資源簡介

第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
第四節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化
二 光合作用的原理和應(yīng)用
【教學(xué)目標(biāo)的確定】
課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)對應(yīng)的要求是：“說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)化并儲存為糖分子中的化學(xué)能。”根據(jù)上述要求和建議，本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)確定如下：
1.說明光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化。
2.掌握影響光合作用速率的環(huán)境因素以及光合作用原理的應(yīng)用。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn)：光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化；影響光合作用速率的環(huán)境因素。
教學(xué)難點(diǎn)：光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化；影響光合作用速率的環(huán)境因素。
【教學(xué)步驟】
1.新課導(dǎo)入
教師：課件展示植物與陽光的圖片，以此引出光合作用。
教師：我們知道光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。這節(jié)課讓我們來按照科學(xué)家的路線，探討光合作用的原理。
2.新課講授
一、光合作用的原理
教師：學(xué)生閱讀課本102頁資料，簡單總結(jié)出科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
教師：利用課件依次展示各個(gè)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)論。
教師：希爾的實(shí)驗(yàn)說明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？
不能說明。希爾反應(yīng)僅說明了葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移。
教師：希爾的實(shí)驗(yàn)是否說明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？
能夠說明。希爾反應(yīng)是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸得液中有H20，沒有合成糖的另一種必需原料——CO2，因此，該實(shí)驗(yàn)說明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián)，暗示著希爾反應(yīng)是相對獨(dú)立的反應(yīng)階段。
教師：分析魯賓和卡門做的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？
光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水，而并不來源于CO2。
教師：嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系。
教師：總結(jié)光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水，氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。根據(jù)是否需要光能，化學(xué)反應(yīng)可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)（現(xiàn)在也稱為碳反應(yīng)）兩個(gè)階段。
教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本光反應(yīng)和暗反應(yīng)的內(nèi)容和圖5-14光合作用過程圖解，小組同學(xué)之間相互講解過程，引導(dǎo)學(xué)生分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)的物質(zhì)變化、能量變化、條件和場所。
教師：引導(dǎo)學(xué)生簡述光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，利用課件的表格講解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的異同點(diǎn)。
教師：講解光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和 NADPH，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP+。
能量聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。
教師：通過以上的分析，教師可以引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：光合作用的過程分為兩部分，一部分是在有光的條件下進(jìn)行的，將水分解產(chǎn)生O2和NADPH、ATP，稱為光反應(yīng)；另一部分不需要光，將CO2轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物，稱為暗反應(yīng)。
二、光合作用原理的應(yīng)用
教師：引導(dǎo)學(xué)生觀察光合作用的過程圖，分析哪些環(huán)境因素可能會影響到光合作用速率。（光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度、水分和礦質(zhì)元素等因素）并一一進(jìn)行講解。
教師：展示化能合成作用的相關(guān)過程并講解。
3.板書設(shè)計(jì)
5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用
一、光合作用的原理
1.光反應(yīng)
2.暗反應(yīng)
二、光合作用原理的應(yīng)用
1.提高光合作用強(qiáng)度的措施
2.探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響
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