高中生物學(xué) 必修1 分子與細(xì)胞 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化一輪復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計

高中生物學(xué)必修1分子與細(xì)胞第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化一輪復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計一、教材分析本節(jié)為普通高中生物學(xué)人教版教科書必修1第5章第4節(jié)，本節(jié)內(nèi)容參與構(gòu)成課標(biāo)的“概念2：細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖”，與本章前3節(jié)“酶”“ATP”“細(xì)胞呼吸”三部的內(nèi)容緊密聯(lián)系。為了幫助學(xué)生達(dá)成對概念2中有關(guān)光合作用的系列概念的理解以及結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、科學(xué)探究、社會責(zé)任等生物學(xué)科素養(yǎng)的培育，本節(jié)課通過引導(dǎo)學(xué)生梳理知識網(wǎng)絡(luò)鞏固基礎(chǔ)知識，選取了六個重難點內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)基礎(chǔ)梳理，包括葉綠體的結(jié)構(gòu)適應(yīng)光合作用的特點、色素等物質(zhì)提取和分離的一般方法、光合作用原理的物質(zhì)轉(zhuǎn)化難點以及不同光照強(qiáng)度下的光合速率的變化模型構(gòu)建，再通過習(xí)題檢測訓(xùn)練學(xué)生對概念的理解，促進(jìn)學(xué)生對相關(guān)光合作用這個重要概念的理解和核心素養(yǎng)的提升。教學(xué)目標(biāo)：1.說明綠色植物葉綠體結(jié)構(gòu)和功能，光合色素的種類和功能，闡明光合作用的原理及其物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化。（生命觀念）2.構(gòu)建、解釋和運(yùn)用影響光合作用強(qiáng)度的模型。(科學(xué)思維)3.通過提取和分離葉綠體色素實驗，通過探究不同環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響實驗，養(yǎng)成觀察、提出問題、設(shè)計并實施實驗等科學(xué)探究能力和解決實際問題能力。(科學(xué)探究)4.運(yùn)用光合作用相關(guān)原理，提出解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的增產(chǎn)增收等問題的措施，提高社會責(zé)任意識。(社會責(zé)任)教學(xué)重點：1.闡明光合作用的原理。2.闡明影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。教學(xué)難點：1．準(zhǔn)確理解一組光合速率概念，理解光合作用與呼吸作用在不同情況下的曲線模型，并說明每段曲線的生物學(xué)含義。2.通過對圖表信息的提取，能畫出不同光照強(qiáng)度下光合作用速率變化的曲線模型。二、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境激活舊知觀察光合作用、地球、藍(lán)細(xì)菌的圖片，思考問題：為什么光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)？從整合光合作用與地球進(jìn)化的關(guān)系，以及與未來人類危機(jī)解決的關(guān)系入手，理解光合作用的意義，滲透進(jìn)化觀。以情境和問題的創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?！疽弧渴崂肀竟?jié)內(nèi)容梳理回顧教材中“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”這一節(jié)內(nèi)容，按光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、原理及其應(yīng)用三個板塊梳理內(nèi)容，并進(jìn)行內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。帶領(lǐng)學(xué)生回歸教材，結(jié)構(gòu)化梳理教材內(nèi)容。讓學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容有整體的認(rèn)識。【1】葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點觀察葉肉細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)，概括葉綠體的分布和形態(tài)；觀察葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)，概括葉綠體的結(jié)構(gòu)組成；分析葉綠體的結(jié)構(gòu)組成和類囊體薄膜結(jié)構(gòu)的色素和酶的分布，概括光合作用的色素和酶是其物質(zhì)基礎(chǔ)。引導(dǎo)學(xué)生從顯微結(jié)構(gòu)到亞顯微結(jié)構(gòu)再到類囊體膜上色素分子和酶分子的分布，使學(xué)生理解和整合光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?！?】提取和分離綠葉中的色素回顧提取和分離綠葉中色素的方法和原理，操作過程的注意事項，分析闡述實驗結(jié)果。掌握綠葉中色素的提取和分離的實驗的方法、原理和結(jié)果?！?】綠葉中的色素的功能回顧歸納光譜、吸收光譜、色素的功能。掌握色素的功能?！?】光合作用的原理回顧歸納光合作用的定義、總反應(yīng)式、光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，從光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化兩個維度再分析光合作用的原理和實質(zhì)。掌握光合作用的原理。【5】影響光合作用強(qiáng)度的因素回顧光合作用強(qiáng)度、光合速率、真光合速率、凈光合速率的概念及表征這些概念的具體指標(biāo)。以反應(yīng)式分析影響光合作用強(qiáng)度的因素。掌握光合作用強(qiáng)度、光合速率概念和影響光合左右的的因素?！?】不同光照強(qiáng)度下的光合速率模型回顧不同光強(qiáng)下的光合速率的數(shù)學(xué)模型和物理模型，辨別真光合速率和凈光合速率，觀察曲線的一些關(guān)鍵點的含義，歸納解讀數(shù)學(xué)模型的方法。掌握光合速率的變化規(guī)律?！径苛?xí)題檢測根據(jù)表格數(shù)據(jù)，繪制光合速率隨光照強(qiáng)度變化的數(shù)學(xué)模型。辨別陽生植物和陰生植物。訓(xùn)練圖表信息轉(zhuǎn)換建立數(shù)學(xué)模型方法和路徑，提高高階思維能力。三、學(xué)習(xí)評價1.植物生理學(xué)家希爾將葉綠體分離后置于試管中，加入1%的DCPIP(一種可以接受氫的化合物，被氧化時是藍(lán)色，被還原時是無色的)后，將試管置于光下，發(fā)現(xiàn)溶液由藍(lán)色變成無色并放出氧氣，以上實驗證明了（）A.光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于H20B.光合作用的過程中能產(chǎn)生還原劑和O2C.光合作用的光反應(yīng)在類囊體上進(jìn)行D.光合作用的暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行參考答案：B2.水稻葉肉細(xì)胞在進(jìn)行光合作用時，有關(guān)C3轉(zhuǎn)化為糖類過程的敘述錯誤的是（）A.需要消耗ATP和NADPHB.需要在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行C.需要在黑暗條件下進(jìn)行D.需要多種酶的催化參考答案：C3.如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是（）A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C．在敞開的燒杯中進(jìn)行層析時，需通風(fēng)操作D．實驗驗證了該種藍(lán)藻沒有葉綠素b參考答案：D4..以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是（）A.光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃相等B.光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D.交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等參考答案：A5.如圖為高等綠色植物光合作用過程圖解，回答下列問題：(1)①是，它的作用是；（2）②是,在葉綠體中產(chǎn)生；（3）③是，其流動的方向是；（4）⑤是，若突然停止光照，其含量將；（5）若用14C標(biāo)記CO2中的C,則被標(biāo)記的C存在于。答案：（1）光合色素光反應(yīng)（2）O2葉綠體類囊體薄膜（3）ATP從基粒流向葉綠體基質(zhì)（4）C3上升（5）C3和(CH2O)（2分）6.在晴朗無云的夏日，某生物興趣小組測定了一種蔬菜葉片光合作用強(qiáng)度的日變化，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}。（1）據(jù)圖分析，與10時相比，7時蔬菜的光合作用強(qiáng)度低，此時，主要的外界限制因素是；從10時到12時，該蔬菜的光合作用強(qiáng)度。（2）為探究如何提高該蔬菜光合作用強(qiáng)度，小組成員將菜地分成A、B兩塊，10-14時在A菜地上方遮陽，B菜地不遮陽，其他條件相同。測得該時段A菜地蔬菜的光合作用強(qiáng)度比B菜地的高，主要原因是。（3）小組成員又將相同條件的C菜地的上方和四周用遮陽網(wǎng)全部覆蓋，測得棚內(nèi)溫度比B菜地高，一段時間后比較B、C兩塊菜地的蔬菜產(chǎn)量。與B菜地相比，C菜地蔬菜產(chǎn)量低，從光合作用和呼吸作用的原理分析，原因是。答案：（1）降低（2）B地光照強(qiáng)度過高，導(dǎo)致蔬菜氣孔關(guān)閉，CO2吸收受阻，光合作用速率降低（3）C地的溫度上升，光合作用有關(guān)酶活性下降，呼吸作用有關(guān)酶活性增加，C地的凈光合速率降低，產(chǎn)量下降，因此C地的蔬菜產(chǎn)量低于B地。7.生菜營養(yǎng)豐富是很常見的食用蔬菜，生菜適于大城市設(shè)施農(nóng)業(yè)水培種植。某農(nóng)業(yè)研究基地對生菜的光合特性進(jìn)行了如下研究。取長勢相同的5組盆栽生菜，編號A～E，每組15株，并對光源進(jìn)行不同層數(shù)白紗布遮擋，A至E的遮光率分別為0%、32.4%、54.1%、64.4%、84.2%，其它條件相同且適宜，培養(yǎng)一段時間后，進(jìn)行多項指標(biāo)的檢測。請回答下列問題：（1）生菜的實際光合作用強(qiáng)度可表示。（2）每組選取5株生菜的基部功能葉片（已成熟且未衰老），測得的各組凈光合速率（Pn）如下圖所示。結(jié)果顯示：隨著光照強(qiáng)度的降低，Pn值呈趨勢，E組生菜葉片的光合作用強(qiáng)度（選填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用強(qiáng)度。已知E組生菜不能正常生長，結(jié)合題中信息分析其原因是。（3）已知遮光處理會導(dǎo)致以藍(lán)紫光為主的短波長光比例增加，葉綠素b對短波長光照的吸收峰值高于葉綠素a。另取每組5株生菜的基部功能葉片，提取綠葉中的色素并進(jìn)行含量的檢測。提取色素的原理是。結(jié)合表中檢測結(jié)果分析，在遮光培養(yǎng)的過程中，生菜會來提高捕獲光能的能力，以適應(yīng)弱光環(huán)境。葉綠素a（mg/g）葉綠素b（mg/g）葉綠素a/葉綠素bA1.430.403.56B1.570.493.20C1.720.582.97D1.760.612.89E1.820.652.8（4）再取每組5株生菜基部功能葉片，測定氣孔導(dǎo)度（表示氣孔張開的程度，簡稱Gs）和胞間CO2濃度（簡稱Ci），結(jié)果如下圖所示。隨著光照強(qiáng)度的減弱，胞間CO2濃度逐漸增大，從光合作用反應(yīng)過程的角度分析，出現(xiàn)這種變化的原因是：光照強(qiáng)度的減弱導(dǎo)致。答案:（1）單位時間（單位面積）內(nèi)通過光合作用制造糖類等有機(jī)物的量(單位時間內(nèi)固定的