七年級(jí)生物上冊(cè)第3單元第5章綠色開花植物的生活方式第1節(jié)光合作用教案（新版）北師大版

1、七年級(jí)生物上冊(cè)第3單元第5章綠色開花植物的生活方式第1節(jié)光合作用教案（新版）北師大版 Page * MERGEFORMAT 19光合作用教學(xué)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想：根據(jù)教材的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際，課前一個(gè)星期布置學(xué)生進(jìn)行課外生物科技活動(dòng)，觀察植物的葉子結(jié)構(gòu)，植物的向陽(yáng)部位的生長(zhǎng)狀況。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中始終貫穿著師生的互動(dòng)和師生的雙向交流，通過(guò)教師的演示實(shí)驗(yàn)的方式，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、并從問(wèn)題中得出結(jié)論。在學(xué)習(xí)過(guò)程中教師設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的能力是一種提高，使學(xué)生從接受式學(xué)習(xí)逐步向自主學(xué)習(xí)過(guò)渡。本節(jié)課通過(guò)問(wèn)題情境的設(shè)置，讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)觀察、分析、歸納、總結(jié)、交流，提高對(duì)科學(xué)和探索未知的興趣。

2、同時(shí)通過(guò)增加猜想、模擬、探究等課堂活動(dòng)，讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)生物科學(xué)探究的一般方法，為學(xué)生發(fā)揮其主體性提供盡可能多的機(jī)會(huì)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，促進(jìn)學(xué)生主體性的發(fā)展和科學(xué)素養(yǎng)的提高。教學(xué)內(nèi)容分析：教材分析：因?yàn)楣夂献饔迷诰G色植物的新陳代謝以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中，具有十分重要的意義，所以本節(jié)是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。教材這一節(jié)主要講述了光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、葉綠體和其中的色素（并且安排了葉綠體中色素的提取和分離的學(xué)生實(shí)驗(yàn)）、光合作用的過(guò)程、光合作用的重要意義以及植物栽培與光能的合理利用。義務(wù)教育初中生物教材已經(jīng)講述了光合作用的基礎(chǔ)知識(shí)，安排了綠葉在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)。本節(jié)

3、在此基礎(chǔ)上，更加深入地從產(chǎn)物和場(chǎng)所等方面講述了光合作用發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)；講述葉綠體和其中的色素、讓學(xué)生學(xué)會(huì)提取和分離葉綠體色素。一、教材首先向?qū)W生展示了人類研究光合作用這種地球上最重要的生理過(guò)程的艱苦歷程，同時(shí)介紹了在研究光合作用過(guò)程中的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)，介紹這些實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生懂得實(shí)驗(yàn)是探究生物科學(xué)的基本方法，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、不斷探求新知識(shí)的創(chuàng)新精神。二、葉綠體中的色素是本節(jié)的重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的難點(diǎn)。學(xué)生必須在搞清楚葉綠體中色素的種類及其吸收光譜，基粒片層結(jié)構(gòu)的垛疊形式、色素在片層上的分布、基粒和基質(zhì)的關(guān)系基礎(chǔ)上，才有可能深刻理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)及其相互關(guān)系。

4、教材在介紹葉綠體中的色素時(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，即葉綠體中色素的提取和分離，使學(xué)生易于對(duì)葉綠體色素有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。本實(shí)驗(yàn)可以在講授完葉綠體色素后作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)處理，也可用于葉綠體色素的探究實(shí)驗(yàn)；另外教材中葉綠體中各色素的吸收光譜也可作為課上學(xué)生討論葉綠體色素生理作用的探究課題處理。三、教材中光合作用的過(guò)程是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是本節(jié)的難點(diǎn)。重點(diǎn)，難點(diǎn)分析：【教學(xué)重點(diǎn)】光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程；葉綠體中色素的種類；顏色及其吸收的光譜；光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布；光合作用的概念、實(shí)質(zhì)、總反應(yīng)式、光反應(yīng)、暗反應(yīng)的具體過(guò)程；光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義；植物栽培與合理利用光能的關(guān)系。【教

5、學(xué)難點(diǎn)】光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布；光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義。學(xué)習(xí)者分析：雖然在日常生活中，學(xué)生對(duì)綠葉的生長(zhǎng)需要陽(yáng)光，這一常識(shí)是知曉的，但是，具體的生物學(xué)原理并非懂得，因此，光合作用中的光暗反應(yīng)是一難點(diǎn)，光合色素的提取實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生去做，這其中也培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，老師也應(yīng)指導(dǎo)，讓學(xué)生都積極參與其中，所以在教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，利用簡(jiǎn)單教具模擬和圖解和加強(qiáng)教學(xué)的直觀性，增加學(xué)生對(duì)微觀內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在主動(dòng)獲取知識(shí)的過(guò)程中完成重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)，鍛煉動(dòng)手能力、提高思維能力。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)：一、知識(shí)方面1、使學(xué)生了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。2、使學(xué)生了解葉

6、綠體中色素的種類、顏色及其吸收的光譜；初步學(xué)習(xí)光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。3、掌握光合作用的概念、實(shí)質(zhì)、總反應(yīng)式、光反應(yīng)、暗反應(yīng)的具體過(guò)程、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義。4、應(yīng)用所學(xué)的光合作用的知識(shí)，了解植物栽培與合理利用光能的關(guān)系。二、能力方面1、通過(guò)葉綠體色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)，初步訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室操作技能及相關(guān)儀器、藥品的使用能力。2、通過(guò)探討光合作用的氧來(lái)源，初步訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。3、通過(guò)分析、討論光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)具體過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面1、通過(guò)學(xué)生對(duì)綠色植物的光合作用意義的理解，增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。2、通

7、過(guò)學(xué)生討論“如何利用光合作用的原理提高作物產(chǎn)量”這一問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的關(guān)注。教學(xué)手段：板圖、掛圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排：2課時(shí)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：第一課時(shí)1、引言本節(jié)可引入的話題很多，如：可從全世界面臨的一些生態(tài)危機(jī)，如糧食、化石能源、環(huán)境污染等入手；或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施入手；或從一些自然災(zāi)害，蝗災(zāi)、沙塵暴等入手；或動(dòng)物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用；還可通過(guò)教材提供的光合作用的發(fā)現(xiàn)所列舉的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)進(jìn)入光合作用的學(xué)習(xí)，其中較易作為切入點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)有：德國(guó)科學(xué)家薩克斯成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)（學(xué)生在初中就做過(guò)）；德國(guó)科學(xué)家

8、恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用場(chǎng)所，且氧由葉綠體釋放出來(lái)的實(shí)驗(yàn)；20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水的實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)特別重視光合作用發(fā)現(xiàn)這部分內(nèi)容的教學(xué)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)分析科學(xué)家對(duì)光合作用的研究歷程，學(xué)生可以不僅了解到放射性元素示蹤技術(shù)在生物學(xué)研究中的重要作用，從中也可以深切體會(huì)到技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，特別是物理、化學(xué)技術(shù)的使用對(duì)生物學(xué)起到的推動(dòng)作用，因此有人說(shuō)“技術(shù)是人類延長(zhǎng)了”2、葉綠體及其光合色素用板圖或掛圖顯示出葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，提問(wèn)復(fù)習(xí)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)，教師應(yīng)適時(shí)指出，光合作用所以能在葉綠體中進(jìn)行一是由于其中含有催化光合作用的酶系，這些酶分

9、布在葉綠體的基質(zhì)中和片層的薄膜上；二是在基粒片層的薄膜上，有吸收轉(zhuǎn)化光能的色素，這樣就引出了葉綠體上的光合色素這一教學(xué)內(nèi)容。（1）學(xué)生做實(shí)驗(yàn)八 葉綠體中色素的提取和分離可作為探究實(shí)驗(yàn)，也可作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程都應(yīng)讓學(xué)生自己看書總結(jié)，之后引導(dǎo)學(xué)生討論下面的問(wèn)題：“想要做好葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)注意哪些問(wèn)題？這個(gè)實(shí)驗(yàn)是高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)難度較大的一個(gè)，涉及的藥品多，實(shí)驗(yàn)原理復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)操作也較煩瑣，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不是很明顯。如何才能順利地完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？下面就這個(gè)實(shí)驗(yàn)要注意的問(wèn)題做一些說(shuō)明。提取光合色素過(guò)程中，關(guān)鍵是速度。提取光合色素過(guò)程中，因?yàn)楣夂仙囟际侵苄缘模虼擞帽@種有機(jī)

10、溶劑作為提取液，因?yàn)楸讚]發(fā)且有一定毒性，因此提取過(guò)程要速度要快，同時(shí)提取液要用膠塞塞好，以防止其揮發(fā)；利用二氧化硅硬度極大的特點(diǎn)，其粉末可增加研磨時(shí)磨擦力，加快研磨的速度；又因?yàn)槿~綠素容易破壞，因此需要保護(hù)，而碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞；把綠葉剪碎的目的也是為了加快研磨速度。劃濾液細(xì)線是本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果明顯清晰的關(guān)鍵。濾液細(xì)線必須待第一次完全干燥后才能劃第二遍，重復(fù)次數(shù)可多一些，濾液細(xì)線要齊、細(xì)、顏色深，其中齊更重要一些。用紙層析法分離色素時(shí)，特別要注意濾液細(xì)線一定要處于層析液的上面，否則光合色素會(huì)溶解于層析液中，而不會(huì)沿層析液向上擴(kuò)散、分離，這會(huì)使實(shí)驗(yàn)效果極差，甚至不發(fā)生分離，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)

11、效；另外，層析液是石油醚、丙酮、苯等有機(jī)溶劑的混合液，具有揮發(fā)性且有毒，要注意密閉。正常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象從上到下應(yīng)為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素（a）、葉綠素（b），一般可看到下面三種色素，最上面的胡蘿卜素如果操作不適當(dāng)效果可能不很明顯。還有這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程用了有毒的有機(jī)藥品，因此實(shí)驗(yàn)后要用肥皂把手洗干凈。在學(xué)生觀察的基礎(chǔ)上，教師總結(jié)光合色素的種類、色素顏色、色素的吸收光譜及在濾紙條分布。學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可給學(xué)生演示葉綠體的色素吸收光譜的現(xiàn)象。方法是：用紅、橙黃、綠、藍(lán)紫色的薄膜，分別遮住同一光源。把盛有葉綠體的色素提取液的試管，分別放在紅、橙黃、綠、藍(lán)紫色光前、讓學(xué)生觀察這些光透過(guò)

12、色素提取液的情況。可明顯地看到紅和藍(lán)紫色光透過(guò)的較少（暗），橙黃和綠色光透過(guò)的較多（亮）。引導(dǎo)學(xué)生分析這些現(xiàn)象，得出葉綠體中的色素，主要吸收紅光和藍(lán)紫光。在此基礎(chǔ)上，出示教材中的光合色素吸收光譜曲線，引導(dǎo)學(xué)生分析曲線含義，總結(jié)光合色素吸收光波的不同特點(diǎn)。教師還可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析葉綠體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其光合作用功能相適應(yīng)的特點(diǎn)，例如：與光合作用有關(guān)的各種酶集中分布于葉綠體中，有利于光合反應(yīng)高效地進(jìn)行；再如，葉綠體內(nèi)的片層薄膜，垛疊成基粒，每個(gè)基粒由10100個(gè)片層結(jié)構(gòu)組成，這樣的結(jié)構(gòu)可增大葉綠體內(nèi)的膜表面，擴(kuò)大色素的附著面，有利于提高光能的利用效率（2）有條件的學(xué)校或班級(jí)還可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)色素、光合色素

13、有關(guān)的問(wèn)題做較為深入的討論，比如可討論下面幾個(gè)問(wèn)題：學(xué)生知道我們平常吃的韭黃和蒜黃是怎么培育出來(lái)的嗎？如果土壤短期缺鎂，植物的葉片會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？淺海中自上而下為什么會(huì)出現(xiàn)綠藻、褐藻、紅藻等藻類植物的分層分布現(xiàn)象？第二課時(shí)1、引言教學(xué)時(shí)可從光合作用的總反應(yīng)式入手，或從與初中階段的光合作用總反應(yīng)式的比較入手，可采用老師講授，或?qū)W生討論，或?qū)W生根據(jù)總反應(yīng)式提出光合作用氧來(lái)源假設(shè)，即水中的氧是來(lái)源于水還是二氧化碳，還是共同來(lái)源于二者，條件好的班還可讓學(xué)生想辦法證明這些假設(shè)，以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。在搞清楚光合作用中的全部氧氣來(lái)自于水中的氧后，讓學(xué)生回憶初中生物學(xué)課本中的光合總反應(yīng)式，并讓學(xué)生對(duì)該

14、反應(yīng)式配平，要求尤其要求反應(yīng)式左右氧原子的配平，通過(guò)這個(gè)工作，可使學(xué)生深切認(rèn)識(shí)到，光合作用的反應(yīng)物與產(chǎn)物中都需要水這一重要生物學(xué)事實(shí)。2、光合作用的具體過(guò)程可以教師講解為主，可用板圖、掛圖、或多媒體課件的形式盡量把微觀的物質(zhì)變化形象化。在講清楚光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的過(guò)程后，應(yīng)把重點(diǎn)放在光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系上，可利用表解的形式讓學(xué)生分析討論： 光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別反應(yīng)性質(zhì)光化學(xué)反應(yīng)酶促反應(yīng)與光的關(guān)系必須在光下進(jìn)行與光無(wú)直接關(guān)系，在光下和暗處都能進(jìn)行與溫度的關(guān)系與溫度無(wú)直接關(guān)系與溫度關(guān)系密切場(chǎng)所葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中必要條件光、葉綠體光合色素、酶多種酶物質(zhì)變化水光解為還原性氫

15、和氧氣；由ADP合成ATP二氧化碳的固定、三碳化合物的還原、五碳化合的再生能量變化光能轉(zhuǎn)變ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑裙夂袭a(chǎn)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系準(zhǔn)備階段：為暗反應(yīng)的順利進(jìn)行準(zhǔn)備了還原性氫和能量ATP完成階段：在多種酶的作用下，接受光反應(yīng)提供的還原性氫和ATP，最終將二氧化碳還原為葡萄糖。之后，還可提出一些綜合性的問(wèn)題，加深學(xué)生對(duì)光合作用的理解，例如可以提出下面的問(wèn)題：“當(dāng)光合作用的光反應(yīng)過(guò)程被人為阻斷，你認(rèn)為暗反應(yīng)會(huì)停止嗎？反過(guò)來(lái)，當(dāng)暗反應(yīng)過(guò)程被人為阻斷，你認(rèn)為光反應(yīng)會(huì)怎樣變化？”通過(guò)以上的分析可以看出，光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)是相互聯(lián)系的，而它們之間的聯(lián)系紐帶是還原

16、力，即ATP和還原性氫。當(dāng)光反應(yīng)停止時(shí)（如植物在黑暗條件下），暗反應(yīng)的ATP和還原性氫的來(lái)源被阻斷，暗反應(yīng)會(huì)停止；而反過(guò)來(lái)，當(dāng)暗反應(yīng)停止時(shí)（如植物在氣孔完全關(guān)閉，或無(wú)二氧化碳），光反應(yīng)是不是也受到影響呢？答案是肯定的，暗反應(yīng)停止，光反應(yīng)也會(huì)隨之停止，因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)生的ATP和還原性氫沒有被暗反應(yīng)消耗，根據(jù)化學(xué)平衡的原理，相當(dāng)于光反應(yīng)的產(chǎn)物濃度升高，化學(xué)平衡會(huì)向反向進(jìn)行，從而光反應(yīng)就停止了。時(shí)間允許的話，還可引導(dǎo)學(xué)生討論影響光合作用的因素，進(jìn)而討論“如何提高光合效率的途徑”，“采取哪些措施提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量？”等問(wèn)題，使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的實(shí)際價(jià)值，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系的理念。例如，可提出下

17、面的問(wèn)題供學(xué)生討論：“你能利用光合作用原理，提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎？”對(duì)光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)有光光合作用是光化學(xué)反應(yīng)，所以光合作用隨著光照強(qiáng)度的變化而變化。光照弱，光合作用減慢，光照逐步增強(qiáng)時(shí)光合作用隨著加快；但是光照增強(qiáng)到一定程度，光合作用速度不再增加，另外，光的波長(zhǎng)也影響光合作用速度，通常在紅光下光合作用最快，藍(lán)、紫光次之，綠光最差。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，是合理利用光的一項(xiàng)重要措施。增加光合作用面積，合理密植是增加光合作用面積的一項(xiàng)重要措施。溫度光合作用的暗反應(yīng)是酶促反應(yīng)，溫度低，酶促反應(yīng)慢，光合速率降低，隨

18、著溫度提高，光合作用加快；溫度過(guò)高時(shí)會(huì)影響酶的活性，使光合作用速率降低，一般植物的光合作用最適溫度在25-30之間。適時(shí)播種：溫室栽培植物時(shí)，可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫度。二氧化碳濃度二氧化碳是光合作用的原料，原料增加，產(chǎn)物必然增加，大氣中的二氧化碳含量是0.03%，如果濃度提高到0.1%， 產(chǎn)量可提高一倍。如果濃度提高到一定程度后，產(chǎn)量不再提高。如果二氧化碳濃度降低到0.005%，光合作用就不能正常進(jìn)行。施用有機(jī)肥：溫室栽培植物時(shí)，可以適當(dāng)提高室內(nèi)的二氧化碳濃度?？傊?，光合作用涉及的知識(shí)多、綜合性強(qiáng)，在復(fù)習(xí)時(shí)要全面，特別是光合作用的反應(yīng)場(chǎng)所、總反應(yīng)式、反應(yīng)具體過(guò)程、條件、反應(yīng)物、產(chǎn)物、釋放能量、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的相互聯(lián)系與區(qū)別、影響光合作用的諸多因素等方面做全面的比較、總結(jié)，并注重這些知識(shí)能與生產(chǎn)生活等實(shí)際相聯(lián)系，培養(yǎng)分析、綜合、讀圖、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。3、進(jìn)行光合作用的意義的教學(xué)時(shí)，可以在課前自己收集或讓學(xué)生收集諸如當(dāng)今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染、生物多樣性受到破壞等資料，課上可以采取分組討論的形式，選擇幾個(gè)典型的事例，圍繞光合作用