陜西省石泉縣高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 4.2 影響光合作用的因素教案 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(biāo)依據(jù) 模塊選取了細(xì)胞生物學(xué)方面的最基本的知識，是學(xué)習(xí)其他模塊的基礎(chǔ)。它還反映了細(xì)胞生物學(xué)研究的新進(jìn)展及相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用。通過本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生將在微觀層面上，更深入地理解生命的本質(zhì)。了解生命的物質(zhì)性和生物界的統(tǒng)一性，細(xì)胞生活中物質(zhì)、能量和信息變化的統(tǒng)一，細(xì)胞結(jié)構(gòu)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(xué)習(xí)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)、細(xì)胞學(xué)說的建立和發(fā)展等內(nèi)容，有助于學(xué)生對科學(xué)過程和本質(zhì)的理解。 教師在教學(xué)中要組織好各種觀察、實(shí)驗(yàn)等探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，幫助學(xué)生增加感性認(rèn)識，克服對微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識的困難，使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法并習(xí)得相關(guān)的操作技能。結(jié)合生物個(gè)體水平的知識、化學(xué)和物理學(xué)知識以及學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。鼓勵(lì)學(xué)生搜集有關(guān)細(xì)胞研究和應(yīng)用方面的信息，進(jìn)行交流，以豐富相關(guān)知識，加深對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)相互關(guān)系的認(rèn)識。 教材分析 本節(jié)課介紹了影響光合作用的因素，是必修一的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是整個(gè)高中生物的難點(diǎn)，其內(nèi)容會(huì)和后面的呼吸作用的結(jié)合起來考察學(xué)生。 學(xué)情分析 本節(jié)課邏輯關(guān)系較為復(fù)雜，對于學(xué)生來說，光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系較難理解，并且還要實(shí)際一些呼吸作用的圖表，對學(xué)生來說意義較為重大 三維目標(biāo) 知識與能力 說出光合作用原理的應(yīng)用。 過程與方法 嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過了解光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識生命科學(xué)的價(jià)值，從而 樂于學(xué)習(xí)生命科學(xué)。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 光合作用原理的應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn) 探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。 教法 與 學(xué)法 1.通過一些問題討論讓同學(xué)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(xué)們感興趣的一些去問，要結(jié)合實(shí)際和熱點(diǎn)問題。 2.合理運(yùn)用教學(xué)策略，組織學(xué)生開展活動(dòng)。 3.根據(jù)圖的特點(diǎn)合理展示圖片，圖文結(jié)合，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識 教學(xué)資源 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 師生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 批注 新課導(dǎo)入 溫故知新：展示光合作用過程圖解，讓學(xué)生思考影響光合作用強(qiáng)度的因素有哪些？ 展示課題和學(xué)習(xí)目標(biāo)。、 講授新課 一、光合作用強(qiáng)度 講述：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)許多增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施，都是為了提高光合作用強(qiáng)度。 引導(dǎo)學(xué)生回憶光合作用過程，分別講解光合作用強(qiáng)度的概念、表示方法和計(jì)算公式。 1.概念：通常用光合速率表示，指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的量。 2.表示方法： 單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量； 單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量； 單位時(shí)間內(nèi)光合作用放出O2的量。 3.計(jì)算：真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率 二、影響光合作用強(qiáng)度的因素 講述：影響光合作用強(qiáng)度的因素有外因和內(nèi)因，內(nèi)因由自身遺傳物質(zhì)決定，外因主要為光、二氧化碳、溫度、水、礦質(zhì)元素等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要通過調(diào)控光、二氧化碳、溫度、水、礦質(zhì)元素等來增加光合作用強(qiáng)度，從而提高產(chǎn)量。 1.實(shí)驗(yàn)：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響 講解參考案例——探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)原理、進(jìn)行變量分析、理清步驟，根據(jù)結(jié)果分析得到結(jié)論。參照案例思路，通過小組討論，確定實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，力求探索出提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度有效和實(shí)用措施。 （1）實(shí)驗(yàn)原理 利用真空滲入法排除葉內(nèi)細(xì)胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮，根據(jù)上浮所需的時(shí)間長短，即能比較光合作用的強(qiáng)弱。 （2）控制變量 自變量的設(shè)置：強(qiáng)、中、弱三種光照。 因變量的檢測：同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量 無關(guān)變量的控制：使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出；放入黑暗處待用。 （3）實(shí)驗(yàn)步驟 ①選取生長健全、年齡近似、厚薄均勻的成長葉片數(shù)片，用直徑約1cm的打孔器打小圓片30片（注意避開大的葉脈）。 ②堵住注射器前端的小孔并緩慢拉動(dòng)活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出。重復(fù)幾次。 ③將內(nèi)部氣體逸出的葉片，放入燒杯中，放在暗處備用。這些葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。 ④取3只小燒杯，分別倒入20mL富含CO2的清水。 ⑤分別放入10片葉片，然后進(jìn)行不同強(qiáng)度的光照。觀察浮起葉片的數(shù)量。 （4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 燒杯 光照 距離 光照強(qiáng)度 葉片浮起數(shù)量 1 40W 5 CM 強(qiáng) 多 2 40W 30 CM 中 中 3 40W 50 CM 弱 少 （4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而加快，超過一定值后光合作用強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。 三、光合作用的影響因素及應(yīng)用 1.內(nèi)因 結(jié)合曲線，引導(dǎo)學(xué)生分析影響光合作用的內(nèi)因和應(yīng)用。 （1）植物的不同生長發(fā)育階段 應(yīng)用：根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適時(shí)適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。 （2）同一葉片的不同生長發(fā)育時(shí)期 曲線分析： OA段：幼葉，葉面積不斷增大，葉綠體、葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加； AB段：壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率基本穩(wěn)定； BC段：老葉，隨葉齡增加，葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。 2.外因 逐項(xiàng)展示光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、水和礦質(zhì)元素以及多因素影響光合作用強(qiáng)度的曲線，引導(dǎo)學(xué)生解讀曲線，著重理解光強(qiáng)對光合作用強(qiáng)度影響的曲線。 （1）光照強(qiáng)度 曲線分析 A點(diǎn) 光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，CO2釋放量表示此時(shí)的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 AB段 光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合速率逐漸增強(qiáng)，但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度 B點(diǎn) 光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用強(qiáng)度＝細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用 BC段 隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 C點(diǎn) 光飽和點(diǎn)，繼續(xù)增加光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度不再增加 應(yīng)用：間作套種、合理密植 （2）CO2濃度 曲線分析 A點(diǎn) 光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn) A′點(diǎn) 進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度 B和B′點(diǎn) CO2飽和點(diǎn)，即繼續(xù)增加CO2的濃度，光合速率不再增加 AB段和A′B′段 在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增加而增大 應(yīng)用：“正其行，通其風(fēng)” 等。 （3）溫度 曲線分析 光合作用最適溫度一般低于呼吸作用最適溫度，故溫度過高對提高產(chǎn)量不利。 應(yīng)用：適當(dāng)提高晝夜溫差 (4)H2O及礦質(zhì)元素 影響原因 水是光合作用的原料，同時(shí)當(dāng)H2O散失過多時(shí)，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，從而影響光合作用速度。 礦質(zhì)元素也與光合作用有密切關(guān)系，如Mg是合成葉綠素的必要成分；N是合成酶必需的，而光合作用過程中需要多種酶參加；P是合成ATP必需的。 應(yīng)用：合理施肥和灌溉 （5）多因素綜合影響 曲線分析 P點(diǎn)之前 ：限制因素為橫坐標(biāo)所表示的因子 P點(diǎn)到Q之間 ：橫坐標(biāo)因子和其他因子共同影響 Q點(diǎn)之后 ：限制因素為圖示外的其他因子 導(dǎo)入課題和學(xué)習(xí)目標(biāo) 解釋光合作用的強(qiáng)度的含義 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維。 當(dāng)堂檢測 有效練習(xí) 【練一練】 甲圖對應(yīng) ；乙圖對應(yīng) ； 丙圖對應(yīng) ；丁圖對應(yīng) 。 A點(diǎn) ；A→B點(diǎn)；B點(diǎn) ；光照強(qiáng)度大于B點(diǎn) 【練一練】解釋光合作用的日變化 如圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析曲線圖并回答： （1）為什么7－10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)？ 光照不斷增強(qiáng) （2）為什么12點(diǎn)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱？ 溫度和光強(qiáng)很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少 （3）為什么14－17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降？ 光強(qiáng)不斷下降 【典型例題】 （2016四川卷.5）三倍體西瓜由于含糖量高且無籽，備受人們青睞。下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率（以CO2吸收速率表示）與胞間CO2濃度（Ci）的日變化曲線，以下分析正確的是 A.與11：00時(shí)相比，13:00時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對較高 B.14:00后葉片的Pn下降，導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開始減少 C.17:00后葉片的Ci快速上升，導(dǎo)致葉片暗反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率 D.葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度 【答案】D 作業(yè)布置 課時(shí)作業(yè)11 板書設(shè)計(jì) 共同回顧歸納本節(jié)主干知識：光合作用原理的應(yīng)用 光合速率(光合強(qiáng)度)：單位時(shí)間單位葉面積的光合作用量 （如釋放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉） 教學(xué)反思 本節(jié)課涉及到后面的呼吸作用的內(nèi)容，學(xué)生在圖表題的掌握上還是不太理想，我覺得的課程進(jìn)度有點(diǎn)問題，如果將本節(jié)課的內(nèi)容放在呼吸作用后面來講，我認(rèn)為這個(gè)進(jìn)度是很好的，可以與影響呼吸作用的因素結(jié)合起來將，有利于學(xué)生的掌握，也能夠?qū)χR有綜合性的概括和聯(lián)系，對學(xué)生來說好理解，課堂環(huán)境也不會(huì)這么沉悶。 備注