光合作用教案

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1、第4章生命的物质变化和能量转换第2节光合作用一、教学目标1、知识与技能（1）知道光合作用研究简史。（2）知道植物进行光合作用的主要场所叶绿体。（3）理解光合作用的物质变化和能量转换过程，认识影响光合作用的因素。（4）初步学会提取和分离叶绿体中色素的基本方法和技术。（5）能设计及实施探究影响光合作用的因素的实验，学会观察和检测应变量的变化，以及设置对照组和重复实验。2、过程与方法（1）经历实验、探究和交流讨论的学习过程，认识光合作用的过程和实质。（2）经历探究影响光合作用的因素的实验设计过程。3、情感态度和价值观（1）通过学习光合作用的研究历史，体验科学家的科学探究精神及科学思维方法。（2）通过

2、对光合作用过程的学习，提高对生命物质性的认识，感悟太阳能对地球生命的意义，自觉保护地球生态环境。（3）参与探究影响光合作用的因素等实验方案的讨论，在实验中更感受科学探究和成功的乐趣。二、重点与难点1、重点（1）光合作用的研究历史所体现的科学探究思路和方法。（2）叶绿体中色素的种类和作用。（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。（4）影响光合作用强度的环境因素。2、难点（1）光合作用过程中物质变化和能量转换过程。（2）影响光合作用强度和环境因素探究实验。三、课时安排：4课时四、教学用具幻灯片。五、教学过程教学内容教师行为学生行为教学说明引言【创设情景】导入1：2010年XX世博会刚刚在XX

3、落下帷幕，请问我们2010年XX世博会的核心理念是什么呢？师：没错，“低碳世博”是2010年XX世博会的核心理念，那么什么是低碳呢？所谓的低碳就是尽量降低碳（主要是二氧化碳）的排放量。二氧化碳排放量过高会带来什么危害呢？有什么方法可以减缓温室效应？（课件展示）为什么增加植被可以减缓温室效应呢？导入2：俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么这么说呢？我们来看一组数据：地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物；地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11X1018kJ,这个数字大约相当于240000个XX水电站所发出的电力。【提问】太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？【提问】绿色植物

4、就是通过光合作用来获得各种营养物质的？那人和动物呢？师：很好，动物、营腐生或寄生生活的真菌、大多数种类的名喃都是依靠摄取外界环境中的有机物获得各种营养物质。我们把它们称之为异养生物，而绿色植物称之为自养生物。那么这些现成的有机物又是来自于哪里呢？所以上节课我们讲到生物体的最终能源来自于太阳能。因此光合作用被誉为“地球上最重要的化学反应”生：低碳世博生：增加温室效应生：增加植被；减少化石燃料燃烧，使用清洁能源。生：植物可以吸收二氧化碳进行光合作用生回答：光合作用生：摄取外界现成的营养物质绿色植物光合作用的研究历史师：人类对光合作用的探究经历了300多年，但时至今日，仍有很多问题需要探究。下面我们

5、就一起踏着科学家的足迹，体验一下光合作用的发现过程。f善力求1642年范,林尔蒙特虏咽咨和1垛：1度非林一有关篇史，叫三出物和士堪4别再品寿至柳树增重的物质来源于水11771年普里斯特利小鼠与孽物窘闭小鼠不易宝身点崽的峙蚀与缘声屈物蒯惜想不员也支植物可以更新空气1779年英格豪斯对谆里斯#利寞聆挑厅了3D吸淀?复光照是植物更新空叁的必要条件1脚年洲走空三的组成/叶在光照下眼收0二，放出51册4年萨克斯刎昱造飒契同一部冽胱部身造土集立检走丁腥井，浇言也谖丸不变或光含作用的产物除10途看油|1褥/初林料量也曲显琳通船置就鼬嗨洞击啮海是船愀倾1及姆鲁宾和将同便丑谕急及战走此%co3触时触物短口, C

6、啦效的始作用眦舱全解水（2040W同位素桐噫览叟0强豺糅酎优者*%i 避利姆叱保艇阳嘴悯产蒯浦跚了笫靴质有机触能1过渡：从科学家关于光合作用的探究史中我们可以简单的写出光合作用的化学反应方程式：（略）好，从大家写的化学方程式结合光合作用的名称我们可以很容易得知道光合作用就是有光参与的合成反应。植物通过光合作用把二氧化碳合成为自身的有机化合物，并且把光能也储存了起来。那么究竟是什么物质能够吸收捕获光能呢？下面我们再次重温一下叶绿体的结构，从叶绿体中去找寻答案。叶绿体及其色素ChloroplastsDobbin EgE3忸门安学生书写结构与功能相适应光合作用的过程分光反应和碳反 应。光反应：需要水

7、与光, 产物是02、ATP、色素的土陶光【提问】光合作用的过程？【概述】光反应和碳反应相互联系。【提问】光反应和碳反应的条件、产物和反应物分别是什么？【概述】光反应过程由光系统n和光系统I组成。【概述】光系统n：水的光解；atp的合成；光系统I：NADPH的合成场所：类囊体膜上碳反应：NADPH的合成光能叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体水分解供电子叶绿素中低能电子激发并呈高能状态，色素:失电子ADP+PiNADPH碳反应：需要82、ATP、NADPH ，产物是糖学生通过看书，讲述光系统II和光系统I 发生的主要物质变化和能量变化。ATP失能电子进入光系统I光系统I叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光

8、系统E提供电子叶绿素中低能电子被激发并呈高能状态，色素缺失电子NADP +与H+接受2个高能电子生成NADPH【小结】光反应发生的变化(1)水在光下裂解为H+、02和电子(2)光能被吸收并转化为ATP中的化学能(3)水中的氢(H +e-)在光下将NADP +还原为NADPH 【提问】碳反应的过程？【提问】光反应和暗反应的比较？光反应和碳反应的比较光反应碳反应进行部位叶绿体基粒囊状结构叶绿体质条件光、水、色素和酶CO ATP、NADPH和酶2、物质变化水的光解与。光?H+1/2O2合成ATP ADP+Pi酶-ATI 光能cq的固定cq+q倭2C3P三碳的还原2C e 三碳糖3 ATP NADPH

9、能量变化光能转换成ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提傲dpH和ATP暗反应产生的DI和IPi为光反应合成丁提供原料【提问】什么是光合速率？或称光合强度，是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。影响因素：光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度1.温度：主要是影响酶的活性影响光合速率的因素2.CO甘鲁oab: bc cd de抑制二3.矿/N：光P： N K：ftMg：2：浓度S:闭，/b、e 一 阴生植物真正光合速率：是指 植物在光下实际把二 氧化碳转化成有机物 的量，即在单位时间、 叶面积

10、从外界吸收和 自身呼吸释放二氧化 碳的量。表观光合速率：不算 呼吸作用放出的二氧 化碳量，只算从外界 吸收的二氧化碳量， 即是在光下测定的二 氧化碳的吸收量。5 .光照强度二氧化碳浓度：二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随着二氧化碳含量的提高，光合作用增强；当二氧化碳含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。温度：光合作用有一个最适温度，一般温带植物的最适温度常在25左右真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率光合作用实际产O2量=实测O2释放量+呼吸作用耗O2量光合作用实际CO2消耗量=实测CO2消耗量+呼吸作用CO2释放量光合作用C6H12O6净生产量=光合

11、作用实际C6H12O6生产量一呼吸作用C6H12O6消耗量【练习】教学反思光合作用的研究历史是很好的培养学生科学探究精神及科学思维方法教育的材料。我采取的具体做法是：用PPT介绍X.赫尔蒙特的柳树实验过程，请学生分析根据实验结果你可以得出什么结论？学生分组讨论，各小组得到的结论各不相同，有的小组说是来自于二氧化碳，个别小组说来自水。紧接着我就提问：各小组所得出结论的依据是什么？各小组代表阐述自己的想法。最后，教师进行总结：柳树增重的物质来自于二氧化碳。但当时X.赫尔蒙特认为来自于水，由此可见，科学是不断发展的，受当时认识水平的限制，当时的一些经典结论在现在看来未必都是正确的，所以，我们要敢于质

12、疑，敢于对权威提出挑战。当然，我们也不能就此否定科学家们所作出的巨大贡献，实验是允许失败的，正确的结论不是那么容易得到的，科学家们经历了无数次的失败最终才获得成功，如孟德尔经过八年豌豆杂交实验才发现了基因的分离规律和自由组合规律。所以，我们应该为科学家们不怕挫折，勇于探究的精神鼓掌！只要我们每一位同学也能有这种精神，在学习和生活中不怕困难，不怕挫折，什么事情都难不倒你们！紧接着用同样的教学方法介绍的实验过程，并请同学思考：1、为什么小鼠和薄荷一起放在密闭容器中小鼠不会死亡，单独把小鼠放在密闭容器中会死亡？学生薄荷能产生氧气。2、普利斯特利在做这个实验过程中发现小鼠和薄荷一起放在密闭容器中，有事小鼠也会死亡，他百思不得其解，你们能帮助他分析原因吗？这个问题难度较高，学生一下子很难找到正确答案，所以，我在学生讨论的基础上，请TA们阅读教材P64页英格豪斯所做实验，找出普利斯特利实验失败的原因。然后，我用同样的方法分别介绍了萨克斯、卡门和鲁宾、卡尔文等人的实验过程，要求学生根据实验现象分析得出结论。这部分内容虽然不是考试的重点，但我却认为是培养学生良好思维习惯的很好材料，更重要的是能让学生感受到科学是不断发展的，培养学生的探究精神和敢于质疑的精神。