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 影响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 本节课介绍了影响光合作用的因素，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，并且还要实际一些呼吸作用的图表，对学生来说意义较为重大 三维目标 知识与能力 说出光合作用原理的应用。 过程与方法 尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 情感态度与价值观 通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生命科学的价值，从而 乐于学习生命科学。 教学重难点 教学重点 光合作用原理的应用。 教学难点 探究影响光合作用强度的环境因素。 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：展示光合作用过程图解，让学生思考影响光合作用强度的因素有哪些？ 展示课题和学习目标。、 讲授新课 一、光合作用强度 讲述：农业生产许多增加农作物产量的措施，都是为了提高光合作用强度。 引导学生回忆光合作用过程，分别讲解光合作用强度的概念、表示方法和计算公式。 1.概念：通常用光合速率表示，指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的量。 2.表示方法： 单位时间内光合作用产生有机物的量； 单位时间内光合作用产生有机物的量； 单位时间内光合作用放出O2的量。 3.计算：真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 二、影响光合作用强度的因素 讲述：影响光合作用强度的因素有外因和内因，内因由自身遗传物质决定，外因主要为光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等。农业生产主要通过调控光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等来增加光合作用强度，从而提高产量。 1.实验：探究环境因素对光合作用强度的影响 讲解参考案例——探究环境因素对光合作用强度的影响，引导学生分析实验原理、进行变量分析、理清步骤，根据结果分析得到结论。参照案例思路，通过小组讨论，确定实施实验方案，力求探索出提高农作物光合作用强度有效和实用措施。 （1）实验原理 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。 （2）控制变量 自变量的设置：强、中、弱三种光照。 因变量的检测：同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 无关变量的控制：使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用。 （3）实验步骤 ①选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片，用直径约1cm的打孔器打小圆片30片（注意避开大的叶脉）。 ②堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。重复几次。 ③将内部气体逸出的叶片，放入烧杯中，放在暗处备用。这些叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。 ④取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水。 ⑤分别放入10片叶片，然后进行不同强度的光照。观察浮起叶片的数量。 （4）实验结果 烧杯 光照 距离 光照强度 叶片浮起数量 1 40W 5 CM 强 多 2 40W 30 CM 中 中 3 40W 50 CM 弱 少 （4）实验结论 在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。 三、光合作用的影响因素及应用 1.内因 结合曲线，引导学生分析影响光合作用的内因和应用。 （1）植物的不同生长发育阶段 应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。 （2）同一叶片的不同生长发育时期 曲线分析： OA段：幼叶，叶面积不断增大，叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加； AB段：壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率基本稳定； BC段：老叶，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。 2.外因 逐项展示光照强度、CO2浓度、温度、水和矿质元素以及多因素影响光合作用强度的曲线，引导学生解读曲线，着重理解光强对光合作用强度影响的曲线。 （1）光照强度 曲线分析 A点 光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度 AB段 光照强度加强，光合速率逐渐增强，但细胞呼吸强度大于光合作用强度 B点 光补偿点，即光合作用强度＝细胞呼吸强度，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用 BC段 随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，光合作用强度大于细胞呼吸强度 C点 光饱和点，继续增加光照强度，光合作用强度不再增加 应用：间作套种、合理密植 （2）CO2浓度 曲线分析 A点 光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点 A′点 进行光合作用所需CO2的最低浓度 B和B′点 CO2饱和点，即继续增加CO2的浓度，光合速率不再增加 AB段和A′B′段 在一定范围内，光合速率随CO2浓度增加而增大 应用：“正其行，通其风” 等。 （3）温度 曲线分析 光合作用最适温度一般低于呼吸作用最适温度，故温度过高对提高产量不利。 应用：适当提高昼夜温差 (4)H2O及矿质元素 影响原因 水是光合作用的原料，同时当H2O散失过多时，气孔关闭，CO2供应不足，从而影响光合作用速度。 矿质元素也与光合作用有密切关系，如Mg是合成叶绿素的必要成分；N是合成酶必需的，而光合作用过程中需要多种酶参加；P是合成ATP必需的。 应用：合理施肥和灌溉 （5）多因素综合影响 曲线分析 P点之前 ：限制因素为横坐标所表示的因子 P点到Q之间 ：横坐标因子和其他因子共同影响 Q点之后 ：限制因素为图示外的其他因子 导入课题和学习目标 解释光合作用的强度的含义 培养学生科学的实验思维。 当堂检测 有效练习 【练一练】 甲图对应 ；乙图对应 ； 丙图对应 ；丁图对应 。 A点 ；A→B点；B点 ；光照强度大于B点 【练一练】解释光合作用的日变化 如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答： （1）为什么7－10时光合作用强度不断增强？ 光照不断增强 （2）为什么12点左右的光合作用强度明显减弱？ 温度和光强很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，CO2供应减少 （3）为什么14－17时的光合作用强度不断下降？ 光强不断下降 【典型例题】 （2016四川卷.5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是 A.与11：00时相比，13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高 B.14:00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少 C.17:00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率 D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度 【答案】D 作业布置 课时作业11 板书设计 共同回顾归纳本节主干知识：光合作用原理的应用 光合速率(光合强度)：单位时间单位叶面积的光合作用量 （如释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉） 教学反思 本节课涉及到后面的呼吸作用的内容，学生在图表题的掌握上还是不太理想，我觉得的课程进度有点问题，如果将本节课的内容放在呼吸作用后面来讲，我认为这个进度是很好的，可以与影响呼吸作用的因素结合起来将，有利于学生的掌握，也能够对知识有综合性的概括和联系，对学生来说好理解，课堂环境也不会这么沉闷。 备注