2019-2020年高中生物 第四节能量之源 光合作用02教案 新人教版必修1

1、2019-2020年高中生物第四节能量之源光合作用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学生学习了关于生命的物质基础和生命的基本单位细胞的基础上，比较详细地讲述了酶和ATP在新陈代谢中的作用，植物、动物和人体内新陈代谢的主要过程和特点，以及新陈代谢的基本类型等知识基础。使学生通过本章的学习，可以使学生更加深入地理解新陈代谢是生物体进行一切生命活动地基础，是生物地最基本的特征。所以说它是我们高中生物学的重点和难点知识。2、本节在本章中的地位本节教材主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义等四个方面的内容。光合作用的

2、发现，是建立在初中教材中讲述了光合作用的基础知识上，安排了绿叶在光下制造淀粉实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述光合作用的发现过程中的几个著名的实验。叶绿体中色素的探索，教材通过实验中叶绿体中色素的提取、分离，使学生自己动手，亲自看到从上到下依次的橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色的出现。光合作用的过程及重要意义，首先，教材从光合作用的总反应式入手，说明光合作用的场所、条件、原料和产物。从而引出根据是否需要光，将光合作用的过程分为光反应和暗反应阶段。之后教材对这两个阶段分别从反应场所、条件、物质变化、能量变化等方面进行了比较详细的分析。得出两个阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者紧密联

3、系、缺一不可的辨证结论。紧接着讲述了光合作用的重要意义，最后还补充了植物栽培与光能的合理利用，意在指导学生理论联系实际【小结：所以说节内容既是本章的重点和难点又是整个高中生物学中的重点和难点。】(二) 教学目标1、知识目标(1) 、光合作用的概念、反应式；(B：理解)(2) 、光合作用的发现过程；(A:知道)(3) 、绿体中色素的提取和分离实验的过程及其有关问题；(C:掌握)(4) 、光合作用的过程；(D:应用)(5) 、光合作用的实质；(D:应用)(6) 、光合作用的意义。(D:应用)2、能力目标(1) 、通过光合作用的发现过程的学习，使学生能学习科学家们研究科学的精神和方法；(2) 、通过

4、光合作用过程中光反应和暗反应阶段的学习，培养学生运用对比法进行学习的方法。(3) 、初步掌握叶绿体中色素的提取和分离的方法，渗透“线条学习法”，培养学生的自学能力。3、情感目标（1）、通过光合作用的意义来理解当今世界面临的一些重大问题，如：粮食、人口、资源、环境等，从而引起学生对世界未来的关注；（2）、通过光合作用的发现过程的学习，使学生认识到科学发展的艰辛、科学研究方面的重要，进而说明学习方法的重要；（3）、学习光合作用的过程中，渗透物质与能量，光反应与暗反应之间的辨证关系，使学生树立科学的辨证观点。（三）教学重难点1、光合作用的发现过程；2、光合作用的场所；3、光合作用的过程；4、光合作用

5、的意义。二、说教法学法（一）教法的选择1、坚持启发式家学，环环相扣，引导学生步步深入地分析，具体方法是：结合前面学习的内容，由教师提出问题，引发思考，复习旧知识，在此基础上由教师归纳总结出结论；2、采用现代化的教学手段，从本节课的实际出发，使用多媒体教室，将许多地方用多媒体课件来表达，从而增强直观效果。（二）学法的指导1、指导学生如何从本节的学习中掌握设计实验的方法，2、指导学生在实验中如何观察现象、分析现象、分析问题、总结规律。三、说教学过程（第一课时）课前准备先让学生在课前预习，课前准备好在教学中用到的多媒体课件。（二）引入新课先利用多媒体课件向学生介绍光合作用的知识体系，再利用多媒体课件

6、向学生提问，并根据学生的回答情况引入光合作用的概念，从而引入新课。（三）讲授新课讲授光合作用的概念（演示多媒体课件）光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放氧的过程。2、讲授光合作用的反应式（演示多媒体课件）根据概念，导出出光合作用的反应式：6C0+12H18O光能rCHO+6180f+6HO22叶绿体612622引导学生分析光合作用的反应式，并把它和初中学习过的光合作用的反应式进行比较从中找出区别与联系。分析其中的原因，从而引入到光合作用的发现。讲授光合作用的发现过程(演示多媒体课件)利用多媒体课件向学生介绍英国科学家普里斯特利(J.Priest

7、ley,1733-1804)在1771年所做的实验，并引导学生分析原因，从而引入以下几个著名的实验。(1) 、1864年，德国科学家萨克斯(J,vonSachs,18321897)做的这个实验：他把绿色叶片放在暗处几个小时，目的是让叶片中的营养物质被消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈现深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。(边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因，并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法，同时提醒学生在实验中的应该注意的地方)(2) 、1880年德国科学家

8、恩吉尔曼(C.Engelmann)用水绵进行了光合作用的实验：他把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后再用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。他的实验证明了：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。(边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因，并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法，同时提醒学生在实验中的应该注意的地方；然后利用多媒体课件向学生提问，并结合学生的回答利用多媒体向学生讲解恩吉尔曼的实验巧妙之处)恩吉尔曼的实验巧妙之处

9、用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。C、选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧地部位。D、进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。(3)、20世纪30年代，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)采用同位素标记法研究了这个问题。他们用氧地同位素18O，分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2,然后进行两组光合作用实验：第一组

10、向同种绿色植物提供H218O和CO2；第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同的条件下，他们对两组光合作用实验释放的氧进行了分析。(利用多媒体课件分析这两组实验并从中得出结论，最后利用多媒体课件向学生简单介绍一下示踪元素及同位素标记法。）（四）结束新课简单回顾一下本节课所学习的内容（五）布置作业思考题：这些科学家为什么会成功？我们在今后的学习中应该学习他们的哪些方面？2019-2020年高中生物第四节能量之源光合作用03教案新人教版必修1教学内容第二章第二节课题：三、光合作用教学目标知识目标进一步明确光合作用的概念掌握光合作用的过程，认识光合作用的实质和意义能力目标培养学生分析问题和

11、解决问题的能力培养学生的归纳能力和理论联系实际的能力德育目标通过讲述物质和能量的变化，进行学科之间渗透介绍生物科学的飞速发展，激发学生的创新意识重点光合作用的过程及实质难点光合作用中物质和能量的转变过程教法讲述、讨论、直观教学辅助手段教学课件、叶子环节教学内容学生活动组织环视学生，安定秩序教学（播放植物生长过程）在自然界中，一粒粒种子长成为枝繁叶导入茂植株，组成植物体的有机物从那里来呢？是生：光合作用把新课土壤吗？CO2和H20合成（板书：三、光合作用）了有机物复习初中时我们学习过光合作用，哪位同学能提问说说什么是光合作用呢？学生回答（示字幕：光合作用的概念）光合作用的反应物是什么、产物又是什

12、么呢？哪位同学能根据这个定义试着写出光合学生到黑板前写作用的反应式？出，如有错误教光能师改正6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2叶绿体这个反应式当中，左边和右边都有水，说明水既是反应物，而且反应中又有新的水生成。生：叶绿体绿色植物进行光合作用的场所在哪里呢？（示叶绿体的结构图）讲授生物体的结构和功能是统一的，作为新课环节教学内容学生活动讲授光合作用场所的叶绿体具有什么样的结构新课呢？教师强调叶绿体中酶和色素的分布。（叶绿体具双层膜的结构，在基质中有许多圆饼状的基粒，组成基粒的一层层结构叫做片层结构。我们可以看到基粒是绿色的，是因为在基粒的片层结构的薄膜上含有叶绿素等色素，在片层

13、结构的薄膜上和基质中还分布着许多种与光合作用有关的酶。）色素在光合作用中的作用是吸收可见的太阳光。我们常见的叶子呈什么颜色？（比较几种不同的叶子）叶绿体中应含有那几种色素呢？（课件展示：叶绿体中的色素）生：回答叶绿体的结构。叶绿素叶绿素a（蓝绿色）红光叶绿体中叶绿素b（黄绿色）蓝紫光的色素类胡萝卜素胡萝卜素（橙黄色）蓝紫光叶黄素（黄色）学生观察生：绿色、黄绿色等引导学生回答在日常生活中我们所见的叶子多是绿色的，这是因为叶绿体中叶绿素的含量是类胡萝卜素含量的四倍，但是叶绿素易分解。你们知道为什么秋天绿叶会变黄呢？绿色植物利用色素所吸收的光能作为推动力就能把基本不含能量的C02和H20变成富含能量

14、的有机物，这么奇妙的过程是怎么进行的呢？（边画边讲光反应过程）叶绿体中的色素分子吸收光能以后发生两方面的生化反应：一、把水分子分解成氧和氢。生：秋天叶绿素被分解，类胡萝卜素显现出来生：来自于被光解的水其中的氢是活泼的还原剂，将参加下一步反应；其中的氧以分子状态释放出去，我们常说绿色植物产生氧气、消耗二氧化碳，它所环节教学内容学生活动讲授新课在酶的作用下，ADP和Pi合成ATP。还需要什么条件呢？所需的能量从哪能得到呢？这样，光能转变成了活泼的化学能储存ATP的高能磷酸键中。（课件演示光反应过程，教师引导观察）这个反应没有光可以进行吗？所以我们把这一整个过程叫“光反应阶段”光反应阶段应发生在叶绿

15、体的什么部位？（提示：吸收光能的色素分子在基粒片层结构的薄膜上）反应式中，H20在光反应中被分解，CO2又是怎样变化的呢？（边画边讲暗反应过程）通过叶表的气孔被吸收以后，首先与叶绿体基质中的一种五碳化合物结合形成两个三碳化合物，这一过程叫“固定”三碳化合物的性质活泼，又经过一系列的生化反应步骤被还原成葡萄糖。想一想这一过程都需要哪些条件？（在学生回答时将图画完整）这样，ATP中活泼的化学能转变为稳定的化学能储存在葡萄糖中，这一过程叫“C3的还原”（课件演示暗反应过程，教师引导观察，强调C3-C5的途径及意义）这一阶段的反应过程有没有光的参与？有光无光都可以进行，相对于前面的光反应阶段，我们把这

16、个阶段叫“暗反应阶段”暗反应是与光反应同时进行的，不过，它是在叶绿体的基质中进行的。这个循环过程是由美国的生物学家卡生：还需储存能量生：光能学生观察生：必须在光下进行生：基粒片层结构的薄膜上生：1、还原剂H2、多种酶催化3、储存能量学生观察生：无光的参与环节教学内容学生活动讲授新课尔文等人用了十多年的时间得出的，又叫“卡尔文循环”它揭示了绿色植物利用无机物制造有机物的机理，但至今我们不能把它应用于实践；如果以后我们能利用现代生物工程的手段人工模拟光合作用的过程，相信粮食就会在工厂中生产出来了。卡尔文等人是利用放射性同位素跟踪测试的方法研究光合作用的。什么是同位素呢？因它具有放射性，我们可以用仪

17、器检测到它在化学反应中的变化。如果用180标志反应物H20中的氧，经过光合作用，这个180将位于那种产物中呢？让我们来比较光合作用的两个阶段：这两个阶段，分别在叶绿体的什么部位进行？光反应阶段有哪些物质变化？暗反应阶段有哪些物质变化？光反应阶段能量是怎样变化的？暗反应阶段能量是怎样变化的？光反应阶段产生了哪几种物质，它们的去向如何？（随学生回答用课件列表）静听生：同位素指质子数相同而中子数不同的一类元素。如14C与12C等生：氧的变化是H2002学生回答问题（见下表）光反应暗反应场所基粒片层结构薄膜基质物质变化水的光解酶feCO2的固定酶fe酶H2O1/2O2+2H酶CO2+C5-2C3能量合

18、成ATP酶fe（2）CO2的还原酶ADP+PiATP2C3C6H12O6能量ATP*H能量变化光能一活泼化学能（ATP）活泼化学能一稳定化学能意义食源、能源、氧源通过比较我们可以得出，从实质上说光合作用包含了两个方面的内容：物质的变化：C02和H20C6H12O6能量的变化：光能一-化学能环节教学内容学生活动（边说边在反应式上标出实质）光合作用制造了有机物，储存了能量，并且放出氧气，对于自然界有什么意义呢？请同学们讨论，看哪组同学能表述出光合作用的意义。光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。（教师号召学生绿化祖国保护环境）生：食源、能源、氧源小结本节课我们学习了光合作用的过程、实质和意义。俗话说：“万物生长靠太阳”没有光合作用，就没有这个生机勃勃的世界。如果改变光合作用过程中的某个条件时，对光合作用会有什么影响呢？（演示练习题）巩固练习一、学生讨论后回答：1、生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2的浓度时，其光合作用的速度并未随之增加