高中生物必修1教学设计15542 光合作用的过程及原理的应用 教案Word文档格式.docx

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上课之前已经安排学生预习，查阅相关资料，学生已经对光合作用有了理解，可以将自己准备的知识在课堂上与老师和同学交流。

教学方法与手段

本节课的教学采用教师主导，学生自主、合作和交流讨论相结合的方法，并配以多媒体辅助教学。

教学过程

教学流程

教师行为（讲授、提问、演示等）

学生行为（参与的活动、预想的回答）

备注（媒体展示及活动目的）

导入

我们已经知道了叶绿体是进行光合作用的主要场所。

那么，什么是光合作用呢？

光合作用是怎样被发现的呢？

17世纪以前人们认为，植物生长在土壤中，一定是从土壤中获得生长需要的各种物质。

一株大树那粗大的树干、茂密的枝叶、丰硕的果实，都是由植物从土壤中吸收的物质变化来的。

果真是这样吗？

怎样证明这个观点是否正确呢？

思考及讨论后可能的回答是：

1.用化学方法测试植物体内的物质与土壤中物质是否一致。

2.称量植物增重量与土壤减轻量是否一致。

.

问题展示：

植物生长的物质是否全部来自土壤？

如何证实？

本过程引发学生讨论，激活思维，导入新课。

光合作用探究历程

1.介绍：

1648年，比利时的范·

海尔蒙特（vanHelmont）做了一个实验：

盆栽一株柳树，五年后，柳树增重近80kg，而土壤只减少了不到100g。

提问：

那么，那么将近80kg的物质从何而来？

介绍：

在当时科学家不知道空气可以为植物生长提供原料，但知道植物生长要浇水，所以范·

海尔蒙特的结论是：

植物增重主要来自水分。

2.介绍：

1771年，英国科学家普里斯特利（J.Priestley）发现密闭的玻璃钟罩下燃烧的蜡烛会熄灭，生活的小鼠死亡；

而将植物同时放进钟罩，则蜡烛不熄灭，小鼠正常生活。

蜡烛熄灭和小鼠死亡的原因是什么？

植物为什么能改变这种情况？

解释：

当时这位科学家并不知道植物的光合作用，只是发现植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。

由于他没有发现光在植物更新空气中的作用，所以有人重复该实验时，得到了相反的结论。

3.介绍：

1779年，荷兰科学家英格豪斯（J.Ingen-housz）做了多次实验发现：

普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新空气。

为什么普利斯特利实验只有在光下成功？

在黑暗下应有什么结果？

植物为什么只有绿叶才能更新空气？

4.介绍：

1845年，德国科学家梅耶（R.Mayer）根据能量转化与守恒定律指出，植物在进行光合作用时，把光能转化为化学能储存起来。

5.介绍：

1864年，德国科学家萨克斯（J.vonSachs）做了实验：

把绿叶先“饥饿”处理几小时，再让叶片一半曝光，另一半遮光，一段时间后用碘蒸气处理，发现曝光半边蓝色，另一半无颜色变化。

叶子为什么要进行“饥饿”处理？

叶片在光下产生了什么？

暗处呢？

结论：

淀粉是光合作用的产物。

6.介绍：

知道光合作用原料有水和二氧化碳后，人们一直以为植物产生的氧气来自二氧化碳。

1939年美国科学家鲁宾（S.Reben）和卡门（M.Kamen）利用同位素标记法进行研究，用18O分别标记H2O和CO2,使之成为H218O和C18O2。

然后向第一组植物提供H2O和C18O2；

向第二组植物提供H218O和CO2；

其他条件相同。

结果，第一组释放O2；

第二组释放18O2。

植物产生的O2和哪种原料一致？

证明什么？

光合作用释放的氧全部来自水。

7.介绍：

1948年，美国卡尔文（M.Calvin）用14C标记法最终探明CO2在光合作用中转化为有机物中的碳元素的途径，这一途径称为卡尔文循环。

回答：

使植物增重的物质主要是光合作用产生的有机物，光合作用的与昂聊主要是空气中的二氧化碳和水分。

蜡烛燃烧和小鼠呼吸会消耗钟罩内的氧气，导致钟罩内缺氧，所以使蜡烛熄灭，小鼠窒息死亡。

放入植物后，植物光合作用释放氧气能够支持燃烧和呼吸，所以蜡烛不熄灭，小鼠正常生活。

思考，讨论，然后回答问题。

光照是植物光合作用的必要条件，只有在光下植物才进行光合作用释放氧气。

在暗处，植物不进行光合作用并且会因为呼吸作用消耗氧气，所以在暗处时，钟罩中放入植物反而会加速蜡烛熄灭和小鼠死亡。

植物只有绿叶才能更新空气，因为绿叶中的叶绿体是植物光合作用的场所。

思考，讨论。

“饥饿”处理是为了消耗调叶片中营养物质，防止干扰。

叶片在光下产生淀粉，在暗处没有。

O2始终和H2O元素组成一致，说明O2来自H2O。

展示：

实验过程图片及问题。

展示实验过程图片及问题。

展示实验图片。

展示萨克斯实验过程图片和问题。

展示同位素标记法培养小球藻实验过程及装置示意图。

光合作用过程

我们已经重温了光合作用的探究历程，大致了解了光合作用，那么什么是光合作用？

光合作用究竟是怎样进行的？

是不是全过程都离不开光照？

引导学生边读书边思考，共同探讨光合作用具体过程。

植物光合作用中光是作为什么因素被利用的？

光合作用中利用光的过程怎样？

总结光合作用光反应阶段变化过程。

光反应的场所是哪里？

（引导学生逐步将答案具体化。

）

在光反应阶段发生了哪些物质变化？

在光反应阶段能量变化是怎样的？

光合作用的暗反应阶段又进行了哪些反应？

暗反应进行的部位？

总结暗反应阶段进程，强调值得注意的关键点。

暗反应阶段发生哪些物质变化？

暗反应阶段的能量变化怎样？

暗反应阶段需要光照作为条件吗？

简单介绍化能合成作用。

根据课前预习和对所知内容的总结，更光合作用下定义：

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，并且释放出氧气的过程。

光合作用是在叶绿体中进行的,可以分为两个阶段：

第一阶段是直接需要光的,称为光反应。

第二阶段不需要光的直接参与是二氧化碳转变为糖的过程，这一过程称为暗反应。

并初步总结光合作用公式。

课前认真阅读教材及相关资料，发表意见：

植物吸收光能，将其转化为化学能储存于有机物中。

在光反应阶段，由叶绿体中色素吸收光能，其中一部分将水分解为氧气和还原态[H]，另一部分用于将ADP和Pi合成ATP，供暗反应利用。

部分光能分解水的过程称为“水的光解”。

储存在ATP中的能量是活跃的化学能。

ATP和[H]将在暗反应阶段被利用。

听讲，总结记录。

叶绿体。

叶绿体囊状结构膜上，因为色素存在这个部位。

水分子被分解为O2和[H]；

ADP和Pi合成ATP。

在此阶段，光能转化为活跃的化学能。

叶片吸收的CO2与一种五碳化合物结合，形成两个三碳化合物分子，然后在酶的作用下接受ATP释放的能量被[H]还原。

还原产物最终转变为糖类。

CO2与五碳化合物结合过程称为“CO2固定”；

另外有一部分被还原的三碳化合物将转变为五碳化合物，重新固定CO2，如此循环，所以这个过程叫做“卡尔文循环”。

叶绿体基质中。

总结记录知识点。

CO2被固定为C3,再被还原为糖类，并重新生成C5。

ATP被利用，水解为ADP和Pi。

[H]被利用，生成糖类等有机物。

活跃的化学能转变为储存在有机物中的稳定的化学能。

暗反应在有光和无光条件下均可以进行。

但是，无光时由于光反应受阻，ATP和[H]供应不足而不能持续进行。

展示问题和学生经讨论后的结论，以及光合作用基本公式。

给学生提供一个课上交流讨论的平台，让学生展示自己可前的准备成果，通过各自对光合作用过程的理解回答问题，相互修正和补充，逐步加深对光合作用过程的的认识。

在此讨论交流环节，要注意及时给与学生肯定和表扬，激发学生讨论热情，也为日后安排此类课程任务打下基础，使他们在课前准备更充分。

播放关灯片，展示光反应动态过程示意图。

播放幻灯片展示暗反动态应过程示意图。

课堂

练习

列表比较光合作用的光反应和暗反应。

完成表格：

项目

光反应

暗反应

部位

叶绿体基粒囊状膜上

叶绿体基质中

条件

光、色素、酶、水

多种酶、CO2

物质变化

①水的光解

②ATP的合成

①CO2的固定

②C3的还原

能量转换

光能→

ATP中活跃的化学能

ATP中活跃的化学能→

有机物中稳定的化学能

联系

光反应为暗反应提供了[H]和ATP；

暗反应为光反应提供ADP和Pi。

播放幻灯片上的表格，加深学生对光合作用的理解和记忆。

小结

介绍叶绿体中的色素。

应用此知识解释生活中的现象。

（如秋天叶子为什么会变黄？

总结光合作用过程，点明与光合作用相关的知识点。

板书设计

一、光合作用探究历程

二、光合作用过程

反应式：

教学反思

通过本节课的学习，学生理解了光合作用的过程，在学生的探究性学习方式下，一一突破重、难点，顺利完成本节课的教学目标；

在学习活动中，学生的思维开阔，分析问题、总结问题的能力得到提高；

多媒体的使用，生活、生产的联系，激发了学生的学习兴趣，课堂气氛非常活跃。

由于本节内容高考要求比较高，课后练习也比较难，学生普遍对光合作用的计算题和图表题掌握的不是太好。