陕西省石泉县高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4.2 光合作用的过程教案 新人教版必修1.doc

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第四章第二节 光合作用的过程 课标依据 模块选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。它还反映了细胞生物学研究的新进展及相关的实际应用。通过本模块的学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生物体部分和整体的统一等，有助于辩证唯物主义自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展等内容，有助于学生对科学过程和本质的理解。 教师在教学中要组织好各种观察、实验等探究性学习活动，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。结合生物个体水平的知识、化学和物理学知识以及学生的生活经验，突破学习难点。鼓励学生搜集有关细胞研究和应用方面的信息，进行交流，以丰富相关知识，加深对科学、技术、社会相互关系的认识。 教材分析 本节课介绍了光合作用的过程，是必修一的重点和难点，也是整个高中生物的难点，其内容会和后面的呼吸作用的结合起来考察学生。 学情分析 本节课逻辑关系较为复杂，对于学生来说，光反应和暗反应之间的联系较难理解，并且本节课还有光合作用发现史当中一些难以理解的实验，对学生来说难度较大。 三维目标 知识与能力 a.概述光合作用的概念及研究历史。 b.说明光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 过程与方法 通过光合作用探究史，学会控制变量、设立对照和重复实验。 情感态度与价值观 认同科学是在不断观察、实验、继承、争论中不断向前发展的。 教学重难点 教学重点 a.光合作用的概念及研究历史。 b.光反应、暗反应过程及相互关系。 教学难点 光反应、暗反应过程。 教法 与 学法 1.通过一些问题讨论让同学们能够各抒己见，然后每组代表交流问题讨论，老师通过PPT展示环节展示一些疾病的病症，讲述同学们感兴趣的一些去问，要结合实际和热点问题。 2.合理运用教学策略，组织学生开展活动。 3.根据图的特点合理展示图片，图文结合，帮助学生理解相关知识 教学资源 教 学 活 动 设 计 师生活动 设计意图 批注 新课导入 温故知新：光合作用是指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能量的有机物，并且释放氧气的过程。 人们得出这一认识经历了漫长的探索历程；对光合作用更深层次的探索，目前仍在进行。导入课题和学习目标。 讲授新课 一、光合作用的探究历程 1.历程 逐个展示几个主要的探索历程资料，引导学生分析，关注对照实验的变量控制和对照组设置，并总结相关阶段的研究成果或观点。着重讲解同位素追踪氧元素走向和碳元素走向的实验，列表呈现相关内容，学生讨论回答问题。 1.历程 时间 发现者 实验 对照 结论 1771年 普利斯特利（英国） 小鼠与绿色植物放在玻璃罩内不易窒息而死 点燃的蜡烛与绿色植物放在玻璃罩内不易熄灭 植物可以更新空气 1864年 萨克斯（德国） 绿色叶片→（暗处）消耗营养→ （曝光）酒精去除色素后，用碘液处理→呈深紫蓝色 绿色叶片→（暗处）消耗营养→ （遮光）酒精去除色素后，用碘液处理→无颜色变化 绿色植物叶片在光合作用中产生了淀粉且光合作用需要光照 1939年 鲁宾和卡门（美国） 向绿色植物提供H218O、CO2，释放的氧是18O2 向绿色植物提供H2O、C18O2，释放的氧是O2 光合作用释放的O2全部来自于H2O 1880年 恩格尔曼（美国） 把载有水绵和好氧细菌临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵 把实验组的临时装片完全暴露在光下 O2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。 20世纪40年代 卡尔文（美国） 用14CO2供给小球藻进行光合作用，通过控制供给14CO2的时间和对中间产物的分析 —— 探明了CO2转化成 葡萄糖的途径 2.光合作用的探究历程中的几个重要实验分析 （1）普利斯特利的实验 实验过程及现象： 密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡烛（不易熄灭）[或小鼠（不易窒息死亡）]。 实验分析 ①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。 ②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。 ③限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。 （2）萨克斯的实验 实验过程及现象 黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理变蓝，另一半遮光用碘蒸气处理不变蓝。 实验分析 ①设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化（有无淀粉生成）。 ②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。 ③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。 （3）鲁宾和卡门的实验 实验过程及结论 H218O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2。光合作用释放的O2全部来自水。 实验分析 设置了对照实验，自变量是标记物质（H218O和C18O2），因变量是O2的放射性。 （4）恩格尔曼的实验 选择水绵作为实验材料的原因是：水绵有带状叶绿体，螺旋分布在细胞中，便于观察和分析。 将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中光线和O2的影响。 设置细光线和好氧菌的好处：能够准确判断出水绵细胞中产生氧气的部位。 二、光合作用的过程 1.光反应和暗反应 （1）展示光合作用过程动画，讲解光反应和暗反应物质变和能量转换以及二者之间的联系。 光反应 暗反应 条 件 必须在光下 有光、无光都可以 场 所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 物质 转化 ①水光解 2H2O4[H]＋O2↑ ②ATP的合成 ADP＋PiATP ③CO2的固定CO2＋C52C3 ④C3的还原 2C3(CH2O)＋C5＋H2O 能量 转化 光能―→电能―→活跃化学能，并储存在ATP中 ATP中活跃的化学能―→(CH2O)中稳定的化学能 关 系 ①光反应为暗反应提供[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi； ②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成 2.光合作用反应式 引导学生通过分析光反应和暗反应过程物质变化，从元素角度理解反应物二氧化碳和水与生成物糖类、水和氧气之间的关系。 导入课题和学习目标 概述光合作用研究历史。 通过光合作用探究史，学会控制变量、设立对照和重复实验。 认同科学是在不断观察、实验、继承、争论中不断向前发展的。 说明光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 当堂检测 有效练习 （2013海南卷） 某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是（ ） （2016天津卷.2）在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ ） A.红光，ATP下降 B.红光，未被还原的C3 上升 B.绿光，[H]下降 D.绿光，C5 上升 作业布置 练习册光合作用预习点 板书设计 共同回顾归纳本节主干知识： 教学反思 本节课我认为自己的PPT设计较为精彩，将课本上不太准确的光合作用的发现史都列举出来了，并且详细的讲解了实验设计思路，但是由于停电的原因没有完整的展示出来。后期我又讲解了光合作用光反应和暗反应的主要步骤，学生对于两个反应的联系不是很理解，由于时间关系，我又要写很多的板书，所以在这方面没有很多的关注，应该在我讲解完之后，多留一点时间给学生进行理解叙述，以便了解学生的掌握程度。 备注