高中光合作用教案
發(fā)表時間:2020-08-18《光合作用的原理和應用》教案。
《光合作用的原理和應用》教案
教學目標1.了解光合作用的探究歷程
2.理解光合作用的過程和原理
教學重點光反應和暗反應的過程
教學難點光反應和暗反應的過程
教學過程
一、復習鞏固
1、綠葉中色素提取和分離的原理
2、綠葉中色素的分類、顏色、對不同光的吸收情況
3、葉綠體的結(jié)構(gòu)及功能
二、導入新課
今天天氣很好,陽光明媚,同學們想一想這樣的天氣對植物有什么益處?答:利于植物進行光合作用。其實人們對光合作用的認識經(jīng)歷了漫長的探索歷程,許多科學家進行了大量的實驗才逐步認識了光合作用的原理。
三、光合作用的探究歷程
學生自主學習,然后可由學生分別扮演科學家為同學們講解和演示科學家對光合作用的研究過程及結(jié)果,教師及時引導學生思考相關(guān)問題。
1、普利斯特利(英)實驗
燃燒的蠟燭在密閉的容器內(nèi)很快熄滅,而把燃燒的蠟燭與綠色植物放在一起,則在一段時間后才熄滅。
思考:實驗可以得出什么結(jié)論?
有人重復普利斯特利的實驗,卻沒有成功,為什么?
普利斯特利的實驗忽略了那個重要因素?
2、英格豪斯(荷蘭)實驗
指出普利斯特利的實驗只有在陽光下才能成功,植物體只有綠葉下才能更新空氣。
思考:實驗相對于普利斯特利有什么改進之處?結(jié)論?
1785年,光合作用有了什么進展?這個認識是建立在什么基礎上的?
綠色植物光合作用吸收二氧化碳,釋放氧氣的過程中,光能哪里去了?
3、德國科學家梅耶
根據(jù)能量轉(zhuǎn)換和守恒定律,指出植物在進行光合作用時,把光能轉(zhuǎn)換成化學能儲存起來。
思考:光能轉(zhuǎn)換成化學能,貯存在什么物質(zhì)中呢?
4、德國科學家薩克斯實驗
思考:暗處理目的?
實驗中設置了對照嗎?如何對照的?
碘蒸汽處理目的?
實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)論?
5、德國科學家恩格爾曼實驗
思考:恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么?
恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處?
6、魯賓和卡門(美)的實驗
利用同位素標記法進行的實驗,實驗證明光合作用釋放的氧氣來自水
7、美國科學家卡爾文
追蹤檢測探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑,這一途徑被稱為“卡爾文循環(huán)”。
四、光合作用過程
通過自學課本相關(guān)內(nèi)容、觀看課件、學案光合作用過程預習提綱、小組內(nèi)討論等方式解決學習中的疑難問題。
自主學習:
1.反應式
2.光合作用的過程
(1)光反應階段
場所:在________________________上進行。
條件:必須有______、葉綠體中的________和酶。
過程:水的光解;ATP的生成
能量轉(zhuǎn)變:光能→________中活躍的化學能。
(2)暗反應階段
場所:在____________中進行。
條件:需要多種酶參與。
過程:CO2的固定;C3的還原。
能量轉(zhuǎn)變:ATP中________的化學能→________________中穩(wěn)定的化學能。
合作探究:
1.光反應為暗反應提供了哪些物質(zhì)?暗反應為光反應又提供了哪些物質(zhì)?
2.葉綠體中ATP、ADP的運動方向是怎樣的?
3.若突然停止光照,C3和C5的含量如何變化?
4、若突然停止光照,C3和C5的含量如何變化?
五、課堂小結(jié)與檢測
相關(guān)閱讀
第五章第4節(jié)能量之源——光與光合作用二、光合作用的原理和應用
第五章第4節(jié)能量之源——光與光合作用
二、光合作用的原理和應用
光合作用過程
一、教材分析
光合作用的原理和應用一課,主要介紹了光合作用的探究歷程,光合作用的過程和應用等知識。教材介紹的與光合作用有關(guān)的幾個經(jīng)典實驗,有利于培養(yǎng)學生的科學精神和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,培養(yǎng)學生掌握生物科學的研究方法。光合作用的過程介紹了光反應和暗反應過程中物質(zhì)和能量的變化,光合作用原理的應用通過學習光合作用強度,引導學生探究環(huán)境因素對光合作用的影響,使知識得到遷移和應用
二、教學目標
1.知識目標:
1.嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。
2..說出光合作用原理的應用。
3..簡述化能合成作用。
2.能力目標:
1.過多媒體投影,對光合作用過程圖解的分步展示,運用化學知識理解物質(zhì)和能量變化,理順所學知識的邏輯順序,啟迪學生的形象思維,培養(yǎng)學生觀察聯(lián)想、歸納綜合、靈活應用知識的能力。
2.過讀書和師生的討論活動,培養(yǎng)學生自學和主動探索新知識的技能、技巧。
3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
1.過生物結(jié)構(gòu)和生理功能相統(tǒng)一,物質(zhì)代謝和能量代謝相聯(lián)系等生物科學知識的學習和理解,幫助學生樹立辨證唯物主義的觀點。
2.過科學家研究光合作用暗反應的科研成果的介紹,對學生進行熱愛科學,獻身科學的思想教育。
三、教學重點難點
重點:光反應和暗反應的生理過程
難點:(1)光反應和暗反應的場所與條件、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系。
(2)光反應和暗反應的區(qū)別和聯(lián)系。
四、學情分析
高一年級的學生在初中接觸過生物學,但對本節(jié)知識的支撐較弱,加上學生有城市的也有農(nóng)村的,生物的知識層次有差別,在教學中通過一些學生很熟悉的貼近生活的知識、圖片、動畫激發(fā)學習興趣,啟發(fā)學生積極思考,組織學生在課堂上開展討論和探究。
五、教學方法
探究式教學,結(jié)合問題、討論、比較、歸納多種教學方法,并配以多媒體輔助教學,引導學生再現(xiàn)科學發(fā)現(xiàn)過程,并進行分析、討論、歸納和總結(jié)。新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結(jié)疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.教師準備
(1)查閱有關(guān)資料。了解近年來隨著科學技術(shù)的進步與發(fā)展,光合作用的原理在生活和生產(chǎn)實踐中的應用情況。
(2)準備種植反季節(jié)蔬菜的溫室中二氧化碳的調(diào)控示意圖
2.學生準備
(1)閱讀本節(jié)課的內(nèi)容。聯(lián)系前面學習的光合作用探究歷程本節(jié)課內(nèi)容作一了解。
(2)調(diào)查當前農(nóng)村生產(chǎn)的實際情況,搜集有關(guān)與光合作用的生產(chǎn)實際例子。
七、課時安排:1課時
八、教學過程:
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
由糧食短缺問題導入,讓同學們思考光合作用的意義,如何提高光合作用效率,以及衡量光合作用的指標是什么?
教師:這節(jié)課我們就來學習光合作用的原理。我們來看本節(jié)課的學習目標。多媒體展示學習目標,強調(diào)重難點。
(三)合作探究、精講點撥。
光合作用的過程
1.光合作用反應式
人們常常根據(jù)反應過程是否需要光這個條件,將光合作用全過程分為光反應和暗反應兩個大的階段。
電腦演示類囊體上光反應的動態(tài)變化過程,引導學生觀察,并組織小組討論:
(1)光反應階段
1、光反應的部位在何處?
2、光反應的條件是什么?
3、色素吸收的光能有哪兩個方面的用途?
4、光反應中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣?
試用反應式寫出物質(zhì)變化。
5、光反應中產(chǎn)生的[H]和ATP到哪里去了?
①發(fā)生部位:葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上
②反應條件:光、水色素分子、酶
③水的光解和ATP的形成
④物質(zhì)變化
水的光解:ATP形成:能量轉(zhuǎn)變:
⑤[H]和ATP用于暗反應
暗反應又如何進行的呢?
演示葉綠體基質(zhì)中暗反應的動態(tài)變化過程,引導學生觀察,并組織小組討論:
(2)暗反應階段
1、暗反應的場所在何處?
2、暗反應的條件是什么?是否一定不能有光?
3、CO2發(fā)生了哪些變化?
4、暗反應中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣?
試用反應式寫出物質(zhì)變化。
①發(fā)生部位:葉綠體基質(zhì)中
②反應條件:,不需要光
③CO2被固定和還原
④物質(zhì)變化
CO2固定:;
C3化合物還原:。
能量轉(zhuǎn)變:ATP中活躍化學能→有機物中穩(wěn)定化學能。
光反應與暗反應并非是兩個完全獨立的過程而它們之間有聯(lián)系嗎?
引導學生列表比較光反應和暗反應的區(qū)別和聯(lián)系。
展示光反應階段和暗反應階段比較表格
光反應與暗反應的相互影響
光反應與暗反應會相互影響嗎?
會
那么它們是如何影響的呢?假如將正常進行光合作用的某植物置于黑暗條件下,即停止光照,但二氧化碳持續(xù)供應,它的暗反應將如何變化呢?
講解:當光停后,光反應就停止了,作為暗反應的原料[H]和ATP也停止供應了,而暗反應中的二氧化碳固定形成三碳化合物繼續(xù)進行,三碳化合物的還原將因為[H]和ATP的停止供應而停止了,即C3的含量上升,而C5的含量下降。
提問:如果現(xiàn)在換成光照繼續(xù),而二氧化碳的供應停止,光反應如何變化呢?C5和C3的含量又會如何變化呢?
思考、討論、回答。
講解:光照持續(xù),光反應正常進行,二氧化碳停止,暗反應中二氧化碳固定形成C3反應停止,葉綠體中積累了一定量的C3,C3的還原繼續(xù)進行,所以C3含量下降而C5的含量上升。
(四)反思總結(jié),當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。
(五)發(fā)導學案、布置預習。
我們已經(jīng)學習了光合作用的全部內(nèi)容,在下一節(jié)課我們一起來復習光合作用。這節(jié)課后大家可以先完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
(一)光合作用的概念
(二)光合作用的過程
(三)光合作用的生理過程
光反應:水的光解、形成ATP
暗反應:CO2的固定、C3的還原
(四)光合作用原理的應用
(五)化能合成作用
十、教學反思
本課內(nèi)容抽象,通過多媒體課件的展示,分組觀察討論,學生的積極性主動性提高,也提高了學生全面理解獲取知識的能力。提取問題布置相應的學習任務,學生互相合作共同完成學習任務的過程中驅(qū)動學生學習的主動性,驅(qū)動學生發(fā)現(xiàn)問題的積極性并找到解決問題的方法和途徑。學生真正成為了學習的主體,培養(yǎng)和提高了學生的學習能力。
多媒體教學手段使課堂容量加大,教學進度加快,課堂效率提高,加深了學生的理解和體會。
課堂容量較大,學生掌握的深度和廣度有一定的差異,應調(diào)整教學策略,保證教學目標的達成度。如:光合作用的過程的學習,應指導學生把光合作用過程中發(fā)生的反應,標明在葉綠體結(jié)構(gòu)的各個場所上,這樣更容易理解光合作用過程中的本質(zhì)聯(lián)系,達到對知識的整合和貫通。
高一生物《光合作用的原理和應用》教案
高一生物《光合作用的原理和應用》教案
一、教材分析
“光合作用的探究過程”是新人教版高中《生物》必修一第五章第四節(jié)的內(nèi)容。教材呈現(xiàn)的是科學史教育,是對眾多科學家關(guān)于光合作用探究過程的簡介。但同時,教材介紹的經(jīng)典實驗還蘊含著科學探究的一般方法,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的好素材。因此,對本節(jié)教材的再加工和深度開發(fā),可以為高三實驗設計的教學奠定基礎,體現(xiàn)了新課程標準精神,突出了生物學科重視科學探究能力培養(yǎng)的學科特點。
初中生物教材已經(jīng)講述了光合作用的基礎知識,安排了綠葉在光下制造淀粉的實驗。本節(jié)在此基礎上,更加深入地從產(chǎn)物到場所等方面講述了光合作用發(fā)現(xiàn)過程的幾個著名實驗,目的是使學生不僅獲得有關(guān)的基礎知識,懂得探索生物科學的基本方法。培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,不斷探求新知識的精神和合作精神?!?/p>
光合作用的探究歷程主要針對分析人類對光合作用的探究歷程,闡明光合作用的過程和實質(zhì),總體教學思路就是保質(zhì)保量的完成以上教學任務。在教學過程中,結(jié)合一些典型例題貫穿于本堂課中,以題促教,以教促學。
2、教學目標
根據(jù)以上分析,結(jié)合大綱要求,考慮到學生的認知水平和思維特點制定本節(jié)課的教學目標如下:
(1)知識與技能:通過研究經(jīng)典實驗,從而認識人類探索光合作用的歷程;了解經(jīng)典實驗的方法及結(jié)論;能說出光合作用的原料、產(chǎn)物、場所、條件等。
(2)過程與方法:體驗前人設計實驗的技能和思維方式;經(jīng)歷科學探究的一般過程;初步學會合作交流、建立模型、控制實驗條件、設置對照等方法。
(3)情感態(tài)度與價值觀:感受科學家實事求是的科學態(tài)度和堅忍不拔的意志品質(zhì)。激
發(fā)學生的科學興趣,培養(yǎng)學生敢于大膽質(zhì)疑,不斷探索的科學精神。
3、教學重點難點
重點:探究光合作用原料、產(chǎn)物、場所、條件的方法;了解科學探究的一般過程。
難點:光合作用發(fā)現(xiàn)過程中經(jīng)典實驗的原理和方法;運用原理設計簡單實驗。
二、學情分析:
作為步入高中學堂快一個學期的高中學生,對生物已經(jīng)具備了一定的基礎知識,在授課時關(guān)注以下幾點:
(1)他們在初中的生物學學習中已具備了一定的關(guān)于光合作用的基礎知識,也做過
“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗。
(2)他們具備物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量變化等相關(guān)的化學知識。
(3)在前面的《降低化學反應活化能的酶》一節(jié)的學習中已經(jīng)學習過簡單的對照實驗和相關(guān)的實驗設計原則,使本節(jié)課最后的實驗設計得以順利進行。
(4)他們具有一定的分析問題的能力,實施問題探究教學是可行的。學生在學完“細胞”以及理解“新陳代謝與酶”、“新陳代謝與ATP”知識后,轉(zhuǎn)入難度較大的“光合作用”學習,從生物界看,光合作用是最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,是學生學習生態(tài)系統(tǒng)等內(nèi)容的基礎。
三、說教法
本堂課采取的導學案教學形式,提倡學生預習在先,教師教授在后,教師要少講精講。因此,體現(xiàn)設計好導學案下發(fā)至每位學生手中,針對本節(jié)內(nèi)容提煉出學生能夠通過自主學習得出的能夠消化的基礎知識,結(jié)合重難點內(nèi)容為主導思想的練習題的滲透,加深學生對于重難點知識的掌控。
授課過程中,教師引導學生完成的氛圍是最理想的,在教室的正確引導下能夠輕松的完成本堂課教學內(nèi)容,通過練習檢驗出學生掌握程度,遺漏或不能及時吸收的知識點及時補充,與下節(jié)課光和作用的過程鏈接是非常必要的,知識的聯(lián)系時必要的。
課堂教學應該盡可能讓學生多動腦想、動手做、動眼看、動嘴說,讓學生親自去體驗知識的形成過程,培養(yǎng)學生自主探究、主動參與課堂問題解決的習慣。所以本節(jié)課采用了“過程式教學”模式,在教學過程中充分體現(xiàn)教師的主導作用和學生的主體地位,通過設疑質(zhì)疑,引導學生觀察、分析并得出結(jié)論,使學生在積極參與的基礎上強化科學思維,提高科學探究能力。
在教學中要始終灌輸生物實驗的設計思路,引導他們進行實驗時,要遵循對照原則、單一變量原則,平行重復原則(如英格豪斯的實驗)。
四、說學法
良好的學習方法是學習成功的必要條件,在課堂教學中我注重對學生學習方法進行指導,使其學會學習。結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容的特點,指導學生主要采用以下學習方法:
1、自學法
在教師的指導和幫助下,學生進行有目的、有側(cè)重地閱讀教材,自主獲取知識,變被動學習為主動學習。
2、歸納法
引導學生對相關(guān)素材進行觀察、對比、歸納,使所學知識系統(tǒng)化、完善化。
3、討論法
創(chuàng)設課堂論壇,使學生具有展示自我的空間,充分發(fā)揮學生的想象力、創(chuàng)造力;同時,在討論中也培養(yǎng)了學生的發(fā)散性思維能力。
五、說教學過程根據(jù)學生的認知規(guī)律,以知識為載體,思維為主線,能力為目標,我設計了如下教學環(huán)節(jié):
教學環(huán)節(jié)教師活動
學生活動
設計思路
生活現(xiàn)象引入課題1.地球表面上的綠色植物每年大約制造了4400億噸有機物!2.地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7.11×1018KJ,這個數(shù)字相當于24萬個三峽電站每年所發(fā)出的電力,相當于人類在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和食物營養(yǎng)上所需能量的100倍!然后提問:一棵小樹苗長成一棵大樹,它的重量增加了,增加的重量是從哪兒來的呢?從而引入課題。聯(lián)系實際生活,使學生對日常生活中的能量有一個初步的了解,學生議論,個別回答:通過光合作用。降低起點,激發(fā)興趣,拉近科學知識與生活經(jīng)驗的距離。設計實驗科學探究講述:公元前3世紀古希臘學者亞里士多德的結(jié)論:植物的物質(zhì)積累來源于土壤。亞里士多德的結(jié)論只是一個經(jīng)驗的推測,并沒有進行相應的科學實驗。然后引入幾個科學實驗。1648年比利時醫(yī)生海爾蒙特的柳樹實驗。將一株2.3重的柳樹苗種在76.7的干土中,只用純凈的雨水澆灌,5年后柳樹的質(zhì)量增加了74.4多,而土壤減少了不到0.1。海爾蒙特的結(jié)論是:“植物的物質(zhì)積累來源于水。”請學生評價:你同意這一結(jié)論嗎?(2)對學生的想法表示贊賞。然后追問:怎樣證明植物能吸收CO2,釋放O2。展示1771英國科學家普利斯特利的實驗。并對學生的設計給予充分的肯定。講述:普利斯特利通過實驗,得出結(jié)論:植物能凈化空氣。但他的實驗有時成功,有時失敗,試想一下可能的原因是什么?教師提示:考慮光合作用的外部條件。(3)1779年,荷蘭科學家英格豪斯做了500多實驗才確定植物凈化空氣是依賴于光的。植物吸收的光能哪里去了?光能轉(zhuǎn)變成化學能,貯存于什么物質(zhì)中?即光合作用吸收H2O和CO2,釋放O2的過程中,還產(chǎn)生了什么物質(zhì)?如何證明光合作用產(chǎn)生了淀粉?多媒體回顧1864年德國生物學家薩克斯做的實驗。光合作用吸收CO2和H2O,產(chǎn)生了O2和淀粉。那大家想一想:釋放的O2到底來自H2O,還是CO2呢?指導學生閱讀P102頁的小字提示。展示并講述美國科學家魯賓、卡門的實驗,并引導學生得出O2來自反應物H2O中的結(jié)論。A氣體和B氣體等體積二者的質(zhì)量比為8:9。指導學生分析探究歷程,交流自己的感悟。評價,并發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀點缺少科學依據(jù);而柳樹實驗則體現(xiàn)了科學的研究方法。進而產(chǎn)生新的問題:柳樹真的只需要水和少量無機鹽就能長大嗎?有的學生會想起植物進行光合作用能吸收CO2,釋放O2,CO2可能也是物質(zhì)積累的來源。思考并設計:讓植物和小白鼠在封閉的環(huán)境中生活。有的同學提出用蠟燭代替小白鼠。討論交流:可能是有光時,實驗成功;沒光時,實驗就失敗。請學生關(guān)注對照原則、單一變量原則請學生關(guān)注平行重復原則思考回答:淀粉。回憶初中知識,并設計實驗對比總結(jié)成敗思考,學生想到把分子或原子染色,然后討論得出:用氧原子的放射性同位素標記法的實驗。理解同位標記法對比總結(jié)分析交流培養(yǎng)學生觀察思維能力,獲取信息的能力學生先自己設計,再看科學家的設計,具體體驗科學研究過程。展示科學家的實驗,結(jié)果與學生設計相似,學生產(chǎn)生滿足感,興趣更濃。回憶初中知識,并學會根據(jù)實驗現(xiàn)象推測結(jié)論。培養(yǎng)學生的科學思維能力,學習科學研究方法.領(lǐng)悟科學家大膽質(zhì)疑,認真實驗的探索精神。歸納結(jié)論寫反應式過渡:通過前面的探究,我們對光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和場所都有所了解了,分別是什么?下面請同學們試著寫出光合作用的反應式。思考回答推導書寫反應式。及時總結(jié),提高探究的時效性光合作用
每個老師不可缺少的課件是教案課件,規(guī)劃教案課件的時刻悄悄來臨了。需要我們認真規(guī)劃教案課件工作計劃,這樣我們接下來的工作才會更加好!你們會寫適合教案課件的范文嗎?請您閱讀小編輯為您編輯整理的《光合作用》,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
第三章第三節(jié)、光合作用
班級姓名
[教學目標]
1、知識目標
①概述色素提取和分離實驗的原理,并說出葉綠體中色素的種類和作用;
②解釋光合作用的光反應、暗反應過程及相互關(guān)系;
③說明環(huán)境因素對光合作用強度的影響;
2、能力目標
①嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素,學習科學研究的一般方法。
3、德育目標
①通過對光合作用的學習,培養(yǎng)學生熱愛綠色植物和自然的思想情感。
[教學重點與難點]
1、光合作用的過程,理解光反應與暗反應的過程比較。
2、影響光合作用的因素。
[課時]3課時
*********************************************************************************
一、光合作用的發(fā)現(xiàn):
年代科學家實驗設計思路及現(xiàn)象結(jié)論
1771年普里斯
特利點燃的蠟燭與綠色植物放在密閉玻璃罩內(nèi),
現(xiàn)象是________
小鼠與綠色植物放在密閉的玻璃罩內(nèi),
現(xiàn)象是________________
1779年根豪斯把帶葉枝條放到水中,光下,
暗處.
1864年薩克斯把綠色葉片放在暗處幾小時,目的是____________,
然后一半曝光,另一半遮光一段時間后,用碘蒸氣
處理葉片,發(fā)現(xiàn)____________
1880年恩吉
爾曼水綿黑暗、沒有空氣
好氧細菌顯微鏡觀察
完全曝光→現(xiàn)象_________________
極細光束照射葉綠體→現(xiàn)象____
1940年魯賓
和卡門實驗方法是______________________________
H218O,CO2→現(xiàn)象________________
H2O,C18O2→現(xiàn)象_______________
1948年卡爾文用14C標記CO2追蹤光合作用過程中碳的行蹤,
發(fā)現(xiàn)
二、光合色素與光能捕獲
1、光合作用的細胞器是葉綠體,是因為其中含有與光合作用有關(guān)的和。其中酶分布于。
色素的分布于:;
色素的作用:、、光能。
2、葉綠體中色素的分類:
葉綠素a:色
葉綠素:主要吸收光
葉綠素b:色
③色素種類
胡蘿卜素:色
類胡蘿卜素主要吸收光
葉黃素:色
[思考與討論]
(1)為什么夏天綠油油的樹葉到秋天會變黃?
(2)葉綠體中色素的形成需哪些條件?
[實驗]提取和分離葉綠體中的色素
三、光合作用的過程
1、光合作用的概念:
植物通過,利用,把和
轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物,并且釋放出的過程。
2、光合作用的總反應式
3、光反應與暗反應的比較
光反應暗反應
部位
條件
反應物
物質(zhì)變化
能量變化
產(chǎn)物
兩階段的關(guān)系
實質(zhì)
例題:下圖是光合作用過程的圖解,請對圖仔細分析后回答下列問題:
(1)圖中A代表________,其功能是________。
(2)圖中B是________,在光合作用過程中來自于________。
(3)圖中C是________,它被傳遞到葉綠體的________部位,用于________。
(4)圖中D是________,在葉綠體中合成D所需的能量來自________。
(5)圖中E是________;
(6)圖中F是________,它是由CO2和________結(jié)合后形成。
(7)圖中H是________,此階段是在葉綠體的________上進行的;Ⅰ是________,此階段是在葉綠體的________中進行的。
(8)由F到J稱為________;由G到F稱為________。確切地說,
J代表________。
四、影響光合作用的環(huán)境因素
1、農(nóng)業(yè)上通過提高光能利用率來提高糧食產(chǎn)量,提高光能利用率的方法有:
、、
。
2、影響光合作用強度(光合作用效率)的因素有哪些?
[練習]
1、在光合作用實驗里,如果所用的水中有0.2%的水分子含18О,二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18О。那么,植物進行光合作用釋放的氧氣中,含18О的比例為()
A.0.20%B.0.44%
C.0.64%D.0.88%
2、下圖所示,某植物上的綠葉經(jīng)陽光照射24小時后,經(jīng)脫色并用碘液處理,結(jié)果有錫箔覆視部位不呈藍色,而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色。本實驗證明()
①光合作用需要二氧化碳②光合作用需要光③光合作用需要葉綠素④光合作用放出氧氣⑤光合作用制造淀粉
A.①②B.③⑤C.②⑤D.①③
[補充]化能合成作用
綠色植物以光能為能源,以二氧化碳和水為原料合成糖類,糖類中貯存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。因此綠色植物屬于自養(yǎng)生物。相反,人、動物、真菌及大多數(shù)細菌,細胞中沒有葉綠素,不能進行光合作用,它們只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身生命活動,它們屬于異養(yǎng)生物。
除了綠色植物,自然界中少數(shù)種類的細菌,雖然細胞內(nèi)沒有葉綠素,不能進行光合作用,但能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化分解時釋放的能量來制造有機物,這種合成作用叫化能合成作用,這些細菌也屬于自養(yǎng)生物。例如,生活在土壤中的硝化細菌能利用土壤中的氨(NH3)氧化成亞硝酸(HNO2),進而將亞硝酸氧化成硝酸(HNO3)。硝化細菌能夠利用這兩個化學反應中釋放的能量,將二氧化碳合成糖類,這些糖類可供硝化細菌維持自身的生命活動。
[校本作業(yè)]
1、下圖為用分光光度計測定葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖,請判定A和B分別為何種色素()
A.葉綠素、類胡蘿卜素B.類胡蘿卜素、葉綠素C.葉黃素、葉綠素aD.葉綠素a、葉綠素b
2、關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述,不正確的是()
A.可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素?
B.葉綠體中色素能夠分離的原因是在不同色素在層析液中的溶解度不同?
C.研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉后直接用杵棒進行研磨,不用作任何處理?
D.濾液細線要畫得細而直,避免色素帶間的部分重疊
3、.普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi),結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時間。但后來有人重復這個實驗,卻有的能成功,有的不能成功。以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法,不正確的是()
A.該實驗并不科學,沒有可重復性
B.該實驗的成功與否,要看是否將裝置置于陽光下?
C.該實驗說明光合作用釋放的氧氣與小白鼠需要的氧達到了平衡
D.該實驗說明光合作用需要的CO2與小白鼠呼出的CO2達到了平衡
4、下列關(guān)于光合作用的敘述中,正確的是()
A.光反應在葉綠體的類囊體薄膜上進行,暗反應在葉綠體的基質(zhì)中進行?
B.光反應需要光,不需要酶,暗反應不需要光,需要多種酶?
C.當對植物突然停止光照以后,暗反應也馬上停止?
D.光反應分解水生成O2,暗反應消耗O2生成水
5、如圖是一晴朗夏日某植物光合作用強度隨時間變化的曲線圖,C點與B點相比較,葉肉細胞內(nèi)的C3、C5、ATP和[H]的含量發(fā)生的變化依次是()
A.升、升、升、升
B.降、降、降、降
C.降、升、升、升
D.升、升、降、降
6、科學家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一種植物光合作用強度的影響,得到實驗結(jié)果如右圖。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是()
A.光照強度為b時,造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同
B.光照強度為c時,造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是溫度不同?
C.光照強度為a~b時,曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強度隨光照強度升高而升高?
D.光照強度為a~c時,曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強度隨光照強度升高而升高]
7、圖甲表示某種植物光合速率受光照強度影響的變化曲線,圖乙表示某種植物在不同光照強度下,光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。a點與c點相比較,c點時葉肉細胞中C3的含量;b點與c點相比較,b點時葉肉細胞中C5的含量。()
A.高、高B.低、基本一致C.低、高D.高、基本一致
8、如圖為光反應、暗反應聯(lián)系示意圖,據(jù)圖回答下列問題:
(1)填出圖中字母所表示的物質(zhì):?
a,b,c,d。?
(2)如小麥在適宜條件下栽培,突然將d降至極低水平,則小麥葉片中的三碳化合物的含量會突然減少,其原因是;若降低d的同時,又停止光照,則不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,其原因是。
(3)若對某植物作如下處理:(甲)持續(xù)光照10分鐘,(乙)光照5秒后再黑暗處理5秒,連續(xù)交替進行20分鐘。若其他條件不變,則在甲、乙兩種情況下植物所制造的有機物總量是()
A.甲多于乙B.甲少于乙C.甲和乙相等D.無法確定
9、下圖為某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系,請據(jù)圖回答:?
(1)甲圖表示在光照弱的情況下,光合作用隨的增加成正比增加,這種情況下,可以認為此時影響光合作用的過程是階段。?
(2)從圖甲可見,光照強度超過某一強度時,光合作用速度不再增加,且有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢,這種變化主要決定于,此時光合作用的階段受到限制。?
(3)圖乙中C點表示光照強度為B時,是植物生長的,出現(xiàn)CD段的原因是。?
(4)請在圖甲中繪制50℃時植物光合作用速度變化的曲線。?
(5)根據(jù)圖甲,在圖乙繪制光照強度為A時,不同溫度下光合作用速率變化曲線。
?10、圖甲和圖乙表示某植物在適宜的CO2條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系,圖丙是光合作用圖解。請據(jù)圖回答:
(1)由甲圖可見,B點光合作用的速率主要受的限制,此時主要影響丙圖中等過程(填序號)。
(2)乙圖表示光照強度為甲圖中的B點時,植物光合速率的變化曲線。乙圖中曲線后段出現(xiàn)下降趨勢的原因是。
(3)丙圖中吸收的光能將用于過程(填序號);過程⑥的反應物還包括來自光反應的。
附:綠葉中色素的提取和分離
1、原理:葉綠體中的色素能溶解在有機溶劑丙酮或無水乙醇——提取色素
各色素在層析液中的溶解度不同,隨層析液在濾紙上擴散速度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散的快,反之則慢——分離色素
2、步驟:
(1)提取色素:研磨
(2)制備濾紙條:
(3)畫濾液細線:均勻,直,細,重復若干次
(4)分離色素:不能讓濾液細線觸及層析液
(5)觀察和記錄:結(jié)果濾紙條上從上到下依次為:橙黃色(胡蘿卜素)、黃色(葉黃素)、藍綠色(葉綠素a)、黃綠色(葉綠素b).
光合作用教案
第三章第三節(jié)、光合作用
班級姓名
[教學目標]
1、知識目標
①概述色素提取和分離實驗的原理,并說出葉綠體中色素的種類和作用;
②解釋光合作用的光反應、暗反應過程及相互關(guān)系;
③說明環(huán)境因素對光合作用強度的影響;
2、能力目標
①嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素,學習科學研究的一般方法。
3、德育目標
①通過對光合作用的學習,培養(yǎng)學生熱愛綠色植物和自然的思想情感。
[教學重點與難點]
1、光合作用的過程,理解光反應與暗反應的過程比較。
2、影響光合作用的因素。
[課時]3課時
*********************************************************************************
一、光合作用的發(fā)現(xiàn):
年代科學家實驗設計思路及現(xiàn)象結(jié)論
1771年普里斯
特利點燃的蠟燭與綠色植物放在密閉玻璃罩內(nèi),
現(xiàn)象是________
小鼠與綠色植物放在密閉的玻璃罩內(nèi),
現(xiàn)象是________________
1779年根豪斯把帶葉枝條放到水中,光下,
暗處.
1864年薩克斯把綠色葉片放在暗處幾小時,目的是____________,
然后一半曝光,另一半遮光一段時間后,用碘蒸氣
處理葉片,發(fā)現(xiàn)____________
1880年恩吉
爾曼水綿黑暗、沒有空氣
好氧細菌顯微鏡觀察
完全曝光→現(xiàn)象_________________
極細光束照射葉綠體→現(xiàn)象____
1940年魯賓
和卡門實驗方法是______________________________
H218O,CO2→現(xiàn)象________________
H2O,C18O2→現(xiàn)象_______________
1948年卡爾文用14C標記CO2追蹤光合作用過程中碳的行蹤,
發(fā)現(xiàn)
二、光合色素與光能捕獲
1、光合作用的細胞器是葉綠體,是因為其中含有與光合作用有關(guān)的和。其中酶分布于。
色素的分布于:;
色素的作用:、、光能。
2、葉綠體中色素的分類:
葉綠素a:色
葉綠素:主要吸收光
葉綠素b:色
③色素種類
胡蘿卜素:色
類胡蘿卜素主要吸收光
葉黃素:色
[思考與討論]
(1)為什么夏天綠油油的樹葉到秋天會變黃?
(2)葉綠體中色素的形成需哪些條件?
[實驗]提取和分離葉綠體中的色素
三、光合作用的過程
1、光合作用的概念:
植物通過,利用,把和
轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物,并且釋放出的過程。
2、光合作用的總反應式
3、光反應與暗反應的比較
光反應暗反應
部位
條件
反應物
物質(zhì)變化
能量變化
產(chǎn)物
兩階段的關(guān)系
實質(zhì)
例題:下圖是光合作用過程的圖解,請對圖仔細分析后回答下列問題:
(1)圖中A代表________,其功能是________。
(2)圖中B是________,在光合作用過程中來自于________。
(3)圖中C是________,它被傳遞到葉綠體的________部位,用于________。
(4)圖中D是________,在葉綠體中合成D所需的能量來自________。
(5)圖中E是________;
(6)圖中F是________,它是由CO2和________結(jié)合后形成。
(7)圖中H是________,此階段是在葉綠體的________上進行的;Ⅰ是________,此階段是在葉綠體的________中進行的。
(8)由F到J稱為________;由G到F稱為________。確切地說,
J代表________。
四、影響光合作用的環(huán)境因素
1、農(nóng)業(yè)上通過提高光能利用率來提高糧食產(chǎn)量,提高光能利用率的方法有:
、、
。
2、影響光合作用強度(光合作用效率)的因素有哪些?
[練習]
1、在光合作用實驗里,如果所用的水中有0.2%的水分子含18О,二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18О。那么,植物進行光合作用釋放的氧氣中,含18О的比例為
A.0.20%B.0.44%C.0.64%D.0.88%()
2、下圖所示,某植物上的綠葉經(jīng)陽光照射24小時后,經(jīng)脫色并用碘液處理,結(jié)果有錫箔覆視部位不呈藍色,而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色。本實驗證明()
①光合作用需要二氧化碳②光合作用需要光③光合作用需要葉綠素④光合作用放出氧氣⑤光合作用制造淀粉
A.①②B.③⑤C.②⑤D.①③
[補充]化能合成作用
綠色植物以光能為能源,以二氧化碳和水為原料合成糖類,糖類中貯存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。因此綠色植物屬于自養(yǎng)生物。相反,人、動物、真菌及大多數(shù)細菌,細胞中沒有葉綠素,不能進行光合作用,它們只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身生命活動,它們屬于異養(yǎng)生物。
除了綠色植物,自然界中少數(shù)種類的細菌,雖然細胞內(nèi)沒有葉綠素,不能進行光合作用,但能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化分解時釋放的能量來制造有機物,這種合成作用叫化能合成作用,這些細菌也屬于自養(yǎng)生物。例如,生活在土壤中的硝化細菌能利用土壤中的氨(NH3)氧化成亞硝酸(HNO2),進而將亞硝酸氧化成硝酸(HNO3)。硝化細菌能夠利用這兩個化學反應中釋放的能量,將二氧化碳合成糖類,這些糖類可供硝化細菌維持自身的生命活動。
[校本作業(yè)]
1、下圖為用分光光度計測定葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖,請判定A和B分別為何種色素(A)
A.葉綠素、類胡蘿卜素B.類胡蘿卜素、葉綠素?
C.葉黃素、葉綠素aD.葉綠素a、葉綠素b
2、關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述,不正確的是(C)
A.可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素?
B.葉綠體中色素能夠分離的原因是在不同色素在層析液中的溶解度不同?
C.研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉后直接用杵棒進行研磨,不用作任何處理?
D.濾液細線要畫得細而直,避免色素帶間的部分重疊
3、.普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi),結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時間。但后來有人重復這個實驗,卻有的能成功,有的不能成功。以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法,不正確的是(A)
A.該實驗并不科學,沒有可重復性
B.該實驗的成功與否,要看是否將裝置置于陽光下?
C.該實驗說明光合作用釋放的氧氣與小白鼠需要的氧達到了平衡
D.該實驗說明光合作用需要的CO2與小白鼠呼出的CO2達到了平衡
4、下列關(guān)于光合作用的敘述中,正確的是(A)
A.光反應在葉綠體的類囊體薄膜上進行,暗反應在葉綠體的基質(zhì)中進行?
B.光反應需要光,不需要酶,暗反應不需要光,需要多種酶?
C.當對植物突然停止光照以后,暗反應也馬上停止?
D.光反應分解水生成O2,暗反應消耗O2生成水
5、如圖是一晴朗夏日某植物光合作用強度隨時間變化的曲線圖,C點與B點相比較,葉肉細胞內(nèi)的C3、C5、ATP和[H]的含量發(fā)生的變化依次是(C)
A.升、升、升、升
B.降、降、降、降
C.降、升、升、升
D.升、升、降、降
6、科學家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一種植物光合作用強度的影響,得到實驗結(jié)果如右圖。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是(D)
A.光照強度為b時,造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同
B.光照強度為c時,造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是溫度不同?
C.光照強度為a~b時,曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強度隨光照強度升高而升高?
D.光照強度為a~c時,曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強度隨光照強度升高而升高]
7、圖甲表示某種植物光合速率受光照強度影響的變化曲線,圖乙表示某種植物在不同光照強度下,光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。a點與c點相比較,c點時葉肉細胞中C3的含量;b點與c點相比較,b點時葉肉細胞中C5的含量。(A)
A.高、高B.低、基本一致
C.低、高D.高、基本一致
8、如圖為光反應、暗反應聯(lián)系示意圖,據(jù)圖回答下列問題:
(1)填出圖中字母所表示的物質(zhì):?
a,b,c,d。?
(2)如小麥在適宜條件下栽培,突然將d降至極低水平,則小麥葉片中的三碳化合物的含量會突然減少,其原因是;若降低d的同時,又停止光照,則不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,其原因是。
(3)若對某植物作如下處理:(甲)持續(xù)光照10分鐘,(乙)光照5秒后再黑暗處理5秒,連續(xù)交替進行20分鐘。若其他條件不變,則在甲、乙兩種情況下植物所制造的有機物總量是()
A.甲多于乙B.甲少于乙C.甲和乙相等D.無法確定
答案(1)O2ATP[H]CO2(2)CO2固定減弱C3還原也減弱(3)B
9、下圖為某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系,請據(jù)圖回答:?
(1)甲圖表示在光照弱的情況下,光合作用隨的增加成正比增加,這種情況下,可以認為此時影響光合作用的過程是階段。?
(2)從圖甲可見,光照強度超過某一強度時,光合作用速度不再增加,且有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢,這種變化主要決定于,此時光合作用的階段受到限制。?
(3)圖乙中C點表示光照強度為B時,是植物生長的,出現(xiàn)CD段的原因是。?
(4)請在圖甲中繪制50℃時植物光合作用速度變化的曲線。?
(5)根據(jù)圖甲,在圖乙繪制光照強度為A時,不同溫度下光合作用速率變化曲線。
?答案(1)光照強度光反應(2)溫度暗反應?
(3)最適溫度酶活性降低,光合作用速率降低?
(4)如圖
(5)如圖?
?
10、圖甲和圖乙表示某植物在適宜的CO2條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系,圖丙是光合作用圖解。請據(jù)圖回答:
(1)由甲圖可見,B點光合作用的速率主要受的限制,此時主要影響丙圖中等過程(填序號)。
(2)乙圖表示光照強度為甲圖中的B點時,植物光合速率的變化曲線。乙圖中曲線后段出現(xiàn)下降趨勢的原因是。
(3)丙圖中吸收的光能將用于過程(填序號);過程⑥的反應物還包括來自光反應的。
?答案(1)溫度④⑤⑥(2)溫度過高,酶活性降低,光合作用速率降低(3)光合色素③④[H]