江蘇省江陰市高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.4 能量之源-光和光合作用教學(xué)實(shí)錄 新人教版必修1

江蘇省江陰市高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.4能量之源——光和光合作用教學(xué)實(shí)錄新人教版必修1課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教材分析江蘇省江陰市高中生物第五章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”中的5.4節(jié)“能量之源——光和光合作用”，內(nèi)容緊扣新人教版必修1教材，以光合作用為核心，探討了光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程及其在生物體能量供應(yīng)中的重要性。本節(jié)課旨在引導(dǎo)學(xué)生理解光合作用的基本原理，掌握光合作用的過(guò)程和反應(yīng)方程式，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。學(xué)生將通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究光合作用的過(guò)程，提升觀察、實(shí)驗(yàn)操作和分析數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)對(duì)生命現(xiàn)象的好奇心和探究欲望。同時(shí)，通過(guò)討論光合作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的重要性，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和對(duì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①光合作用過(guò)程中光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的具體機(jī)制；

②光合作用過(guò)程中二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣的過(guò)程，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)的具體步驟；

③光合作用對(duì)生物體和生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的相互關(guān)系及能量傳遞過(guò)程；

②光合作用效率的影響因素，如光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等；

③學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程中復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的理解和記憶。在教學(xué)中，需要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和模型構(gòu)建來(lái)加深對(duì)光合作用過(guò)程的理解，并鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問(wèn)題。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：顯微鏡、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、光合作用模型、電腦、投影儀、白板、實(shí)驗(yàn)記錄表格

-課程平臺(tái)：學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)、教學(xué)資源共享平臺(tái)

-信息化資源：光合作用相關(guān)動(dòng)畫(huà)、視頻資料、在線實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

-教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)演示、小組討論、案例分析、多媒體教學(xué)五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)光合作用的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道植物如何生長(zhǎng)嗎？你們知道光合作用是什么嗎？”

展示一些綠色植物在陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受光合作用的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹光合作用的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.光合作用基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解光合作用的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解光合作用的概念，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹光合作用的組成部分，如光反應(yīng)和暗反應(yīng)，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.光合作用案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解光合作用的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的光合作用案例進(jìn)行分析，如農(nóng)業(yè)大棚中的光合作用技術(shù)、海洋植物的光合作用對(duì)大氣氧含量的貢獻(xiàn)等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解光合作用的多樣性和復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)人類(lèi)生活的影響，以及如何通過(guò)光合作用技術(shù)改善環(huán)境或提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

小組討論：讓學(xué)生分組討論光合作用在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與光合作用相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“如何提高植物的光合作用效率”、“光合作用在生物能源中的應(yīng)用”等。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)光合作用的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括光合作用的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)光合作用在維持生態(tài)系統(tǒng)平衡、提供生物體能量來(lái)源等方面的價(jià)值，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用光合作用的相關(guān)知識(shí)。

7.課后作業(yè)（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)習(xí)效果，拓展學(xué)生的知識(shí)面。

過(guò)程：

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于光合作用的短文或報(bào)告，要求結(jié)合實(shí)際生活中的例子，探討光合作用的意義和應(yīng)用前景。

鼓勵(lì)學(xué)生課后查閱相關(guān)資料，深入理解光合作用的原理和重要性。六、知識(shí)點(diǎn)梳理1.光合作用的概念和意義

-光合作用是綠色植物利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣的過(guò)程。

-光合作用是地球上生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的起點(diǎn)。

2.光合作用的條件

-光照：光合作用需要光能，光照強(qiáng)度影響光合作用的速率。

-溫度：溫度影響光合作用酶的活性，過(guò)高或過(guò)低的溫度都會(huì)抑制光合作用。

-水分：光合作用需要水作為原料，水分不足會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。

3.光合作用的場(chǎng)所

-光合作用主要發(fā)生在植物的葉綠體中，特別是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜。

4.光合作用的過(guò)程

-光反應(yīng)：在類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，產(chǎn)生ATP和NADPH。

-暗反應(yīng)：在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，將二氧化碳還原為有機(jī)物。

5.光合作用的產(chǎn)物

-有機(jī)物：主要是葡萄糖，是植物生長(zhǎng)和發(fā)育的基礎(chǔ)物質(zhì)。

-氧氣：是光合作用的副產(chǎn)品，對(duì)地球大氣層的氧氣含量有重要影響。

6.光合作用的效率

-光能利用率：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率。

-轉(zhuǎn)化率：光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物與消耗的二氧化碳的比值。

7.光合作用的影響因素

-光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)度直接影響光合作用的速率。

-溫度：溫度影響光合作用酶的活性。

-二氧化碳濃度：二氧化碳濃度影響暗反應(yīng)的速率。

-水分：水分不足會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。

8.光合作用的實(shí)際應(yīng)用

-提高農(nóng)作物產(chǎn)量：通過(guò)優(yōu)化種植環(huán)境，提高光合作用的效率。

-生物能源：利用光合作用合成有機(jī)物，作為生物能源的原料。

-環(huán)境保護(hù)：光合作用能吸收二氧化碳，有助于緩解全球氣候變化。

9.光合作用與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系

-光合作用是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基礎(chǔ)。

-光合作用產(chǎn)生的氧氣和有機(jī)物是生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物的生存基礎(chǔ)。

10.光合作用的研究方法

-光合儀：用于測(cè)定光合作用的速率和效率。

-葉綠素?zé)晒猓河糜诜治龉夂献饔眠^(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換。

-實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)和田間試驗(yàn)：用于研究光合作用的影響因素和優(yōu)化措施。七、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了光合作用的基本概念、過(guò)程、條件和重要性。我們了解到光合作用是綠色植物利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣的過(guò)程，是地球上生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，光反應(yīng)在類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，產(chǎn)生ATP和NADPH；暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，將二氧化碳還原為有機(jī)物。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.光合作用的主要場(chǎng)所是哪里？

A.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

B.葉綠體

C.線粒體

D.核糖體

2.光合作用的光反應(yīng)階段主要產(chǎn)生什么物質(zhì)？

A.有機(jī)物

B.氧氣

C.ATP和NADPH

D.二氧化碳

3.光合作用的暗反應(yīng)階段主要發(fā)生什么反應(yīng)？

A.光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.水分解為氧氣和氫離子

C.二氧化碳還原為有機(jī)物

D.有機(jī)物分解為二氧化碳和水

4.光合作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有什么重要意義？

A.維持生態(tài)平衡

B.提供生物體能量來(lái)源

C.增加地球氧氣含量

D.以上都是

5.影響光合作用效率的因素有哪些？

A.光照強(qiáng)度

B.溫度

C.二氧化碳濃度

D.以上都是八、板書(shū)設(shè)計(jì)1.光合作用概述

①光合作用定義：綠色植物利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣的過(guò)程。

②光合作用意義：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的起點(diǎn)，生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。

2.光合作用條件

①光照：光合作用進(jìn)行的前提，影響光合速率。

②溫度：影響光合作用酶的活性，過(guò)高或過(guò)低均抑制光合作用。

③水分：光合作用原料，水分不足影響光合作用進(jìn)行。

3.光合作用場(chǎng)所

①葉綠體：光合作用的主要場(chǎng)所，特別是類(lèi)囊體薄膜。

4.光合作用過(guò)程

①光反應(yīng)：類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，產(chǎn)生ATP和NADPH。

②暗反應(yīng)：葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，利用光反應(yīng)產(chǎn)物，將二氧化碳還原為有機(jī)物。

5.光合作用產(chǎn)物

①有機(jī)物：葡萄糖，植物生長(zhǎng)和發(fā)育的基礎(chǔ)物質(zhì)。

②氧氣：光合作用副產(chǎn)品，對(duì)地球大氣層氧氣含量有重要影響。

6.光合作用效率

①光能利用率：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率。

②轉(zhuǎn)化率：光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物與消耗的二氧化碳的比值。

7.影響光合作用效率的因素

①光照強(qiáng)度

②溫度

③二氧化碳濃度

④水分

8.光合作用實(shí)際應(yīng)用

①提高農(nóng)作物產(chǎn)量

②生物能源

③環(huán)境保護(hù)

9.光合作用與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系

①維持生態(tài)平衡

②提供生物體能量來(lái)源

③增加地球氧氣含量課后作業(yè)1.完成光合作用過(guò)程的詳細(xì)圖解，標(biāo)注光反應(yīng)和暗反應(yīng)的各個(gè)步驟和產(chǎn)物。

-作業(yè)要求：學(xué)生需繪制光合作用過(guò)程的示意圖，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟，以及相關(guān)的反應(yīng)物和產(chǎn)物，如光能、ADP、NADP+、ATP、NADPH、CO2、H2O、O2、C5、C3等。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探究不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響。

-作業(yè)要求：學(xué)生需設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、材料、方法、步驟、預(yù)期結(jié)果和數(shù)據(jù)分析等。

3.分析并解釋以下現(xiàn)象：為什么在陰天植物的光合作用效率會(huì)比晴天低？

-作業(yè)要求：學(xué)生需結(jié)合光合作用的相關(guān)知識(shí)，分析陰天條件下光合作用效率降低的原因，并給出合理的解釋。

4.寫(xiě)一篇短文，探討光合作用在環(huán)境保護(hù)中的作用。

-作業(yè)要求：學(xué)生需結(jié)合所學(xué)知識(shí)，撰寫(xiě)一篇關(guān)于光合作用在環(huán)境保護(hù)中作用的短文，包括光合作用如何幫助減少大氣中的二氧化碳、維持生態(tài)平衡等內(nèi)容。

5.結(jié)合實(shí)際，討論如何通過(guò)農(nóng)業(yè)技術(shù)提高農(nóng)作物的光合作用效率。

-作業(yè)要求：學(xué)生需思考并討論如何通過(guò)農(nóng)業(yè)技術(shù)手段，如合理密植、間作套種、灌溉管理等，來(lái)提高農(nóng)作物的光合作用效率，并說(shuō)明理由。

答案示例：

1.光合作用過(guò)程圖解（學(xué)生自行繪制，以下為文字描述示例）：

-光反應(yīng)：光能被葉綠素吸收，水分解產(chǎn)生氧氣和氫離子，ADP和NADP+被磷酸化生成ATP和NADPH。

-暗反應(yīng)：ATP和NADPH提供能量和還原力，二氧化碳被固定生成C3，C3在ATP和NADPH的作用下還原生成有機(jī)物。

2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)（示例）：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌庹諒?qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響。

-材料：植物葉片、光源、光強(qiáng)計(jì)、CO2濃度計(jì)、培養(yǎng)皿、水等。

-方法：將植物葉片放置在培養(yǎng)皿中，分別暴露于不同光照強(qiáng)度下，記錄光合作用速率。

-步驟：1.設(shè)置不同光照強(qiáng)度；2.測(cè)量光合作用速率；3.分析數(shù)據(jù)。

3.陰天光合作用效率低的原因分析：

-陰天條件下，光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致光反應(yīng)速率降低，進(jìn)而影響暗反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致光合作用效率降低。

4.光合作用