陜西省石泉縣高中生物 第四章 細胞的物質輸入和輸出 4.2 光合作用的過程教案 新人教版必修1.doc

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第四章第二節(jié) 光合作用的過程 課標依據(jù) 模塊選取了細胞生物學方面的最基本的知識，是學習其他模塊的基礎。它還反映了細胞生物學研究的新進展及相關的實際應用。通過本模塊的學習，學生將在微觀層面上，更深入地理解生命的本質。了解生命的物質性和生物界的統(tǒng)一性，細胞生活中物質、能量和信息變化的統(tǒng)一，細胞結構與功能的統(tǒng)一，生物體部分和整體的統(tǒng)一等，有助于辯證唯物主義自然觀的形成。學習細胞的發(fā)現(xiàn)、細胞學說的建立和發(fā)展等內容，有助于學生對科學過程和本質的理解。 教師在教學中要組織好各種觀察、實驗等探究性學習活動，幫助學生增加感性認識，克服對微觀結構認識的困難，使學生領悟科學研究的方法并習得相關的操作技能。結合生物個體水平的知識、化學和物理學知識以及學生的生活經(jīng)驗，突破學習難點。鼓勵學生搜集有關細胞研究和應用方面的信息，進行交流，以豐富相關知識，加深對科學、技術、社會相互關系的認識。 教材分析 本節(jié)課介紹了光合作用的過程，是必修一的重點和難點，也是整個高中生物的難點，其內容會和后面的呼吸作用的結合起來考察學生。 學情分析 本節(jié)課邏輯關系較為復雜，對于學生來說，光反應和暗反應之間的聯(lián)系較難理解，并且本節(jié)課還有光合作用發(fā)現(xiàn)史當中一些難以理解的實驗，對學生來說難度較大。 三維目標 知識與能力 a.概述光合作用的概念及研究歷史。 b.說明光合作用的光反應、暗反應過程及相互關系。 過程與方法 通過光合作用探究史，學會控制變量、設立對照和重復實驗。 情感態(tài)度與價值觀 認同科學是在不斷觀察、實驗、繼承、爭論中不斷向前發(fā)展的。 教學重難點 教學重點 a.光合作用的概念及研究歷史。 b.光反應、暗反應過程及相互關系。 教學難點 光反應、暗反應過程。 教法 與 學法 1.通過一些問題討論讓同學們能夠各抒己見，然后每組代表交流問題討論，老師通過PPT展示環(huán)節(jié)展示一些疾病的病癥，講述同學們感興趣的一些去問，要結合實際和熱點問題。 2.合理運用教學策略，組織學生開展活動。 3.根據(jù)圖的特點合理展示圖片，圖文結合，幫助學生理解相關知識 教學資源 教 學 活 動 設 計 師生活動 設計意圖 批注 新課導入 溫故知新：光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放氧氣的過程。 人們得出這一認識經(jīng)歷了漫長的探索歷程；對光合作用更深層次的探索，目前仍在進行。導入課題和學習目標。 講授新課 一、光合作用的探究歷程 1.歷程 逐個展示幾個主要的探索歷程資料，引導學生分析，關注對照實驗的變量控制和對照組設置，并總結相關階段的研究成果或觀點。著重講解同位素追蹤氧元素走向和碳元素走向的實驗，列表呈現(xiàn)相關內容，學生討論回答問題。 1.歷程 時間 發(fā)現(xiàn)者 實驗 對照 結論 1771年 普利斯特利（英國） 小鼠與綠色植物放在玻璃罩內不易窒息而死 點燃的蠟燭與綠色植物放在玻璃罩內不易熄滅 植物可以更新空氣 1864年 薩克斯（德國） 綠色葉片→（暗處）消耗營養(yǎng)→ （曝光）酒精去除色素后，用碘液處理→呈深紫藍色 綠色葉片→（暗處）消耗營養(yǎng)→ （遮光）酒精去除色素后，用碘液處理→無顏色變化 綠色植物葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉且光合作用需要光照 1939年 魯賓和卡門（美國） 向綠色植物提供H218O、CO2，釋放的氧是18O2 向綠色植物提供H2O、C18O2，釋放的氧是O2 光合作用釋放的O2全部來自于H2O 1880年 恩格爾曼（美國） 把載有水綿和好氧細菌臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用極細的光束照射水綿 把實驗組的臨時裝片完全暴露在光下 O2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。 20世紀40年代 卡爾文（美國） 用14CO2供給小球藻進行光合作用，通過控制供給14CO2的時間和對中間產(chǎn)物的分析 —— 探明了CO2轉化成 葡萄糖的途徑 2.光合作用的探究歷程中的幾個重要實驗分析 （1）普利斯特利的實驗 實驗過程及現(xiàn)象： 密閉玻璃罩＋綠色植物＋蠟燭（不易熄滅）[或小鼠（不易窒息死亡）]。 實驗分析 ①缺少空白對照，實驗結果說服力不強，應將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于玻璃罩內，作為空白對照。 ②沒有認識到光在植物更新空氣中的作用，而將空氣的更新歸因于植物的生長。 ③限于當時科學發(fā)展水平的限制，沒有明確植物更新氣體的成分。 （2）薩克斯的實驗 實驗過程及現(xiàn)象 黑暗中饑餓處理的綠葉一半曝光用碘蒸氣處理變藍，另一半遮光用碘蒸氣處理不變藍。 實驗分析 ①設置了自身對照，自變量為照光和遮光，因變量是顏色變化（有無淀粉生成）。 ②實驗的關鍵是饑餓處理，以使葉片中的營養(yǎng)物質消耗掉，增強了實驗的說服力。為了使實驗結果更明顯，在用碘處理之前應用熱酒精對葉片進行脫綠處理。 ③本實驗除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了光是光合作用的必要條件。 （3）魯賓和卡門的實驗 實驗過程及結論 H218O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2。光合作用釋放的O2全部來自水。 實驗分析 設置了對照實驗，自變量是標記物質（H218O和C18O2），因變量是O2的放射性。 （4）恩格爾曼的實驗 選擇水綿作為實驗材料的原因是：水綿有帶狀葉綠體，螺旋分布在細胞中，便于觀察和分析。 將臨時裝片放在黑暗和無空氣的環(huán)境中是為了排除環(huán)境中光線和O2的影響。 設置細光線和好氧菌的好處：能夠準確判斷出水綿細胞中產(chǎn)生氧氣的部位。 二、光合作用的過程 1.光反應和暗反應 （1）展示光合作用過程動畫，講解光反應和暗反應物質變和能量轉換以及二者之間的聯(lián)系。 光反應 暗反應 條 件 必須在光下 有光、無光都可以 場 所 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質 物質 轉化 ①水光解 2H2O4[H]＋O2↑ ②ATP的合成 ADP＋PiATP ③CO2的固定CO2＋C52C3 ④C3的還原 2C3(CH2O)＋C5＋H2O 能量 轉化 光能―→電能―→活躍化學能，并儲存在ATP中 ATP中活躍的化學能―→(CH2O)中穩(wěn)定的化學能 關 系 ①光反應為暗反應提供[H]和ATP；暗反應為光反應提供ADP和Pi； ②沒有光反應，暗反應無法進行；沒有暗反應，有機物無法合成 2.光合作用反應式 引導學生通過分析光反應和暗反應過程物質變化，從元素角度理解反應物二氧化碳和水與生成物糖類、水和氧氣之間的關系。 導入課題和學習目標 概述光合作用研究歷史。 通過光合作用探究史，學會控制變量、設立對照和重復實驗。 認同科學是在不斷觀察、實驗、繼承、爭論中不斷向前發(fā)展的。 說明光合作用的光反應、暗反應過程及相互關系。 當堂檢測 有效練習 （2013海南卷） 某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒有出現(xiàn)藍色的部位是（ ） （2016天津卷.2）在適宜反應條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質，組合正確的是（ ） A.紅光，ATP下降 B.紅光，未被還原的C3 上升 B.綠光，[H]下降 D.綠光，C5 上升 作業(yè)布置 練習冊光合作用預習點 板書設計 共同回顧歸納本節(jié)主干知識： 教學反思 本節(jié)課我認為自己的PPT設計較為精彩，將課本上不太準確的光合作用的發(fā)現(xiàn)史都列舉出來了，并且詳細的講解了實驗設計思路，但是由于停電的原因沒有完整的展示出來。后期我又講解了光合作用光反應和暗反應的主要步驟，學生對于兩個反應的聯(lián)系不是很理解，由于時間關系，我又要寫很多的板書，所以在這方面沒有很多的關注，應該在我講解完之后，多留一點時間給學生進行理解敘述，以便了解學生的掌握程度。 備注