第五單元細胞的能量供應和利用（單元教學設計）高一生物（人教版2019必修1）

第五單元細胞的能量供應和利用目錄單元課標要求單元教材分析學生學情分析單元學習目標單元課時安排課時教案設計具體內(nèi)容第一部分單元課標要求細胞的功能絕大多數(shù)基于化學反應，這些反應發(fā)生在細胞的特定區(qū)域。1、說明絕大多數(shù)是一類能催化生化反應的蛋白質(zhì)，少數(shù)酶上RNA，酶活性受到環(huán)境因素（如pH和溫度等）的影響。2、解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。3、說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，并將其轉(zhuǎn)化為細胞可利用的化學能儲存在有機分子中。4、說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量。第二部分單元教材分析1、本章教材內(nèi)容分析細胞內(nèi)的物質(zhì)變化和能量利用，都離不開開化學反應。而細胞內(nèi)的化學反應需要在溫和的條件下進行，這就需要酶來降低化學反應的活化能，酶是細胞能量供應和利用不可或缺的生物催化劑，因此將酶放在本章的第一節(jié)來學習，為后面三節(jié)的學習內(nèi)容打下基礎。ATP是細胞內(nèi)的直接供能物質(zhì)，在細胞呼吸、光合作用中，都涉及ATP的生成，ATP的內(nèi)容是學習光合作用和呼吸作用的基礎。而ATP的主要來源是細胞呼吸，細胞呼吸消耗的有機物最終來自光合作用產(chǎn)生的，細胞所利用的能量源頭是太陽能，可見光合作用與細胞的能量供應和利用有著密切關系。通過循序漸進的方式安排教材內(nèi)容，符合學生的認知規(guī)律，幫助學生更好地理解相關知識。2、與其他章的聯(lián)系本章在本模塊中承上啟下：學生可進一步理解為主動運輸供能的能量來源，并加深理解葉綠體和線粒體比喻為能量轉(zhuǎn)化站和動力車間的含義；幫助學生理解活細胞在生命歷程中的各項生理活動都與能量的供應和利用密不可分。在必修2中“基因的表達”和選擇性必修1中“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”等生命活動，都需要細胞在得到能量供應的情況下才能進行，本章的學習，能幫助學生更好地理解這兩部分內(nèi)容。在選擇性必修2中，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動，是從宏觀的角度探討生命系統(tǒng)的物質(zhì)變化和能量變化，是本章內(nèi)容的延伸。第三部分學生學情分析在初中階段的學習學習了“消化酶對食物的消化”相關內(nèi)容，對于“酶在溫和的條件下促進化學反應的進行”已不陌生。學生做過“測量食物中的能量”的實驗，學習了綠色植物的呼吸作用，以及人體內(nèi)的能量來自細胞中有機物的氧化分解等基礎知識，對于細胞生活需要能量也有一定的了解。做了“觀察葉片結(jié)構(gòu)”的實驗和“綠葉在光下制造有機物”的實驗；觀察了“光合作用釋放氧氣”的演示實驗，對與光合作用的原料、場所、條件、產(chǎn)物很清楚。前面學生對于組成細胞的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的學習，為本章的學習打下了基礎。第四部分單元學習目標1.簡述ATP、線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，深化結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。從物質(zhì)與能量的視角，探索光合作用和呼吸作用的基本過程，闡明物質(zhì)與能量的變化貫穿于細胞生命活動過程中。2、通過分析酶本質(zhì)的探究過程、探索光合作用原理的科學史，培養(yǎng)、提升科學思維，并認同科學是在不斷探索和爭論中前進的。3.運用所學的科學方法和探究技能設計并完成實驗和探究，嘗試對自變量、因變量、無關變量的控制，4.關注酶、細胞呼吸、光合作用等有關原理在生產(chǎn)、生活中的應用，并能用所學知識解決生產(chǎn)生活中的實際問題。第五部分單元課時安排第1課時降低化學反應活化能的酶第2課時降低化學反應活化能的酶第3課時細胞的能量“貨幣”ATP第4課時細胞呼吸的原理和應用第5課時細胞呼吸的原理和應用第6課時細胞呼吸的原理和應用第7課時光合作用與能量轉(zhuǎn)化第8課時光合作用與能量轉(zhuǎn)化第9課時光合作用與能量轉(zhuǎn)化第六部分課時教案設計降低化學反應活化能的酶(第一課時）一、課程標準說明絕大多數(shù)是一類能催化生化反應的蛋白質(zhì)，少數(shù)酶上RNA，酶活性受到環(huán)境因素（如pH和溫度等）的影響。二、教學目標1.通過比較過氧化氫在不同條件下的分解，理解不同條件加快反應速率的原理。(生命觀念）2.通過分析“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，學會控制自變量，觀察和監(jiān)測因變量，以及嘗試設置對照組實驗組。（科學探究）3.通過圖表比較、動畫演示，以及教材上形象，直觀的圖解和文字說明，讓學生明確催化劑可降低化學反應的活化能。（科學思維）4、舉例說明酶在現(xiàn)實生活中應用的實例，并能解釋其作用機理，分析酶工程技術的重要意義。（社會責任）三、教學重難點1.教學重點酶在代謝中的作用、本質(zhì)。2.教學難點酶能降低化學反應的活化能。四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課課件展示斯帕蘭扎尼實驗提問：為什么要將肉塊防砸金屬籠中？是什么物質(zhì)使肉快消失了？1835年，德國科學家施旺通過實驗發(fā)現(xiàn)，胃腺分泌物中有一種物質(zhì)，將它與鹽酸混合后，對肉類的分解能力遠遠大于鹽酸的單獨作用，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。引出細胞代謝離不開酶思考討論，回答問題通過一個有趣的小實驗，引起學生的探究欲望。酶在代謝中的作用觀看雙氧水消毒的視頻，能夠看到大量的氣泡產(chǎn)生，常溫下過氧化氫卻幾乎不分解。提問：哪些條件能加快H2O2的分解？給出資料，讓學生通過資料分析哪些因素可以加快過氧化氫的分解。資料1：藥用過氧化氫溶液的說明書上關于過氧化氫的貯藏說明為“密閉、在蔭涼處（溫度不超過20℃）保存”。資料2：過氧化氫在儲運過程中有特殊的要求，嚴禁與FeCl3等金屬化合物混存混運。資料3：細胞代謝是細胞生命活動的基礎，但代謝也會產(chǎn)生對細胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫，體內(nèi)過氧化氫過多會導致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會加速人體衰老。細胞中含有過氧化氫酶能夠?qū)⑦^氧化氫及時分解，起到解毒的作用。提問：哪種條件下H2O2的分解速率最快？活動一：作出假設，設計實驗指導學生小組討論作出假設，并閱讀教材78頁“科學方法”的內(nèi)容，根據(jù)下列問題提示，分組討論，設計實驗方案，并完成表格1.你認為該實驗應設計幾組？至少需要幾只試管？2.該如何控制變量？3.該實驗以什么現(xiàn)象作為實驗觀察的指標？學生交流實驗方案，生生互評、教師評價，完善實驗方案活動二：完成實驗，觀察現(xiàn)象小組合作，完成實驗，觀察實驗現(xiàn)象，交流實驗現(xiàn)象,得出實驗結(jié)論提問：1、與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)了什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？2、3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？分析過氧化氫酶有什么作用？3、3號試管與4號試管相比，哪支試管中反應速率快？這說明什么？講解酶的作用機理，并播放視頻，幫助學生理解加熱、氯化鐵和過氧化氫酶的作用原理。在坐標中畫出曲線圖，并將以下內(nèi)容標示清楚1.化學反應所需的活化能？2.無機催化劑催化時化學反應所需的活化能？3.酶催化時化學反應所需的活化能？4.無機催化劑降低的活化能？5.酶降低的活化能？思考：如圖曲線表示一定量的過氧化氫溶液在不加催化劑自然分解時，產(chǎn)物的量隨時間的變化，嘗試畫出加入三氯化鐵和過氧化氫酶時的曲線。學生通過資料分析回答：加熱、氯化鐵、過氧化氫酶學生通過閱讀課本，理解實驗設計應該控制變量和設計對照實驗。體會設計實驗應該遵循的基本原則和方法交流實驗方案，互評，完善實驗方案小組合作，按照實驗方法步驟進行實驗，分享實驗現(xiàn)象。小組討論，回答問題學生通過物理模型和視頻講解對酶的作用原理有了深入的理解，完成相關曲線問題培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象提出問題的能力。培養(yǎng)學生科學思維、科學方法、科學精神，發(fā)展創(chuàng)新能力等生物科學素養(yǎng)。鞏固學生基本實驗操作技能，增強好奇心和求知欲，提高實踐和語言表達能力。通過視頻講解，說明酶通過降低化學反應活化能來提高反應速率。有助于學生理解知識，同時激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生的科學思維。通過對數(shù)學模型的理解和運用，訓練學生的科學思維和語言表達能力。酶的本質(zhì)了解酶在生活中的應用，并能夠合理運用酶產(chǎn)品。多媒體播放酶的發(fā)現(xiàn)歷程提問：

1、出現(xiàn)了哪幾位生物學家？他們各自都作出了哪些貢獻？2、通過上述科學家的發(fā)現(xiàn)歷程，你得到什么啟示？3、酶是由誰產(chǎn)生的？酶的化學本質(zhì)是什么？引導學生歸納酶的概念：酶活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA觀看視頻，思考回答問題通過科學史的學習幫助學生學習科學探究的方法，并培養(yǎng)勇于做出假設、用于質(zhì)疑的科學精神。教學反思本節(jié)課目標較明確，思路較清晰，邏輯性較強。通過讓學生閱讀材料分析過氧化氫分解的條件，提出問題，然后引導學生共同設計實驗比較加熱、加無機催化劑氯化鐵和加過氧化氫酶對過氧化氫的作用，了解酶的作用，得出酶具有催化作用的結(jié)論，再對酶是怎樣發(fā)揮作用的，即酶的機理進行講解。通過觀看視頻總結(jié)歸納出流程的方法進行酶的本質(zhì)學習。降低化學反應活化能的酶(第二課時）一、課程標準說明絕大多數(shù)是一類能催化生化反應的蛋白質(zhì)，少數(shù)酶上RNA，酶活性受到環(huán)境因素（如pH和溫度等）的影響。二、教學目標1.通過“淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活動，闡明酶具有專一性，學會“控制變量和設計對照實驗”的科學方法。（科學探究）2.通過“pH和溫度對酶活性影響”的探究活動，分析推導“酶的作用條件溫和”的特性，訓練模型構(gòu)建的科學思維。（科學思維）3.通過酶在生活、生產(chǎn)應用中的實例，認同酶在生產(chǎn)實踐上應用具有高效環(huán)保等特點。（社會責任）三、教學重難點1.教學重點酶的特性。2.教學難點探究實驗中控制變量的科學方法。四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課回顧過氧化氫在不同條件下的分解實驗中的3、4組實驗比較，發(fā)現(xiàn)加過氧化氫酶會使過氧化氫的分解速率比加Fe3+更快，引出酶具有高效性回顧上節(jié)課知識，總結(jié)酶具有高效性溫故而知新，復習鞏固上節(jié)學習內(nèi)容，引導學生思考從而引出新課內(nèi)容。酶的特性高效性專一性三、酶的作用條件較溫和設疑：你在踢球或奔跑時，肌細胞需要大量的能量供應。如果供能的化學反應慢悠悠地進行。你還能跑那么快嗎?化學反應要酶來催化，酶的催化效率要高，你才能健步如飛。說明酶高效性有什么生物學意義？ppt展示下列圖片，用問題引導學生進行思考加酶或無機催化劑后，反應速率與未加酶比，有什么變化？說明了什么？圖中如何看出酶具有高效性？加酶或無機催化劑后，生成物的量是否發(fā)生變化？資料：口腔里有唾液淀粉酶，可塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?脲酶——只能催化尿素分解。過氧化氫酶——只能使過氧化氫分解。根據(jù)上述資料，你能得出什么結(jié)論？播放酶催化特定物質(zhì)分解的動畫提問：酶具有專一性有什么生物學意義？活動一：驗證酶的專一性ppt展示試劑：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液，由學生小組討論選擇合適的試劑，并設計實驗方案來驗證酶的專一性。找學生交流實驗方案，通過生生互評，教師評價，完善方案。指導學生，小組合作完成實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論：酶具有專一性，即一種酶只能催化一種或一類反應?；顒佣禾骄繙囟葘γ富钚缘挠绊懻故炯用赶匆路鄣氖褂庙氈?，其中第三條說用溫水溶液浸泡，這是為什么呢？這是否意味著酶的催化速率受到溫度的影響呢？小組思考討論下列問題，設計實驗方案，探究溫度對酶活性的影響。1、你認為探究溫度對酶活性的影響時，應該選擇什么酶作為實驗材料？為什么？2、本實驗的自變量是什么？因變量是什么？我們可以怎樣觀察或檢測因變量的變化？3、你認為應該設計幾組實驗？溫度分別設置多少度？4、開始時淀粉和淀粉酶是先在各自設置的溫度中分開處理一段時間再混合，還是先混合再各自設置的溫度中保溫處理？為什么？學生交流實驗方案，通過生生互評、教師評價，完善實驗方案。指導學生小組合作完成實驗方案，觀察實驗現(xiàn)象，交流實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。有資料顯示，在探究某種酶的最適溫度時，設置了一系列的溫度梯度，并根據(jù)得出的實驗結(jié)論，繪制出了這張坐標圖像，是否可以描述一下這張圖象？提問：大家平時有沒有將墨水不小心弄到衣服上的情況呢？經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)用加酶洗衣粉在中等溫度條件下難以將墨漬徹底清洗干凈，而高溫條件下，清洗效果更好，為什么？（提示：墨水的主要成分為炭煙、膠料、添加劑等）活動三：探究ph對酶活性的影響資料：胃中因為有大量的鹽酸，所以是強酸性環(huán)境，但是胃蛋白酶在該條件下活性最高。胃蛋白酶隨食糜進入小腸內(nèi)，在弱堿性的腸腔中，胃蛋白酶則會失去活性。通過這則材料，可以得出什么結(jié)論？小組思考討論下列問題，設計實驗方案，探究ph對酶活性的影響。1、選擇淀粉酶還是H2O2酶作為實驗材料？理由？2、自變量是什么？需要設計幾組實驗？選擇哪幾個ph？3、因變量是什么？如何檢測因變量？選擇什么樣的鑒定試劑？4、開始時底物和酶是先各自設置的ph再混合，還是先混合再設置的ph？為什么？學生交流實驗方案，通過生生互評、教師評價，完善實驗方案。指導學生小組合作完成實驗方案，觀察實驗現(xiàn)象，交流實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。引導學生對ph影響酶活性的曲線圖進行分析思考并回答：保證了細胞內(nèi)化學反應的順利進行、細胞內(nèi)能量供應的穩(wěn)定思考并回答問題閱讀資料，思考并回答酶具有專一性。觀看動畫，思考并回答：保證了細胞代謝能夠有條不紊地進行小組討論選擇合適的試劑，并設計實驗方案來驗證酶的專一性。交流并完善實驗方案。小組合作完成實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論分小組討論并完成實驗設計方案交流實驗方案，完善實驗方案。小組合作完成實驗方案，觀察實驗現(xiàn)象，交流實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。描述溫度對酶活性影響的曲線圖。思考討論。閱讀材料，回答問題.小組討論問題，設計實驗方案，交流展示并完善實驗方案。分析ph影響酶活性的曲線圖通過問題引導學生分析并理解酶的特性，培養(yǎng)學生識圖和思考的能力培養(yǎng)學生閱讀資料、提取信息的能力。通過分析變量及他們之間的關系，進一步理解實驗中對變量的處理，學會控制變量的科學方法。小組合作探究、交流討論，培養(yǎng)學生科學探究能力和閱讀理解能力，提升學生合作學習的意識和能力。培養(yǎng)學生的實驗探究能力，引導學生關注社會關聯(lián)性知識，培養(yǎng)學生的社會責任意識。引導學生自主進行探究性實驗，培養(yǎng)學生自主學習能力和思考能力，以小組形式進行思考討論，增強學生的合作能力。教學反思運用生活實例“加酶洗衣粉”進行正課導入，能夠激發(fā)學生的學習興趣；正課講授過程中，組織學生觀看實驗視頻，便于學生更好理解實驗；講授過程中，組織學生進行小組討論，并對討論結(jié)果加以提問，便于督促學生參與到教學過程中，成為學習的主體。由學生自己設計實驗方案，實施實驗方案，培養(yǎng)學生的實驗探究能力，引導學生關注社會關聯(lián)性知識，培養(yǎng)學生的社會責任意識。但是由于時間問題和學生的實驗操作能力較差，有的組沒有完成實驗操作未觀察到實驗現(xiàn)象。總體來說學生反應非常好，課堂氛圍非常有激情。細胞的能量“貨幣”ATP一、課程標準解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。二、教學目標1.通過觀察和構(gòu)建ATP結(jié)構(gòu)模型，能夠闡述ATP的化學組成和結(jié)構(gòu)特點，認同ATP結(jié)構(gòu)與其功能相適應的生命觀念。（生命觀念）2.通過對ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化進行模型構(gòu)建，能解釋ATP是細胞中的能量“貨幣”的原因，及相互轉(zhuǎn)化的意義。（科學探究）3.通過對生活實例的討論分析，能說出細胞中哪些生命活動需要ATP提供能量。（科學思維）4、理解ATP熒光檢測儀可用于判斷衛(wèi)生狀況的理論基礎，并能對生活中實際問題進行解決。（社會責任）三、教學重難點1.教學重點ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用2.教學難點通過ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的特點，解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課播放螢火蟲的視頻引導學生思考生物學問題。提問：（1）螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么？（2）螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？（3）螢火蟲發(fā)光的過程有沒有能量轉(zhuǎn)化？播放微視頻：“螢火蟲發(fā)光器”的經(jīng)典實驗。提問：通過探究實驗，同學們觀察到哪些實驗現(xiàn)象？可以得出什么實驗結(jié)論呢？感受自然，思考生物學問題。分析，合作交流回答問題。學生認真觀看實驗視頻，思考并嘗試總結(jié)回答。激發(fā)學生學習興趣，引導學生認識ATP的功能，并引入課題。通過播放實驗視頻，有利于學生體會探究實驗的過程及直觀理解ATP作用。ATP是一種高能磷酸化合物【探究活動一】構(gòu)建ATP的結(jié)構(gòu)模型閱讀教材P86～87，解決以下問題：的元素組成的全稱是什么?3.請用方片表示腺嘌呤，用五邊形表示核糖，用圓片表示磷酸，構(gòu)建ATP分子的結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)簡式中A代表？P代表？～代表？5.為什么說ATP是一種高能磷酸化合物.將ATP類比彈簧，幫助學生理解ATP是高能磷酸化合物。教師逐一講解模型搭建過程中的不同分子組成，包括腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤二磷酸（ADP）以及ATP。教師出示不同腺嘌呤和其他分子組成的分子結(jié)構(gòu)，與ATP中的分子結(jié)構(gòu)進行辨析觀察ATP的化學結(jié)構(gòu)圖，利用圖片材料，構(gòu)建ATP的物理結(jié)構(gòu)模型?；卮饐栴}并整理知識學生通過資料分析、閱讀藥物說明及構(gòu)建ATP物理模型，加深對ATP分子結(jié)構(gòu)的理解。通過類比彈簧，使學生認同ATP是一種高能磷酸化合物。初步形成物質(zhì)的功能與結(jié)構(gòu)相適應的觀念。ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化【資料分析】一個成人一天在靜止狀態(tài)下所消耗的ATP為40kg，在緊張活動的情況下，ATP的消耗可達；在人體安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1~2s所需的能量；在正常人體中ATP和ADP的總量很少，且基本保持一定，大約為2mg～10mg。思考：（1）生物體內(nèi)ATP含量有什么特點？（2）ATP會不會出現(xiàn)供不應求的情況？為什么？【探究活動二】構(gòu)建ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的模型利用你所做的模型，嘗試分析以下問題供能時，釋放哪個化學鍵中的能量？供能過程中，可形成哪些產(chǎn)物？3.嘗試寫出ATP合成和水解的反應式4.形成ATP的能量來源有哪些？與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程是否可逆？設疑：ATP中釋放的能量到哪里去了？是怎樣為生命活動供能的？閱讀資料，思考討論回答問題。借助于模型，分析思考回答問題學生認同ATP與ADP可以快速相互轉(zhuǎn)化，ATP不會在體內(nèi)大量儲存而導致浪費。培養(yǎng)學生的推理分析能力，明白ATP與ADP之間相互轉(zhuǎn)化的供能機制對于生物進化及構(gòu)成細胞內(nèi)穩(wěn)定的供能環(huán)境具有十分重要的意義。ATP的利用閱讀課本P88圖56，思考：觀察下圖思考討論:所有生命活動都由ATP直接供能嗎?播放ATP直接供能的過程視頻，提問：ATP是如何為生命活動供能的呢？請同學們描述Ca2＋主動運輸載體蛋白是如何利用ATP的?設疑：為什么稱ATP為能量“貨幣”？閱讀課本，明確：細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供的。觀看視頻，思考討論，描述Ca2+的載體蛋白有兩種作用及ATP的供能機制。閱讀課本，回答問題認識生命的復雜性，形成結(jié)構(gòu)決定功能的生命觀念。與生活的聯(lián)系資料：ATP熒光檢測儀，利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測三磷酸腺苷（ATP）。提示：幾乎所有生物活細胞中含有的ATP的量都很少可看作一個定值。提問：你認為ATP熒光檢測儀有何用途？了解ATP熒光檢測儀的用途，可用于判斷衛(wèi)生狀況。嘗試培養(yǎng)學生探究的意識，并利用所學知識，對各種生物學現(xiàn)象進行理性的解釋。教學反思本節(jié)課結(jié)合了多種教學方法。如：資料分析、自學探究、小組合作、問題串層層遞進，推動學生思維使學生在學習中變“被動”為“主動”，提高了學生自學能力、獲取信息和理解歸納的能力，鍛煉了學生的動手操作能力，實現(xiàn)教學預期；構(gòu)建好模型后，學生進行展示，其他學生共同進行修正，體現(xiàn)了以學生為主體，教師為主導的理念。細胞呼吸的原理和應用（第一課時）一、課程標準說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量。二、教學目標1.描述線粒體適于進行有氧呼吸的結(jié)構(gòu)，說明有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化。（生命觀念）2.通過探究酵母菌細胞呼吸方式，學會驗證CO2和酒精的方法。（科學探究）3.通過對實驗現(xiàn)象的分析，能夠歸納和概括細胞呼吸的概念。（科學思維）三、教學重難點1.教學重點探究酵母菌細胞呼吸的方式2.教學難點探究酵母菌細胞呼吸的方式四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課幻燈片展示6月15日世界呼吸日，并帶領學生體驗世界呼吸日的主要活動，即屏氣30秒。讓學生說出感受，并引導學生思考:①為什么會感到頭暈胸悶?②吸進的氧氣最終去哪了?③二氧化碳又是哪里來的?同教師互動，思考問題以鮮為人知的世界呼吸日導入，既可以普及相關的知識，又為課堂末尾宣傳健康的生活方式做好鋪墊?；顒拥脑O置讓所有的學生一開始就能積極投入課堂，營造出本堂課的大情境，激發(fā)學生深入探究的積極性。細胞呼吸的方式資料：饅頭和面包里面都有一個個的小孔，都很松軟，是為發(fā)面時加入酵母菌，酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生了CO2。釀酒過程中，酵母菌進行細胞呼吸產(chǎn)生了酒精。提問：1為什么用酵母菌研究細胞呼吸？2結(jié)合實際生活提出要探究的問題。3根據(jù)提出的問題，作出假設?；顒右唬簩嶒炋骄拷湍妇毎粑姆绞教釂枺?、如何設計實驗探究酵母菌呼吸方式的實驗裝置？2、實驗的自變量、因變量、無關變量有那些？3、如何控制有氧條件和無氧條件？4、如何檢測呼吸產(chǎn)物？如何比較CO2和酒精的多少？5、酵母菌活性高低會影響實驗結(jié)果嗎？如何讓酵母菌在實驗過程中保持高效性？給出該實驗所需的器材和試劑，請學生參照教材，思考問題，自行設計實驗，驗證提出的假設。讓學生交流實驗方案，通過生生互評、教師評價，指導學生完善實驗方案指導學生按照自己的實驗方案安裝實驗設備并進行實驗，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。組織學生交流實驗現(xiàn)象，引導學生對異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)原因進行討論分析。引導學生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)得出實驗結(jié)論。引導學生根據(jù)實驗結(jié)論，歸納構(gòu)建細胞呼吸的概念模型：細胞內(nèi)進行的將糖類等有機物分解成無機物或者小分子有機物，并且釋放出能量的過程閱讀教材，思考討論，并回答問題。小組合作，選擇實驗器材和試劑，討論設計實驗方案交流、完善實驗方案。小組合作完成實驗，并記錄實驗現(xiàn)象交流實驗現(xiàn)象并討論分析總結(jié)得出實驗結(jié)論初步了解實驗基本原理。培養(yǎng)學生以下能力：合作學習，自主探究的能力；發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力；總結(jié)歸納的能力。教學反思本節(jié)將發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、提出假設、驗證假設的一般實驗思路貫穿課堂教學中，旨在培養(yǎng)學生的科學思維和科學探究能力。學生參與度很高，設計實驗方案的問題大多可以通過生生互評解決，在實驗操作中，由于學生的動手操作能力較弱，有個別組最后沒有得到預期的實驗現(xiàn)象，通過學生之間的討論分析基本可以明確問題原因。學生通過該過程不僅鍛煉了科學思維，還對實驗操作的規(guī)范性和嚴謹性有了進一步的認識。整節(jié)課，學生的積極性都很高，目標達成度高。第三課細胞呼吸的原理和應用（第二課時）一、課程標準說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量。二、教學目標1.描述線粒體適于進行有氧呼吸的結(jié)構(gòu)，說明有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化。（生命觀念）2.通過探究酵母菌細胞呼吸方式，學會驗證CO2和酒精的方法。（科學探究）3.通過對實驗現(xiàn)象的分析，能夠歸納和概括細胞呼吸的概念。（科學思維）三、教學重難點1.教學重點有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化2.教學難點有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課ppt展示《歷經(jīng)14天“地心營救”，棲霞金礦被困11名礦工升井》新聞。提問：救援人員向被困礦工投遞給養(yǎng)（糖鹽水）的作用是什么？過渡：葡萄糖中是否具有能量？讓我們通過一個實驗來探究一下。播放葡萄糖的燃燒實驗視頻。引導學生分析葡萄糖燃燒過程中的物質(zhì)和能量變化。觀看新聞，思考回答問題。觀察實驗現(xiàn)象，分析交流葡萄糖燃燒過程中的物質(zhì)和能量變化創(chuàng)設情境，激發(fā)學生興趣，導入新課。明確葡萄糖具有能量以及葡糖糖氧化分解涉及能量形式變化。有氧呼吸過渡：葡萄糖在生物體內(nèi)的氧化分解與體外燃燒相同嗎？具體場所在哪里？物質(zhì)變化是怎樣的？能量又是如何釋放的呢？資料一：將酵母菌細胞破碎后進行離心處理，獲得①上清液和②沉淀物兩部分，與③未離心且處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別加入等量的葡萄糖、熒光素和熒光素酶，一段時間后，檢測各試管的變化情況提問：1、葡萄糖能不能被線粒體分解？2、葡萄糖在什么位置首先被分解？產(chǎn)物是什么？資料二：使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，加入等量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶，一段時間后，檢測各試管變化情況。提問：1、丙酮酸分解發(fā)生在什么部位，生成了什么？2、③號試管為什么有較強熒光出現(xiàn)資料三：克雷布斯以鴿子飛行肌為材料，實驗證明在多種酶作用下，丙酮酸在線粒體中被激活、氧化生成CO2和H2O，且丙酮酸在相關脫羧酶的作用下脫[H]，該過程沒有O2參與。利維和施利曼等利用低速離心等方法分離出線粒體的外膜和內(nèi)膜，科學家在線粒體基質(zhì)發(fā)現(xiàn)有脫羧酶存在，提問：通過分析以上資料，推測丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解生成CO2的同時還伴隨什么物質(zhì)的生成？資料四：超聲波震碎線粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡，這些小囊泡具有氧化[H]的功能。當用胰蛋白酶處理后，這些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；當把這些小顆粒裝上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。這些小顆粒被證實是一系列線粒體內(nèi)膜上的酶。提問：通過分析以上資料，推測線粒體內(nèi)膜上發(fā)生了怎樣的反應？[H]被誰氧化？設疑：被困礦工食用糖鹽水后，葡萄糖中能量轉(zhuǎn)化為什么形式的能量為生命活動供能呢？能量的釋放是在有氧呼吸第幾階段釋放呢？設疑：葡萄糖中的能量全部轉(zhuǎn)移到ATP中嗎？資料五：細胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放2870kJ的能量，可使左右的能量儲存在ATP中，其余的熱量則以熱能的形式散失。ppt展示線粒體的電鏡照片。請同學們嘗試構(gòu)建有氧呼吸模式圖。并分析線粒體結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性引導學生根據(jù)有氧呼吸的全過程，寫出有氧呼吸的總反應式，概括出有氧呼吸的概念。小組交流，分析實驗，進行推理。梳理有氧呼吸三個階段的發(fā)生場所、物質(zhì)變化和能量變化分析實驗現(xiàn)象及資料，說出葡萄糖中能量的去向。構(gòu)建有氧呼吸模式圖。利用所給實驗素材，分析得出有氧呼吸第一階段的場所、物質(zhì)變化，培養(yǎng)學生分析、推理能力。加強學生對有氧呼吸分步反應過程的理解，提高學生探究性實驗設計的能力。以具體數(shù)據(jù)展示，明確有氧呼吸能量變化。梳理有氧呼吸的場所、物質(zhì)和能量變化自主構(gòu)建有氧呼吸的總反應式及概念。教學反思本課采用探究式學習模式組織教學，有利于核心素養(yǎng)“科學思維”、“科學探究”的落實，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。通過讓學生分析實驗情境及科學資料，逐步推理出有氧呼吸的場所及物質(zhì)變化，提高學生分析、推理能力，有利于發(fā)展學生的生命觀念。通過讓學生設計實驗探究有氧呼吸的能量變化，讓學生積極思考，體驗科學探究的過程，調(diào)動學生課堂積極性。第三課細胞呼吸的原理和應用（第三課時）一、課程標準說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量。二、教學目標1.能用物質(zhì)和能量觀理解無氧呼吸的過程變化中的物質(zhì)變化和能量變化。（生命觀念）2.運用歸納和比較等科學思維方法，說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。（科學思維）3.說明細胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用，體會生命科學在生活和生產(chǎn)實踐中的價值。（社會責任）三、教學重難點1.教學重點（1）無氧呼吸的原理和本質(zhì)。（2）影響細胞呼吸的因素。（3）應用細胞呼吸的原理去分析生活和生產(chǎn)實踐中的現(xiàn)象2.教學難點細胞呼吸的原理和本質(zhì)。四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課播放自釀葡萄酒瓶爆炸的視頻提問：葡萄酒瓶為什么會爆炸？2、釀葡萄酒時需要提供什么樣的氧氣條件？觀看視頻，思考回答問題通過生活中的現(xiàn)象作為情境，引導學生思考其中的生物學原理，激發(fā)學生的學習興趣。無氧呼吸資料一：金魚別號“金鱗仙子”，它有一種獨特的生存本領：能在嚴重缺氧的惡劣環(huán)境中生存幾天，這是因為金魚在長期適應環(huán)境的過程中，逐漸形成了“分解葡萄糖，產(chǎn)生乙醇”的奇異代謝過程，而這些乙醇對于金魚機體沒有什么害處，反而能加速循環(huán)．下圖表示金魚缺氧狀態(tài)下，肌細胞和其他組織細胞中部分中代謝途徑。提問：上述反應中的反應物是什么？需要的反應條件是什么？嘗試寫出無氧呼吸過程中發(fā)生的物質(zhì)變化資料二：1mol葡萄糖徹底氧化分解可釋放出2870KJ能量，但在分解成酒精后，只放出的能量，其中只有的能量存在ATP中，近69%的能量都以熱能的形式散失了。提問：嘗試用恰當?shù)奈淖直磉_出無氧呼吸的概念。（條件、物質(zhì)變化、能量情況）播放無氧呼吸的視頻【深度思考】比較釀酒過程中有氧呼吸和無氧呼吸的反應場所，各階段的物質(zhì)變化和能量變化以及反應的本質(zhì)，回答下列問題：1、細胞呼吸過程中產(chǎn)生NADH的過程有哪些？消耗NADH的過程有哪些？2、李明同學根據(jù)酵母菌進行細胞呼吸產(chǎn)生了水這一現(xiàn)象判斷，酵母菌一定進行了有氧呼吸，他的判斷是否正確？3、從生成物的角度思考，為什么有氧呼吸放出大量能量，無氧呼吸放出能量很少？閱讀材料，思考回答問題閱讀材料，討論分析回答問題，構(gòu)建無氧呼吸的概念模型觀看無氧呼吸的視頻小組討論回答問題，對無氧呼吸和有氧呼吸進行比較分析通過閱讀教材及材料分析，讓學生掌握無氧呼吸各階段的物質(zhì)和能量變化，通過比較提升學生總結(jié)歸納能力。通過問題引導學生對有氧呼吸和無氧呼吸兩個過程進行比較，加深學生對兩個過程的理解探究細胞呼吸的影響因素結(jié)合反應式引導學生思考影響細胞呼吸的因素，并組織學生討論分析這些因素是如何影響細胞呼吸的。結(jié)合氣調(diào)儲藏案例，讓學生嘗試分析和解釋細胞呼吸指導實際生活的原理展示氧氣濃度對呼吸速率影響的曲線圖，并出示問題：1、分析三條曲線所代表的的含義2、分析Q點、R點、P點的含義3、O2濃度在2.5%10%之間時、在10%以上時，該器官的細胞呼吸方式有什么不同？4、在儲存蔬菜、水果時，應選擇哪一點對應的O2濃度？為什么？思考并歸納影響因素：溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、水。分析和解釋氣調(diào)儲藏的理論依據(jù)觀察圖片，思考討論回答問題講練結(jié)合，鍛煉學生讀圖能力，培養(yǎng)學會運用理論知識解決實際問題的科學思維細胞呼吸原理的應用生活中除了釀酒運用了細胞呼吸的原理，還有很多生活常識與細胞呼吸密切相關，請運用細胞呼吸的原理對下列現(xiàn)象作出解釋。1、包扎傷口時，需要選用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料。（提示：某些厭氧菌大量繁殖使傷口發(fā)炎）2、花盆里的土壤板結(jié)，空氣不足，會影響根系的生長，需要及時松土透氣。3、提倡慢跑等有氧運動的原因。（提示：肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，乳酸大量堆積會造成肌肉酸脹）小組討論，運用細胞呼吸的原理對生活現(xiàn)象進行解釋讓學生用所學的知識解釋生活中常見的現(xiàn)象，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。教學反思通過問題設計引導學生去思考、討論，讓學生之間通過討論掌握基礎知識，教師講授整節(jié)課不超過16分鐘，通過問題設計引導學生突破重難點。本節(jié)課學習過程中要與有氧呼吸做多維度的比較，對于影響細胞呼吸的因素和相關計算，需要學生課后強化訓練掌握。第四課光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第一課時）一、課程標準說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，并將其轉(zhuǎn)化為細胞可利用的化學能儲存在有機分子中。二、教學目標1.能說出葉綠體色素的分類與對應的顏色，感受顏色與葉綠體功能之間的關系（生命觀念）2.掌握紙層析法的操作方法，簡要闡述紙層析法的原理（科學思維）3.進行綠葉中色素的提取與分離探究實驗，掌握無水乙醇提取法和紙層析分離技術，闡明色素的種類、含量和吸收光譜（科學探究）4.能參與討論并表明自己對“人工葉綠體”的可能與困難的看法與觀點，積極對社會熱點問題發(fā)表自己的見解與看法（社會責任）三、教學重難點1.教學重點（1）“綠葉中色素的提取和分離”實驗的原理與方法；（2）葉綠體適于進行光合作用的結(jié)構(gòu)特點。2.教學難點（1）植物捕獲光能的色素的種類和作用；（2）葉綠體適于進行光合作用的結(jié)構(gòu)特點。四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課播放植物工廠的視頻提問：靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？呈現(xiàn)正常玉米植株和白化苗玉米植株的圖片，闡明植物正常生長需要光能觀看視頻，思考回答問題了解葉片中的色素可能與光能的捕獲有關呈現(xiàn)植物工廠的視頻可以激發(fā)學生的學習興趣，同時正常玉米植株與白化苗玉米植株的對比可以讓學生初步認識到色素對植物光合作用的重要性。捕獲光能的色素講解實驗的原理和提取色素時的注意事項，讓學生閱讀教材中提取色素的實驗步驟提問：色素提取時所用的試劑分別有什么作用？菠菜葉放置2436小時的原因是什么？研磨時應注意什么？為什么？講解分離色素的原理、讓學生閱讀教材中分離色素的實驗步驟提問：1、制備濾紙條時，為什么要一端要剪去兩角？2、畫濾液細線時要求細直齊，為什么？待濾液細線干了之后，再畫12次，為什么？3、將濾紙條插入層析液中時，需要注意不要將濾液細線觸及層析液，為什么？播放實驗視頻布置任務：1組，研磨時不加SiO2，2組，研磨時不加CaCO33組，用蒸餾水代替無水乙醇進行提取4組，制備濾紙條不剪去兩角5組，濾液細線畫的粗且彎曲6組，濾液細線觸及層析液7組、8組嚴格按照實驗步驟進行實驗學生上臺展示實驗結(jié)果，并對實驗得到的現(xiàn)象進行分析，回答閱讀教材時所提出的問題根據(jù)學生作出的實驗結(jié)果，提出問題：色素帶寬窄不一說明了什么？色素帶位置的高低不一說明了什么？講解四種色素呈現(xiàn)三棱鏡實驗的資料和圖片，講解色素吸收光譜的原理，呈現(xiàn)色素的吸收光譜圖分析不同色素的區(qū)別。呈現(xiàn)植物工廠中照射紅光、藍光的圖片，讓學生分析照射藍光、紅光的原因？閱讀教材，思考問題。閱讀教材，思考問題。觀看實驗視頻，熟悉實驗步驟按照要求，小組合作完成實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象上臺展示實驗結(jié)果，分析實驗現(xiàn)象，回答問題觀察實驗結(jié)果，分析回答問題傾聽并整理分析資料與圖片，理解不同色素吸收光的區(qū)別解答植物工廠中的問題，然后歸納色素的功能通過問題，引導學生對實驗步驟及注意問題進行分析和熟悉加深學生對注意事項的理解和記憶實驗探究可以讓學生在探究過程中掌握色素的種類和特點，播放視頻可以更直觀地呈現(xiàn)操作過程呈現(xiàn)葉綠體的3D模型，分析其結(jié)構(gòu)特點和基粒擴大了受光面積呈現(xiàn)“類囊體膜和葉綠體基質(zhì)中含有光合作用酶”的資料和恩格爾曼的實驗資料，提問：恩格爾曼的第一個實驗可以得出什么結(jié)論？恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處？恩格爾曼的第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域，為什么？？引導學生總結(jié)出葉綠體的功能了解葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能閱讀材料，思考討論回答問題總結(jié)葉綠體的功能模型分析可以更清晰的呈現(xiàn)葉綠體的結(jié)構(gòu)，易于學生的觀察，對科學史資料分析則可以提高學生的邏輯推理思維和歸納概括能力，從結(jié)構(gòu)的角度理解葉綠體的功能。教學反思探究實驗“綠葉中色素的提取和分離”中需要注意的問題較多，學生難以理解，通過實驗過程中，讓學生通過對錯誤操作得到的現(xiàn)象進行觀察分析，理解并記憶注意事項，從之后的做題情況來看，效果較好。通過先講解、看視頻，使學生熟悉實驗過程后再進行實驗操作，學生操作更為流暢和規(guī)范，得到的實驗現(xiàn)象也比較明顯。整節(jié)課中，用問題引導著學生進行各項活動，學生的參與度較高，課堂目標達成情況較好。第四課光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第二課時）一、課程標準說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，并將其轉(zhuǎn)化為細胞可利用的化學能儲存在有機分子中。二、教學目標1.闡明光反應和暗反應階段的物質(zhì)和能量變化；認同細胞生命活動過程始終貫穿著物質(zhì)和能量的變化，形成物質(zhì)和能量觀（生命觀念）2.分析科學史資料，在問題串的驅(qū)動下不斷進行小組合作探究，進行光合作用概念的模型建構(gòu)，深化對概念的理解，培養(yǎng)搜集處理信息以及表達交流能力（科學思維）3.能認識到光合作用的重要性，樹立愛護植物的環(huán)保意識。（社會責任）三、教學重難點1.教學重點光合作用過程中的物質(zhì)代謝和能量代謝2.教學難點光合作用過程中的物質(zhì)代謝和能量代謝四、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖導入新課展示美國的人工葉子計劃，引出光合作用諾貝爾委員會稱光合作用是“地球上最重要的化學反應”。光合作用為什么會獲得如此高的評價?光合作用為生物提供了什么物質(zhì)?這些物質(zhì)是怎樣生成的?讓學生寫出光合作用的反應式了解人工葉子計劃思考問題寫出光合作用的反應式以諾貝爾委員會對光合作用的高度評價為切入點，展開教學，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，接著利用問題串引發(fā)學生的探究欲望，引出本節(jié)課的主題。光合作用的原理光反應二、暗反應資料1：1913年，德國的威爾斯泰特對葉綠素分子進行了研究。在闡明了它的化學性質(zhì)之后，研究了葉綠素與光合作用的關系。他發(fā)現(xiàn)：在光下，葉綠素的含量較高時，CO2轉(zhuǎn)化為糖類的反應速率較快。該資料說明了什么？資料2：1937年，英國劍橋大學的希爾用離體的葉綠體做實驗。他將離體的葉綠體加到具有H受體的水溶液中，在無CO2的條件下給予光照，發(fā)現(xiàn)葉綠體中有O2放出。提問：1、分析材料中的希爾反應，發(fā)生了什么化學反應，寫出反應式？2、根據(jù)希爾反應，推測水的光解發(fā)生的場所？3、希爾反應能否說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應？設疑：希爾反應能否說明氧氣中的氧只來自于水？如何設計實驗探究氧氣中氧元素的來源？資料3：1941年，美國科學家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源。他們用16O的同位素18O分別標記H2O和CO2，使它們分別變成H218O和C18O2。然后進行了兩組實驗：第一組給植物提供H2O和C18O2,第二組給同種植物提供H218O和CO2。其他條件都相同的情況下，第一組釋放的氧氣都是O2，第二組釋放的都是18O2。請分析魯賓和卡門的實驗可以得出的實驗結(jié)論？資料4：1954年，美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實驗。在給葉綠體照光時發(fā)現(xiàn)，當向反應體系中供給ADP、Pi和H受體時，體系中就會有ATP和[H]產(chǎn)生。提問：1、分析阿爾農(nóng)的實驗，發(fā)生了什么化學反應，寫出反應式？2、根據(jù)阿爾農(nóng)的實驗，推測ATP合成的反應發(fā)生的場所？3、根據(jù)上述三則材料分析，經(jīng)過以上反應的發(fā)生，光能的去向？設疑：葉綠體能發(fā)生哪些反應？能量如何轉(zhuǎn)變？引導學生構(gòu)建光反應階段的物質(zhì)變化與能量轉(zhuǎn)換模型資料5：1954年，美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體繼續(xù)做實驗。在黑暗條件下，只要供給了ATP和[H]，葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。根?jù)實驗現(xiàn)象分析，光反應階段產(chǎn)生的ATP和NADPH的作用？資料6：1946年，美國的馬爾文·卡爾文等科學家將小球藻放置在含有14C標記的CO2密封容器，培養(yǎng)相當短的時間之后，將小球藻浸入熱的乙醇中殺死細胞，然后將提取分離各種化合物，追蹤放射性14C的去路。馬爾文·卡爾文利用小球藻實驗時，發(fā)現(xiàn)縮短光照時間依次測定出的14C標記的化合物種類（ABCDABCAB），推測化合物產(chǎn)生的順序。把光照時間縮短為幾分之一秒時，三磷酸甘油酸(C3)占全部放射性的90％。5秒鐘光照后卡爾文等同時檢測到了含有放射性的C5（核酮糖二磷酸，RuBP）和葡萄糖。請根據(jù)卡爾文的實驗現(xiàn)象，用箭頭和化合物依次表示出CO2中的C在葉綠體中的轉(zhuǎn)移過程。資料7：卡爾文及其同事們在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，在有光照和CO2供應的條件下，C3和C5的濃度很快達到飽和并保持穩(wěn)定。但是，當改變其中一個實驗條件后，二者的濃度迅速出現(xiàn)了規(guī)律性的變化：停止CO2供應時，C3的濃度急速降低，C5的濃度急速升高。停止光照時，C3的濃度急速升高，C5的濃度急速降低。提問：推測二氧化碳進入葉綠體后的第一個受體是什么物質(zhì)？2、光反應的ATP和NADPH可能作用于糖的合成哪一步反應？資料8：用溫和方法分離得到的葉綠體結(jié)構(gòu)完整，這樣的葉綠體能夠完成整個光合作用，包括CO2的固定和糖類的生成。用劇烈方法分離得到的葉綠體含有很少或者根本沒有葉綠體基質(zhì)。這樣的葉綠體能在光下產(chǎn)生O2、ATP、[H]、但是不能固定CO2。根據(jù)驗現(xiàn)象分析CO2轉(zhuǎn)化成糖類的反應的發(fā)生場所？指導學生構(gòu)建暗反應物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)換模型的構(gòu)建展示學生構(gòu)建的光合作用模型引導學生通過列表歸納和比較光反應和暗反應，找找兩者的區(qū)別和聯(lián)系：提問：1.光下的植物突然停止光照后，NADPH、ATP、C5化合物和C3化合物的含量如何變化？2、光下的植物突然停止CO2的供應后，NADPH、ATP、C5化合物和C3化合物的含量如何變化？閱讀資料分析得出：葉綠素在光合作用中有重要作用。閱讀材料，回答問題思考回答：同位素示蹤法閱讀材料，回答問題閱讀材料，回答問題構(gòu)建光反應模型閱讀材料，分析回答：ATP和NADPH參與CO2生成糖類物質(zhì)的反應閱讀材料，思考寫出C的轉(zhuǎn)移途徑思考討論C3、C5濃度變化的原因閱讀材料分析:葉綠體基質(zhì)構(gòu)建暗反應模型列表歸納和比較光反應和暗反應小組討論，回答問題學生通過經(jīng)歷提出問題、分析資料、得出推論的歷程，發(fā)展推理能力，培養(yǎng)實證意識。相比于單純記憶細枝末節(jié)的知識，學生通過科學探究能更好地理解知識，更容易發(fā)展出不斷發(fā)現(xiàn)和獲取新知識的能力。教師引導學生置身于探究情境中，啟發(fā)學生不斷思考并提出問題，以問題為導引，通過分析資料，厘清碳反應其他物質(zhì)和能量變化與生活的聯(lián)系如何幫助農(nóng)民伯伯增加蔬菜中有機物的產(chǎn)生，提高產(chǎn)量？思考回答與生活實際聯(lián)系