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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合教学设计

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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合教学设计，共7页。教案主要包含了教学目标，教学重点，课时安排，教学方法，教具准备，学生活动，教学程序等内容，欢迎下载使用。

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。

探究绿叶中色素的种类：教师指导学生完成如P97——98的实验。教师可让学生带着下列问题去做实验：

1、加入SiO2、CaCO3的作用是什么？

2、研磨时为什么要迅速而充分？

3、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？

4、滤纸条一端为什么要剪去两角？

5、画滤液细线时应注意什么？

6、为什么不能让滤液细线触及层析液？

7、滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？

教师归纳总结：

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素

叶绿色b（黄绿色）

绿叶中的色素胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素

叶黄素（黄色）

教师演示相关实验让学生得知：叶绿素a和叶绿素b吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，并结合P99吸收光谱图讲解。

1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，但当时并不清楚叶绿素分布于何处？1865年德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。

二、叶绿体的结构

结合P99图示讲解叶绿体的结构，教师归纳：

外膜

叶绿体内膜

基粒：由两个以上的类囊体组成，含色素和酶

基质：含酶

[资料分析]叶绿体的功能。结合P100 恩格尔曼的实验讨论下列问题；

1、恩格尔曼实验的结论是什么？

2、恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？

三、总结

重点总结捕获光能的色素有哪些，叶绿体的结构，其结构上有哪些特点适用于进行光合作用。

四、作业布置

P100练习

五、板书设计

第4节能量之源——光与光合作用

一、捕获光能的色素和结构

1、捕获光能的色素

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素

（含量约占3/4）叶绿色b（黄绿色）

绿叶中的色素胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素

（含量约占1/4）叶黄素（黄色）

2、叶绿体的结构

1、分布

2、形态

外膜

3、结构内膜

基粒：由两个以上的类囊体组成，含色素和酶

基质：含酶

4、功能

第2课时

导言：我们知道，光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。人们得出这一认识经历了漫长的探索历程。让我们重温一下这段历程吧！

一、光合作用的探究历程

教师列表呈现相关内容，学生讨论回答问题。

年代	科学家	实验	结论	思考
1771年	英国的普利斯特利	将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不易窒息而亡。	结论？	为什么有人认为植物也能使空气变污浊？
1779后	荷兰的英格豪斯	将普利斯特利所做的实验装置分别放在光下和黑暗中做	结论？	与前人相比，实验做了什么改进？
1845年	德国的梅耶		结论？	梅耶得出结论的依据是什么？
1864年	德国的萨克斯		结论？	1、为什么要把绿叶先在暗处放置几小时？2、谁是实验组，谁是对照组？
1880年	美国的恩格尔曼	上一节课已讲
1939年	美国的鲁宾和卡门	采用同位素标记法分别标记H2O和CO2，进行两组光合作用的实验。第一组向绿色植物提供H218O和CO2；第二组提供H2O和C18O2。	结论？	二位科学家采用了什么研究手段？
20世纪40年代	美国的卡尔文	用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用。

讨论：1、从人类对光合作用探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么联系？2、人类对光合作用的探究过程，你还有哪些感悟？

二、光合作用的过程。

教师结合P103图讲解。光合作用总反应式：CO2＋H2O→（CH2O）＋O2

	光反应阶段	暗反应阶段
部位	类囊体的薄膜上	叶绿体的基质中
条件	光、色素、水、酶	[H]、ATP、CO2、酶
物质变化	①水的光解：2H2O→4[H]＋O2 ②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP	①CO2的固定：CO2＋C52C3 ②2C3 (CH2O)＋C5＋H2O
能量变化	光能转变成活跃的化学能储存在ATP中	ATP中活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在各类有机物中。
联系	①光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。②光反应与暗反应是光合作用全过程的两个阶段。既有区别又有联系，是缺一不可的整体。

三、总结

人类认识光合作用的历程和光合作用的过程。

四、布置作业

P106 练习

五、板书设计

二、光合作用的原理和应用

一、光合作用的探究过程

1、普利斯特利的实验

2、英格豪斯的实验

3、梅耶的实验

4、萨克斯的实验

5、鲁宾和卡门的实验

6、卡尔文的实验

二、光合作用的过程

1、总反应式

2、过程

3、实质

第3课时

导言：上节课我们学习了光合作用的具体过程。在农业生产上为了增加农作物的产量，可采用提高光合作用的强度的措施。那么哪些环境因素能影响光合作用的强度呢？先让我们来做个实验。

一、光合作用原理的应用。

教师指导学生完成P104——105的实验。

因素	对光合使用的影响	在生产上的应用
光	1、光照强度：光合作用随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。 2、光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。 3、日变化，光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符。	1、适当提高光照强度。 2、延长光合作用时间。 3、增加光合作用面积——合理密植。 4、对温室大棚用无色透明玻璃。 5、若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱，但较其他单色光强。
温度	光合作用的光反应和暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，还会影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率。	1、适时播种。 2、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。 3、植物“午休”现象的原因之一。
二氧化碳浓度	二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加。	温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如施放一定量的干冰或多施农家肥。
矿质元素	矿质元素直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl产生直接影响（N影响酶的含量，N、Mg、Fe、Mn影响叶绿素的组成或生物合成）。K、P、B对光合作用产生间接影响。	合理施肥
水	水分是光合作用原料之一，缺少时光合速率下降。	合理灌溉