光合作用的原理和應(yīng)用說(shuō)課課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

（2）光合作用的原理和應(yīng)用Principleandapplicationofphotosynthesis說(shuō)課人：XXXX2022-4-22第4節(jié)

光合作用和能量轉(zhuǎn)化學(xué)情分析教學(xué)目標(biāo)教法與學(xué)法1235說(shuō)課提綱CONTENTS教學(xué)過(guò)程4教材分析教材分析TEXTBOOKANALYSIS1教材地位與特點(diǎn)《光合作用的原理和應(yīng)用》人教版生物必修一第五章第四節(jié)第2課時(shí)生物界物質(zhì)和能量的基本來(lái)源，為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)與人類社會(huì)面臨的糧食、資源、環(huán)境等問(wèn)題有著密切聯(lián)系高考必考知識(shí)點(diǎn)1教材分析TEXTBOOKANALYSIS01教學(xué)重點(diǎn)：光合作用的過(guò)程和意義1教材分析TEXTBOOKANALYSIS【確定理由】理解光能、化學(xué)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，掌握光合作用的能量和物質(zhì)變化的本質(zhì)。為進(jìn)一步研究如何提高光合效率的途徑，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的技術(shù)，深入聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際奠定理論基礎(chǔ)。0203教學(xué)難點(diǎn)一：光反應(yīng)與暗反應(yīng)階段模型的構(gòu)建教學(xué)難點(diǎn)二：光合作用過(guò)程中物質(zhì)與能量的變化與相互關(guān)系學(xué)情分析STUDENTANALYSIS2求知欲旺盛具備基本知識(shí)結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)研究方法具備一定的自主探究、推理歸納的能力2學(xué)情分析LearningAnalysis積極因素消極因素側(cè)重于對(duì)概念的描述，對(duì)光合作用的具體過(guò)程不了解缺乏對(duì)模型構(gòu)建的實(shí)操教學(xué)目標(biāo)TEACHINGOBJECTIVES314通過(guò)對(duì)光合作用相關(guān)科學(xué)史資料的分析，說(shuō)明光合作用過(guò)程，自主構(gòu)建光合作用概念模型。（科學(xué)探究、科學(xué)思維）聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注光合作用原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，認(rèn)同科學(xué)技術(shù)的的重要價(jià)值。（社會(huì)責(zé)任）從物質(zhì)與能量觀視角，闡明光合作用過(guò)程中物質(zhì)變化與能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，說(shuō)明光合作用原理和意義。（生命觀念）234領(lǐng)悟科學(xué)探究方法，認(rèn)同人類對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)過(guò)程是逐步的、不斷發(fā)展的。（科學(xué)思維）3教學(xué)目標(biāo)教法與學(xué)法TEACHINGANDLEARNINGMETHODS4探究法

直觀演示法講授法4說(shuō)教法TALKABOUTTEACHINGS【確定理由】探究法是新教材大力推行實(shí)施的一種重要教法，強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，根據(jù)學(xué)生為主，教師為輔的教學(xué)理念，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生自主探究，加強(qiáng)互動(dòng)。然后通過(guò)多媒體演示，構(gòu)建概念模型，將復(fù)雜的過(guò)程直觀的呈現(xiàn)給學(xué)生。自主探索合作交流比較分析【確定理由】通過(guò)自主探索對(duì)概念有整體了解，然后在自己獨(dú)特見(jiàn)解的基礎(chǔ)上進(jìn)行小組合作交流，構(gòu)建模型，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。4說(shuō)學(xué)法STUDYMETHOD教學(xué)過(guò)程TEACHINGPROCESS55min情景導(dǎo)入15min資料分析構(gòu)建光反應(yīng)過(guò)程資料分析構(gòu)建暗反應(yīng)過(guò)程10min課后光合作用原理的應(yīng)用10min分析比較歸納總結(jié)5min鞏固提升5教學(xué)過(guò)程TEACHINGPROCESS怎么教？板書【活動(dòng)1】情景導(dǎo)入

學(xué)生思考葉子概念車（光合作用汽車）的動(dòng)力原理，回顧初中光合作用概念，并寫出光合作用總反應(yīng)式?！驹O(shè)計(jì)意圖】激發(fā)學(xué)生興趣，溫故而知新。光合作用綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放氧氣的過(guò)程?！净顒?dòng)2】構(gòu)建光反應(yīng)模型——希爾光水解反應(yīng)（1）希爾的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說(shuō)明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來(lái)自水？（2）此過(guò)程中，H2O分解生成O2的同時(shí)，還生成了什么物質(zhì)？（3）希爾的實(shí)驗(yàn)是否說(shuō)明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)?是否都需要光照？提問(wèn)：光合作用釋放的氧氣來(lái)自原料中的水還是CO2？展示希爾的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析該實(shí)驗(yàn)的材料、條件、處理措施及結(jié)果，并小組分析討論下列問(wèn)題：1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾(R.Hill)發(fā)現(xiàn),在離體葉綠體的懸浮液中加入具有氫受體[如NADP+]和鐵鹽或其他氧化劑的水溶液，在無(wú)CO2的條件下給予光照，發(fā)現(xiàn)葉綠體可以釋放出氧氣，生成NADPH（還原型輔酶II）。如果把光照了的葉綠體移到暗處并供給CO2，則可觀察到葡萄糖生成。【活動(dòng)2】構(gòu)建光反應(yīng)模型——魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)學(xué)生閱讀1937年魯賓和卡門的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，思考并得出結(jié)論：光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來(lái)源于水，而不是CO2。【設(shè)計(jì)意圖】鍛煉學(xué)生分析和歸納問(wèn)題的能力?！净顒?dòng)2】構(gòu)建光反應(yīng)模型——阿爾農(nóng)的發(fā)現(xiàn)由阿爾農(nóng)的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明葉綠體可以合成ATP。讓學(xué)生用示意圖來(lái)表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系。1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)(D.Arnon)發(fā)現(xiàn)，在光照下，葉綠體可合成ATP。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨?！驹O(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行經(jīng)典實(shí)驗(yàn)分析，親歷科學(xué)家科學(xué)研究之路。培養(yǎng)歸納推理的科學(xué)思維習(xí)慣，提升科學(xué)探究能力。【活動(dòng)2】構(gòu)建光反應(yīng)模型學(xué)生綜合分析以上實(shí)驗(yàn)，找出反應(yīng)物和產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系，小組合作構(gòu)建光反應(yīng)模型。場(chǎng)所：葉綠體的內(nèi)囊體薄膜上條件：光、色素、酶、ADP、Pi物質(zhì)變化：能量轉(zhuǎn)化：光能

ATP和NADPH中的化學(xué)能水的光解：2H2O4[H]+O2ATP的合成：ADP+Pi+能量（光能)ATP光能酶【活動(dòng)3】構(gòu)建暗反應(yīng)模型——阿爾農(nóng)的發(fā)現(xiàn)提問(wèn)：CO2中的C是如何變成有機(jī)物中的C的？【資料】20世紀(jì)40年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文(M.Calvin）用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤放射性14C的去路。向反應(yīng)體系中充入一定量的14CO2，光照30秒后檢測(cè)產(chǎn)物，檢測(cè)到了多種帶14C標(biāo)記的化合物。將光照時(shí)間逐漸縮短至幾分之一秒時(shí)發(fā)現(xiàn)，90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3）中。在5秒鐘的光照后，卡爾文等同時(shí)檢測(cè)到了含有放射性的五碳化合物(C5）和六碳糖(C6)。你能否建立CO2、C3、C5和C6的轉(zhuǎn)化關(guān)系？依據(jù)上述資料，能否寫出碳的轉(zhuǎn)移途徑？光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP用于暗反應(yīng)哪一步？【活動(dòng)3】構(gòu)建暗反應(yīng)模型小組討論，修正完善碳轉(zhuǎn)移途徑，構(gòu)建暗反應(yīng)過(guò)程。場(chǎng)所：葉綠體的基質(zhì)條件：酶、CO2、ATP、[H]物質(zhì)變化：能量轉(zhuǎn)化：ATP和NADPH中的化學(xué)能

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能CO2的固定：CO2+C52C3CO2的還原：2C3

（CH2O）+C5+H2O[H]【設(shè)計(jì)意圖】激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，體會(huì)科研科學(xué)研究要持之以恒的科學(xué)精神。酶ATPADP+Pi【活動(dòng)4】分析比較

歸納總結(jié)1.光反應(yīng)與暗反應(yīng)在所需條件、進(jìn)行場(chǎng)所、物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化上有什么區(qū)別？

2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)在物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化方面存在什么聯(lián)系？光反應(yīng)暗反應(yīng)所需條件必須有光有光或無(wú)光均可進(jìn)行場(chǎng)所內(nèi)囊體膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化水光解為O2和H+ATP和NADPH的合成CO2的固定C3的還原ATP和NADPH的分解能量轉(zhuǎn)化光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能【活動(dòng)5】光合作用原理的應(yīng)用結(jié)合整個(gè)光合作用過(guò)程，探究影響對(duì)光合作用的因素。通過(guò)介紹植物工廠，強(qiáng)調(diào)光合作用對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的重要影響。思考增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施，展開討論，闡明個(gè)人觀點(diǎn)。【拓展·提升】藍(lán)細(xì)菌——光合作用硝化細(xì)菌——化能合成作用【設(shè)計(jì)意圖】拓展學(xué)生視野，有利于建立生物多樣性的概念?！净顒?dòng)6】鞏固提升教材“練習(xí)與應(yīng)用”題目檢測(cè)和評(píng)價(jià)教學(xué)的形成性，有利于學(xué)生達(dá)成本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。感謝傾聽(tīng)

請(qǐng)批評(píng)指正THANKSFORLISTENING注：部分圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)【光】

延長(zhǎng)光合作用時(shí)間：通過(guò)輪作，延長(zhǎng)全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間可提高糧食產(chǎn)量。溫室大棚