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1、第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶二次備課一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo):1.說(shuō)出細(xì)胞代謝的概念2.比較酶和無(wú)機(jī)催化劑的異同,舉例說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用3.概述酶的化學(xué)本質(zhì) 能力目標(biāo):1.進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的探索,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。2.能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋.分析和處理。情感態(tài)度價(jià)值觀:通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。二 、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):1.比較過(guò)氧化氫酶在不同條件下分解速率快慢的實(shí)驗(yàn),并引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論酶的高效催化作用(酶的作用)。 2.酶的本質(zhì)。 3.酶的特性。教學(xué)難點(diǎn):1.酶的活
2、化能降低的原理。2.實(shí)驗(yàn)中控制變量的科學(xué)方法。三、課時(shí)安排:3課時(shí)四、教學(xué)方法和手段:(1)探究式教學(xué)法:在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生主動(dòng)參與酶的特性的討論探究活動(dòng),親身體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程,領(lǐng)悟科學(xué)研究方法。(2)多媒體輔助教學(xué)法:利用多媒體技術(shù),把酶的特性探究實(shí)驗(yàn)演示出來(lái),幫助學(xué)生形成正確、系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。(3)模擬實(shí)驗(yàn)操作法:利用計(jì)算機(jī),進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,把本小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案通過(guò)計(jì)算機(jī)呈現(xiàn),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。五、具體的教學(xué)過(guò)程(一)預(yù)習(xí)自學(xué)1.說(shuō)出細(xì)胞代謝的概念2.概述酶的化學(xué)本質(zhì)3.酶的作用和特性(二)重點(diǎn)講授1.細(xì)胞代謝引導(dǎo)學(xué)生閱讀章首語(yǔ)和章題圖右下方的小詩(shī):新葉伸向和煦的陽(yáng)光,蚱蜢覬覦
3、綠葉的芬芳。它們?yōu)樯娑@取能量,能量在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)激蕩!問:詩(shī)中蘊(yùn)含了怎樣的生物學(xué)道理?生: 閱讀、思考并回答:生命活動(dòng)離不開能量。問:能量的最終源頭是哪里?依靠什么在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)激蕩?生:能量的最終源頭是太陽(yáng)能??炕瘜W(xué)反應(yīng)在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)激蕩。問:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許許多多的化學(xué)反應(yīng),我們稱之為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝為什么能在溫和的條件下順利而有效地進(jìn)行呢? 板書:細(xì)胞代謝 生:因?yàn)橛忻?。情境?chuàng)設(shè)這節(jié)課我們先從身邊一個(gè)簡(jiǎn)單的現(xiàn)象入手。我們每天都需要一定量的食物,食物進(jìn)入我們體內(nèi)之后發(fā)生了什么樣的變化??jī)砂俣嗄昵?,科學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。播放課件:斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)問:這個(gè)實(shí)驗(yàn)給大家最深刻的印象是什
4、么? (學(xué)生:把肉放進(jìn)籠子給鷹吞下) 這么做的目的? (學(xué)生:避免了肉被嚼碎) 這個(gè)實(shí)驗(yàn)想證明什么? (學(xué)生:肉是和某種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后消失的)問:實(shí)驗(yàn)的巧妙之處就是用金屬籠的作用排除了物理性消化;從實(shí)驗(yàn)中可知:胃液具有化學(xué)性消化的作用。然而體內(nèi)不僅僅消化是化學(xué)反應(yīng),其實(shí)各種生命活動(dòng)的進(jìn)行,都離不開化學(xué)反應(yīng)。(課件展示光合作用方程式、呼吸作用方程式、氨基酸的脫水縮合方程式)我們把細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。請(qǐng)大家思考細(xì)胞代謝的意義?(學(xué)生:細(xì)胞代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。)教師:再次觀察上述方程式,找出共同點(diǎn)(這些反應(yīng)都需要酶的幫助)酶的作用是什么呢?我們本節(jié)課來(lái)學(xué)習(xí):酶的作用
5、和本質(zhì)。展示事先準(zhǔn)備好的過(guò)氧化氫溶液教師:過(guò)氧化氫俗稱雙氧水,日常生活中用于傷口處理。大家見過(guò)過(guò)氧化氫接觸到破潰的皮膚后發(fā)生的現(xiàn)象么?(有大量氣泡產(chǎn)生)過(guò)氧化氫是體內(nèi)的一種代謝廢物,一旦產(chǎn)生,很快就會(huì)被細(xì)胞內(nèi)的酶分解。2.酶的本質(zhì)資料分析教師設(shè)置下列問題,讓學(xué)生帶著問題去閱讀教材P8182相關(guān)內(nèi)容。巴斯德和李比希的觀點(diǎn)分別是什么?巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義?各有什么局限性?科學(xué)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)爭(zhēng)論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么,這一爭(zhēng)論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用?巴斯德和李比希之間的爭(zhēng)論被哪位科學(xué)家的研究成果平息了?簡(jiǎn)述畢希納實(shí)驗(yàn)的過(guò)程?從畢希納的實(shí)
6、驗(yàn)可以得出什么結(jié)論?要證明酵母細(xì)胞的提取液和活酵母細(xì)胞的作用一樣還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)如何改進(jìn)?薩姆納提取到了脲酶,他是如何證明它的化學(xué)成分的?薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì),并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你認(rèn)為他成功的主要原因是什么?請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義?結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程談?wù)勀銓?duì)馬克思說(shuō)的:“在科學(xué)上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)”這句話的理解。學(xué)生討論回答:總結(jié):酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。(三)合作探究展示事先準(zhǔn)備好的過(guò)氧化氫溶液教師:過(guò)氧化氫俗稱雙氧水,日常生活中用于傷口處理。大家見過(guò)過(guò)氧化氫接觸到破潰的皮膚后發(fā)生的
7、現(xiàn)象么?(有大量氣泡產(chǎn)生)過(guò)氧化氫是體內(nèi)的一種代謝廢物,一旦產(chǎn)生,很快就會(huì)被細(xì)胞內(nèi)的酶分解。板書:過(guò)氧化氫分解的化學(xué)方程式教師:大家已經(jīng)看到了,常溫常壓下,肉眼幾乎看不到過(guò)氧化氫的分解。我們一起來(lái)想點(diǎn)辦法,幫助這個(gè)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行吧?!緦W(xué)生活動(dòng)】學(xué)生討論促進(jìn)該反應(yīng)發(fā)生的方法教師板書記錄結(jié)果,并在適當(dāng)時(shí)機(jī)引領(lǐng)學(xué)生討論【引領(lǐng)】1.我們?cè)诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中通常采用什么手段提高化學(xué)反應(yīng)速率?(加熱、加催化劑)2.在細(xì)胞內(nèi),可以通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎?往細(xì)胞內(nèi)加入大量Fe3+呢?為什么?(不可以,細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境比較溫和)那用什么方法?(酶)酶就是生物體內(nèi)的一種催化劑。3.綜合上述方案,比較用那種方式的效果最好(1
8、)引導(dǎo)探究:酶和無(wú)機(jī)的催化劑相比有什么特殊之處?(2)觀看實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫,回憶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率(3)學(xué)生分組討論a.為什么實(shí)驗(yàn)中要選用新鮮的肝臟?b.為什么要把肝臟研磨碎?c.實(shí)驗(yàn)中加入對(duì)比組會(huì)否更好?如果會(huì),應(yīng)如何設(shè)置對(duì)比組?教師注意引導(dǎo)學(xué)生想到“酶具有生物活性”這一概念,并鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、嘗試設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中理解實(shí)驗(yàn)的方法及設(shè)計(jì)過(guò)程是多樣的。(4)提出問題:既然實(shí)驗(yàn)的方法可以是多種多樣的,請(qǐng)同學(xué)們思考:如何運(yùn)用以下的實(shí)驗(yàn)材料及器材驗(yàn)證酶的專一性?(組織學(xué)生進(jìn)行小組討論)(5)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的討論包括以下幾個(gè)方面: a.研究目的 b.作出假設(shè)
9、c.實(shí)驗(yàn)過(guò)程:實(shí)驗(yàn)器材選取、實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象的觀察與分析、結(jié)論 d.表達(dá)與交流(討論組的小組長(zhǎng)上臺(tái)發(fā)言,接受其他小組同學(xué)的提問;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的修改,選出代表進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)操作。)教師對(duì)小組的探究討論活動(dòng)給予鼓勵(lì)評(píng)價(jià),接著引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入探討:小組代表的操作使我們對(duì)酶的專一性有了較深的理解,但是我們還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)探討酶的一些其他的特性。(6)在前一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,布置學(xué)生利用課余時(shí)間小組制定檢測(cè)酶的作用條件的實(shí)驗(yàn)方案。在開展實(shí)驗(yàn)前各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的匯報(bào)。最后讓學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索酶的作用條件,并用圖表表示相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(7)多媒體展示酶需要適宜的條件:為彌補(bǔ)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的不足
10、,教師要使用多媒體課件幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納整理,使學(xué)生對(duì)知識(shí)有一個(gè)全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的了解,在頭腦中形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。(四)展示反饋課件展示表格對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組說(shuō)明1234一H2O2濃度3%3%3%3%無(wú)關(guān)變量劑量2mL2mL2mL2mL二溫度常溫90 常溫常溫自變量試劑2滴清水2滴清水2滴FeCl32滴新鮮肝臟研磨液結(jié)果單位時(shí)間氣泡產(chǎn)生量不明顯明顯多很多因變量衛(wèi)生香燃燒情況不復(fù)燃不復(fù)燃明亮十分明亮結(jié)論過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,酶的催化效率最高教師:課件展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的圖片,說(shuō)明不同方案會(huì)使實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)不同效果,為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)謹(jǐn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要遵循一定的原則?!編熒?dòng)】繼續(xù)觀察實(shí)驗(yàn)步驟表格
11、,學(xué)生討論回答:1在實(shí)驗(yàn)中,有哪些因素是可以改變的?(試管大小、過(guò)氧化氫的濃度和使用量、反應(yīng)的溫度、反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)短、加入的試劑、過(guò)氧化氫的分解速率)我們稱這些在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以改變的因素為變量。2在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的四支試管中,有哪個(gè)因素是不一樣的?(反應(yīng)條件)。我們改變了反應(yīng)條件,而保持其他變量一樣。在實(shí)驗(yàn)中我們?nèi)藶楦淖兊淖兞糠Q作自變量,例如(氯化鐵溶液和肝臟研磨液)。3反應(yīng)條件改變之后,會(huì)跟著改變的是什么?(現(xiàn)象)這個(gè)反應(yīng)現(xiàn)象代表著過(guò)氧化氫分解的速率。隨著自變量的變化而變化的變量為因變量。4 其他變量,例如過(guò)氧化氫溶液的濃度和使用量,它會(huì)不會(huì)影響過(guò)氧化氫的分解速率?(會(huì))怎么排除這些影響?(把各支試
12、管中這些變量都保持一致)像這樣的變量,我們叫無(wú)關(guān)變量。5設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的好處。區(qū)分本實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。以問題形式帶領(lǐng)學(xué)生從本實(shí)驗(yàn)實(shí)例中總結(jié)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則:?jiǎn)我蛔兞吭瓌t和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則?!具^(guò)渡】教師:通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn),大家已經(jīng)看到了酶的神奇作用,那么酶為什么能做到這一點(diǎn)呢?【引領(lǐng)】為什么加熱和加入無(wú)機(jī)催化劑可以提高過(guò)氧化氫的分解速率?(加熱促進(jìn)過(guò)氧化氫分解,是因?yàn)榧訜崾惯^(guò)氧化氫分子得到能量。從常態(tài)轉(zhuǎn)化為容易分解的活躍狀態(tài)。分子從常態(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。無(wú)機(jī)催化劑沒有給過(guò)氧化氫供能,而是降低了反應(yīng)的活化能)課件展示:播放有關(guān)化學(xué)活化能的flash,幫助學(xué)
13、生理解分子能否參加到化學(xué)反應(yīng),有兩個(gè)方面的影響:分子自身能量高低和化學(xué)反應(yīng)活化能的高低。分析歸納出加熱、化學(xué)催化劑、酶提高化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)。(五)練習(xí)鞏固10分鐘內(nèi)完成贏在課堂本節(jié)夯基達(dá)標(biāo)。(六)拓展遷移酶的特性導(dǎo)言 酶作為催化劑,與無(wú)機(jī)催化劑相比有什么不同呢?通過(guò)教材P78實(shí)驗(yàn),我們已經(jīng)知道加肝臟研磨液的4號(hào)試管放出的O2遠(yuǎn)多于加FeCl3溶液的3號(hào)試管,從而說(shuō)明了酶具有高效性。一、酶具有高效性酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的10171013倍(思考:這對(duì)細(xì)胞有什么意義?)二、酶具有專一性補(bǔ)充“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用”實(shí)驗(yàn)。1實(shí)驗(yàn)原理(1)淀粉麥芽糖(非還原性糖)蔗糖葡萄糖果糖 還
14、原性糖(非還原性糖)(2)還原性糖斐林試劑磚紅色氧化亞銅沉淀(3)用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后,再用斐林試劑鑒定,根據(jù)是否有磚紅色沉淀來(lái)判斷淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用,從而探索酶的專一性。2實(shí)驗(yàn)步驟:序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管21注入可溶性淀粉溶液2ml2注入蔗糖溶液2ml3注入淀粉酶溶液2ml2ml4將試管放在60水中5分鐘5分鐘5加入斐林試劑2ml2ml6放熱水于大燒杯中加熱煮沸1分鐘1分鐘7觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3實(shí)驗(yàn)結(jié)論:4酶的專一性,每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。三、酶的作用條件較溫和探究影響酶活性的條件。1實(shí)驗(yàn)原理淀粉麥芽糖和葡萄糖磚紅色沉淀碘液 碘液紫藍(lán)色復(fù)合物 不形成紫藍(lán)色復(fù)合物
15、2步驟序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管3試管1試管2試管31注入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2注入新鮮淀粉酶溶液1mL1mL1mL3放置溫度6010006010004保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5混合試管1試管2試管36保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘7滴碘液1滴1滴1滴8觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的新鮮淀粉溶液1 mL1 mL1 mL2注入等量的不同PH的溶液1 mL蒸餾水1 mL NaOH1 mL HCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL4放60熱水中相等時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5加等量斐林試劑并搖勻2 mL2 mL2 mL6放熱水
16、中用酒精燈加熱煮沸1分鐘1分鐘1分鐘7觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3實(shí)驗(yàn)結(jié)論4分析教材組織學(xué)生討論完成教材P84相關(guān)問題。教師結(jié)合教材P85相關(guān)圖講解。在一定溫度范圍內(nèi),酶活性隨溫度升高而增強(qiáng),其中酶的活性最高時(shí)的溫度,即為該種酶的最適溫度。若超過(guò)最適溫度,酶的活性逐漸下降,甚至喪失。(低溫使酶的活性明顯降低,但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。)每種酶只能在一定限度的PH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性,其中酶活性最強(qiáng)的PH即為該酶的最適PH。(過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。)四、總結(jié)酶具有高效性、專一性,并且需要適宜的條件作業(yè):1.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2.完成教材86頁(yè)的課后練習(xí)。教學(xué)反
17、思:第二節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP二次備課一、教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)與技能(1)簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。(2)寫出ATP的分子簡(jiǎn)式。(3)解釋ATP在能量代謝中的作用。2.過(guò)程與方法(1)通過(guò)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的多媒體動(dòng)畫,認(rèn)識(shí)ATP在細(xì)胞中作為能量流通的原因。(2)通過(guò)分析,比較在生物體生命活動(dòng)中,ATP如何生成又如何消耗,找出能量代謝的規(guī)律。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育。(2)通過(guò)對(duì)課本P90圖57進(jìn)行補(bǔ)充和完善,以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)用準(zhǔn)確的科學(xué)術(shù)語(yǔ)闡述觀點(diǎn)和進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的態(tài)度。二、教學(xué)重點(diǎn)1.ATP化
18、學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量中的作用。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。三、教學(xué)難點(diǎn)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。四、教具準(zhǔn)備 :多媒體課件五、課時(shí)安排:1課時(shí)教材分析:本節(jié)介紹了有關(guān)ATP、ADP的化學(xué)組成和兩者的轉(zhuǎn)化關(guān)系,并重點(diǎn)分析了ATP在能量代謝中的作用。作用:承上啟下1、幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn),理解ATP與ADP之間的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換。2、為后面進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解呼吸作用和光合作用的能量代謝打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)情分析:學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ):學(xué)生通過(guò)對(duì)必修1第2章學(xué)習(xí),已經(jīng)學(xué)習(xí)了糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物,明確了能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)、儲(chǔ)能物質(zhì)等概念,這為進(jìn)一步學(xué)習(xí)ATP是能量的“通貨”作了鋪墊
19、。學(xué)生的能力基礎(chǔ):學(xué)生初步建立思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性,但不完善,對(duì)抽象知識(shí)的理解具有一定的障礙。六、教法學(xué)法:引導(dǎo)探究、啟發(fā)式、同時(shí)利用多媒體輔助教學(xué)手段七、教學(xué)過(guò)程:(一)預(yù)習(xí)自學(xué)1.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2.寫出ATP的分子簡(jiǎn)式。3解釋ATP在能量代謝中的作用。(二)重點(diǎn)講授1.細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)有糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等。細(xì)胞內(nèi)消耗能源物質(zhì)的順序是:糖類脂肪蛋白質(zhì)。一般情況下生物體內(nèi)細(xì)胞利用的能源物質(zhì)是糖類,而且糖類中的能量需要分解釋放傳遞給ATP,轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能,才能供給各種生命活動(dòng)利用,從而解決能量的“穩(wěn)定儲(chǔ)存”和“靈活利用”的矛盾。2.直接供給生命活動(dòng)能量的能源物質(zhì)是
20、ATP。在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中,ATP是一種關(guān)鍵物質(zhì)。ATP是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”,它有利于能量的運(yùn)輸和協(xié)調(diào)供給,如線粒體呼吸釋放能量合成的ATP,可以轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜用于主動(dòng)運(yùn)輸,也可以進(jìn)入細(xì)胞核推動(dòng)DNA的復(fù)制等等,從而解決“產(chǎn)能”和“用能”在空間上的矛盾。3.ATP的結(jié)構(gòu)與物理、化學(xué)知識(shí)有密切聯(lián)系,ATP中的能量可以轉(zhuǎn)變成機(jī)械能(如肌肉收縮、鞭毛擺動(dòng))、化學(xué)能、電能(如神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo))、滲透能(如主動(dòng)運(yùn)輸?shù)哪芰浚?、光能等其他形式的能量?.胞內(nèi)供能物質(zhì)有ATP和磷酸肌酸,ATP普遍存在,但含量不多,當(dāng)ATP大量消耗時(shí),則磷酸肌酸釋放能量供ADP和Pi合成ATP。磷酸肌酸的存在對(duì)
21、ATP含量的相對(duì)穩(wěn)定起緩沖作用。(三)合作探究情境創(chuàng)設(shè)1.提出問題,學(xué)生討論(1)螢火蟲發(fā)光需要能量嗎?(2)細(xì)胞中的糖類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物都儲(chǔ)存著大量穩(wěn)定化學(xué)能,生物的生命活動(dòng)需要能量能直接利用它們嗎?2.教師講解從課文中的唐詩(shī)中我們知道,生物的生命活動(dòng)需要能量。實(shí)際上,細(xì)胞中還有許多化學(xué)反應(yīng)是需要能量的,這些能量是從哪里來(lái)的呢?我們知道,細(xì)胞中的糖類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物都儲(chǔ)存著大量穩(wěn)定化學(xué)能,這些能源物質(zhì)的穩(wěn)定性,利于大量地儲(chǔ)存,但它們不能直接為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量,細(xì)胞是怎樣解決“穩(wěn)定儲(chǔ)存”和“靈活利用”這一矛盾的?細(xì)胞把穩(wěn)定的能量轉(zhuǎn)化成另一種能直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的有機(jī)物ATP,解
22、決了這一問題。ATP什么物質(zhì)呢?師生互動(dòng)1.ATP分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)學(xué)生閱讀課本P88相關(guān)內(nèi)容后,教師講解:(1)展示ATP結(jié)構(gòu)式掛圖,向?qū)W生介紹腺嘌呤、核糖(兩者結(jié)合而成腺苷)、磷酸。(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名稱的縮寫。ATP分子的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)寫成APPP,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),T代表三,代表一種特殊的化學(xué)鍵,叫做高能磷酸鍵,ATP分子中大量的能量就儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中。ATP水解時(shí)高能磷酸鍵可以水解放出大量的能量,達(dá)到30.54 kJ/mol。所以說(shuō),ATP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物。2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化(1)學(xué)生閱讀課本P88P89頁(yè)相關(guān)內(nèi)容,回答問題:ATP與ADP是怎樣相互
23、轉(zhuǎn)化的?(2)教師總結(jié):ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解脫離開來(lái),形成游離的Pi(磷酸),同時(shí),儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的能量釋放出來(lái),ATP就轉(zhuǎn)化成ADP(二磷酸腺苷的英文名稱的縮寫)。在有關(guān)酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時(shí)與一個(gè)游離的Pi結(jié)合,重新形成ATP(播放多媒體課件:ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化)。資料顯示,正常人每天ATP的轉(zhuǎn)變量幾乎接近于體重,但在體內(nèi)存在的ATP的量是很少的。ATP和ADP在體內(nèi)總是處于不斷轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡之中。如下所示:3.ATP的形成途徑(1)學(xué)生閱讀課本P89相關(guān)內(nèi)容后,分組討論:動(dòng)植物ATP的形成
24、途徑有哪些?(2)教師總結(jié):對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō),ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需的能量來(lái)自于呼吸作用和光合作用;對(duì)于人、高等動(dòng)物、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō),ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需的能量除來(lái)自于呼吸作用外,人和高等動(dòng)物還可以來(lái)自磷酸肌酸的轉(zhuǎn)移。4.ATP的利用(1)教師總結(jié):吸能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。(2)學(xué)生看課本圖,討論ATP還有哪些用途,從而對(duì)該圖進(jìn)行補(bǔ)充和完善。(四)展示反饋請(qǐng)學(xué)生在黑板上畫出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的方程式。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)
25、嗎?(五)練習(xí)鞏固10分鐘內(nèi)完成贏在課堂本節(jié)夯基達(dá)標(biāo)。(六)拓展遷移作業(yè): 1.完成探究報(bào)告 2.完成教材課后練習(xí)。教學(xué)反思第三節(jié) ATP的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸二次備課三維目標(biāo) 1.知識(shí)與技能(1)說(shuō)出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。(2)說(shuō)明有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同。(3)說(shuō)明細(xì)胞呼吸的原理,并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。(4)進(jìn)行酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。2.能力目標(biāo)。通過(guò)自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析、歸納、總結(jié)的能力。通過(guò)合作探究培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息的獲取、判斷和利用能力。通過(guò)評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表述能力和評(píng)價(jià)能力。通過(guò)課堂練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的應(yīng)用能力、發(fā)散能力和遷移能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(1)
26、通過(guò)學(xué)習(xí)有氧呼吸的主要場(chǎng)所,樹立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生物學(xué)基本觀點(diǎn)。(2)通過(guò)分析有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的關(guān)系,理解生命活動(dòng)不斷發(fā)展變化以及適應(yīng)的特性,學(xué)會(huì)運(yùn)用發(fā)展變化的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)生命。教學(xué)重點(diǎn)有氧呼吸的過(guò)程及原理。教學(xué)難點(diǎn)1.細(xì)胞呼吸的原理和本質(zhì)。 2.探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)過(guò)程(一)預(yù)習(xí)自學(xué)1.說(shuō)出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。2.說(shuō)明有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同。(二)重點(diǎn)講授情境創(chuàng)設(shè)教師: 指導(dǎo)學(xué)生閱讀本節(jié)的開篇資料和問題探討,理解呼吸作用和物質(zhì)燃燒的區(qū)別和聯(lián)系,本節(jié)內(nèi)容就以葡萄糖為例來(lái)說(shuō)明細(xì)胞呼吸的過(guò)程。氧化分解,無(wú)論是有氧氣參加,還是無(wú)氧氣參加,只要是氧化還原反應(yīng),失去電子則為氧化
27、(脫氫則為氧化);得到電子為還原(得氫則為還原)。有機(jī)物只有在被氧化成簡(jiǎn)單的有機(jī)物或徹底氧化為CO2和H2O時(shí),能量釋放,一部分以熱能散失,另一部分被ADP捕獲形成ATP貯存起來(lái)。歸納出細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì):氧化分解有機(jī)物,釋放能量,形成ATP。故此細(xì)胞呼吸又叫生物氧化。學(xué)生閱讀細(xì)胞呼吸的概念??茖W(xué)家通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí),細(xì)胞呼吸可分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類型。師生互動(dòng)(一)有氧呼吸對(duì)于絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō),有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式,這一過(guò)程必須有氧的參與。有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體。1.線粒體的結(jié)構(gòu)師:線粒體有哪些結(jié)構(gòu)與呼吸作用相適應(yīng)?生:線粒體具有內(nèi)、外兩層膜,內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形
28、成嵴,嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)。線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。2.有氧呼吸的過(guò)程教師:呼吸作用是怎樣進(jìn)行的呢?學(xué)生:閱讀課本P93P94相關(guān)內(nèi)容。教師:有氧呼吸的全過(guò)程十分復(fù)雜,可以概括地分為三個(gè)階段,每個(gè)階段的反應(yīng)都有相應(yīng)的酶催化。(1)下面以葡萄糖為例講述呼吸作用過(guò)程。其他有機(jī)物也可以通過(guò)呼吸作用氧化分解。第一階段,一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,在分解的過(guò)程中釋放能量,一部分被ADP捕獲(把ADP轉(zhuǎn)變成ATP),并脫下H。這一過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)完成。第二階段,丙酮酸進(jìn)入線粒體內(nèi),繼續(xù)脫H,氧化分解成二氧化碳,同時(shí)釋放能量合成ATP。第
29、三階段,前兩階段脫下的H在線粒體內(nèi),與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的O2結(jié)合成水。在此過(guò)程中釋放大量的能量,合成大量的ATP。(2)根據(jù)學(xué)生狀況,進(jìn)一步分析以下幾點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生,寫呼吸作用的反應(yīng)式: 即C6H126626H2O6CO212H 2能量提問,呼吸作用產(chǎn)生的H2O中的O,來(lái)自哪種原料?(學(xué)生回答出:來(lái)自O(shè)2),接著提出,消耗6分子的O2應(yīng)該產(chǎn)生12個(gè)分子的H2O,可是,如果形成12分子的H2O,又需要24個(gè)H,一分子的C6H126,只有12個(gè)H,差12個(gè)H來(lái)自哪里?最后指出,呼吸作用還消耗水。分析呼吸作用過(guò)程中的能量問題。學(xué)生:閱讀課本P94小字。教師:1 mol的葡萄糖徹底氧化分解
30、成二氧化碳和水,釋放出2 870 kJ的能量,其中1 161 kJ左右的能量被ADP捕獲,儲(chǔ)存在ATP中(約38 mol的ATP)??梢?,呼吸過(guò)程中釋放的能量,只有40儲(chǔ)存在ATP中,用于推動(dòng)其他生命活動(dòng)。其余以熱的形式散失了。因此,在有些情況下,如新鮮蔬菜、糧食等保存,通過(guò)控制呼吸速率,可減少有機(jī)物的消耗。(3)線粒體是呼吸作用的主要場(chǎng)所。教師:為什么說(shuō)線粒體是呼吸作用的主要場(chǎng)所?學(xué)生:呼吸作用的三個(gè)階段,后兩個(gè)階段都是在線粒體中進(jìn)行的。因此,線粒體是呼吸作用的主要場(chǎng)所。播放多媒體課件觀看有氧呼吸全過(guò)程3.歸納有氧呼吸概念教師:請(qǐng)同學(xué)們歸納有氧呼吸的概念。學(xué)生:有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,
31、通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過(guò)程。(二)無(wú)氧呼吸1.無(wú)氧呼吸過(guò)程學(xué)生:閱讀課本P94P95相關(guān)內(nèi)容。教師:無(wú)氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段是否相同?學(xué)生:無(wú)氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段是相同的。教師:接下來(lái)兩者有何不同?學(xué)生:在有氧的情況下,丙酮酸進(jìn)入線粒體繼續(xù)氧化分解,脫下的氫與氧氣結(jié)合而消耗,即進(jìn)行有氧呼吸;在無(wú)氧情況下,則在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,在酶的作用下,利用第一階段脫下的氫,把丙酮酸還原成酒精或乳酸。因此,兩種呼吸作用是在丙酮酸后分道揚(yáng)鑣的。教師:請(qǐng)學(xué)生寫出有關(guān)化學(xué)方程式: C6H12O62C3H6O3(乳
32、酸)少量能量C6H1262C2H5OH(酒精)2CO2少量能量教師:兩種呼吸作用,有何共同點(diǎn)?學(xué)生:兩種呼吸作用,不僅在過(guò)程上有共同點(diǎn),而且都具有分解有機(jī)物,釋放能量,產(chǎn)生ATP的本質(zhì)。教師:兩種呼吸作用,放出的能量有何不同?為什么?學(xué)生:無(wú)氧呼吸,由于沒有徹底分解有機(jī)物,所以釋放的能量少,合成ATP少。因此,利用有機(jī)物分解獲得ATP的效率低。教師:無(wú)氧呼吸是否有害?學(xué)生:由于無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的小分子有機(jī)物,如酒精和乳酸,在細(xì)胞中大量積累,對(duì)細(xì)胞有毒害。因此大多數(shù)生物不能長(zhǎng)時(shí)間用無(wú)氧呼吸維持生命,澇田時(shí)應(yīng)及時(shí)排水就是這個(gè)道理。教師:無(wú)氧呼吸是否有利?學(xué)生:生物體或部分器官組織在缺氧條件下,作為有氧
33、呼吸的補(bǔ)充,是生物的適應(yīng)性的表現(xiàn)(舉例)。教師:在遠(yuǎn)古時(shí)期,地球的大氣中沒有氧氣,那時(shí)微生物的呼吸是無(wú)氧呼吸。隨著大氣中出現(xiàn)了氧氣,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了有氧呼吸的酶類,在無(wú)氧呼吸的基礎(chǔ)上發(fā)展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比無(wú)氧呼吸優(yōu)越,有氧呼吸逐漸成為絕大多數(shù)生物的主要呼吸形式,但還保留無(wú)氧呼吸的能力,使生物體或部分器官組織在缺氧條件下,作為有氧呼吸的補(bǔ)充,是生物的適應(yīng)性的表現(xiàn)(舉例)。有些微生物,至今仍只在無(wú)氧的條件下生活。人類在生活和生產(chǎn)中,對(duì)其有很多利用 (舉例)。播放多媒體課件觀看無(wú)氧呼吸全過(guò)程。2.歸納無(wú)氧呼吸概念: 參照有氧呼吸的概念,用準(zhǔn)確而精練的語(yǔ)言概括無(wú)氧呼吸的定義。學(xué)生:一般是指細(xì)胞在無(wú)
34、氧條件下,通過(guò)酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放少量能量的過(guò)程。3.發(fā)酵: 無(wú)氧呼吸如果不用于高等動(dòng)植物和人體,而用于微生物則叫做發(fā)酵。需要指出的是,工業(yè)上所說(shuō)的發(fā)酵,并非完全是無(wú)氧的,如醋酸發(fā)酵就是需要氧的。(三)比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同要求學(xué)生完成下表有氧呼吸無(wú)氧呼吸呼吸場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是否需氧需氧不需氧分解產(chǎn)物二氧化碳和水二氧化碳和酒精或乳酸釋放能量較多較少聯(lián) 系從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,從丙酮酸開始,它們才沿著不同的途徑形成不同的產(chǎn)物(四)細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用教師:對(duì)照課本P95,說(shuō)出它們應(yīng)用的呼吸原理。學(xué)生:(1)控制呼吸條件,造
35、成只能進(jìn)行有氧呼吸或無(wú)氧呼吸。如課本中的“創(chuàng)可貼”,中耕松土應(yīng)用的是有氧呼吸;酸菜、面包、釀酒應(yīng)用的是無(wú)氧呼吸。(2)抑制酶活性、抑制呼吸作用,減弱有機(jī)物分解速度等。低溫、減少水分,加CO2、N2等。(三)合作探究1.酵母菌采取何種方式進(jìn)行細(xì)胞呼吸?酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,在有氧無(wú)氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌,因此便于用來(lái)研究細(xì)胞的不同呼吸方式。比如平時(shí)我們吃的饅頭、面包之所以松軟多孔,就是因?yàn)樵诤兔鏁r(shí)加入了酵母菌,經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的氣體遇熱膨脹所致。2、探究酵母菌發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的氣體是什么?師生互動(dòng) 2. 1、作出假設(shè)師:要探究問題,首先得提出假設(shè),你提出的假設(shè)是什么?生:酵母菌發(fā)酵時(shí)所產(chǎn)生的氣體
36、是CO2。22、實(shí)驗(yàn)原理:(1)、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2 ,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2 。 (2)、 CO2的檢測(cè)方法: CO2使澄清石灰水變渾濁, CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃(3)、酒精的檢測(cè): 橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色。根據(jù)假設(shè)讓學(xué)生分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出本小組結(jié)論。學(xué)生討論1.生物實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量很多,必須嚴(yán)格控制,要平衡和消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,對(duì)照實(shí)驗(yàn)是最有效的方法。2.本實(shí)驗(yàn)要探究的問題是酵母菌發(fā)酵時(shí)所產(chǎn)生的氣體是不是CO2?首先要考慮的是酵母菌發(fā)酵所需的條件是什么?如何控制?接著要考
37、慮的是如何檢驗(yàn)CO2?又因?yàn)榻湍妇l(fā)酵時(shí)還可能產(chǎn)生酒精,所以還要考慮的是如何檢驗(yàn)酒精。根據(jù)以上分析我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。3.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,如是實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)相符,則假設(shè)成立。如是實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)不相符,則假設(shè)不成立,應(yīng)分析出現(xiàn)此結(jié)果的原因,在此基礎(chǔ)上得出正確的結(jié)論。(四)展示反饋與其他小組交流。然后,各小組代表用簡(jiǎn)明、科學(xué)的語(yǔ)言,在班里說(shuō)出細(xì)胞呼吸有幾種方式,每種方式的條件和產(chǎn)物有什么區(qū)別。小結(jié)我們通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),知道了酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下,酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水;在無(wú)氧條件下,酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精,還產(chǎn)生少量的二氧化碳。(五)練習(xí)鞏固10
38、分鐘內(nèi)完成贏在課堂本節(jié)夯基達(dá)標(biāo)。(六)拓展遷移1.呼吸作用 2.有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較作業(yè): 1.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2.完成教材課后練習(xí)。教學(xué)反思第四節(jié) 能量之源光與光合作用二次備課教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1. 說(shuō)出綠葉中色素的種類和作用。2. 說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。3. 說(shuō)出光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程。4. 說(shuō)出光合作用原理的應(yīng)用。5. 簡(jiǎn)述化能合成作用。二、能力目標(biāo)嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)研究科學(xué)家對(duì)光合作用原理的探究過(guò)程,認(rèn)同科學(xué)是在不斷的觀察、實(shí)驗(yàn)、探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的;認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意見中的合理成分,還要有質(zhì)疑、創(chuàng)
39、新和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)1. 綠葉中色素的種類和作用。2. 光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。3. 光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程及相互關(guān)系。4. 影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。教學(xué)難點(diǎn)1. 光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程。2. 探究影響光作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。教學(xué)時(shí)數(shù)課時(shí)。教學(xué)過(guò)程(一)預(yù)習(xí)自學(xué)1. 說(shuō)出綠葉中色素的種類和作用。2. 說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。3. 說(shuō)出光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程。4. 說(shuō)出光合作用原理的應(yīng)用。5. 簡(jiǎn)述化能合成作用。(二)重點(diǎn)講授.光合作用的過(guò)程教師結(jié)合教材P103圖講解。光合作用總反應(yīng)式:CO2H2O(CH2O)O2光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段部位類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中
40、條件光、色素、水、酶H、ATP、CO2、酶物質(zhì)變化水的光解:2H2O4HO2ATP的形成:ADPPi能量ATPCO2的固定:CO2C52C32C3 (CH2O)C5H2O能量變化光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在各類有機(jī)物中。聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。光反應(yīng)與暗反應(yīng)是光合作用全過(guò)程的兩個(gè)階段。既有區(qū)別又有聯(lián)系,是缺一不可的整體。2.光合作用原理的應(yīng)用。教師指導(dǎo)學(xué)生完成P104105的探究。因素對(duì)光合使用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用光1、光照強(qiáng)度:光合作用隨光照強(qiáng)度的變化而變化。光照弱時(shí)光合作用減慢,光照逐步增強(qiáng)時(shí)光合
41、作用隨之加快,但是光照增強(qiáng)到一定程度,光合作用速度不再增加。2、光質(zhì)不同影響光合速率,白光為復(fù)色光,光合作用能力最強(qiáng)。單色光中紅光作用最快,藍(lán)紫光次之,綠光最差。3、日變化,光合速率在一天中有變化,一般與太陽(yáng)輻射進(jìn)程相符。1適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。2延長(zhǎng)光合作用時(shí)間。3增加光合作用面積合理密植。4對(duì)溫室大棚用無(wú)色透明玻璃。5若要降低光合作用則用有色玻璃,如用紅色玻璃,則透紅光吸收其他波長(zhǎng)的光,光合能力較白光弱,但較其他單色光強(qiáng)。溫度光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)是酶促反應(yīng),溫度直接影響酶的活性,從而影響光合速率。溫度過(guò)高,還會(huì)影響植物葉片氣孔開度,影響CO2供應(yīng),進(jìn)而影響暗反應(yīng),從而影響光合速率。1適時(shí)播
42、種。2溫室栽培植物時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫。3植物“午休”現(xiàn)象的原因之一。二氧化碳濃度二氧化碳是光合作用的原料之一。環(huán)境中二氧化碳濃度的高低明顯影響光合速率。在一定范圍內(nèi),植物的光合速率是隨CO2濃度增加而增加,但到達(dá)一定程度時(shí)再增加CO2濃度,光合速率不再增加。溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)提高室內(nèi)CO2的濃度,如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥。礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl產(chǎn)生直接影響(N影響酶的含量,N、Mg、Fe、Mn影響葉綠素的組成或生物合成)。K、P、B對(duì)光合作用產(chǎn)生間接影響。合理施肥水水分是光合作用原料之一,缺少時(shí)光合速率下降。合理灌溉3
43、.化能合成作用學(xué)生閱讀教材P105回答:1什么是自養(yǎng)生物?什么是異養(yǎng)生物?(1)自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別是什么?(2)自養(yǎng)生物有哪些類型?它們的主要區(qū)別是什么?教師歸納:自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌,雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素,不能進(jìn)行光合作用,但是能利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物,這種合成作用叫做化能合成作用,如硝化細(xì)菌。2NH33O22HNO22H2O能量2HNO2O22HNO3能量6CO26H2OC6H12O66O2(三)合作探究1.葉綠素的提取和分離【問題1】要把光能變成有機(jī)物(如淀粉)中的化學(xué)能,首先植物體要能夠捕獲光能,那么光能是如何從植物體外到植物體內(nèi)的呢?如何證明?給出材料與用具:可調(diào)節(jié)光源、三棱鏡、白色屏幕、盛有葉綠體色素提取液的試管,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)?!締栴}2】從實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象中,你能得出怎樣的結(jié)
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