人教版教学教案第4节 能量之源光合作用导学案
人教版必修一第5章第4节能量之源——光与光合作用学案
第五章第四节能量之源——光与光合作用一、教材多维研读【学习目标】1.说出绿叶中色素的种类和作用 2. 说出叶绿体的结构和功能3.说出光合作用以及对它的认识过程4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素5.说出光合作用原理的应用 6. 简述化能合成作用【学习重点】1.绿叶中色素的种类和作用 2. 光合作用的发现及研究历史3. 光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系4. 影响光合作用强度的环境因素【学习难点】1. 光反应和暗反应的过程2. 探究影响光合作用强度的环境因素【学法指导】学案导学法、比较法【易错易混知识点】二、课前预习(一)捕获光能的色素和结构1.捕获光能的色素有哪些?2.四种色素对光的吸收有何差别?它们存在于细胞中的什么部位?3.为什么不能用蒸馏水提取绿叶中的色素?4.叶绿体有哪些适于进行光合作用的特点?5.能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗?6. 温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜?或怎样补充光源?(二)光合作用的原理和应用1. 光合作用过程分为哪几个阶段?2. 什么是光反应阶段? 该阶段发生的场所在哪里?需要哪些条件?物质和能量变化是如何转变的?3. 什么是暗反应阶段?该阶段发生的场所在哪里?需要哪些条件?物质和能量变化是如何转变的?4. 如果CO浓度突然下降(其它条件不变)C和C5会怎样变化?如果光照突然下降(其它条件不变)C3和C5会怎样变化?5. 光合作用受哪些外界因素的影响?这些因素是怎样有相关合作用的?提高光合作用强度的措施有哪些?6. 什么是化能合成作用?硝化细菌化能合成的原理是什么?7. 自养生物和异养生物的根本区别是什么?8. 光合作用与化能合成作用的区别是什么?三、规律方法导航知识点1:捕获光能的色素和结构1. 绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理:提取的原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的在滤纸上扩散的快,反之则慢。
第5章第4节能量之源--光与光合作用(第1课时)导学案及答案
① 。
②。
(3)材料用具
新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片)。
干燥的定性滤纸,棉塞、试管架,小试管,小烧杯,研钵,玻璃漏斗,尼龙布,毛细 吸管,剪刀,培养皿盖,药勺,量筒(10mL)。
无水乙醇,,二氧化硅,碳酸钙。
(4)实验步骤:
①提取色素
称取绿叶→剪碎→→,得到滤液。研磨时要在研钵中放入少许 和。
3、叶绿体的外表具有层膜,内部有许多,基粒与基粒之间充满了。每个基粒都是有一个个圆饼状的堆叠而成,这些结构称为。吸收光能的色素就分布在上。
4、叶绿体是进行的场所,它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多子,还有许多进行光合作用的。
合作探究
一、捕获光能的色素
探究一:绿叶中有哪些色素呢?
1.实验原理:
(1)我们要把绿叶中的色素提取出来首先做什么呢?
A.橙黄色的胡萝卜素B.黄色的叶黄素
C.蓝绿素的叶绿素a D.黄绿色的叶绿素b
3.光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间,连续光谱就会出现一些黑色带,这些条带应位于()
A.绿光区B.红光区和绿光区
C.蓝紫光和绿光区D.红光区和蓝紫光区
4.通过纸层析分离绿叶中色素,结果 在滤纸条上出现四条色素带,从上到下依次为( )
(2)怎么能保证色素一定存在于滤液中?
(3)常用的有机溶剂是什么?
(4)得到色素的滤液后,如何让各种色素分离开来呢?
2.方法步骤:
(1)研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么?
(2)过滤时,用尼龙布而不用滤纸的原因是什么?
(3)滤纸条为什么要剪去两个角?
(4)层析时烧杯要加盖,为什么?
(5)为什么要重复画滤液细线?如果只画一次会怎么样呢?
人教版生物必修一:《能量之源光与光合作用》导学案
倒入试管(也可用小烧
杯代替试管,用培养皿盖住小烧杯)中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝
下)轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口。
5.观察与记录:观察试管内出现了几条色素带,以及每条色素带的
颜色。将观察结果记录下来。
(三)实验结果
(四)实验结论:滤纸条上有 条不同颜色的色素带,从上往下依
次为:胡萝卜素、叶黄素、
、叶绿素Ь 。这说明绿叶中的色
素有4种,它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢
也不一样。
(五)讨论:
1.色素的提取实验中,研磨时为什么要加 CaCO3、SiO2 和无水乙醇,
其
目
的是Biblioteka ___________ ___________________________________________________
三、恩格尔曼的实验设计有何巧妙之处?
1.选用水绵作实验材料,其叶绿体呈
状,便于观察和分析研
究。
2.选用
的光束照射,并且用
细菌进行检测,能准确
判断释放氧气的部位。
3.临时 装片放在
并且没有
的环境中,排除了环境中
光线和氧气的影响。
4.进行局部
和曝光的对比实验,从而明确实验结果完全是
由光照引起的。
四、光合作用发现的历程
__
5.1785 年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的
气体是
______________________
,
吸
收
的
是
______________________________
6.1804 年,法国的索叙尔通过定量研究进一步证实二氧化碳和水是
人教版生物必修一5.4能量之源——光与光合作用 精品导学案
5.4 能量之源——光与光合作用【课程目标】1.说出绿叶中色素的种类和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能。
3.说明光合作用以及对它的认识过程。
4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5.说出光合作用原理的应用。
6.简述化能合成作用。
【教学重点】1.叶绿体中色素的种类和作用。
2.光合作用的发现及研究历史。
3.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
4.影响光合作用强度的环境因素。
【教学活动】活动一:捕获光能的色素和结构1.叶绿体中色素的提取和分离实验实验原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可以用提取绿叶中的色素;绿叶中的色素在中的溶解度不同,随在滤纸上的扩散速度不同,因而可用(方法)分离色素。
实验过程:实验结果:种类颜色溶解度◆思考:(1)在研磨时加入少许SiO2,目的是;加入少许CaCO3的目的是;加入无水乙醇的目的是;(2)分离色素时,不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液,防止,影响实验效果。
(3)叶绿素a和叶绿素b主要吸收光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收光;温室和大棚种植蔬菜时,应选择颜色的玻璃或塑料薄膜。
2.叶绿体中的色素3.叶绿体的结构:活动二:光合作用的原理和应用2.光合作用的过程3.光合作用的物质变化和能量变化(光反应和暗反应阶段的比较) 阶段项目 光反应阶段暗反应阶段所需条件 进行场所物质变化能量转换◆思考:a 从物质的角度讲,光反应为暗反应提供 ,暗反应为光反应提供 ;b 光合作用总反应式:①CO 2 + H 2O (CH 2O) + O 2② ;c 在光合作用过程中,水的分解和生成分别发生在 和 阶段;产生ATP 的阶段是 ,场所在 。
4.光照与CO 2浓度的变化对植物细胞内物质合成量的影响(卡尔文循环的应用)活动三:影响光合作用的环境因素1.光照强度条件 C3 C5 [H]和ATP停止光照,CO 2供应不变 增强光照,CO 2供应不变 光照不变,停止CO 2供应 光照不变,增加CO 2供应 光照不变,CO 2供应不变2.二氧化碳的浓度3.温度4.不同状况下,同一植物气体代谢特点及代谢相对强度的表示方法(1)黑暗时,植物只进行呼吸作用,左图能进行的是;(2)弱光下,植物进行呼吸作用和光合作用。
人教版必修一 第5章第4节能量之源—光合作用(第3课时) 教案
必修1第5章第4节能量之源—光合作用第3课时教学设计一、教学目标1.知识目标说出光合作用原理的应用。
2.能力目标尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
3.情感目标通过了解光合作用原理在农业生产上的应用,使学生认识生命科学的价值,从而乐于学习生命科学。
二、教学重点光合作用原理的应用。
三、教学难点探究影响光合作用强度的环境因素。
四教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一:课程导入温故知新:展示光合作用过程图解,让学生思考影响光合作用强度的因素有哪些?展示课题和学习目标。
讨论、回答。
导入课题和学习目标。
环节二:讲授新课一、光合作用强度讲述:农业生产许多增加农作物产量的措施,都是为了提高光合作用强度。
引导学生回忆光合作用过程,分别讲解光合作用强度的概念、表示方法和计算公式。
1.概念:通常用光合速率表示,指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的量。
2.表示方法:单位时间内光合作用产生有机物的量;单位时间内光合作用产生有机物的量;单位时间内光合作用放出O2的量。
3.计算:真正光合速率=净光合速率+呼吸速率倾听、讨论、呼应。
分析、讨论、回答。
知道光合速率的表示和计算。
二、影响光合作用强度的因素讲述:影响光合作用强度的因素有外因和内因,内因由自身遗传物质决定,外因主要为光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等。
农业生产主要通过调控光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等来增加光合作用强度,从而提高产量。
1.实验:探究环境因素对光合作用强度的影响讲解参考案例——探究环境因素对光合作用强度的影响,引导学生分析实验原理、进行变量分析、理清步骤,根据结果分析得到结论。
参照案例思路,通过小组讨论,确定实施实验方案,力求探索出提高农作物光合作用强度有效和实用措施。
(1)实验原理利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气,充以水分,使叶片沉于水中。
在光合作用过程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中的溶解度很小,而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮,根据上浮所需的时间长短,即能比较光合作用的强弱。
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源---光与光合作用》 教案
能量之源--光与光合作用一、教材分析本节是人教版高中生物必修1:《分子与细胞》第5章第4节的内容。
在此前章节中,我们已经学习了细胞中的有机物、细胞的结构和细胞器等知识。
这为本节知识的学习打下基础。
绿色植物通过光合作用合成有机物,为地球上多姿多彩的生命提供了氧气和养料。
因此,光合作用是细胞能量代谢中的重要学习内容,在高中生物知识体系中占有重要地位。
二、教学目标1、知识与能力阐述光合作用的基本过程分析影响光合作用的因素2、过程与方法通过探究活动不断提升获取信息、理解信息、分析、推理、评价及实验探究的能力3、情感态度价值观通过对光合作用影响因素的分析,形成把理论付诸实践,用知识服务社会的意识三、重难点1、重点植物光合作用的基本过程2、难点对影响光合作用因素的分析四、教法学法教师提供问题情境,引导学生自主思考后,小组成员讨论完善。
小组代表展学,其他成员补充完善。
注意利用典型例题即时强化巩固。
五、教学过程(一)导入1、据估计,地球上的自养植物一年中通过光合作用合成约4--5千亿吨有机物。
2、这些有机物中所含能量相当于10,000,000亿千瓦时的电能。
3、三峡电站2012年的发电量为1000亿千瓦时。
(通过数据,吸引学生兴趣,突出光合作用的重要性,引起学生对本节知识的重视)(二)光合作用的定义绿色植物通过_____,利用_____,把_________________转化成储存能量的_______,并释放出_______的过程。
播放flash动画,展示“光合作用的过程”(学生通过动画在头脑中形成整体印象,为分析过程打下基础)(三)光合作用的过程学生完成导学案“探究一光合作用的过程”相应内容1.完善光合作用的图解2.辨析光反应和暗反应过程光反应暗反应图解条件场所物质转化能量转化联系小组代表展示学习成果,其他成员进行补充、完善课后作业:结合光合作用的基本过程分析C3、C5、ATP、[H]在不同条件下的含量变化。
最新第5章第4节 能量之源--光与光合作用(2) 导学案
第5章 第4节 能量之源——光与光合作用(2)【学习目标】1、理解光合作用的过程2、简述化能合成作用【自主学习】四、光合作用的过程1.根据反应过程是否需要 ,将光合作用划分为 和 两个阶段。
2.光反应 (1)场所:叶绿体的(2)对光的需求:必须。
(3)叶绿素等色素的作用:、和光能。
(4)物质变化 ①水分子分解成和。
②直接以分子形式释放出去,则转变成高能态的 用于暗反应。
③在酶的催化下,捕获的光能还用于合成等。
(5)能量变化 ①变化实质: 转化为。
②储存方式:和高能态的中,均用于。
3.暗反应 (1)场所:中。
(2)对光的需求:均可。
(3)物质变化 ①1分子CO 2+1分子−→−酶2分子。
②_−−−−→−、ATPH 、][酶五碳化合物+ 等。
(4)能量变化:将转变成等有机物中的。
4.光合作用的概念 (1)场所:绿色植物的。
(2)物质变化:将合成为并释放出。
(3)能量变化:将 转变成储存在和其他中。
5.总反应式:。
【合作探究】1、教材花大篇幅介绍光合作用的探究历程,有什么作用,你从中学到些什么呢?2、既然你了解了光合作用的原理与应用,你觉得那些外界因素会影响光合作用?【典例巩固】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是()A.H2O、CO2、ADP B.H2O、CO2、A TPC.CO2、[H]、ATP D.[H]、H2O、ADP2、下列关于光合作用的叙述中,正确的是()A.光反应不需要酶,暗反应需要多种酶B.光反应消耗ATP,暗反应形成ATPC.光反应固定CO2,暗反应还原CO2 D.光反应消耗水,暗反应消耗ATP3、光合作用过程中,能量流动的大致过程是( ) A.叶绿素→ADP→CO2→有机物B.光→ADP→叶绿素→有机物C.光→叶绿素→CO2→有机物D.光→叶绿素→ATP→有机物4、光合作用的产物中,氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于()①二氧化碳②气孔直接吸收③水的分解④叶绿素的分解A.①②④③B.③①②④C.③①③①D.①③①③5、光合作用的实质是( ) A.把CO2转变成ATP B.产生化学能,贮藏在ATP中C.把光能转变成化学能,贮藏在A TP D.无机物转变成有机物,光能转变成化学能6、如下图所示,某植物的绿叶经光照24小时后,然后脱色用碘处理,结果有锡箔覆盖的位置不呈蓝色而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。
能量之源——光与光合作用 生物优秀教学设计(教案)
《能量之源——光与光合作用》教学设计一、教材分析《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一第四章第4节第二小节。
本节主要通过介绍光合作用的探究历程,光合作用的过程等知识。
教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验,有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度,培养学生掌握生物科学的研究方法。
光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化。
二、学情分析本节课以光合作用发现史中的经典实验为载体引导学生学习绿叶中色素的种类和作用、叶绿体的结构和功能、光合作用的基本过程等内容。
本节是在复习完细胞呼吸后立即转入的难度较大的一节内容,在知识模块上给学生一个系统完整的体系,为以后学习第三模块中物质的循环和能量的流动打好基础!但是,学生对理解光合作用中的光能转化成不稳定的化学能,从不稳定的化学能转化成稳定的化学能的转变的过程,对于暗反应中的二氧化碳的固定,三碳酸的还原等的必要性的理解也有一定的难度。
因此指导学生复习好这一节课,意义重大。
三、教学目标⒈知识目标⑴说出绿叶中色素的种类和作用。
⑵说出叶绿体的结构和功能。
⑶说明光合作用以及对它的认识过程。
⑷说出光合作用原理的应用。
⑸简述化能合成作用。
⒉能力目标⑴尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
⑵通过光合作用发现史的学习,培养学生实验探究的能力。
⒊情感态度与价值观⑴关注科学工作的方法和过程,形成严谨的科学态度及创新合作的科学精神。
⑵领悟科学探究的思想方法,培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神。
四、教学重点、难点1.教学重点⑴说出绿叶中色素的提取和分离。
⑵光合作用的发现及研究史。
⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
⑷影响光合作用强度的环境因素。
2.教学难点⑴光反应和暗反应的过程。
⑵探究影响光合作用强度的环境因素。
五、教具准备:课件、微课、导学案六、教学与学法教法:以启发式教学为主,适当加以讲授法、讨论法、自学阅读法、综合分析法等。
学法:在学法指导上采用知识迁移法,逻辑推理分析与总结方法等。
[精品]新人教版必修1高中生物5.4能量之源――光与光合作用导学案
第5章第4节能量之――光与光合作用一、捕获光能的色素和结构【自主学习】1、对绝大多数生物说,活细胞所需要的能量的头是自,将光能转换成细胞能够利用的化学能的是。
2、绿叶中的色素有种,其中叶绿素占()分为颜色()和颜色(),主要吸收光和光;类胡萝卜素占()分为颜色()和叶黄素颜色(),主要吸收光。
3、叶绿体一般呈扁平的形或形,外表有,内部有许多,基粒和基粒之间充满了,每个基粒里的囊状结构叫做,吸收光能的四种色素,就分布在它的上。
4、是进行光合作用的场所。
它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的,还有许多进行光合作用所必需的。
【合作探究】1、绿叶中色素的提取和分离⑴选材有什么要求?⑵加入少许SO2和CCO3的作用分别是什么?⑶研磨为何要迅速、充分?过滤时为何用尼龙布而不用滤纸?⑷滤纸条为什么要剪去两角?⑸滤纸条上有几条不同颜色的色素带?其排序怎样?宽窄如何?都说明了什么?⑹为什么滤纸上的滤液细线不能触及层析液?2、色素对光的吸收⑴绿叶中的色素有哪些?⑵绿叶中色素分别吸收哪些光?3、叶绿体的结构⑴叶绿体的分布、形态和结构怎样?⑵叶绿体里色素和酶的分布?【随堂检测】1、在叶绿体色素的提取实验中,研磨绿叶时要加入酒精,其目的是()A防止叶绿素被破坏 B使叶片充分被研磨C使各种色素能充分溶解在酒精里 D为了使叶绿素溶解在酒精里2、对绿色植物的光合作用最有效的一组光是()A红光和黄绿光 B黄光和蓝紫光 C红光和橙光 D红光和蓝紫光3、在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,滤纸上走的最快的是()A黄色 B橙黄色 C蓝绿色 D黄绿色4、(多选)叶绿体中能够吸收光能的色素有()A叶绿素 B叶绿素b C胡萝卜素 D叶黄素二、光合作用的原理和应用【自主学习】1、光合作用是,利用,把储存能量的有机物,并释的过程。
2、人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,在研究光合作用过程中的几个著名实验:1864年,德国科学家证明;1941年,美国科学家采用同位素标记法研究证明。
高中生物 第五章 第四节 能量之源-光与光合作用教学设计 新人教版必修1
第五章第4节能量之源----- 光与光合作用一、学情分析学生在小学的《科学》和初中《生物》课中已学习过有关光合作用的知识,在生活实践中对光合作用也有所了解。
这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础。
对于光合作用中的物质代谢和能量代谢过程的学习学生会有些困难。
针对这种情况,在教学过程中教师可以多角度提出问题,引导学生围绕问题进行分析、推理,从而得出结论。
二、教学目标1、知识目标:说明光合作用的原理和光合作用的过程。
2、能力目标:通过对光合作用探究历程的学习,培养学生分析、推理的思维能力;通过对光合作用过程的学习,培养学生知识整合的能力。
3、情感目标:激发学生进行科学探究的兴趣;感受科学家实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质;养成严谨的科学态度,树立创新的科学精神。
三、教学重点光合作用的原理和光合作用的过程。
四、教学难点光合作用的过程中物质变化和能量变化。
五、教学准备多媒体课件。
六、教学方法讨论法、探究法、分析法、讲授法等相结合。
七、教学策略1.对多个实验进行有效的整合光合作用的探究历程中有一系列的实验,学生学习这些探究实验的过程也就是学习光合作用原理的过程。
有些实验学生在小学和初中时就有所接触,对于这些探究实验的学习采取以学生自学为主,教师从多角度提出问题,让学生带着问题去阅读、思考、讨论,在学生解答的基础上教师再加以适当的点拨,引导学生归纳出光合作用的反应式。
通过对反应式中元素的来源和去向的探究把学生引入鲁宾、卡门实验和卡尔文实验的学习,这两个实验对大部分学生而言较为陌生,教师先讲授实验过程,再提出问题,接着引导学生分析实验现象,得出实验结论,让学生体验、感受科学家实验的科学性、严谨性。
2.对教材中的某些知识做了适当的调整在讲授探究氧气来源的实验时穿插介绍光合作用光反应的内容;在讲授探究碳元素的转移途径的实验时穿插介绍暗反应的内容,这样处理不仅将光合作用的探究历程与光合作用的过程进行了有机的整合,便于学生把握它们的联系;还突出了教学中的重点、突破了教学中的难点。
人教版高中生物必修1第5章第4节 能量之源――光与光合作用导学案(2)
5.4 能量之源光与光合作用
.
.
问题3:光反应为暗反应提供什
么原料?
问题4:光合作用过程中产生的
02中O来自于H2O还是CO2?
问题5:光反应和暗反应的比较
项目光反应暗反应
场所
条件
物质变化
能量变化光能→ATP中活跃的化学能→葡萄糖中化学能
联系
【探究点三】光合作用原理的应用及影响因素
问题1:仔细研究光合作用的过程,说出影响光合作用各阶段的外界因素分别有哪些?
问题2:如图为光照强度影响光合作用的示意图,说出A、B、C三点
的含义分别是什么?光照强度怎样影响光合作用?
问题3:温度是怎样影响光合作用的?在生产中应怎样利用温度来增加农作物产量?
问题4:二氧化碳是怎样影响光合作用的?在生产中应怎样利用二氧化碳来增加农作物产量?
◆展示提升取长补短
(各组派学生代表上台展示上述“探究成果”,其他组学生可以就发言者的观点提问、质疑,发言者应回答质疑;确实完成不了的教师协助启发、点拨、回答)(限时:分钟)
【构建知识体系】(学生自主完成)(限时)
训练案(限时20分钟,课后独立完成)进行解答。
TP
.
.。
光合作用导学案及教学设计 (6)
第5章第4节能量之源——光与光合作用《光合作用的原理和应用》教学设计【教材分析】本课选自人教版高中生物必修一第5章第4节,是在完成了光合作用的探究历程之后,进一步学习光合作用的过程、实质和应用等知识。
光合作用是光能启动的、以物质变化为载体的复杂能量转换过程,对“物质与能量”生命观念的形成具有其他内容不能替代的地位和作用。
从联系农业生产实践和保护生态环境等方面来说,光合作用原理的应用可以极大地增强学生的社会责任感。
按照考纲要求,光合作用也是高考的重点和热点。
【学情分析】学生通过细胞中物质运输的学习,初步了解到能量对维持生命活动的重要性。
经过酶、ATP等知识的积累,对学习细胞内复杂化学反应有一定的认知基础。
结合细胞呼吸的内容,学生已经知道各项生命活动的进行,需要有机物分解释放的能量来维持。
学生已经认识叶绿体结构,对本课的学习有所铺垫。
光合作用是非常复杂的变化,学生真正的理解和内化需要循序渐进的过程。
【教学目标】1、能用“结构与功能观”认识叶绿体是进行光合作用的场所。
用“物质与能量观”,阐述光合作用的实质。
2、能用理性思维构建光合作用过程的模型,结合教材归纳光合作用的过程。
3、能按科学探究的要求,小组之间交流学习并描述光反应与暗反应的具体变化。
4、从社会责任方面,认同绿色植物进行光合作用对于人类的生存和地球的生态具有重要意义,关注光合作用的原理在农业生产上的应用。
5、能举例说明化能合成作用。
【教学重难点】重点:光合作用的过程和实质;光合作用原理在农业生产的应用。
难点:光合作用过程中的物质变化和能量变化。
【教法与学法】教法:演示教学法、模型建构法、设问引导法。
学法:自主学习法、合作交流法、观察归纳法。
【教学工具】自制教具、PPT、视频等。
【教学过程】光合作用向来是高中生物的难点和考点,如何让学生自主学习、探究学习并有所收获是老师重点要关注的。
动手动脑,寓学于乐,从学生的角度出发,让课堂真正属于学生的主场。
《能量之源——光与光合作用》教学设计
《能量之源——光与光合作用》教学设计一、教材分析《能量之源——光与光合作用》选自人教版普通高中生物学必修一第五章第四节,本节课主要由光合作用的概述、叶绿体和其他色素两部分组成,本节课是本章细胞的能量供应和利用知识的重要内容。
初中学生已经接触过光合作用的知识,而且,在本节课之前,学生已经学习了ATP、酶、细胞呼吸等知识,所以,本节课实为知识的拓展与延伸。
同时,本节课也为后续光反应、碳反应和影响光合速率的因素等知识奠定了基础。
由此可见,本节课在教材结构上起到了承上启下的过渡性作用。
二、学情分析本节课的授课对象为高一年级的学生,他们正处于皮亚杰认知发展的形式运算阶段,已经具有了较理性的逻辑思维能力,在教师的指导下能自主学习和合作学习。
学生已经学习了细胞呼吸,在初中也已经接触过光合作用的知识,对光合作用有一定的了解。
但是,光合作用的反应过程并不简单,反应式也不是初中时学习的那样。
同时,从元素的角度学习反应式,学生在认知上存在一定困难。
所以,教师要善于结合生活的实例,采用恰当的教学策略,引导学生对知识的同化与顺应,达到对新知识的意义建构。
三、教学目标【知识目标】1.说明光合作用的概念、反应式、场所和产物。
2.说出色素的种类、颜色及吸收光谱。
【能力目标】1.通过分析光合作用反应式中的元素来源,发展判断、分析、综合等思维方式。
2.通过小组合作学习,将进一步提高社会协作能力。
【情感、态度与价值观】1. 认同科技进步对科学发展的促进作用。
四、教学重难点【重点】光合作用的概念和反应式、色素种类和作用【难点】光合作用的反应式、色素的种类和作用五、教法与学法【教法】支架式教学法、演示法【学法】自主学习法、合作学习法六、教学设计思路本节课通过询问学生是否吃饭了引入,创造轻松的学习气氛,并且,通过吃饭学生联想到了生物界的生物都需要通过补充能量来维持各项生命活动,从而产生疑惑:植物是如何获取能量并维持各项生命活动呢?之后,通过引导学生回忆起初中学习过的光合作用的概念以及反应式,在旧知的基础上,教师进一步引导学生思考光合作用产物中的氧元素是来自哪里?从而自然地得出新的光合作用反应式。
人教版高中生物必修一教案:5.4能量之源――光与光合作用
《植物的光合作用》教学设计第4节能量之源――光与光合作用第2课时一、教学目标1.说明光合作用以及对它的认识过程。
2.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
3.说出光合作用原理的应用。
4.简述化能合成作用。
二、教学重点和难点1.教学重点(1)光合作用的发现及研究历史。
(2)光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
(3)影响光合作用强度的环境因素。
2.教学难点(1)光反应和暗反应的过程。
(2)探究影响光合作用强度的环境因素。
三、教学策略由提问光合作用定义入手,唤起学生对光合作用内容的记忆,从而引出定义中所指各部分内容的发现历程。
一、光合作用的探究历程:二、光合作用的过程:这部分重点是要学生掌握光反应和暗反应两个过程的区别和联系,特别是其中的物质变化和能量变化的过程,发生的部位和条件也是学生要弄清楚的内容。
可安排学生对于图解进行描述,再由其它同学补充与更正,最终得出对光合作用过程的正确理解。
完成过程描述后教师可给出重点项目对比表格,帮助同学完成知识对比建构脑海中清晰的知识体系。
光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成O2和[H];形成ATP二氧化碳被固定;C3被[H]还原,最终形成糖类;ATP转化成ADP和Pi能量转换光能转变为化学能,储存在ATP中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能联系物质联系:光反应阶段产生的[H],在暗反应阶段用于还原C3;能量联系:光反应阶段生成的ATP,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来,帮助C3形成糖类,ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。
最终使学生认同光合作用由光、暗反应相互联系形成的整体。
三、光合作用原理的应用:利用P104中的“探究:环境因素对光合作用强度的影响”去分析二氧化碳浓度、光照(强度;时间;光质)、温度、水分等因素对植物光合作用的影响。
重点通过右图介绍光照强度对植物光合作用的影响。
教学设计及导学案 (能量之源——光与光合作用)
第五章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用一、教学目标知识方面:1、说出绿叶中色素的种类和作用。
2、说出叶绿体的结构和功能。
3、说出光合作用以及对它的认识过程。
4、说出光合作用原理的应用。
5、简述化能合成作用。
能力方面:尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
情感态度价值观:通过研究科学家对光合作用原理的探究过程,认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的;认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点:⑴绿叶中色素的种类和作用。
⑵光合作用的发现及研究历史。
⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
⑷影响光合作用强度的环境因素。
解决方法:⑴通过色素提取和分离实验,让学生仔细观察分离出的不同色带,色带的颜色、分布顺序和宽窄,思考其原因及作用。
⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程,明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程。
⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。
2、教学难点:⑴光反应和暗反应的过程。
⑵探究影响光作用强度的环境因素。
解决方法:⑴通过由浅入深的讲解,让学生理解光反应和暗反应的过程,区别和联系。
⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响,让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。
三、课时安排:3课时四、教学方法:讲解、实验法。
五、教具准备:课件六、学生活动1、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
2、让学生讨论认识叶绿体的结构,这种结构有哪些适于进行光合作用的特点;光合作用的过程,影响因素等。
七、教学程序第1课时[问题探讨]结合教材P97图讨论:1、用这种方法有什么好处?不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗?2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源?导言:追根溯源,对绝大多数生物来说,能量的最终来源是光能。
将光能转换成化学能要靠光合作用,进行光合作用的细胞,首先要能够捕获光能,那么捕获光能的色素有哪些呢?一、捕获光能的色素。
人教版高中生物必修1 导学案第4节 能量之源光与光合作用第2课时
预习导航你是否知道一片片表面看似平静的绿色叶子在接受光的照射后,其叶肉细胞内却有条不紊地进行着与光的吸收、转化以及有机物合成有关的复杂生理反应?一、光合作用的概念光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2_和H2O转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
二、光合作用的探究历程1.光反应阶段(1)条件:光、色素、酶。
(2)场所:类囊体的薄膜上。
(3)物质变化。
①水的光解:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP+结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。
②ATP的合成:另一部分转化的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键中。
(4)能量变化:将光能转变成活跃的化学能。
2.暗反应阶段(1)条件:多种酶的催化。
(2)场所:叶绿体内的基质中。
(3)物质变化:CO2首先被一个C5分子固定,生成两个C3(一种三碳化合物),C3被[H]还原生成有机物,并将ATP释放的化学能储存在有机物中。
(4)能量变化:ATP中的活跃化学能转变为有机物中稳定的化学能。
自主思考将光反应和暗反应直接相连的两种化合物是什么?提示:[H]和ATP。
四、光合作用原理的应用1.光合作用强度:指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
2.农业生产上可以通过控制光照的强弱,温度的高低和适当增加环境中二氧化碳的浓度等措施增加农作物的产量。
自主思考通过提高空气中CO2的浓度可以提高光合作用的强度。
可以采取哪些措施提高空气中CO2的浓度?提示:增施农家肥、施放干冰、燃烧液化气等措施。
五、化能合成作用1.概念:少数种类的细菌不能进行光合作用,但能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫化能合成作用。
2.实例:生活在土壤中的硝化细菌,能将土壤中的氨氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸。
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第4节 能量之源——光与光合作用课堂导学案
【第一课时学案】
学习目标:1、画出叶绿体的结构2、说出色素的种类、颜色和吸收光谱,区别叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱图。
3、能进行叶绿体色素的提取和分离实验的操作 学习过程1.绿叶中色素的提取和分离实验
⑴原理:①色素的提取 。
②色素的分离: 。
②研磨时加入二氧化硅的作用是 。
③研磨时加入碳酸钙的作用是 。
④研磨要迅速、充分的原因是 。
⑤过滤后,盛滤液的试管及时用棉塞将管口塞严的目的是 。
⑥制备滤纸条时,要剪去两角的原因是 。
⑦画滤液细线的要求是 。
⑧分离时,一定不能让层析液没及滤纸条上的滤液细线的原因是 2.
【课堂探究】探究一 叶绿体中色素的提取与分离 实验流程:
【拓展延伸】
叶片为什么一般是绿色的?秋天变黄是怎么回事?
【跟踪训练1】(2010全国卷Ⅱ改编)请回答下列问题:
(1)在提取叶绿体色素的过程中,研磨叶片通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量无水乙醇。
二氧化硅的作用是 ;碳酸钙的作用是 。
(2)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为 。
(3)实验结束几天后,乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。
乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的,丙同学则认为某些色素含量增加。
根据所学知识,你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确?
探究二、光合作用的探究历程
1、萨克斯的实验【思考】1864年,萨克斯如何证明光合作用产生了淀粉?
2、恩格尔曼实验
(1)过程:水绵+
好氧菌 (2)结论: 是光合作用的场所,光合作用过程能产生 。
3、鲁宾和卡门的实验【思考】鲁宾和卡门的实验用到了什么技术?是否利用了对照实验方法?
1.色素提取液颜色太淡的原因?
2.画滤液细线应注意什么问题?
3.若用圆形滤纸做色素分离实验,应如何设计?结果如何?
【问题探究】
黑暗、无空气
极细光束→好氧菌只分布在 。
完全曝光→好氧菌分布在 。
光合作用发现史:
【跟踪训练2】如下图,将3株脱淀粉(经过充
分“饥饿”处理)的同种植株和相同体积的不同溶液放在钟罩内,给予相同强度的光照,本实验可以证明 ( ) A.光合作用速率随CO 2浓度增大而增大
B.光合作用的必需条件是CO 2
C.过多的CO 2阻碍光合作用
D.NaHCO 3能抑制光合作用
【跟踪训练3】1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。
他将棱镜产生
的光谱投射到丝状水绵体上,并在水绵悬液中放入好氧细菌,观察细菌的聚集情况(如图)。
他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。
这个实验的思路是( )
A .细菌对不同的光反应不一,细菌聚集多的地方,细菌光合作用强
B .好氧性细菌聚集多的地方,O 2浓度高,水绵光合作用强
C .好氧性细菌聚集多的地方,产生的有机物多,水绵光合作用强
D .好氧性细菌大量消耗O 2,使水绵光合作用速度快,则该种光有利于光合作用 【第二课时学案】探究三 、光合作用过程 1、光反应、暗反应的比较
2、请写出光合作用反应式 。
(试用同位素18
O 标记水、用14
C 标记CO 2,分析光合作用过程中O 、C 的转移途径)。
【跟踪训练4】下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合
作用的实验示意图。
一段时间后,以下相关比较不正确的是 ( ) A.Y 2的质量大于Y 3的质量
B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C.②中水的质量大于④中水的质量
D.试管①的质量大于试管②的质量 下图表示叶绿体的结构和功能,请回答:
(1)光反应是在[ ]_________上进行的,
这里分布着_______________; 暗反应是在[ ]______中进行的,这里 分布着____________。
(2)光反应的意义是:光反应产生的[ ]____
和[ ]______是碳反应必需的条件。
(3)暗反应包括[ ]________和[ ]________。
探究四:根据光合作用过程图解,尝试解决如下问题:
条件改变时,叶绿体中各种物质的含量变化:
①
光照强→弱CO
2供应不变 ATP
暗反应 C 3
CO 2C 3含量
C 5含量 CO 2
固定
C 3含量 [H]相对 [H]
②
【跟踪训练5】科学家在研究光合作用时,做了一个实验,如下图所示。
实验前,他向一个密闭容器的溶液中加进了ADP,磷酸盐,光合色素及有关的酶等(图A)。
实验时,按图B的限制条件(光照、CO2等)进行,并不断测定有机物的生成率。
随着时间的推移,绘出了曲线图(图B)。
⑴曲线AB段平坦,是因为,这个阶段相当于光合作用的阶段。
⑵写出AB段所发生的与光合作用能量代谢相应的反应式:。
⑶曲线BC段的反应是在黑暗条件下进行的,简述出现BC的原因:
⑷曲线CD段迅速下降的原因是什么?。
⑸这位科学家设计的这个图A装置相当于植物体的哪种结构?
【总结】
3. 光合作用与有氧呼吸的区别与联系
4.化能合成作用:少数细菌利用体外环境中某些无机物氧化过程中释放的能量,将CO2等无机物变成有机物。
这些细菌属于(自养/异养型)生物,例如细菌
二、土壤中硝化细菌的化能合成作用
体外:2NH3+3O2——→2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 ——→2HNO3+能量
硝化细菌体内: 酶、能量
CO 2+H 2O ——→(CH 2O )+O 2
5.光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP 的来源、去路的比较
【第三课时学案】对光合作用强度的影响因素及应用
CO2的浓度,光照的长短与强弱;光的成分;温度的高低、必需矿物质元素、水分等。
例:适当提高CO2的浓度(温室大棚),增加光照时间和光照强度,农作物间距合理,选择适当的光源等。
① 甲图中A 点含义: ② ②B 点含义: ; ③C 点表示: ;
④若甲曲线代表阳生植物,则乙曲线代表 植物。
乙图中A 点表示: B 点表示
①光合作用是在酶的催化下进行的,温度直接 ;②B 点示: ; ③BC 段表示:
【习题2】以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。
下列分析正确的是 A .光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等 B .光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C .温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相。