初中生物九年级中考一轮复习：光合作用与呼吸作用专题突破导学案

初中生物九年级中考一轮复习：光合作用与呼吸作用专题突破导学案

一、专题背景与复习目标定位

本节复习专题“绿色植物的光合作用和呼吸作用”是初中生物学的核心内容，贯穿植物生理、物质与能量转换、生物与环境的相互关系等主线，是构建学生生命观念、培养理性思维的重要载体。在中考命题中，本专题既是【高频考点】的集中区，也是考查学生综合能力【难点】的突破点。复习课的目标并非简单重复新课内容，而是在学生已有认知基础上，通过整合、深化与应用，帮助学生构建系统化、结构化的知识网络，实现从“记忆”到“理解”再到“应用”与“评价”的跨越。

基于课程改革理念，本导学案的设计将着力于以下四个维度的目标达成：

（一）生命观念：通过深入理解光合作用和呼吸作用的实质，帮助学生树立“植物是生物圈中最基本的生产者”、“生命活动需要物质和能量驱动”等生态学观点，认同绿色植物在维持碳-氧平衡中的关键作用。

（二）理性思维：引导学生运用比较、归纳、演绎等方法，分析光合作用与呼吸作用的区别与联系；能够基于实验现象和数据进行推理，解释日常生产和生活中的相关问题。

（三）科学探究：重温经典实验的设计思路，体会对照原则、变量控制等科学方法的重要性；能够设计简单的探究方案，验证与两大作用相关的生理过程。

（四）社会责任：引导学生关注农业生产实践（如合理密植、中耕松土、低温储藏等）背后的生物学原理，并能运用所学知识解决实际问题，增强社会责任感。

本专题复习计划安排2课时。第1课时侧重于核心概念的重构、生理过程的深度理解和基础实验的再分析；第2课时侧重于两大作用的综合比较、影响因素的曲线分析以及在生产实践中的应用。

二、教学实施过程

（一）课前自主梳理：唤醒记忆，建构知识网络（基础）

在进入课堂复习之前，学生需完成以下导学任务，旨在唤醒对基础知识的记忆，并初步构建知识框架。教师可通过预习案或线上学习平台进行指导和检测。

1、光合作用的核心概念再认：要求学生不翻阅教材，尝试用自己的语言描述什么是光合作用，并写出其反应式。随后对照教材进行修正和补充。重点关注反应式中的条件（光能、叶绿体）、原料（二氧化碳、水）、产物（有机物、氧气）的【基础】性识记，并思考能量的转变过程（光能→化学能）。

2、呼吸作用的核心概念再认：同样，要求学生独立写出呼吸作用的反应式，并描述其实质。强调呼吸作用的发生场所（活细胞）、原料（有机物、氧气）和产物（二氧化碳、水），以及能量释放的【重要】意义。

3、基础概念自查清单：通过填空题或判断题的形式，检测学生对关键概念的理解。例如：

（1）光合作用的场所是______，它存在于植物细胞的______中。

（2）呼吸作用的主要场所是______。

（3）绿叶在光下制造有机物的实验中，暗处理的目的是______。

（4）植物体所有活细胞都能进行呼吸作用，这句话对吗？______。

4、初步构建概念图：要求学生尝试用概念图的形式，初步梳理光合作用和呼吸作用各自涉及的核心概念、过程和关系，为课堂上的深度整合做准备。

（二）课堂深度建构：聚焦核心，突破难点（核心环节）

【环节一】情境导入，激活思维（约5分钟）

展示一组对比强烈的图片：一片生机勃勃的绿色森林与一座灯火通明的城市夜景。提出问题：“森林的生机与城市的活力，其能量分别源自何处？二者之间是否存在某种联系？”引导学生从能量来源的角度进行思考，自然过渡到对植物光合作用（捕获光能）和呼吸作用（释放能量）的探讨。紧接着，展示一个农业生产实际问题：“新疆的哈密瓜为什么比许多地区的更甜？”此问题直接关联光合作用积累有机物与呼吸作用消耗有机物的关系，迅速聚焦本课核心，激发学生的探究欲望。

【环节二】核心概念重构：过程、实质与场所（约15分钟）

1、光合作用的深度解析：【核心必备】

（1）场所再认识：并非所有细胞都能进行光合作用，必须是含有叶绿体的细胞。叶绿体中的色素（叶绿素a、b，胡萝卜素，叶黄素）对光的吸收有选择性，主要吸收红光和蓝紫光，这是理解不同光质对光合作用影响的基础。

（2）过程剖析：引导学生回顾光反应和暗反应（初中阶段可简化，但需明确其相互依赖关系）。光反应为暗反应提供ATP和[H]（NADPH），暗反应为光反应提供ADP和Pi。二者相辅相成，光反应是暗反应的基础，暗反应是光反应的延续。强调物质变化和能量变化的同步性。

（3）实质深化：引导学生用更精炼的语言概括光合作用的实质。即：合成有机物，储存能量。这是从无机物向有机物、从光能向化学能的转化过程。

2、呼吸作用的深度解析：【核心必备】

（1）场所再认识：呼吸作用的主要场所是线粒体。但需强调，呼吸作用的第一步（糖酵解）发生在细胞质基质中。线粒体是将丙酮酸等中间产物彻底氧化分解，释放大量能量的场所。

（2）过程剖析：呼吸作用是一个逐步氧化分解有机物的过程，能量也是逐步释放出来的，其中一部分以热能形式散失，另一部分储存在ATP中，供生命活动直接利用。这解释了为什么呼吸作用对植物生命活动至关重要。

（3）实质深化：引导学生概括呼吸作用的实质。即：分解有机物，释放能量。这是维持植物一切生命活动（如根对水和无机盐的吸收、有机物的运输、细胞分裂等）的动力来源。

【环节三】经典实验再探究：领悟科学思想与方法（约20分钟）【难点突破】

本环节不单纯复述实验步骤，而是通过问题串，引导学生深度剖析实验设计背后的原理和思想。

1、探究光合作用的经典实验：

（1）普利斯特利实验：实验的巧妙之处在哪里？（设置了有植物和无植物的对照，并利用了同一环境下的燃烧或动物呼吸，巧妙地创造和检测了气体的变化。）你能从该实验得出什么结论？（植物能更新污浊的空气，但当时并不清楚更新了哪种气体，也不需要。）

（2）萨克斯实验：如何证明光合作用的产物中有淀粉？实验中“暗处理”和“酒精脱色”的目的分别是什么？（暗处理：耗尽叶片中原有的淀粉，避免对实验结果造成干扰，体现了控制变量的思想；酒精脱色：溶解叶绿素，便于观察碘液染色后的颜色变化。）如果遮光部分也变蓝了，可能的原因是什么？（提示：暗处理不彻底，或遮光不严密。）

（3）恩格尔曼水绵实验：【重要】实验的设计有何精妙之处？（选用好氧细菌作为指示剂，可以精准定位氧气的释放部位；用水绵的带状叶绿体，便于观察。）该实验证明了什么？（光合作用的场所是叶绿体，且氧气的产生与叶绿体的受光区域直接相关。）

（4）探究二氧化碳是原料的实验（如用氢氧化钠吸收二氧化碳的装置）：如何设置对照实验？实验的变量是什么？预期结果是什么？你能尝试解释实验现象吗？

2、探究呼吸作用的经典实验：

（1）证明呼吸作用释放热量：为什么要用保温瓶？为什么要有煮熟的种子作为对照？这体现了什么实验原则？（对照原则，排除非生物因素对瓶内温度的影响。）

（2）证明呼吸作用产生二氧化碳：如何检测？（用澄清石灰水，变浑浊。）为什么通常要用萌发的种子，而不用干种子？（萌发的种子呼吸作用旺盛，现象更明显。）

（3）证明呼吸作用消耗氧气：如何设计装置？（可用燃烧的蜡烛或火柴检测瓶内氧气含量。）为什么蜡烛会熄灭？这说明了什么？

通过对这些经典实验的再分析，引导学生体会【重要】的科学方法：对照实验的设计、变量的识别与控制、实验结果的预测与分析、实验结论的归纳与概括。

【环节四】综合比较与关系辨析：构建整体认知（约20分钟）【高频考点】

这是将知识内化为能力的关键一步。引导学生从多个维度对光合作用和呼吸作用进行比较，并深入探讨二者的内在联系。

1、列表比较（以问题形式引导学生思考并总结）：

（1）发生场所：光合作用必须在含叶绿体的细胞中进行；呼吸作用则在所有活细胞中都能进行。

（2）发生条件：光合作用必须在有光条件下才能进行；呼吸作用在有光、无光条件下都能进行。

（3）物质转变：光合作用将无机物（CO₂、H₂O）合成有机物；呼吸作用将有机物分解为无机物（CO₂、H₂O）。

（4）能量转变：光合作用将光能转化为储存在有机物中的化学能；呼吸作用将有机物中的化学能释放出来，部分转移到ATP中，供生命活动利用。

（5）反应式的关系：两者在反应物和产物上刚好相反，但并非简单的逆反应。因为发生的场所、所需的酶、具体的过程以及能量转换的性质完全不同。

2、辩证统一关系：【核心必备】【难点突破】

引导学生认识到，光合作用和呼吸作用在植物体内是相互依存、对立统一的。

（1）相互依存：光合作用为呼吸作用提供了物质基础（有机物）和部分能量来源（呼吸作用分解的有机物来自于光合作用）；呼吸作用为光合作用及其他生命活动提供了动力（能量）和原料（如呼吸作用产生的二氧化碳可作为光合作用的原料）。

（2）对立统一：光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，增加有机物；呼吸作用消耗氧气，释放二氧化碳，消耗有机物。二者共同构成了植物体内的物质代谢和能量代谢的核心。

（3）动态平衡：在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用。植物体与外界气体交换的总量，取决于光合作用吸收CO₂（或释放O₂）与呼吸作用释放CO₂（或吸收O₂）的差值。理解这一点是分析光照强度、二氧化碳浓度等外界因素如何影响植物净积累量的基础。

【环节五】影响因素与曲线分析：培养理性思维（约15分钟）【高频考点】【难点突破】

引入坐标曲线图，引导学生分析光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用和呼吸作用强度的影响。

1、光照强度对光合作用强度的影响：

展示典型的光合作用强度随光照强度变化的曲线。引导学生识别关键点：

（1）A点（光照强度为0）：此时只进行呼吸作用，曲线与纵轴的交点表示呼吸作用释放CO₂的速率（或吸收O₂的速率）。

（2）B点（光补偿点）：光合作用吸收的CO₂等于呼吸作用释放的CO₂，此时净光合速率为0，植物既不从外界吸收CO₂也不释放CO₂。

（3）C点（光饱和点）：超过该点，光照强度增加，光合作用强度不再增强，此时限制因素可能是CO₂浓度、温度或色素含量等。

深入探讨：在B点之前和B点之后，植物体与外界的气体交换情况是怎样的？生产上如何利用光补偿点和光饱和点的原理？（例如，间作套种时，高秆作物与矮秆作物的搭配，可以充分利用不同层次的光能。）

2、二氧化碳浓度对光合作用强度的影响：

展示曲线，同样引导学生分析起点、上升段和饱和点。解释二氧化碳作为光合作用原料的限制作用。联系农业生产中的“气肥”使用，以及温室大棚中增加CO₂浓度的方法（如施用干冰、燃烧秸秆等）。

3、温度对光合作用和呼吸作用强度的影响：

展示两条曲线（光合作用和呼吸作用随温度变化的曲线通常不同）。引导学生分析：

（1）在一定温度范围内，呼吸作用强度随温度升高而增强，但超过一定温度后，由于酶活性下降，强度会减弱。

（2）光合作用也有其最适温度。

（3）净积累量最大的温度，往往是光合作用与呼吸作用差值最大的温度。这正是昼夜温差大的地区（如新疆）瓜果特别甜的原因：白天温度适宜，光合作用强，积累有机物多；夜晚温度降低，呼吸作用减弱，消耗有机物少，从而使得有机物净积累量大大增加。

【环节六】学以致用：链接生产生活实际（约15分钟）【热点】

将所学知识应用于解释或解决实际问题，提升学生的社会责任感和实践能力。

1、农业生产措施解析：

（1）合理密植与间作套种：从光合作用的角度分析其原理。（合理密植可以充分利用光能；间作套种可以延长光合作用时间，或充分利用不同层次的光能和土壤养分。）

（2）中耕松土与及时排涝：从呼吸作用的角度分析其原理。（增加土壤氧气含量，促进根的呼吸作用，从而促进根对水分和无机盐的吸收。）

（3）温室大棚应用：白天适当增加光照、提高CO₂浓度、调控适宜温度；夜晚适当降低温度。分别阐述其生物学原理。

（4）粮食储存与果蔬保鲜：粮食储存前要晒干，并置于低温、干燥、低氧环境中；果蔬保鲜则需低温、高湿、低氧。为什么方法不同？（粮食是休眠的种子，呼吸作用弱，主要目的是抑制其呼吸作用，减少有机物消耗，防止发霉；果蔬是鲜活器官，呼吸作用仍较旺盛，低温低氧同样为了抑制呼吸作用，但需保持一定湿度防止失水萎蔫，且不能完全无氧，否则会引起无氧呼吸产生酒精，导致腐烂。）

2、解释自然现象：

（1）为什么森林里的空气更清新？（氧气含量高，二氧化碳含量低，且能吸附尘埃。）

（2）“大树底下好乘凉”的原因有哪些？（大树遮阴降低了树下温度；同时，植物的蒸腾作用增加了周围空气的湿度，光合作用释放氧气。）

（3）为什么新疆的哈密瓜特别甜？为什么北方地区的大米口感通常优于南方？引导学生运用所学知识进行完整、科学的解释。

（三）课堂即时检测与反馈（约8分钟）

设计一组具有梯度性、综合性的题目，快速检测学生对本节课核心内容的掌握情况。

1、基础再现题：【基础】

（1）正确书写光合作用和呼吸作用的反应式。

（2）判断：“绿色植物白天只进行光合作用，晚上只进行呼吸作用。”这句话是否正确？为什么？

2、综合应用题：【重要】

（1）右图为某植物在夏季晴朗的一天24小时内光合作用和呼吸作用强度的变化曲线。请回答：

a.曲线A、B分别代表什么作用？

b.在12时左右，光合作用强度为何会出现下降？（提示：夏季中午光照过强，温度过高，为减少水分散失，部分气孔关闭，导致CO₂供应不足。）

c.该植物在这天是否有有机物的积累？判断依据是什么？（需要看曲线A与B围成的面积大小。）

3、实验探究题：【难点】【高频考点】

（1）某生物兴趣小组设计了“探究影响光合作用强度的因素”的实验。将若干生长状况相同的天竺葵叶片，分别放入含有不同浓度NaHCO₃溶液（提供CO₂）的密闭透明玻璃罩内，在相同且适宜的光照和温度下，测定各组的光合作用强度。请分析：

a.该实验的变量是什么？如何设置对照？

b.预测实验结果，并说明理由。

c.如果实验中发现，在一定范围内，随着NaHCO₃溶液浓度升高，光合作用强度不断增强，但超过某一浓度后，光合作用强度反而下降。请你推测可能的原因是什么？（提示：NaHCO₃溶液浓度过高，可能导致植物细胞失水，影响叶片生理功能。）

（四）课堂小结与作业布置（约2分钟）

引导学生从知识、能力、方法三个维度进行小结：

（1）知识上：构建了光合作用和呼吸作用的完整知识网络，理清了二者的区别与联系，并了解了影响它们的主要因素。

（2）能力上：通过对曲线、实验和实际问题的分析，提升了信息获取、逻辑推理和解决问题的能力。

（3）方法上：再次强化了对比分析、模型建构、变量控制等科学方法。

课后作业分层设计：

（1）基础巩固：完成复习资料中本专题的基础题，并完善自己的概念图。

（2）能力提升：查阅资料，了解无土栽培中营养液的成分及其作用，分析哪些成分与植物的光合作用和呼吸作用密切相关，并撰写一篇300字左右的短文。

（3）拓展探究（选做）：设计一个家庭小实验，探究光照强度或二氧化碳浓度对水生植物（如金鱼藻）产生氧气速率的影响，并尝试记录和分析数