高中生物-细胞呼吸和光合作用的原理及应用教学设计学情分析教材分析课后反思

高一生物学业水平考试必修一复习

细胞呼吸和光合作用的原理及应用

授课教师:

学考复习：细胞呼吸和光合作用的原理和应用

【教学目标】

1.说出线粒体的结构和功能。

2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。

4.解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系；

5.探讨影响光合作用的因素

6.说出光合作用原理的应用。

【教学重难点】

重点：1.有氧呼吸的过程及原理。

2.光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系，影响光合作用强度的因素

难点：1.细胞呼吸的原理和本质。

2.光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系

【方法指导】讲授法、演示法、讨论法和自主归纳法

【教学过程】

课堂导入:细胞呼吸和光合作用是高中生物非常重要的内容,也是考试中的重点和难点,

为了同学们能在学业水平考试中取得好成绩，我们本节课重点复习一下细胞呼吸和光合作用

的原理与应用，希望同学们都能熟练掌握本节要点，在考试中取得好成绩。

【授课过程】

一、细胞呼吸的原理及应用

【知识点1】有氧呼吸

引入：总结什么是细胞呼吸，并与在体外有机物与氧气发生燃烧反应进行比较，让学生认识

到细胞呼吸比较温和的特点。

介绍线粒体：线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成崎，崎使

内膜的表面积大大增加。喳的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜和基质中含有许多种与

有氧呼吸有关的陶。

2、讲解有氧呼吸三个阶段

阶段物质变化场所

第一阶段1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸，产生少量［H］,释放少量能量细胞质基质

第二阶段丙酮酸和水彻底分解成CO?和［用释放少量能量线粒体基质

第三阶段［H］与O?结合成水，释放大量能量线粒体内膜

3、总结有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡

萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

4、呼吸作用的反应式：a乩206+602+6氏0-^6co」+12比0+能量

在以上讲解的基础上，让学生完成素养提升部分：

（1）学生独立默写有氧呼吸三个阶段并到黑板上展示

（2）讨论并回答以下问题：

⑶①②③三个阶段中有［H］产生的是,［H］中的H来自,用于

（4）①②③三个阶段都产生能量，其中产生能量最多的是。葡勘糖中的化学能被转化

成___________。

【一题多变】

（1）水参与有氧呼吸哪个阶段？又在哪个阶段生成?

（2）只有葡萄糖才能作为细胞呼吸的底物吗？

【知识点2】无氧呼吸

1.归纳无氧呼吸概念

一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产

物，同时释放少量能量的过程。

2.场所：细胞质基质

3.讲解无氧呼吸的两个阶段：

阶段变化场所

第一阶1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸细胞质基

段产生少量［H］,释放少量能量质

第二阶丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒细胞质基

段精和二氧化碳，或者转化成乳酸质

C6H12O6^*2C3H6O3（乳酸）+少最能量

（马铃薯块茎，肌细胞，玉米胚，乳酸菌）

C6H12O6-^*2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

（大部分高等植物，酵母菌）

在以上讲解的基础上，让学生完成素养提升部分：

⑴第一阶段：1分子葡萄糖分解为2分子,产生少量,释放的能量。

⑵第二阶段：在不同酶的作用下，分解为，或者转化成乳酸。

⑶分析无氧呼吸能量释放少的原因。

(4)运动员肌肉酸痛的原因是什么？

想一想：

1.酵母菌细胞内产生C02的场所有哪些?

2.人体剧烈运动时肌肉细胞产生C02的场所在哪儿?

【知识点3］细胞呼吸原理的应用

应用惊现实例

①利用粮食生产酒

［l.4「氧呼吸)

②农田或花盆及时松上

③利用淀粉、醋酸杆菌或谷就酸棒伏杆菌等生产食醋

羡味话

④锻炼时提但慢跑等有铤运动

m.无氧呼吸)

⑤较深的伤11徜清理、敷药并注射破伤风抗击血清

⑥稻HJ定期排水.防止水淹烂根

二、光合作用的原理及应用

【知识点1】光合作用的原理

1.光合作用概念

(1)概念：绿色植物通过，利用，把转化成，并且释放氧

气的过程。

⑵反应式：______________________________

⑶光合作用可分为和(也叫作碳反应)两个阶段

2.光合作用物质转化探索

⑴实验方法：________________

⑵探究过程：

,B

H2O+CO2-植物一_

,H

H2O+CO2一植物——

结论：光合作用释放中的0来自

"C广（"凡0）

3.光反应阶段

(1)场所：叶绿体的上。

⑵条件：必须在才能进行

一方面_士分解一先令作用中的旧1与蛔胞呼吸中的旧1的不同：

舞％;而］水一J…L令作用：【“例”讨=_____还原型*II

-----呼吸作用:【川="和+十，十片+=还原型辅脑I

能量变化：光能转化为储存在中

4.暗反应阶段

⑴场所：0

（2）物质变化：

©C02的固定

1分子C02+1分子_2分子。

②三碳化合物的还原：在酶的催亿下，三碳化合物接受和NADPH释放的能量并被

还原形成五碳化合物和等。

③ATP被消耗重新形成和Pio

⑶能量变化：

转变成糖类等有机物中的o

【知识点2】光合作用的原理竞赛练习

学生在学完基础知识的基础上，以抢答的方式完成本节竞赛练习。

在以上讲解的基础上，让学生完成素养提升部分：

⑴光反应和喑反应都需要光吗？原料分别有哪些？

⑵光反应和暗反应的前分布在叶绿体的什么部位?

⑶光反应的产物有哪些？产物的去向用途如何？

【知识点3］微观分析光合作用与细胞呼吸之间的气体变化

“细胞呼吸”>“光合作用”,“细胞呼吸”="光合作用工

与完全靠“内供”

线粒体、叶绿体相互交换6、o2co2

co2,o2需夕Hl,co2则有余

“光合作用”>“细胞呼吸”.

除内部交换外,多余祥

放到外界，CO2则需“外援二

黑暗中,只进行“细胞

呼吸二此时O.，完全此“外援”量为“净光合量；

来自“外界环境”,“外援+内供”为“总光合

量”

co2则全释放到外界

【知识点4】光合作用原理的应用

大田中植物出现光合“午休”现象的原因是什么？

【课堂小结】

总结本节课学习内容，提示学生下节课预习的内容。

【课堂检测】

l.C6Hl206在细胞内分解到丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是：（）

A、在线粒体中进行无氧呼吸B、需在的氧条件下进行

C、不产生C02D、反应速度不受温度的影响

2、消耗等量的C6Hl206无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2之比为（）

3、在温室中栽培作物，如遇持续的阴雨天气，为了保证作物的产量，对温度的控制应当

A.降低温室温度，保持昼夜温差B.提高温室温度，保持昼夜温差

C.提高温室温度，昼夜恒温D.降低温室温度，昼夜恒温

4.光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭市使光合作用减弱。这

是由于（）

A、水分产生的［H］数量不足B、叶绿体利月的光能合成的ATP不

足

C、空气中C02量相对增多，而起抑制作用D、暗反应中三碳化合物产生的量太

少

5.下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（）

A、增大02浓度B、增大C02浓度

C、增强光照D、调节室温

6、施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是

A.促进植物对水的吸收B.提高了温室内C02的浓度

C,提高了光照强度D.矿质元素含量高

《细胞呼吸和光合作用的原理及应用》学情分析

本节为复习课，学生通过新课的学习，对细胞呼吸和光合作用的过程有了一定的理解,

程度好的同学能熟练掌握，大部分同学细胞呼吸和光合作用认识已有了一定的认知结构，主

要体现在三个层面：

知识层面：学生在已初步掌握了细胞呼吸和光合作用的基础知识。

能力层面：学生已经初步掌握了运用基础知识的能力，初步具备了生物学科思想。

情感层面：学生对细胞呼吸和光合作用的学习有相当的兴趣和积极性。

不足：灵活应用基础知识进行图文解析、探究问题的能力以及合作交流等方面发展

不够均衡.

细胞呼吸和光合作用的原理及应用效果分析

教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心，会学是目的。因此

在教学中要不断指导学生学会学习。本节课主要是教给学生“动手画、

动眼看、动脑想、动口说、善提炼、勤钻研”的研讨式学习方法，这

样做增加了学生自主参与，合作交流的机会，教给了学生获取知识的

途径、思考问题的方法，使学生真正成了教学的主体；使学生产生一

种成功感，从而提高学生学习生物的兴趣；课堂教学富有时代特色,

能适应素质教育下培养“创新型”人才的需要。应该说，本节课达到

了一定的效果。

本节课体现了以学生发展为本，培养学生的观察、概括和探究能

力，遵循学生的认知规律，体现理论联系实际、循序渐进和因材施教

的教学原则，通过问题情境的创设，激发兴趣，使学生在问题解决的

探索过程中，由学会走向会学，由被动答题走向主动探究，使每个学

生学有所得。

通过这节课的学习，学生学会了以光合作用和细胞呼吸的基础知

识为载体，学会”文与图、表”、“图与表”间有关信息的阅读、提取

和转换，较好的解决了教学中的重点与难点。能较好的完成了教学任

务，收到理想的教学效果。探究性课题培养了学生的探究能力和问题

意识，激发了学生学习生物的兴趣。

《细胞呼吸和光合作用的原理及应用》教材分析

本节课是生物必修•第五章的第三节和第四节的重点内容，纵观历年的学业水平考试,

这部分内容（细胞呼吸和光合作用的原理及应用）是不变的主题，也是能力区分的一个很好

考点。在学生原有知识的基础上，这个专题以学考能力的考查为主要的出发点，围绕学业水

平考试的范围和要求，学生应有以下能力：（1）能用文字、图表以及数学方式等多种表达形

式准确地描述生物学方面的内容；（2）能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方

法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。

根据教材内容，本节课旨在提高同学对常用图形、图表表达的内容和含义的理解水平以

及观察、获取、分析筛选、处理信息的能力，真正把光合作用和呼吸作用的知识灵活运用。

细胞呼吸与光合作用的原理及应用评测练习

1.（2018•江西红色七校二模）光合作用是自然界最基础的物质代谢和能量代谢过程。下列

有关光合作用的叙述，正确的是（）

A.增施有机肥，可为植物提供无机盐、CO?与能量

B.光反应时红外光和紫外光可被叶绿体中的色素大量吸收

C.叶绿体是绿色植物中唯一能进行光合作用的细胞器

D.自养型生物只有通过光合作用才能合成有机物

2.（2018•郑州--模）卜图所不为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。

下列有关叙述中错误的是（）

A.曲线力一8点，叶绿体中C3浓度降低

B.点，叶绿体中Cs浓度升高

C.曲线力-8点，叶绿体中C5生成速率降低

D.〃点时•，限制光合作用速率的环境因素可能有co2浓度和温度等

3.（2018•长春市质检）下列有关光合作用和细胞呼吸中［H］的叙述，错误的是（）

A.二者产生的［H］不是同一种物质

B.二者产生的［H］还原的物质不同

C.二者产生［H］的过程均发生在膜上

D.二者产生［H］的反应均需要能的催化

4.（2018•海淀八模）将两棵生长状况相同的同种植物分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、

乙所示；在相同自然条件下，测得甲、乙装置一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲

线所示。下列说法正确的是（）

密闭

国

甲

A.一昼夜中，装置乙的植物积累的有机物多

B.后点时，气孔关闭导致光合作用停止

C.14点时，与装置乙相比，甲中植物叶绿体中C3生成量相对较高

D.43段和⑦段，曲线下降的原因相同

5.（2018•哈尔滨三中二模）农业上有一句关于锄地（中耕松土、除草）的谚语：“锄头下面有

肥”。以下关于该谚语的理解错误的是（）

A.锄地有利于植物根部对矿质元素的吸收

B.锄地的同时给作物进行施肥

C.锄地加速了有机物的分解

D.减少了杂草与作物的竞争

6.（2018•海南卷，4）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（）

A.光合作用中的光反应

B.光合作用中CO2的固定

C.葡萄糖分解产生丙酮酸

【）.以DNA为模板合成RNA

7.（2018•河南八市第二次测评）图示为生物细胞中的呼吸作用过程示意图。下列叙述错误

的是（）

C6Hi20fi-Q-M+[H]-^y*N+C02

A.①过程发生在细胞质基质中，V代表的物质可能是丙酮酸

B.若②过程发生在线粒体中，则水参与线粒体内膜上的反应

C.若②过程发生在小麦细胞中，则N代表的物质可能是酒精

D.在有氧和无氧条件下，［H］在酵母菌细胞②过程中均被利用

8.（2018•北京西城区调研）某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度（25°C）下培

养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的释放速率来测量光合速率，结果

加图2所示,以下说法错误的是（）

A.若用缺镁的培养液培养一段时间，光合作用的光反应减弱，暗反应也减弱

B.曲线中△时段，玻璃罩内CQ浓度最高点和最低点依次是△和R

C.力时补充C02,此时叶绿体内C3的含量将增多

D.若乙时玻璃罩内0?的量比时增加了128mg,则此阶段植株积累锚萄糖的量为120mg

9.（2018•江西临川一中九校联考）与下列生物的代谢活动相关的叙述，正确的是（）

A.蓝藻和绿藻的光合作用都要依赖于类囊体薄膜上的叶绿素和藻蓝素

B.硝化细菌和发菜都是自养生物，它们将CQ和出0制造成有机物所需能量来源不同

C.酵母菌和醋酸菌有氧呼吸的主要场所都是线粒体

D.酵母菌有氧呼吸时，生成物HG中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解

10.（2018•襄阳五中七校联考）将A株玉米置于含有18d的空气中，B株玉米置于含有仁也

的空气中，其他条件适宜，正常生长一段时间后，A、B两株玉米内最先存在放射性氧的化

合物依次为（）

A.二氧化碳和葡萄糖B.水和三碳化合物

C.水和葡萄糖D.丙酮酸和三碳化合物

11.（2018•石家庄模拟）黑藻是一种沉水单子叶植物。实验人员将黑藻放入装满培养液的密

闭容器中培养，培养装置如图lo先经黑暗培养一段时间，再给予充足光照。实验期间，每

隔一段时间取水样测量溶氧量，实验结果如图2。请分析回答下列问题：

（1）黑藻与颤藻在细胞结构上的主要区别是：黑藻具有O

⑵据图分析，光照开始的时间为,短时间内叶绿体中的ATP/ADP的值将

（填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）叁〜Z3时段，溶氧量增加减慢的原因是。右〜玄时段，黑藻叶

肉细胞产生ATP的场所是,此时段单位时间黑藻有氧呼吸产生的

C02（填“大于”“等于”或“小于”）光合作用固定的⑩。

12.（2018•湖北武汉市调研）如图所示，甲图表示出。两种植物光合速率随光照强度改变

的曲线，乙图表示将a植物放在不同C02浓度环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化

曲线，请分析回答下列问题：

-

q

j

E

)

是CO?浓度为1%

总0CO?浓度为0（的%

容

0■B光照强度

0A光照强度

甲图乙图

（1）8点光照强度下，a植物叶肉细胞的光合作用速率呼吸作用速率。

（2）甲图A点表示的生理含义是。乙图中D、£两点比较，限制D

点光合速率的主要因素是o

（3）在。点时，叶绿体中ADP的运输方向是—

（4）呼吸作用产生的C&与产生的颜色变化为由蓝色变绿色再变黄色。

13.（2018•福州市二测）植物固定与产生CO?速率相等时的光照强度，称作植物的光补偿

点；植物光合作用速率最大时所需要的最小光照强度，称为饱和光强，某学者利用实验测定

了不同叶温条件下草莓幼苗的光补偿点和饱和光强，如表所示。请回答：

叶温/℃光补偿点/(umol•m_2•s-')饱和光强/(Umol2•s-1)

1545.1632

2046.2778

2548.0809

3051.3771

3576.6695

（1）在草莓幼苗的光补偿点时，叶肉细胞吸收co,的速率（填“大于”“等于”或

“小于”）细胞呼吸释放C02的速率；与相同温度下的光补偿点相比较，饱和光强时叶绿体

内NADPH和NADP+含量的比值（填“增大”“不变”或“减G”）；限制幼苗光补偿

点与饱和光强的环境因素主要有。

（2）表中数据表明，草莓光合作用酶的最适温度在C左右，做出此判断的依据是

°

（3）在饱和光强条件下，给草筵幼苗提供含”的水，一段时间后，在幼苗周围的空气中含

”的物质有水、％2和呼口。上述过程中产生飞2的膜结构是,水中的力转移并形

成C+2的场所与路径为0

细胞呼吸与光合作用的原理及应用评测练习答案

题号12345678910

答案CCCABABBBB

11.答案（1）以核膜为界限的细胞核（2）力增大（3）二氧化碳不足细胞质基质、线粒

体、叶绿体等于

12.答案（1）大于（2）a植物的细胞呼吸速率光照强度（3）由叶绿体基质向类囊

体薄膜移动（4）溪麝香草酚蓝水溶液

13.答案（1）大于增大温度与C02浓度

（2）25与其他温度相比较，表中25°C时草莓幼苗的饱和光强相对最大，说明此时光合

作用酶的活性相对最高

（3）类囊体（膜）在线粒体基质中，