光合作用教案

光合作用光合作用 第三节 光合作用 一 素质教育目标 一 知识教学点 1 了解叶绿体中色素的种类及作用 光合作用的实质和意义 2 理解光合作用的概念 总反应式 3 掌握光合作用的过程及图解 二 能力训练点 1 通过多媒体投影 对光合作用过程图解的分步展示 运用化学知识理解物质和能量变化 理顺所学知识的逻辑顺序 启迪学生的形象思维 培养学生观察联想 归纳综合 灵活应用 知识的能力 2 通过读书和师生的讨论活动 培养学生自学和主动探索新知识的技能 技巧 三 德育渗透点 1 通过生物结构和生理功能相统一 物质代谢和能量代谢相联系等生物科学知识的学习和 理解 帮助学生树立辩证唯物主义的观点 2 通过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍 对学生进行热爱科学 献身科学的 思想教育 四 学科方法训练点 1 学会使用图和表的形象思维方法 用抽象的生物语言 按逻辑思维顺序表达其内涵 初步 掌握理解新知识的记忆方法 2 运用化学基础理解光反应和暗反应的过程 实质上就是氧化还原过程的知识迁移 二 教学重点 难点 疑点及解决办法 1 教学重点及解决办法 教学重点是光反应和暗反应的生理过程 解决办法 通过读书 思考 讨论 讲述 多媒体连环图解和课堂练习 反复强化来突出重点 2 教学难点及解决办法 1 光反应和暗反应的场所与条件 物质与能量转换的关系 2 光反应和暗反应的区别和联系 解决办法 1 指导学生读书 思考 理解光合作用连环图 学习写分步反应式时 必须有场和条件 物 质与能量的变化总是同时发生 才能表达其完整性和科学性 2 通过列表比较光反应和暗反应 启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系 3 教学疑点及解决办法 1 为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢 2 为什么暗反应的第二阶段叫 还原 解决办法 1 根据光合作用的生理意义 植物通过光合作用将无机物变成有机物 将光能转变为有机 物内的化学能 而且还将这些物质和能量供给其他生物 没有光合作用 生物体内的物质代谢 和能量代谢都无法进行 2 在暗反应中 C3 化合物转变成 C6H12O6 C3 是一个得到氢的过程 所以 第二阶段叫 还原 三 课时安排 2 课时 四 教学方法 启发式讨论为主 兼用比较分析小结式讲述法 五 教具准备 1 多媒体课件 1 叶绿体亚显微结构图 2 叶绿体中色素分子图解 3 光反应和暗反应过程分步显示连环图 4 学生复习 思考 练习题及相关图表 2 多媒体教学相关器材等 六 学生活动设计 1 学生讨论回忆叶绿体在光下制造氧气和淀粉等光合作用的相关知识 2 视图复习叶绿体的亚显微结构 化学成分和功能 3 采取读书思考 讨论小结 练习校正等多种形式的学习活动 七 教学步骤 一 明确目标 1 了解叶绿体中色素的种类 颜色和作用 2 理解光合作用的概念和图解 3 掌握光合作用的生理过程 二 重点 难点的学习与目标完成过程 引言 同学们在初中已学过光合作用 你们还记得光合作用的概念吗 我们曾做过哪些与光 合作用相关的实验 学生议论后 齐声朗读 P 61 光合作用概念一段 一 光合作用的概念 教师点评强化 光合作用是绿色植物通过叶绿体 利用光能 把二氧化碳和水合成储存能量 的有机物 并且释放氧的过程 其中的有机物通常是葡萄糖 进而可以合成蔗糖或淀粉 即单 糖可以合成二糖或多糖 等 二 叶绿体中色素的种类 颜色和作用 绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行 请大家注视屏幕 回忆叶绿体的亚显微结构 用鼠 标依次点击叶绿体的各个结构 让同学回忆叶绿体是由外膜 内膜 基质和基粒几部分组成 同 时启发学生进一步联想 叶绿体中 色素分子 和 多种酶 分布的位置 再点击鼠标 画面上依 次显示基粒及片层结构和基质的闪动 反映色素分子和酶的分布位置 这些色素分子和酶与 叶绿体的光合作用有密切的关系 通过叶绿体中色素提取和分离实验可知 叶绿体中的色素 有两类四种 荧屏显示 提 问 既然叶绿体中有四种色素 为什么生物的叶片大都呈绿色 学生讨论后小结 略 让白色的自然光通过叶绿体色素的酒精提取液 将透过的光用三棱镜散射 发现光栅上红 光和蓝紫光处呈暗带 请同学们想一想 这是为什么 叶绿体中的色素能吸收太阳光 其中类胡萝卜素吸收蓝紫光 叶绿素吸收蓝紫光和红光 叶绿素分子比类胡萝卜素分子多吸收红光 它的吸光能力要强些 同时它还能利用光能使水 分解 光合作用包括一系列的物质转化和能量转化 它是怎样产生氧气 制造有机物的呢 下面 让我们共同来讨论光合作用的生理过程 三 光合作用的过程 请同学读书 P 62 P 63 思考并总结第一阶段的相关知识 请学生回答 屏幕显示 光合作用过程表解 表中各项答案空缺 待学生讨论回答后 教师对学生回答点 拨 指正 屏幕再分步显示答案 请按表格的要求比较光反应和暗反应的区别和联系 1 光反应 1 部位 叶绿体片层结构薄膜上 2 条件 需光 H2O 色素分子和酶 3 物质变化 水的光解 2H2O 4 H O2 4 能量转换 光能 ATP 中的活泼的化学能 教师小结性重述 并联系表中的知识 边讲边板画光反应连环图 教材 P 64 图 21 2 暗反应 学生再次读课文 P 65 依次回答以下四个知识点 屏幕显示方法同光反应 1 部位 叶绿体基质中 2 条件 需多种酶和 CO2 4 能量转换 ATP 中的活泼的化学能 有机物中的稳定的化学能 教师小结性重述 仍密切联系表中有关暗反应的知识 边讲边板画暗反应连环图 强调暗反 应的条件需多种酶催化 在有光或无光条件下都可以进行 同时简要说明 C3 得到氢叫还原 此过程又叫卡尔文循环 是卡尔文用十年时间研究发现的 任何科学发现都是科学家经过 不懈努力的结果 所以同学们对待学习要有不断努力 持之以恒的拼搏精神 学生总结光反应和暗反应的联系 教师引导 主要把握 光反应为暗反应提供了还原剂 H 能量 ATP 暗反应是光反应的继续 最终完成了把无机物化合成有机物 把光能储存在有机物 的过程 此时 表内内容填写完成 三 布置作业 1 在正常条件下进行光合作用的植物 当突然改变某条件后 发现叶肉细胞内三碳化合物 的含量突然上升 则改变的条件是 A 停止光照 B 停止光照并降低 CO2 的浓度 C 升高 CO2 的浓度 D 降低 CO2 的浓度 2 暗反应是否必须在夜间黑暗条件下进行 参考答案 1 A 2 不是 暗反应和光反应几乎是同时发生 暗反应中的 暗 的含义是不利用 光 在有光条件下能够正常进行 四 板书设计 一 光合作用的概念 二 叶绿体中色素的种类 颜色及作用 三 光合作用的生理过程 P 64 图 21 七 教学步骤 一 明确目标 屏幕显示本堂课应达到的教学目标 1 了解光合作用的实质和意义 2 理解光合作用的总反应式 3 理解光反应和暗反应的区别和联系 二重点 难点的学习与目标完成过程 引言 上节课我们知道光的概念和过程 请同学们看屏幕回忆 示光合作用连环图 根据光 合作用图解上的番号 请回答 1 1 填写下列物质的名称 A B C D E F G H 2 上图中 B 存在于 的 薄膜上 B 利用 A 将水分解 为暗反应提供 C C 是 剂 参与暗反应 B 还将 A 转变为 并存储在 3 在 H 的参与下 暗反应才能正常进行 首先 D 与 F 结合形成 E 这个过程叫做 E 接 受光反应提供的能量 被 还原 形成 G 和 光反应提供的能量存储在 中 参考答案 1 A 光能 B 叶绿体中色素 C H D CO2 E 2C3 F C5 G C6H12O6 H 多种 酶 2 叶绿体 基粒片层结构 还原 化学能 ATP 3 CO2 的固定 H H2O C6H12O6 2 光合作用的总反应式应怎样表达 学生思考后回答 教师指向反应式 让学生再次口述光合作用的概念 理解总反应式与概念的关系 由此可知 6CO2 12H2O 是光合作用的原料 C6H12O6 6O2 6H2O 是光合作用的产物 光能和 叶绿体是光合作用的条件和场所 3 C6H12O6 中的 C H O 分别来自哪些反应物 学生回答 H2O CO2 4 由于新陈代谢的实质是物质代谢和能量代谢 那么 光合作用的实质应该是什么 答 略 5 通过以上学习的内容 我们应该怎样去认识光合作用的意义呢 请学生阅读教材 P 64 P 65 讨论并小结 1 光合作用是自然界中有机物的来源 为人和动物提供了食物 2 光合作 用使大气中 O2 和 CO2 的含量基本保持动态平衡 是地球上有氧呼吸型生物 O2 的来源 3 光合作用把光能转变成化学能 阳光是生物能量的最终来源 三 总结 扩展 1 C6H12O6 是有机物糖类中的单糖 自然界中的 C6H12O6 是由 CO2 和 H2O 通过光 合作用合成的 在合成过程中 将太阳光能转变为化学能 稳定储存在分子结构复杂的 C6H12O6 化学键中 是储存能量的合成代谢 2 从暗反应图中可知 此反应是在循环式的进行着 它不断地固定 CO2 在还原碳产生 C6H12O6 的同进还产生 C5 C5 将固定新的 CO2 这个循环周而复始 使暗反应得以持续进 行 3 ATP 与 ADP 也是周而复始地循环着 二者的循环结果不断地将光能转变为有机物 C6H12O6 中稳定的化学能 4 光反应在基粒及片层结构薄膜上进行 暗反应在基质中进行 故绿色植物光合作用过程 在叶绿体中进行 所以光合作用总反应式的条件应该是叶绿体而不是叶绿素 同学们常常在 书写总反应式时 把叶绿体错写为叶绿素 犯了概念上的错误 5 从光合作用发生的生化反应可以看出 光合作用是一个氧化还原过程 在绿色植物体内 以 叶绿素吸收光能作为反应的推动力 在生物酶的参与下 将水光解为 O2 和 H 并用 H 去还 原 CO2 最终生成富含能量的有机物 这一系列反应 绿色植物是在常温常压下完成的 在其 它情况下是无法实现的 但就其化学本质 光合作用过程是一系列化学反应过程 所以 化学 知识是学习生物的基础 生物科学与各学科的结合带来美好的前景 是当今生物学发展的大 方向 我们所学的各学科知识都是相互渗透 相互联系的 我们只有不偏科 才能全面发展 6 为什么光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢 光合作用把无机物制造成有机物 为动物和人提供了食物和栖所 为有氧呼吸型的生物提 供了氧气 保证了自然界中二氧化碳和氧气含量的动态平衡 保证了生物界和无机环境之间 的物质循环 光合作用把光能转变成存储于有机物中的化学能 是生物界所需能量的最终来 源 也是生态系统能量流动的前提 为生物的生存提供了能量 我们珍爱大自然 关键在于保护绿色环境 其实质是发挥自然界光合作用的最大潜能 为人 类的生存和发展提供最根本的条件 四 布置作业 教材 P 56 练习题 五 板书设计 三 光合作用的生理过程 见教材 P 64 图 22 四 光合作用的总反应式 五 光合作用的实质 六 光合作用的意义 八 参考资料 1 光合作用产生氧气的量大约每年 1000 多亿吨 大气中的氧气总量约 200 多万亿吨 平 均每隔 2000 年要经过植物光合作用循环更新一次 2 枫叶 秋海棠等植物是红色叶片 因其细胞液中含有许多红色的花青素 所以叶子是红 的 但是叶肉细胞里的叶绿体含有叶绿素 它们和其他植物一样 也能进行光合作用 秋天叶 片变红 是因为叶绿素受低的温度刺激很快被分解 细胞里产生了大量的红色花青素的结果 叶片变黄 主要是因为叶绿体中叶黄素的含量相对增多的缘故 3 海里生长的植物也含有叶绿素 但含量不多 一般浅海植物的叶绿素含量较多 深海植 物的叶绿素含量较少 藻类植物还含有藻胆素 所以 藻类植物具有许多不同的颜色 4 植物的嫩芽和新叶含叶绿素较少 一般呈浅绿色 老叶含叶绿素较多 颜色较深 教学目标 一 知识方面 1 使学生了解光合作用的发现过程 2 使学生了解叶绿体中色素的种类 颜色及其吸收的光谱 初步学习光合色素 的提取方法及其在滤纸上的分布 3 掌握光合作用的概念 实质 总反应式 光反应 暗反应的具体过程 光反 应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义 4 应用所学的光合作用的知识 了解植物栽培与合理利用光能的关系 二 能力方面 1 通过叶绿体色素的提取与分离实验 初步训练学生的实验室操作技能及相关 仪器 药品的使用能力 2 通过探讨光合作用的氧来源 初步训练学生的实验设计能力 3 通过分析 讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程 培养学生良好的思维 品质 三 情感 态度 价值观方面 1 通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解 增强学生保护生态环境的意识 2 通过学生讨论 如何利用光合作用的原理提高作物产量 这一问题 加强对 科学 技术 社会 STS 的关注 很多植物的叶片到秋天会变红 很多植物的花在一天的不同时间中也会呈现 不同的颜色 学生知道这是什么的原因吗 本题涉及了植物细胞中色素及其比例变化的问题 一般来说 正常叶片的叶绿 体中有两大类光合色素 其中叶绿素和类胡萝卜的分子比例为三比一 叶绿素 a 和叶绿素 b 也约三比一 叶黄素和胡萝卜的比为二比一 由于绿色的叶绿素 比黄色的类胡萝卜素多 占优势 所以正常叶子总是呈现绿色 秋天 条件不 正常或叶衰老时 由于叶绿素较易被破坏或先降解 数量减少 而类胡萝卜素 比较稳定 所以叶片呈现黄色 至于红叶 不是叶片中叶绿体的色素造成的 而是由细胞液泡中的花色素引起 的 因秋天温度降低 植物体内积累较多糖分以适应寒冷 体内的可溶性糖多 了 就形成较多的花色素储存于液泡中 而花色素类似于酸碱指示剂 从碱性 到酸性会呈现从蓝色到红色颜色渐变 具体而言是 pH 7 8 时呈淡紫色 pH11 则呈蓝色 由于秋天时液泡中花色素增多 且细胞液 pH 值 又偏酸性 因此叶子就变红了 不仅如此 花色素的颜色也会随环境中存在的不同的金属离子而改变 所以同 一种花色素在不同的花中 或是同一种花由于种植的土壤不同 都能显出不同 的颜色 学生可以回家做一个小实验 找一朵开红花的牵牛花 用手把花瓣使劲揉一揉 使花瓣细胞的液泡破裂 然后把这朵花放到洗衣粉水中 碱性环境 花瓣的 颜色会由红色变为蓝色 这样学生就可以理解其中的原因了 第二课时 1 引言 教学时可从光合作用的总反应式入手 或从与初中阶段的光合作用总反应式的 比较入手 可采用老师讲授 或学生讨论 或学生根据总反应式提出光合作用 氧来源假设 即水中的氧是来源于水还是二氧化碳 还是共同来源于二者 条 件好的班还可让学生想办法证明这些假设 以训练学生的实验设计能力 在搞清楚光合作用中的全部氧气来自于水中的氧后 让学生回忆初中生物学课 本中的光合总反应式 并让学生对该反应式配平 要求尤其要求反应式左右氧 原子的配平 通过这个工作 可使学生深切认识到 光合作用的反应物与产物 中都需要水这一重要生物学事实 2 光合作用的具体过程 可以教师讲解为主 可用板图 挂图 或多媒体课件的形式尽量把微观的物质 变化形象化 在讲清楚光合作用光反应与暗反应的过程后 应把重点放在光反应与暗反应的 区别和联系上 可利用表解的形式让学生分析讨论 光反应暗反应 反应性质光化学反应酶促反应 与光的关系必须在光下进行与光无直接关系 在光下和暗处都能进行 与温度的关系与温度无直接关系与温度关系密切 场所叶绿体基粒片层结构的薄膜上叶绿体的基质中 必