影響光合作用的因素復(fù)習(xí)課

PAGE影響光合作用的因素復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)校名稱所教學(xué)科教師姓名職稱聯(lián)系電話首都師范大學(xué)附屬育新學(xué)校生物學(xué)科劉紅中學(xué)高題：影響光合作用的因素復(fù)習(xí)課一、設(shè)計(jì)思路1．教學(xué)要求及教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)分析光合作用在高考中屬于重點(diǎn)章節(jié)，考綱中對(duì)光合作用的過程、影響因素以及應(yīng)用是Ⅲ級(jí)。密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際是此部分內(nèi)容的一大特色，圖表分析題較為常見，綜合性題和難題容易出現(xiàn)。2．學(xué)生現(xiàn)狀分析光合作用的知識(shí)學(xué)生在高二和高三的教材中都已學(xué)過，但基礎(chǔ)知識(shí)掌握并不牢固，知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系沒有抓住，在新的情景下分析和解決實(shí)際問題的能力還有待于進(jìn)一步提高。3．教學(xué)設(shè)計(jì)說明針對(duì)教材特點(diǎn)和學(xué)生的現(xiàn)狀，在復(fù)習(xí)中充分體現(xiàn)高考以基礎(chǔ)知識(shí)為載體，以能力立意的命題指導(dǎo)思想。光合作用復(fù)習(xí)分為四部分，1、光合作用的場(chǎng)所和色素2、光合作用的過程3、影響因素4、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究。本課的教學(xué)設(shè)計(jì)是影響光合作用的因素。影響光合作用的因素這部分知識(shí)和規(guī)律通常用曲線的題型表達(dá)出來，通過利用曲線圖考察學(xué)生對(duì)光合作用相關(guān)知識(shí)的理解和運(yùn)用這些知識(shí)分析問題解決問題的能力。因此在復(fù)習(xí)課上我就以坐標(biāo)圖為突破口，通過分析坐標(biāo)圖加深對(duì)前面光合作用過程以及光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間動(dòng)態(tài)關(guān)系的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析和判斷的能力，通過分析坐標(biāo)圖培養(yǎng)學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)換能力。通過分析坐標(biāo)圖解決生產(chǎn)實(shí)際問題，增強(qiáng)STS的意識(shí)。另外，高中階段依據(jù)考試說明要求，在分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常要求單一變量對(duì)結(jié)果的影響，反映在坐標(biāo)圖上是清晰簡(jiǎn)單的，但在近幾年高考中，坐標(biāo)圖上出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的變量，對(duì)學(xué)生的能力提出了較高的要求。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析這樣的曲線圖對(duì)后面復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究是有幫助的。本課的教學(xué)設(shè)計(jì)分三個(gè)層次（1）單一變量坐標(biāo)圖的分析（2）多變量坐標(biāo)圖的分析（3）評(píng)析典型例題，提高分析思維能力。教學(xué)策略：以問題為紐帶，通過問題引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的再現(xiàn)、思考、探究，從而達(dá)到對(duì)這部分內(nèi)容的深入理解、掌握和運(yùn)用。二、實(shí)施過程教學(xué)步驟設(shè)計(jì)意圖一、復(fù)習(xí)提問中引出課題1．光合作用過程中光反應(yīng)和暗反應(yīng)中物質(zhì)和能量的變化過程是什么？二者的關(guān)系？2．學(xué)生默寫光合作用的反應(yīng)式3．從光合作用的過程及光合作用反應(yīng)式分析，影響光合作用的因素是什么？在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上師生共同總結(jié)影響光合作用的因素（投影示）OO2CO2H2O光能葉綠體(CH2O)++光照強(qiáng)度光質(zhì)CO2濃度水酶溫度光合面積光照時(shí)間礦質(zhì)元素這些外部環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響通常可以通過坐標(biāo)圖表示，要求我們對(duì)提供的坐標(biāo)圖進(jìn)行分析，從中獲取有用的知識(shí)，再根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行分析、推理并做出判斷。這節(jié)課我們就從分析坐標(biāo)圖入手復(fù)習(xí)影響光合作用的因素。二、單一變量坐標(biāo)圖的分析1．光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響投影示坐標(biāo)圖教師提問學(xué)生思考回答：(1)描述光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的曲線并指出A、B、C三點(diǎn)的生理含義？(2)如果是陰生植物，B點(diǎn)在橫軸上是向左移還是向右移？如果自然界中某種植物，在白天光照強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)間為B的條件下能否正常生長(zhǎng)？向左移。不能，光照強(qiáng)度為B時(shí)，光合作用形成的有機(jī)物和呼吸作用消耗的有機(jī)物相等，但晚上只進(jìn)行呼吸作用，因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長(zhǎng)。(3)根據(jù)光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的曲線，你認(rèn)為采取什么措施能增加光合產(chǎn)量？間作套種，合理密植。2．CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響投影示坐標(biāo)圖方法：在前面訓(xùn)練的基礎(chǔ)上可由學(xué)生自主活動(dòng)討論應(yīng)掌握的內(nèi)容，需提煉和拓展的問題可由教師補(bǔ)充，要點(diǎn)是：（1）描述CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的曲線并指出關(guān)鍵點(diǎn)的生理含義？（2）根據(jù)CO2濃度對(duì)光合作用影響的曲線，你認(rèn)為采取什么措施能增加光合產(chǎn)量？（3）北魏賈思勰《齊民要術(shù)》中提到種植農(nóng)作物時(shí)要“正其行，通其風(fēng)”，你如何理解這句話？有利于作物充分地利用環(huán)境中的“氣肥”和光能（4）上面的坐標(biāo)圖表示的是CO2濃度對(duì)光合速率的影響，這里的光合速率是凈光合速率還是真光合速率？3．溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響學(xué)生嘗試畫出溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的坐標(biāo)圖。教師引導(dǎo)討論：（1）指出曲線中光合作用有機(jī)物合成量最多的點(diǎn)在哪兒？光合速率最快的點(diǎn)在哪兒？（2）如果想要提高產(chǎn)量，如何控制溫度？增大晝夜溫差二、多變量坐標(biāo)圖的分析投影示曲線圖教師引領(lǐng)講述，教會(huì)學(xué)生方法：本坐標(biāo)圖能夠分別反映光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)光合速率的影響，應(yīng)分別進(jìn)行分析（1）當(dāng)分析光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響，這時(shí)CO2是定量，單一變量是光照強(qiáng)度，可對(duì)低濃度CO2對(duì)應(yīng)的曲線單獨(dú)分析。（2）當(dāng)分析CO2濃度對(duì)光合速率的影響，這時(shí)光照強(qiáng)度是定量，單一變量是CO2濃度，分析低、中、高CO2濃度對(duì)光合速率的影響。學(xué)生討論：（1）P點(diǎn)限制光合速率的變量是什么？為什么？（2）Q點(diǎn)限制光合速率的變量是光照強(qiáng)度對(duì)嗎？（3）光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等環(huán)境因素都對(duì)光合作用強(qiáng)度產(chǎn)生影響，生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)如何操作，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的？三、評(píng)析典型例題，提高分析思維能力1．下圖表示在適宜的溫度、水分和CO2條件下，兩種植物光合作用強(qiáng)度的變化情況。下列說法錯(cuò)誤的是當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定程度時(shí)，光合作用強(qiáng)度不再增加，即達(dá)到飽和C3植物比C4植物光合作用強(qiáng)度更容易達(dá)到飽和C4植物比C3植物光能利用率高稻是陰生植物，玉米是陽生植物解析：在確定溫度、水分和CO2為定量的前提下，光照強(qiáng)度、不同植物、光合作用強(qiáng)度為變量。當(dāng)選擇光照強(qiáng)度為單一變量時(shí)，玉米、水稻是定量，A、B選項(xiàng)正確；當(dāng)選擇植物為變量時(shí)，光照強(qiáng)度為定量，當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，玉米光合作用強(qiáng)度高于水稻，表明其光能利用率高，所以C選項(xiàng)正確。該題答案是D。2．將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強(qiáng)度下測(cè)定葉片光合作用的強(qiáng)度（以CO2吸收速率表示），測(cè)定結(jié)果如右圖。下列相關(guān)敘述，正確的是A．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)左移B．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移C．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，a點(diǎn)右移，b點(diǎn)右移D．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移解析：a點(diǎn)是CO2補(bǔ)償點(diǎn)，在此CO2濃度下，植物光合吸收CO2的速度等于呼吸釋放CO2的速度。此時(shí)，限制光合速率的因素是CO2濃度。低濃度CO2導(dǎo)致C3形成不足。（CH2O）的形成速率低，當(dāng)適當(dāng)增加光強(qiáng)時(shí)，光反應(yīng)提供的[H]和ATP增加，一方面可以加快（CH2O）和C5的形成速率，另一方面，C5的增加使得單位時(shí)間內(nèi)固定CO2的速率增加，即在較低濃度的條件下就可以保持原有的光合速率，所以a點(diǎn)左移。反之降低光強(qiáng)則a點(diǎn)右移。b點(diǎn)是CO2飽和點(diǎn)，該處限制光合速率上升的原因是光反應(yīng)提供的[H]和ATP相對(duì)不足，所以，適當(dāng)增加光強(qiáng)可提供更多的[H]和ATP，從而消耗更多的C3，進(jìn)而促進(jìn)CO2固定的進(jìn)行，故b點(diǎn)右移，反之b點(diǎn)左移。3．在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物光合產(chǎn)量（有機(jī)物積累量）的關(guān)系如圖所示。理論上某種C3植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點(diǎn)的選項(xiàng)是若a點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在b2時(shí)若a點(diǎn)在a1，b點(diǎn)在b1時(shí)若a點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在b1時(shí)若a點(diǎn)在a1,b點(diǎn)在b2時(shí)解析：a點(diǎn)是CO2的補(bǔ)償點(diǎn)，b點(diǎn)是CO2的飽和點(diǎn)。不同種植物或同種植物不同的個(gè)體間存在差異，從理論上看，若某個(gè)個(gè)體能在比a點(diǎn)更低的CO2濃度條件下，整個(gè)曲線的起點(diǎn)將向左移，因而能更充分地利用低濃度CO2進(jìn)行光合作用；同理，將b點(diǎn)向右移，該個(gè)體在更高的CO2濃度供應(yīng)下進(jìn)行光合作用，曲線將在原有基礎(chǔ)上繼續(xù)升高，也會(huì)具有較高的光合產(chǎn)量。4．圖中甲、乙、丙分別表示幾種環(huán)境因素對(duì)小麥光合作用強(qiáng)度的影響，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在小麥生長(zhǎng)的適宜范圍。請(qǐng)據(jù)圖回答以下問題：（1）甲圖P點(diǎn)，限制小麥光合作用強(qiáng)度的因素為。乙圖Q點(diǎn)，高CO2濃度條件下，若要進(jìn)一步提高光合作用應(yīng)注意滿足植物生活的條件（請(qǐng)依據(jù)上述三圖作答）。預(yù)計(jì)丙圖Q點(diǎn)之后3條曲線的變化趨勢(shì)為。（2）夏天中午光照強(qiáng)烈時(shí)，小麥光合作用強(qiáng)度低的主要原因可以用圖來說明，具體解釋為。（3）在氣候寒冷時(shí)，即使在全日照下玫瑰也不能以最快的速度生長(zhǎng)，可以用圖來說明，這是因?yàn)榈木壒?。答案?）光照強(qiáng)度適宜溫度3條曲線都會(huì)隨著溫度升高而呈逐漸下降趨勢(shì)（2）乙光照強(qiáng)烈時(shí)小麥葉片氣孔逐漸關(guān)閉，導(dǎo)致體內(nèi)CO2濃度降低，光合作用強(qiáng)度下降（3）甲和丙氣溫較低，酶活性受限制5．回答有關(guān)光合作用的問題：下圖表示當(dāng)影響光合作用的因素X、Y和Z變化時(shí)，光合作用合成量和光強(qiáng)度的關(guān)系。（1）圖中X1、X2、X3的差異是由于影響了光合作用的所導(dǎo)致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加為X1，最常采取的簡(jiǎn)便而有效的措施是。（2）圖中Y1、Y2、Y3的差異是由于影響了光合作用的所致。（3）圖中Z1、Z2、Z3的差異表現(xiàn)在光合作用中反應(yīng)的不同，如果Z因素代表植物生長(zhǎng)發(fā)育期，則代表幼苗期、營養(yǎng)生長(zhǎng)和現(xiàn)蕾開花期的曲線依次是。解析（1）把影響光合作用的其他因素作為定量（溫度、CO2濃度、水分、礦質(zhì)元素等），以光強(qiáng)度為單一變量，觀察X3時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著光照強(qiáng)度的增大，在一定范圍內(nèi)，光合作用合成量逐漸上升，在a點(diǎn)時(shí)光強(qiáng)度飽和。在a點(diǎn)之前，隨光強(qiáng)度增大，光合作用合成量增大，表明光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]不足，制約光合作用合成量；a點(diǎn)之后，隨光強(qiáng)度增大光合作用合成量不再增加，表明暗反應(yīng)速度受限，可能是溫度過低,也可能是CO2濃度過低，制約了暗反應(yīng)的速度。所以，某種原因應(yīng)該是溫度過低或CO2濃度過低影響了光合作用的暗反應(yīng)所致。最常采取的簡(jiǎn)便而有效的措施是適當(dāng)升溫或增大CO2濃度。（2）以光強(qiáng)度為定量，當(dāng)光強(qiáng)度為a時(shí)，Y1、Y2、Y3所對(duì)應(yīng)的光合作用合成量不同，則暗反應(yīng)還原C3化合物的量不同，消耗的光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和[H]也不同。在相同的光強(qiáng)度下，光反應(yīng)的產(chǎn)物不同，可能的因素有溫度或光質(zhì)，由于Y1、Y2、Y3所對(duì)應(yīng)的光合作用合成量最大值一樣，所以排除溫度的影響，從而確定是光質(zhì)影響光反應(yīng)的結(jié)果。（3）當(dāng)光強(qiáng)度為a時(shí)，Z1、Z2、Z3所對(duì)應(yīng)的光合作用合成量不同，表明按反應(yīng)的速度不同，由于此時(shí)光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]不足，所以ATP和[H]的生成量也不同，即光反應(yīng)的速度不同。幼苗期、營養(yǎng)生長(zhǎng)和現(xiàn)蕾開花期同一植物的生長(zhǎng)狀態(tài)依次增強(qiáng)，所以光合作用強(qiáng)度也依次增大，各時(shí)期對(duì)應(yīng)的曲線分別是Z3、Z2、Z1。復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)、主干知識(shí)，利于對(duì)知識(shí)體系的把握。培養(yǎng)學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)換能力，訓(xùn)練學(xué)生分析坐標(biāo)圖的方法，引領(lǐng)前后知識(shí)的聯(lián)系（光合和呼吸關(guān)系及生物的多樣性），注重理論聯(lián)系實(shí)際形成分析和解決問題的能力引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主探究實(shí)現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用區(qū)分凈光合速率和真光合速率學(xué)會(huì)自主探究使學(xué)生分清光合作用合成量和光合速率的區(qū)別注意把光合與呼吸兩個(gè)生理活動(dòng)聯(lián)系起來教會(huì)學(xué)生分析復(fù)雜的坐標(biāo)圖的方法。將問題拓展、延伸學(xué)會(huì)全面、綜合地考慮問題正確理解光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)系三、教學(xué)反思高三復(fù)習(xí)課不能是簡(jiǎn)單的知識(shí)再現(xiàn)過程，而應(yīng)成為在全面學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，在尋找知識(shí)聯(lián)系的同時(shí)進(jìn)行思維廣度的拓寬和思維深度的拓展。因此在這節(jié)課中，我深鉆教材，研究考綱，抓住考點(diǎn)要點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)以坐標(biāo)圖為切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的具體問題，，引導(dǎo)學(xué)生思考討論，教會(huì)學(xué)生分析和解決坐標(biāo)曲線圖的方法，從單一變量到多變量曲線圖，聯(lián)