《光合作用的过程》教学设计

一、教学目标

1知识目标:

(1)掌握光合作用的过程、图解和实质。

(2)理解光合作用的反应式和概念

2能力目标:

(1)让学生带着问题观察多媒体课件中的动画和图片,培养学生的观察力。

(2)给出光合作用暗反应的发现材料,让学生分析暗反应过程中的物质变化,培养学生的

探究能力。

(3)根据光合作用过程中光反应和暗反应间的关系,引导学生分析当外部条件发生变化时,叶绿体内C3和C5等物质含量的变化,培养学生分析和解决问题的能力。

3情感目标:

借助光合作用的物质和结构及动态变化全过程的分析,认识普遍联系、运动变化、内因与外因等辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点。

二、 教学重点和难点 (1)重点是光合作用的过程和实质,光反应过程和暗反应过程的区别和联系;

(2)难点是光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。

三、教学方法:

学生自主型与师生共同探究型相结合(含自学、谈话、讨论和讲授等)

四、教学过程:

(一)导入

教师:请同学们植物正在生长视频,引出光合作用。

通过前面的学习,我们已经知道光合作用的场所是叶绿体,请问叶绿体有哪些结构特点与其功能相适应呢?初中我们曾经学习过有关光合作用的知识,请问你们对光合作用的知识还有哪些方面的了解?

教师:很好。看来大家对光合作用的知识还了解不少。请一位同学来归纳光合作用的概念。那么在一个微小的叶绿体中,CO2和H2O究竟是怎样转化为糖类和氧气的呢?此过程中色素吸收的光能是怎样到有机物中去的?这就是我们今天这堂课要讨论的主要内容。

教师:下面我们先来看看光合作用是怎样在叶绿体中进行的。

(二)内容

(显示板书:1.光合作用的过程)

教师:用多媒体课件演示发生在一个叶绿体中的光合作用全程的动态过程。

教师:我们在观察课件的时候,是不是觉得有点“眼花缭乱”呀,这说明光合作用是个很复杂的过程。其实刚才课件中显示的只是光合作用的简化过程,其具体过程还要复杂得多。

教师:根据刚才的观察,你们说光合作用过程分为哪几个阶段呢?

学生:分为光反应和暗反应两个阶段。

教师:光反应在哪里进行?利用到了哪种原料?请同学们一起来看探究一

探究一:

资料1:1937年,英国剑桥大学希尔用离体的叶绿体加入某种水溶液中,(在无CO2条件下)给予光照,发现叶绿体中有O2放出,并产生一种还原氢( 简写:[H] )。

希尔的这项研究还获得了诺贝尔奖。

教师:O2从何而来?我们回顾一下鲁宾和卡门实验(同位素标记法)通过这个实验我们知道了光合作用产生的氧来自于H2O

我们看到O2作为光合作用的第一个终产物释放到了大气中,H去哪里了?

什么是[H]?

教师:分布在类囊体薄膜上的色素(形成光系统)吸收、传递,并将光能转化成高能电子,NADP+得到一部分高能电子和一个氢离子(同时失去电子的色素变为一种强氧化剂,夺取水分子中的电子,使水分子氧化生成氧分子和氢离子),就形成了还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。我们把NADPH简化表示为高能态的[H];另外一部分高能电子,促使ADP磷酸化为ATP,将活跃的化学能储存在ATP中

资料2:在1954年,美国阿农等人用离体的叶绿体做实验。在对叶绿体光照时发现,当向反应体系中供给ADP、Pi时,体系中就会有ATP的产生。

教师:刚才的一系列变化都需要什么参与?学生:光。

教师:对啦。所以我们把发生在叶绿体类囊体薄膜上的这一化学变化称为光反应。那么,同学\们能不能归纳一下,整个光反应阶段物质和能量是怎样转变的?

学生:从物质变化的角度来看,一是把水分解成了O2和具有强还原性的[H],二是把ADP和Pi合成了ATP;从能量变化的角度来看,把光能转化成了活跃的化学能。

教师:下面我们就继续看看暗反应是怎样进行的。

(显示板书:暗反应)

探究二:

教师:演示光合作用暗反应的动态变化,并指导学生仔细观察。

1.CO2在哪里反应?2.CO2参与反应也需要光吗?3.光反应产生的[H]和ATP如何被利用的?说明暗反应也需要ATP、[H](光反应产生的)

教师:在暗反应过程中,二氧化碳发生了怎样的变化?

回顾资料: 美国科学家卡尔文给植物提供一定量的含14C的CO2,14C首先出现于C3化合物中并迅速增加,随后糖类和C5等有机物中的14C开始增加。

苏教版五年下册科学教案板书设计(苏教版高中生物必修第一册光合作用的过程教案)(1)

教师:二氧化碳的化学性质是非常稳定的,在空气中很难与其他化合物发生反应,CO2需要什么物质固定才能形成C3?我们来看一个资料:当停止CO2供应时,发现C5增多,C3减少。

学生:C5

除此还有什么物质的催化?酶

CO2的固定:CO2 C5 →2C3

苏教版五年下册科学教案板书设计(苏教版高中生物必修第一册光合作用的过程教案)(2)

学生活动:共同探究

苏教版五年下册科学教案板书设计(苏教版高中生物必修第一册光合作用的过程教案)(3)

教师:从图中可以看出,光合作用是由“光反应”和“暗反应”两个阶段组成的。那么这两个阶段有什么关系呢?

教师:出示光反应和暗反应关系的比较表,并组织学生回答。

苏教版五年下册科学教案板书设计(苏教版高中生物必修第一册光合作用的过程教案)(4)

列表中的答案由教师根据学生的回答逐一显示。

五、课堂小结:假如你是一个水分子或者一个CO2分子,当你进入叶绿体后会发生什么故事?

六、课后作业:

1.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述正确的是( )

A 叶绿体中的色素都分布在片层结构的薄膜上

B 叶绿体中的色素都分布在外膜和内膜上

C 光合作用的酶只分布叶绿体基质中

D 光合作用的酶只分布外膜、内膜和基粒上

2.欲测定植物是否进行光反应,可以检测是否有( )

A 葡萄糖的生成 B 淀粉的生成 C 氧气的释放量 D 二氧化碳的吸收

3.光合作用过程的正确顺序是( )

①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能 ④水的光解⑤三碳化合物被还原

A.④③②⑤① B.④②③⑤①C. ③②④①⑤D.③④②①⑤

4.下列有关光合作用的叙述中,正确的是( )

A.光合作用全过程都需要光

B.光合作用光反应和暗反应都需酶的催化

C.光合作用全过程完成后才有氧气的释放

D.光合作用全过程完成后才有化学能的产生

5.下列不属于叶绿体色素功能的是( )

A.吸收太阳光能 B.利用太阳光能使水分解

C.利用光能合成ATP D.固定和还原CO2

6.光合作用中,ADP转变成ATP的地方,是在叶绿体的( )

A 外膜上 B 基质中 C 色素中 D 类囊体上

8.在暗反应中,固定二氧化碳的物质是( )

A.三碳化合物 B.五碳化合物C.[H]D.氧气 

7.光合作用的暗反应中,三碳化合物转变成葡萄糖,最起码需要的条件是( )

①CO2②叶绿素分子③ATP④[H]⑤多种酶⑥五碳化合物

A.②③④ B.③④⑤ C.①③⑤ D.①③④

8.光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是(   )

A.ADP Pi 能量 ATPB.氧气的生成 C.二氧化碳的固定 D.[H]的产生

9.下列各项中,哪一项既是植物光反应的产物,又是植物暗反应所必需的物质( )

A 二氧化碳和酶B [H]和ATP C 氧气和ATPD [H]和氧气

10.某科学家用含碳的同位素14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移,最可能途径是( )

A 二氧化碳—叶绿体—ADP B 二氧化碳—叶绿素—ATP

C 二氧化碳—酒精—葡萄糖 D 二氧化碳—三碳化合物—葡萄糖

11.光合作用的过程中,能量的转变过程是:( )

A光能--ADP中活跃的化学能--稳定的化学能

B光能--叶绿体中活跃的化学能--稳定的化学能

C光能--ATP中活跃的化学能--有机物中稳定的化学能

D光能--稳定的化学能--活跃的化学能

12.光合作用过程中,产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为 ( )

①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜

A.③②B.③④ C.①②D.④③

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