資源簡介

教 學 設 計
教學基本信息
課題 第4章第四節 一 光反應（第2課時）
學科 生物學 學段： 高中 年級 高一年級
教材 書名：《分子與細胞》出版社：北京師范大學出版社 出版日期： 2019年第1版
教學目標及教學重點、難點
教學目標：（1）在理解光反應的基礎上,形成物質與能量觀,闡明光反應的實質是發生了物質和能量的變化；在總結光反應過程的基礎上上，形成結構與功能觀，建立葉綠體類囊體膜結構與功能的對應關系。（2）在對光反應過程的發現史資料分析過程中,建立證據與結論的科學邏輯關系,促進科學推理能力的發展和提升;（3）在理解光反應過程的基礎上，為運用光反應的相關知識解決農業生產題出合理建議做出鋪墊。
教學過程
教學環節 主要教學活動 設計意圖
導入 問題導入：通過上一節課的學習我們明確了葉綠體是光合作用的場所，葉綠體中的色素能夠吸收、轉化和傳遞光能。對于光合作用的過程你還有哪些了解哪些方面的內容呢？舉例：光合色素吸收的光能是如何傳遞和轉化的？作為一個化學反應，有哪些酶參與了催化？ 二氧化碳和水能否直接反應生成淀粉和氧氣？ 氧氣是來自于二氧化碳還是水？ ......提問：先來研究其中一個問題，即光合作用中二氧化碳和水是不是直接反應生成了淀粉和氧氣？ 從化學反應的角度引導學生提出問題，滲透光合作用的實質
光反應概念的提出 分析：教材118頁材料2信息梳理：光下→釋放電子、H+，生成NADPH、氧氣 無二氧化碳→不能合成有機物結論：光合作用可以分成兩個相對獨立的階段，一個階段在光下產生氧氣，稱為光反應，一個階段以二氧化碳為原料合成有機物，稱為碳反應。 訓練學生對材料中的信息進行有效提取并進行整合；進而提出光反應和碳反應的概念，使學習更有條理
光反應中的物質變化和能量變化 提問：如果氧氣來自于光反應，二氧化碳參與碳反應，那氧氣就應該來自與水（可結合總反應式分析），是不是這樣的呢？分析：教材118頁材料3梳理：光合作用產生的氧氣來自于水的光解，即H2O → 2H+ + 2e- + 1/2O2NADP+ + 2e- + H+ → NADPH水為什么會分解，是因為色素吸收的光能激發了水的分解，因此該過程稱為水的光解。水的光解除了產生了氧氣，還產生了氫離子和電子，電子通過電子傳遞鏈傳給NADP+，生成NADPH，NADPH從而獲得了電子中的能量，光能因此轉化為NADPH中活躍的化學能。提問：以上這些反應發生在葉綠體什么部位？回答：葉綠體類囊體膜上（因為色素在膜上）提問：類囊體膜上是否還發生了其它反應？分析：教材118頁材料4分析：類囊體膜上還生成了ATP。ATP中含有活躍的化學能，也就是說光能轉化為ATP中活躍的化學能問題：ATP生成的直接驅動力是什么？H+的濃度梯度勢能。 H+的濃度梯度是怎么形成的？結合材料2、材料3進行判斷H+來自于水的光解。 有了光反應的大概概念之后，通過材料3、材料4去分別細化概念、逐一解決物質變化和能量變化。
總結 通過材料2、材料3、材料4我們就理清了光反應中的物質變化和能量變化：講授：葉綠體類囊體膜上的光合色素分子捕獲了光能，將光能傳遞給位于反應中心的色素分子，該色素分子被激發，釋放出一個高能電子，失去電子的色素分子有很強的奪電子能力，它們從水中奪得電子，使水分解成H+和O2，O2擴散進大氣。色素分子失去的電子通過類囊體膜上的電子傳遞鏈傳遞給NADP+，NADP+獲得電子后與H+結合，生成NADPH（即[H]），同時，葉綠體基質中的H+被泵入類囊體腔內，導致類囊體與葉綠體基質之間形成H+濃度梯度，類囊體腔中的H+通過ATP合成酶順濃度梯度返回葉綠體基質，推動了ATP的生成，光能轉化為ATP和[H]中活躍的化學能。總結：物質變化：能量變化：光能轉化為ATP和[H]中活躍的化學能反應條件：光、色素、酶反應場所：葉綠體類囊體膜（葉綠體基粒的片層結構為色素、酶、電子傳遞體等附著提供了可能，使光反應能夠高效有序的進行）。 分別討論后再進行匯總，建立光反應的完整概念，符合學生的學習規律和認知規律。通過總結反應場所再次強調結構與功能的關系，建立結構功能觀

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