2019-2020年高中生物 （人教大綱版）第一冊 第三章　生物的新陳代謝 3光合作用(第一課時).doc

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2019-2020年高中生物 （人教大綱版）第一冊 第三章　生物的新陳代謝 3光合作用(第一課時) 從容說課 本節(jié)教材主要講述了光合作用的發(fā)現(xiàn)過程、葉綠體中的色素、光合作用的過程以及光合作用的重要意義四個方面的內(nèi)容。 光合作用的發(fā)現(xiàn)，是建立在初中生物教材講述了光合作用的基礎(chǔ)知識上，安排了綠葉在光下制造淀粉的實驗的基礎(chǔ)上，更加深入地從產(chǎn)物和場所等方面講述了光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的幾個著名實驗。有英國科學家普里斯特利的“植物可以更新空氣”；有德國科學家薩克斯的“光合作用產(chǎn)生了淀粉”；有德國科學家恩吉爾曼的“氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所”和美國科學家魯賓、卡門的“光合作用釋放的氧全部來自水”。通過這些實驗的教學，不僅了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，重要的是培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和不斷探求新知識的精神。 葉綠體中色素的探索，教材通過實驗中葉綠體中色素的提取、分離，使學生自己動手，親眼看到從上到下依次的橙黃色、黃色、藍綠色和黃綠色的出現(xiàn)。并結(jié)合科學家將這4種色素命名的過程，使學生懂得探索生物科學的基本方法，獲得色素方面的基礎(chǔ)知識，初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法。 關(guān)于光合作用的過程和意義，首先，教材從光合作用的總反應式入手，說明光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物。引出根據(jù)是否需要光，將光合作用的過程分為光反應階段和暗反應階段。之后教材對兩個階段分別從場所、條件、物質(zhì)變化、能量變化等方面進行了比較詳細的分析。得出兩個階段是一個整體，在光合作用的過程中，二者緊密聯(lián)系、缺一不可的辯證結(jié)論。關(guān)于光合作用的意義，“對生物進化的作用”，教材介紹的較為詳細?！肮夂献饔脼閹缀跛猩锏纳嫣峁┝宋镔|(zhì)來源和能量來源”，上節(jié)課學習的內(nèi)容。“維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定”，通過學習光合作用的過程就能理解，因此，教材對后兩個方面的意義沒做詳細分析。最后，補充了植物栽培與光能的合理利用，意在指導學生理論聯(lián)系實際。 教學目標 知識目標 知道：光合作用的發(fā)現(xiàn)。 理解：葉綠體中的色素。 應用：光合作用的過程和重要意義。 能力目標 1.通過光合作用過程中光反應階段和暗反應階段的學習，培養(yǎng)學生運用對比法進行學習的方法。 2.初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法，滲透“線條學習法”，培養(yǎng)學生的自學能力。 情感目標 1.通過光合作用的意義來理解當今世界面臨的一些重大問題，如糧食、化石能源、環(huán)境污染等，引起學生對世界未來的關(guān)注。 2.通過光合作用發(fā)現(xiàn)過程的學習，使學生認識到科學發(fā)現(xiàn)的艱辛、科學研究方面的重要，進而說明學習方法的重要。 3.學習光合作用的過程中，滲透物質(zhì)與能量，光反應與暗反應之間的辯證關(guān)系，樹立辯證觀點。 重點落實方案 重點 1.光合作用的意義。 2.葉綠體中的色素。 3.光合作用的過程。 落實方案 1.將重點分解到三個課時中。 2.關(guān)于光合作用的意義。 （1）聯(lián)系當今世界面臨的一些重大危機，引發(fā)學生對自身生存環(huán)境的興趣。 （2）將光合作用的意義條理為三個方面。 （3）進化方面，依據(jù)氧的線索進行。 3.關(guān)于葉綠體中的色素 （1）預習，要求學生用語言能敘述實驗的原理，方法步驟。 （2）學生動手，親自實驗提取和分離色素，獲得直觀認識。 （3）示范效果比較好的色素帶，讓學生觀察，與自己的實驗結(jié)果對比。 4.關(guān)于光合作用的過程 （1）預習，初步了解光合作用的整個過程。 （2）分別對光反應和暗反應兩個階段進行物質(zhì)變化、能量變化分解講解。 （3）利用光合作用過程的圖解進行總結(jié)，使學生在整體上把握。 難點突破策略 難點 光合作用中的物質(zhì)變化和能量變化。 突破策略 1.安排學生預習、教師講解時，先從物質(zhì)、能量兩方面進行分析、講解。 2.播放多媒體課件：光合作用的過程。 教具準備 光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的實驗步驟線條式掛圖，多媒體課件：光合作用的過程。 學法指導 建議指導學生采用“線條學習法”?！熬€條學習法”是很重要的一種學習方法，它可以使知識形成網(wǎng)絡，成為體系。比如，證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉的實驗中，教材中的文字敘述雖簡練，但不直觀，若我們指導學生，將其轉(zhuǎn)換成： 曝光 遮光 變藍 不變 綠色葉片 黑暗處理 碘蒸氣 學生的思路就會明確。再如學習光合作用的過程，理解了光合作用過程的線條圖解，便掌握了光合作用的過程。引導學生掌握此學習方法，可促進對知識的掌握，學生也將終身受益。 課時安排 3課時 第一課時 教學過程 ［導課］ 1．師生共同復習初中階段學習過的光合作用概念。 光合作用是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并釋放氧氣的過程。 2．請學生依光合作用的概念，寫出光合作用的反應式： 光能 葉綠體 CO2+H2O (CH2O)+O2 3．引導學生，依據(jù)光合作用的概念和反應式，指出光合作用過程中的原料、產(chǎn)物、條件和場所：二氧化碳和水、糖類為主的有機物和氧氣、光能和葉綠體。 4．通過上述三個問題，我們對光合作用有了一個大致的認識。那么，光合作用對于人類的生產(chǎn)和生活、對于自然界、對于生物界有什么意義呢? ［教學目標達成］ 一、光合作用的意義 1．光合作用為生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源。 設(shè)問：生物生命活動所需要的有機物和能量的最終來源是什么? 引導學生的思路：人類一日三餐的主食，分別來自動物和植物，而不論肉食動物還是植食動物，其食物最終均來自植物。由此可見，生命活動的最終物質(zhì)和能量來自綠色植物。綠色植物僅有光合作用，能把小分子的無機物轉(zhuǎn)化為大分子的有機物，并把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，儲存在有機物中。因此，光合作用為生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源。 2．維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定。 ①回憶化學知識，明確大氣中氧氣含量約21％左右；二氧化碳含量約0.3％左右。 ②回憶呼吸作用：植物、動物和人類，呼吸作用每時每刻都在消耗氧氣、釋放二氧化碳。機械的運動，燃燒的過程也在每時每刻消耗氧氣，釋放二氧化碳。既然如此，為什么大氣中的氧氣和二氧化碳還能維持相對穩(wěn)定呢? ③光合作用每時每刻都在釋放氧氣、吸收二氧化碳。據(jù)統(tǒng)計，光合作用每年釋放的氧氣達5.351011噸，吸收的碳素達21011噸。因此，盡管地球上存在著消耗大量氧氣、產(chǎn)生大量二氧化碳的過程，但與光合作用產(chǎn)生氧氣、吸收二氧化碳的過程比較，顯然是微不足道的。這就是大氣中氧氣和二氧化碳含量相對穩(wěn)定的道理所在。正是因為如此，人們才形象地把綠色植物稱為“自動空氣凈化器”。 3．對生物的進化有重要作用。 在距今30億～20億年以前，藍藻在地球上出現(xiàn)。藍藻通過自身的光合作用，釋放了氧氣，從而使還原性的原始大氣逐漸轉(zhuǎn)化成了氧化性的現(xiàn)代大氣。大氣中的一部分氧轉(zhuǎn)化成了臭氧(O3)。臭氧在大氣上層形成的臭氧層，能夠有效地濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線。以上兩個條件的形成，一方面，使厭氧生物逐漸進化為需氧生物；另一方面，使水生生物逐漸進化為陸生生物。經(jīng)過長期的生物進化過程，最后才出現(xiàn)廣泛分布在自然界的各種生物。 由上述可見，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。 二、光合作用的發(fā)現(xiàn) 1．由課外活動小組的代表向全體同學匯報重做英國科學家普里斯特利和德國科學家薩克斯的實驗過程和結(jié)果。 2．銀屏顯示如下的閱讀提綱： 　普里斯特利的實驗過程和結(jié)論 (1) 　薩克斯的實驗過程和結(jié)論 (2) 　恩格爾曼的實驗過程和結(jié)論 (3) 　魯賓和卡門的實驗過程和結(jié)論 (4) 3．指導學生依據(jù)閱讀提綱閱讀教材和插圖。 4．請學生依據(jù)閱讀提綱的四點內(nèi)容回答： (1)普里斯特利的實驗過程，點燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個密閉的玻璃罩內(nèi)；小鼠與綠色植物一起放在一個密閉的玻璃罩內(nèi)。實驗結(jié)論：蠟燭不易滅，小鼠不易窒息；綠色植物可以更新空氣。 (2)薩克斯的實驗過程：①把綠葉放在暗處幾小時，②然后把此葉片一半曝光，另一半遮光，③過一段時間，用碘蒸氣處理葉片。結(jié)果，遮光的一半不變色，曝光的一半呈深藍色。實驗結(jié)論：綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。 (3)恩格爾曼的實驗過程，①把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在無空氣的黑暗環(huán)境里。②用極細的光束照射水綿。③顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，好氧菌向葉綠體被光照射處集中。④若上述臨時裝片完全暴露在光下，好氧菌則分布在葉綠體所有受光部位。實驗結(jié)論：氧由葉綠體釋放，葉綠體是光合作用的場所。 (4)魯賓和卡門的實驗過程：①用18O分別標記H2O和CO2。②進行兩組光合作用實驗，第一組向綠色植物提供H218O和CO2；第二組向同種綠色植物提供H2O和C18O2。③結(jié)果：第一組氧全來自18O2；第二組氧全來自O(shè)2。實驗結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來自水。 5．教師小結(jié)學生的四點回答。銀屏顯示以上四點內(nèi)容。 6．師生共同回顧光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，引導學生得出如下結(jié)論。 (1)社會生產(chǎn)和科學實驗是推動科學進步的動力之一。 (2)科學進步是科學家艱苦努力、不斷探索的結(jié)果。 (3)“實驗→假說(推想)→實驗(驗證)→結(jié)論”是科學結(jié)論(真理)誕生的模式之一。 ［教學目標鞏固］ 1.生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝是( ) A.新陳代謝 B.光合作用 C.呼吸作用 D.蒸騰作用 分析：新陳代謝包括物質(zhì)代謝和能量代謝，是生物體內(nèi)一切有序的化學反應的總稱。呼吸作用是生物體的一種代謝，是將生物體內(nèi)的有機物分解，能量釋放的過程。蒸騰作用是水分以氣體狀態(tài)從體內(nèi)散發(fā)到體外的過程。這三種生理活動都涉及到物質(zhì)代謝和能量代謝，但都不是最基本的。只有光合作用，可以利用光能，將光能貯存在有機物中，為能量代謝提供基礎(chǔ)，可以將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，為物質(zhì)代謝提供基礎(chǔ)。因此，光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。 答案：B 2.下列各項中不屬于光合作用意義的是( ) A.把無機物制造成有機物 B.把光能轉(zhuǎn)變成化學能 C.吸收CO2放出O2 D.是生命的基本特征 分析：根據(jù)光合作用的概念可知，A、B、C都屬于光合作用的意義。只有D不是，生命的基本特征應是新陳代謝。 答案：D 3.光合作用的實驗中，如果所有的水中有0.20%的水分子含有18O，所有的二氧化碳中0.68%的分子中含有18O，那么，光合作用釋放的氧氣中含有18O的比例為( ) A.0.20% B.0.48% C.68% D.0.88% 分析：依據(jù)同位素示蹤我們知道：光合作用過程中釋放的氧全部來自水，因此，供給光合作用原料水中有0.20%的含有18O，那么，光合作用釋放的氧氣中這個比值不變。故選A。 答案：A ［布置作業(yè)］ 預習《實驗八》葉綠體中色素的提取和分離。 ［結(jié)課］ 這節(jié)課，我們通過實驗分析了光合作用是通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成貯存著能量的有機物，并且釋放出氧的過程。并了解了光合作用的意義。那么，作為光合作用的場所——葉綠體中，究竟有幾種色素？怎樣才能把它們提取和分離出來呢？下節(jié)課，我們繼續(xù)討論。 板書設(shè)計 第三節(jié) 光合作用 光能 葉綠體 概念：CO2+H2O （CH2O）+O2 一、光合作用的意義 1.提供物質(zhì)來源和能量來源。 2.維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定。 3.對生物的進化有重要作用。 二、光合作用的發(fā)現(xiàn) 1.綠色植物可以更新空氣。 2.光合作用產(chǎn)生了淀粉。 3.葉綠體是光合作用進行的場所。 4.光合作用釋放的氧來自于水。