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.docx

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）。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。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。取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水。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 140W5 CM强多 240W30 CM中中 340W50 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AB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 ；AB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710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1417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