高中生物第一冊(cè)第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

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、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)方面：

1、說(shuō)出綠葉中色素的種類(lèi)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。

能力方面：嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。

情感態(tài)度價(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

在不斷地觀察、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(jiàn)中的合理成分，還要有質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇

于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法

1、教學(xué)重點(diǎn)：

⑴綠葉中色素的種類(lèi)和作用。

⑵光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。

⑶光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程及相互關(guān)系。

⑷影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。

解決方法：

⑴通過(guò)色素提取和分離實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生仔細(xì)觀察分離出的不同色帶，色帶的顏色、

分布順序和寬窄，思考其原因及作用。

⑵讓學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的角度看光合作用的過(guò)程，明確每一個(gè)物質(zhì)變化的來(lái)龍去

脈和相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

⑶讓學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)理解光合作用原理的應(yīng)用。

2、教學(xué)難點(diǎn)：

⑴光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程。

⑵探究影響光作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。

解決方法：

⑴通過(guò)由淺入深的講解，讓學(xué)生理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程，區(qū)別和聯(lián)系。

⑵通過(guò)探究活動(dòng)一一環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，讓學(xué)生掌握光合作用原

理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

三、課時(shí)安排：3課時(shí)

四、教學(xué)方法：講解、實(shí)驗(yàn)法。

五、教具準(zhǔn)備：課件

六、學(xué)生活動(dòng)

1、指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，找出需了解的知識(shí)點(diǎn)。

2、讓學(xué)生討論認(rèn)識(shí)葉綠體的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有哪些適于進(jìn)行光合作用的特點(diǎn)；

光合作用的過(guò)程，影響因素等。

七、教學(xué)程序

第1課時(shí)

［問(wèn)題探討］結(jié)合教材討論：

1、靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？

2、為什么要控制二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液成分和溫度等條件？

導(dǎo)言：追根溯源，對(duì)絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，能量的最終來(lái)源是光能。將光能轉(zhuǎn)

換成化學(xué)能要靠光合作用，進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，首先要能夠捕獲光能，那么捕

獲光能的色素有哪些呢？

一、捕獲光能的色素。

探究綠葉中色素的種類(lèi)：教師指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。教師可讓學(xué)生帶著下列問(wèn)

題去做實(shí)驗(yàn)：

1、加入SiO?、CaC03的作用是什么?

2、研磨時(shí)為什么要迅速而充分？

3、將濾液收集到試管中后，為什么要用棉塞將試管口塞嚴(yán)？

4、濾紙條一端為什么要剪去兩角？

5、畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)注意什么？

6、為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？

7、濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說(shuō)明了什

么？

教師歸納總結(jié):

葉綠素a（藍(lán)綠色）

葉綠;

葉綠色b（黃綠色）

綠葉中的色素「胡蘿卜素（橙黃色）

類(lèi)胡蘿｛素

葉黃素（黃色）

教師演示相關(guān)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生得知：葉綠素a和葉綠素b吸收藍(lán)紫光和紅光，胡

蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，并結(jié)合教材看吸收光譜圖講解。

二、葉綠體的結(jié)構(gòu)

結(jié)合教材圖示講解葉綠體的結(jié)構(gòu)，教師歸納：

r外膜

葉綠體內(nèi)膜

1基粒：由兩個(gè)以上的類(lèi)囊體組成，含色素和酶

基質(zhì)：含酶

三、總結(jié)

重點(diǎn)總結(jié)捕獲光能的色素有哪些，葉綠體的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)適用

于進(jìn)行光合作用。

四、作業(yè)布置

五、板書(shū)設(shè)計(jì)

第4節(jié)光合作用和能量轉(zhuǎn)化

一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1、捕獲光能的色素

葉綠素a（藍(lán)綠色）

葉綠素

（含量約占3/4）葉綠色b（黃綠色）

綠葉中的色素胡蘿卜素（橙黃色）

類(lèi)胡蘿卜素｛

（含量約占1/4）葉黃素（黃色）

2、葉綠體的結(jié)構(gòu)

1、分布

2、形態(tài)

r外膜

3、結(jié)M內(nèi)膜

基粒：由兩個(gè)以上的類(lèi)囊體組成，含色素和酶

基質(zhì)：含酶

4、功能

第2課時(shí)

導(dǎo)言：我們知道，光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化

碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。人們得出這一

認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的探索歷程。讓我們重溫一下這段歷程吧！

一、探索光合作用原理部分實(shí)驗(yàn)

教師列表呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生討論回答問(wèn)題。

年代科學(xué)家實(shí)驗(yàn)結(jié)論

19世紀(jì)末結(jié)論？

1928年結(jié)論？

1937年希爾希爾反應(yīng)結(jié)論？

采用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記

美國(guó)的H20和CO”進(jìn)行兩組光合作用

1941年魯賓和的實(shí)驗(yàn)。第一組向綠色植物提結(jié)論？

卡門(mén)供和CO?；第二組提供IL0

I8

和C02O

1954阿爾農(nóng)

討論：1、從人類(lèi)對(duì)光合作用探究歷程來(lái)看，生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)

有什么聯(lián)系？與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么聯(lián)系？2、人類(lèi)對(duì)光合作用的探究過(guò)程，

你還有哪些感悟？

二、光合作用的過(guò)程。

教師結(jié)合P如圖講解。光合作用總反應(yīng)式：CO2+H2O->(CH2O)+02

光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段

部位類(lèi)囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中

條件光、色素、水、酶[H]、ATP、C02>酶

①水的光解:2HQ-4[H]+0z①CO?的固定：CO2+C5—今

物質(zhì)變

2c

②ATP的形成：ADP+Pi+能量一\

化

ATP②2c3—^(CHQ)+C5+H2O

能量變光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATPATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)

化中定的化學(xué)能儲(chǔ)存在各類(lèi)有機(jī)

物中。

①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。②

聯(lián)系光反應(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。

三、總結(jié)

人類(lèi)認(rèn)識(shí)光合作用的歷程和光合作用的過(guò)程。

四、布置作業(yè)

P106練習(xí)

五、板書(shū)設(shè)計(jì)

二、光合作用的原理和應(yīng)用

一、光合作用的探究過(guò)程

1、普利斯特利的實(shí)驗(yàn)

2、英格豪斯的實(shí)驗(yàn)

3、梅耶的實(shí)驗(yàn)

4、薩克斯的實(shí)驗(yàn)

5、魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)

6、卡爾文的實(shí)驗(yàn)

二、光合作用的過(guò)程

1、總反應(yīng)式

2、過(guò)程

3、實(shí)質(zhì)

第3課時(shí)

導(dǎo)言：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了光合作用的具體過(guò)程。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上為了增加農(nóng)作

物的產(chǎn)量，可采用提高光合作用的強(qiáng)度的措施。那么哪些環(huán)境因素能影響光合作

用的強(qiáng)度呢？先讓我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)。

一、光合作用原理的應(yīng)用。

教師指導(dǎo)學(xué)生完成P項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)。

因素對(duì)光合使用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用

1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。

1、光照強(qiáng)度：光合作用隨光照強(qiáng)度的變化2、延長(zhǎng)光合作用時(shí)間。

而變化。光照弱時(shí)光合作用減慢，光照逐步

3、增加光合作用面積一

增強(qiáng)時(shí)光合作用隨之加快，但是光照增強(qiáng)到

一合理密植。

一定程度，光合作用速度不再增加。

4、對(duì)溫室大棚用無(wú)色透

光2、光質(zhì)不同影響光合速率，白光為復(fù)色光，

明玻璃。

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。5、若要降低光合作用則

用有色玻璃，如用紅色玻

3、日變化，光合速率在一天中有變化，一

璃，則透紅光吸收其他波

般與太陽(yáng)輻射進(jìn)程相符。

長(zhǎng)的光，光合能力較白光

弱，但較其他單色光強(qiáng)。

光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)是酶促反應(yīng)，溫

1、適時(shí)播種。

度直接影響酶的活性，從而影響光合速率。

溫度

、溫室栽培植物時(shí)，白

溫度過(guò)高，還會(huì)影響植物葉片氣孔開(kāi)度，影2

天適當(dāng)提高溫度，晚上適

響CO?供應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，從而影響光

合速率。當(dāng)降溫。

3、植物“午休”現(xiàn)象的

原因之一。

二氧化碳是光合作用的原料之一。環(huán)境中二

溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)提

二氧氧化碳濃度的高低明顯影響光合速率。在一

高室內(nèi)co?的濃度，如施

化碳定范圍內(nèi)，植物的光合速率是隨co?濃度增

放一定量的干冰或多施

濃度加而增加，但到達(dá)一定程度時(shí)再增加C()2濃

農(nóng)家肥。

度，光合速率不再增加。

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

礦質(zhì)