光合作用教案

第4章生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換第2節(jié)光合作用一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）知道光合作用研究簡史。（2）知道植物進(jìn)行光合作用的主要場所——葉綠體。（3）理解光合作用的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換過程，認(rèn)識影響光合作用的因素。（4）初步學(xué)會提取和分離葉綠體中色素的基本方法和技術(shù)。（5）能設(shè)計及實施探究影響光合作用的因素的實驗，學(xué)會觀察和檢測應(yīng)變量的變化，以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。2、過程與方法（1）經(jīng)歷實驗、探究和交流討論的學(xué)習(xí)過程，認(rèn)識光合作用的過程和實質(zhì)。（2）經(jīng)歷探究影響光合作用的因素的實驗設(shè)計過程。3、情感態(tài)度和價值觀（1）通過學(xué)習(xí)光合作用的研究歷史，體驗科學(xué)家的科學(xué)探究精神及科學(xué)思維方法。（2）通過對光合作用過程的學(xué)習(xí)，提高對生命物質(zhì)性的認(rèn)識，感悟太陽能對地球生命的意義，自覺保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境。（3）參與探究影響光合作用的因素等實驗方案的討論，在實驗中更感受科學(xué)探究和成功的樂趣。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)1、重點(diǎn)（1）光合作用的研究歷史所體現(xiàn)的科學(xué)探究思路和方法。（2）葉綠體中色素的種類和作用。（3）光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。（4）影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。2、難點(diǎn)（1）光合作用過程中物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換過程。（2）影響光合作用強(qiáng)度和環(huán)境因素探究實驗。三、課時安排：4課時四、教學(xué)用具幻燈片。五、教學(xué)過程

教學(xué)內(nèi)容教師行為學(xué)生行為教學(xué)說明引言【創(chuàng)設(shè)情景】導(dǎo)入1：2010年XX世博會剛剛在XX落下帷幕，請問我們2010年XX世博會的核心理念是什么呢？師：沒錯，“低碳世博”是2010年XX世博會的核心理念，那么什么是低碳呢？所謂的低碳就是盡量降低碳（主要是二氧化碳）的排放量。二氧化碳排放量過高會帶來什么危害呢？有什么方法可以減緩溫室效應(yīng)？（課件展示）為什么增加植被可以減緩溫室效應(yīng)呢？導(dǎo)入2：俗話說：“萬物生長靠太陽”，為什么這么說呢？我們來看一組數(shù)據(jù)：①地球表面上的綠色植物每年大約制造4400億噸有機(jī)物；②地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7.11X1018kJ,這個數(shù)字大約相當(dāng)于240000個XX水電站所發(fā)出的電力?！咎釂枴刻柕墓饽苡质峭ㄟ^什么途徑進(jìn)入植物體內(nèi)的？【提問】綠色植物就是通過光合作用來獲得各種營養(yǎng)物質(zhì)的？那人和動物呢？師：很好，動物、營腐生或寄生生活的真菌、大多數(shù)種類的名喃都是依靠攝取外界環(huán)境中的有機(jī)物獲得各種營養(yǎng)物質(zhì)。我們把它們稱之為異養(yǎng)生物，而綠色植物稱之為自養(yǎng)生物。那么這些現(xiàn)成的有機(jī)物又是來自于哪里呢？所以上節(jié)課我們講到生物體的最終能源來自于太陽能。因此光合作用被譽(yù)為“地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”生：低碳世博生：增加溫室效應(yīng)生：增加植被；減少化石燃料燃燒，使用清潔能源。生：植物可以吸收二氧化碳進(jìn)行光合作用生回答：光合作用生：攝取外界現(xiàn)成的營養(yǎng)物質(zhì)綠色植物光合作用的研究歷史師：人類對光合作用的探究經(jīng)歷了300多年，但時至今日，仍有很多問題需要探究。下面我們就一起踏著科學(xué)家的足跡，體驗一下光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。f善力求1642年范,林爾蒙特虜咽咨和1垛：1度非￡￡林一有關(guān)篇史，叫三出物和士堪4別再品壽至柳樹增重的物質(zhì)來源于水 11771年普里斯特利小鼠與孽■物窘閉小鼠不易寶身點(diǎn)崽的峙蝕與緣聲屈物蒯惜想不員也支植物可以更新空氣1779年英格豪斯對諄里斯#利寞聆挑廳了3D吸淀?復(fù)光照是植物更新空叁的必要條件1腳年洲走空三的組成/葉在光照下眼收「0二，放出51冊4年薩克斯刎昱造颯契同一部冽胱部身造土集立檢走■丁腥井，澆言也‘諼丸不變或光含作用的產(chǎn)物除10途看油|1褥/初林料量也曲顯琳通船置就鼬嗨洞擊嚙海是船愀傾1及姆魯賓和將］同便丑諭」急及戰(zhàn)走此%co3觸時觸物短口,C啦效的始作用眥艙全解水（2040W同位素桐噫覽叟0強(qiáng)豺糅酎優(yōu)者*%i避利姆叱保艇陽嘴憫產(chǎn)蒯浦跚了笫靴質(zhì)有機(jī)觸能1過渡：從科學(xué)家關(guān)于光合作用的探究史中我們可以簡單的寫出光合作用的化學(xué)反應(yīng)方程式：（略）好，從大家寫的化學(xué)方程式結(jié)合光合作用的名稱我們可以很容易得知道光合作用就是有光參與的合成反應(yīng)。植物通過光合作用把二氧化碳合成為自身的有機(jī)化合物，并且把光能也儲存了起來。那么究竟是什么物質(zhì)能夠吸收捕獲光能呢？下面我們再次重溫一下葉綠體的結(jié)構(gòu)，從葉綠體中去找尋答案。葉綠體及

其色素ChloroplastsDobbinEgE3葉綠體及

其色素ChloroplastsDobbinEgE3忸門安學(xué)生書寫結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)光合作用

的過程光合作用

的過程分光反應(yīng)和碳反應(yīng)。光反應(yīng)：需要水與光,產(chǎn)物是02、ATP、色素的土陶光【提問】光合作用的過程？【概述】光反應(yīng)和碳反應(yīng)相互聯(lián)系?！咎釂枴抗夥磻?yīng)和碳反應(yīng)的條件、產(chǎn)物和反應(yīng)物分別是什么？【概述】光反應(yīng)過程由光系統(tǒng)n和光系統(tǒng)I組成。【概述】光系統(tǒng)n：水的光解；atp的合成；光系統(tǒng)I：NADPH的合成場所：類囊體膜上碳反應(yīng)：NADPH的合成光能葉綠素、類胡蘿卜素蛋白質(zhì)復(fù)合體水分解供電子葉綠素中低能電子激發(fā)并呈高能狀態(tài)，色素:失電子ADP+PiNADPH碳反應(yīng)：需要82、ATP、NADPH，產(chǎn)物是糖學(xué)生通過看書，講述光系統(tǒng)II和光系統(tǒng)I發(fā)生的主要物質(zhì)變化和能量變化。ATP失能電子進(jìn)入光系統(tǒng)I光系統(tǒng)I葉綠素、類胡蘿卜素蛋白質(zhì)復(fù)合體光系統(tǒng)E

提供電子葉綠素中低能電子被激發(fā)并呈高能狀態(tài)，色素缺失電子NADP+與H+接受2個高能電子生成NADPH【小結(jié)】光反應(yīng)發(fā)生的變化(1)水在光下裂解為H+、02和電子(2)光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能(3)水中的氫(H++e-)在光下將NADP+還原為NADPH【提問】碳反應(yīng)的過程？【提問】光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較？

光反應(yīng)和碳反應(yīng)的比較光反應(yīng)碳反應(yīng)進(jìn)行部位葉綠體基粒囊狀結(jié)構(gòu)葉綠體質(zhì)條件光、水、色素和酶COATP、NADPH和酶2、物質(zhì)變化水的光解與。光?H]+1/2O2合成ATPADP+Pi酶-ATI光能cq的固定cq+q倭2C3P三碳的還原2Ce三碳糖3ATPNADPH能量變化光能轉(zhuǎn)換成ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提傲dpH和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的DI和IPi為光反應(yīng)合成丁^提供原料【提問】什么是光合速率？或稱光合強(qiáng)度，是指一定量的植物（如一定的葉面積）在單位時間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用（如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。影響因素：光強(qiáng)度、溫度、空氣中的二氧化碳濃度1.溫度：主要是影響酶的活性影響光合速率的因素2.CO甘魯oa—b:b—cc—dd—e抑制二3.礦/N：光P：NK：ftMg：2：濃度S :閉，/b 、e一< ca的濃度aCO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；:隨CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；:CO2濃度再增加，光合作用強(qiáng)度保持不變；:CO2深度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)光合作用。質(zhì)營養(yǎng)匕合酶及NADP+和ATP的重要組分ADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能三進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸葉綠素的重要組分.水水作為反應(yīng)物能影響光合作用，但作為原料的水僅占到了植物吸收水的1%~5%。絕大部分的水以蒸騰作用散失掉。當(dāng)蒸騰作用過強(qiáng)而使水分缺乏時，可以使葉片上的氣孔關(guān)閉，從而影響CO2的進(jìn)入，降低光合作用。光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)：陽生植物>陰生植物真正光合速率：是指植物在光下實際把二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的量，即在單位時間、葉面積從外界吸收和自身呼吸釋放二氧化碳的量。光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)：陽生植物>陰生植物真正光合速率：是指植物在光下實際把二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的量，即在單位時間、葉面積從外界吸收和自身呼吸釋放二氧化碳的量。表觀光合速率：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，只算從外界吸收的二氧化碳量，即是在光下測定的二氧化碳的吸收量。二氧化碳濃度：二氧化碳含量很低時，綠色植物不能制造有機(jī)物，隨著二氧化碳含量的提高，光合作用增強(qiáng)；當(dāng)二氧化碳含量提高到一定程度時，光合作用的強(qiáng)度不再隨二氧化碳含量的提高而增強(qiáng)。溫度：光合作用有一個最適溫度，一般溫帶植物的最適溫度常在25℃左右真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率光合作用實際產(chǎn)O2量=實測O2釋放量+呼吸作用耗O2量光合作用實際CO2消耗量=實測CO2消耗量+呼吸作用CO2釋放量光合作用C6H12O6凈生產(chǎn)量=光合作用實際C6H12O6生產(chǎn)量一呼吸作用C6H12O6消耗量【練習(xí)】教學(xué)反思光合作用的研究歷史是很好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神及科學(xué)思維方法教育的材料。我采取的具體做法是：用PPT介紹X.赫爾蒙特的柳樹實驗過程，請學(xué)生分析根據(jù)實驗結(jié)果你可以得出什么結(jié)論？學(xué)生分組討論，各小組得到的結(jié)論各不相同，有的小組說是來自于二氧化碳，個別小組說來自水。緊接著我就提問：各小組所得出結(jié)論的依據(jù)是什么？各小組代表闡述自己的想法。最后，教師進(jìn)行總結(jié)：柳樹增重的物質(zhì)來自于二氧化碳。但當(dāng)時X.赫爾蒙特認(rèn)為來自于水，由此可見，科學(xué)是不斷發(fā)展的，受當(dāng)時認(rèn)識水平的限制，當(dāng)時的一些經(jīng)典結(jié)論在現(xiàn)在看來未必都是正確的，所以，我們要敢于質(zhì)疑，敢于對權(quán)威提出挑戰(zhàn)。當(dāng)然，我們也不能就此否定科學(xué)家們所作出的巨大貢獻(xiàn)，實驗是允許失敗的，正確的結(jié)論不是那么容易得到的，科學(xué)家們經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗最終才獲得成功，如孟德爾經(jīng)過八年豌豆雜交實驗才發(fā)現(xiàn)了基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。所以，我們應(yīng)該為科學(xué)家們不怕挫折，勇于探究的精神鼓掌！只要我們每一位同學(xué)也能有這種精神，在學(xué)習(xí)和生活中不怕困難，不怕挫折，什么事情都難不倒你們！緊接著用同樣的教學(xué)方法介紹的實驗過程，并請同學(xué)思考：1、為什么小鼠和薄荷一起放在密閉容器中小鼠不會死亡，單獨(dú)把小鼠放在密閉容器中會死亡？學(xué)生 薄荷能產(chǎn)生氧氣。2、普利斯特利在做這個實驗過程中發(fā)現(xiàn)小鼠和薄荷一起放在密閉容器中，有事小鼠也會死亡，他百思不得其解，你們