差异。

2．影响光合速率的环境因素。

(1)光照强度。光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。在其它条件都适宜的情况下，在一定范围内，光合速率随光照强度提高而加快。当光照强度高到一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点。在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定光照强度时，光合吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点(图2-13)，此时植物制造有机物量和消耗有机物量相等。据研究，不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的。阳性植物的光饱和点和补偿点一般都高于阴性植物。

(2)二氧化碳浓度。二氧化碳是光合作用的两种原料之一，因此，环境中二氧化碳的浓度与光合速率有密切关系。在自然条件下，陆生植物主要从空气中吸收二氧化碳，水生植物或暂时浸泡在水中的植物体，吸收溶于水中的二氧化碳。

空气中二氧化碳含量占空气体积的0.033％左右，据研究，这一含量对植物光合作用来说是比较低的，在较强的光照下，它限制了光合速率。例如，将棉花、玉米放在二氧化碳为0.064％的空气中与0.033％的自然条件下进行比较，结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)温度的高低。温度对光合作用的影响比较复杂，它一方面可以直接影响光合作用中各种酶的活动，还通过影响其它相关的代谢活动而影响光合作用。不同植物对温度反应不同，一般最适温度在25℃。

(北京师范大学第二附属中学曹保义)

朱正威主编，高中生物教案(二年级)，北京师范大学出版社