【光合作用的过程】教案

【光合作用的过程】教案

 

教学目标

知识目标 简述光反应、暗反应的具体过程,解释光反应与暗反应的区别与联系;概述光合作用的概念、实质;建构光合作用的总反应式。

能力目标 通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。

情感态度与价值观 借助光合作用的物质和结构及动态变化全过程的分析,认同普遍联系、运动变化、内因与外因等辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点。

【教学重点】

1.光合作用的总反应式、光反应、暗反应的具体过程

2.光反应过程和暗反应过程的区别和联系。

3.光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。

【教学难点】

1.光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。

2.光反应过程和暗反应过程的区别和联系。

【教学媒体】多媒体课件

【教学方法】自主探究、引导质疑

【教学过程】

导入:光合作用是植物细胞内发生的最重要的生命活动之一。通过前面的学习,你已经了解到细胞中进行光合作用的基本单位是叶绿体。叶绿体有怎样的结构,主要成分是什么?发生光合作用的条件是什么?反应物和生成物都有哪些?请你完成表格,为继续探究光合作用的过程做好知识准备。

 

 

  容

叶绿体主要结构

 

叶绿体主要成分

 

光合作用反应式

 

 

过渡:观察光合作用反应式,你能从化学角度推断光合作用CO2H2O如何反应的吗?(有人认为:光将CO2裂解成氧和碳,氧被释放到空气中,然后碳和水结合形成糖类)光合作用真是这样进行的吗?让我们看看科学家的实验结果吧。

一、探究光反应过程

[实验一]科学家从植物叶片中分离出叶绿体,然后打破叶绿体膜,离心得到基粒(绿色)和基质(淡黄色)两部分。①向两部分提供水,并给予光照,结果:基粒部分产生氧气,而基质部分没有氧气产生。②向两部分提供二氧化碳,并给予反应所需的各种条件,结果:基粒部分没有糖类等有机物,而基质部分产生了糖类等有机物。

讨论并交流:①基粒和基质中各发生了什么变化?

②从基粒和基质中发生的变化,你认为光合作用是一步完成的还是分阶段进行的?

讨论并交流:①请你回顾:化学上电解水是如何进行的?反应速度如何?需要消耗什么能量?

②由上述实验一,请你推测氧气是如何产生的?除了氧气还应该有什么物质产生?

③水在植物细胞外并不能被光自然分解,而在基粒上却很容易分解,你认为是与基粒中什么物质最有关系?

[实验二]1954年美国科学家阿龙,用叶绿体的基粒加上ADPPi,光照后得到了ATP

讨论并交流:④从实验二可以看出,在基粒上除了发生水的光解,还应该有ATP生成。生成该物质消耗的能量来源是什么?在基粒上是怎样固定该能量的呢?

学生总结:光反应发生的物质变化和能量变化。

 

场 所

 

条 件

 

物质变化

 

能量变化

 

 

讨论并交流:⑥请你就基粒上发生的物质变化和能量变化,大胆地想象未来人类如何利用这一原理更好地开发新能源?

二、探究暗反应过程

过渡:CO2是在叶绿体基质中合成糖类等有机物的,这个过程有光无光都可以进行,称为暗反应。CO2怎样参加暗反应的呢?也让我们看看科学家的实验结果吧。

[实验三]美国科学家卡尔文以小球藻为实验材料,在通入普通CO2使光合作用达到平衡状态,改为通入放射性14CO2,然后将小球藻迅速杀死。①光照几分之一秒后杀死,发现了放射性几乎全部出现在一种C3化合物中。②光照5秒后杀死,在小球藻中发现了含放射性C3 C5化合物。③光照30秒后杀死,在小球藻中发现了含放射性葡萄糖等C6化合物。

讨论并交流:①请根据实验三推断从CO2到合成(CH2O)糖类大致经过的阶段?

CO2如何变为C3的呢?请你推测有哪些可能?

过渡:C3(CH2O)是如何完成的?

[实验四]科学家从植物叶片中分离出叶绿体,然后打破叶绿体膜,离心得到基粒(绿色)和基质(淡黄色)两部分。①将基质遮光并提供14CO2,一段时间后没有检测到放射性糖类出现。②将基粒部分光照一段时间后,与基质部分混合后,通入14CO2,一段时间后检测到了放射性糖类出现。③将基质遮光,提供ATP[H]等物质代替基粒,一段时间后检测到了放射性糖类出现。

讨论并交流:①在基质中C3(CH2O)需要什么条件?

②说明基粒上发生的光反应和基质中发生的暗反应有什么关系?

学生总结:暗反应中的物质变化和能量变化。

 

 

 

 

场 所

 

条 件

 

物质变化

 

能量变化

 

 

讨论并交流:总结光合作用的实质

 

物质转变

 

能量转变

 

【板书设计】

光合作用的过程

 

光能

 


叶绿体

光合作用总反应式:CO2 + H2O  ——→ (CH2O) + O2

 

 

 

光反应

暗反应

物质变化

H2OO2+[H]

ADP+Pi+光能→ATP

CO2+C52C3(CH2O)

         

          C5

能量变化

 

光能→活跃化学能

活跃化学能→稳定化学能

【教学反思】本节课的最突出的特点,是采取了知识的发生过程式教学,注意了概念的生成和建构过程,激活了学生思维活动,体现了新课程倡导的基本理念。根据现代建构主义理论,学生学习概念的过程不是被动接受的过程,而是主动同化和顺化的过程,由于高中学生思维的特点,这就决定了在进行概念教学时,必须采取从具体到一般的认知策略,利用一切可利用的教学资源,选择多种教学方法,精心设计教学过程,让学生亲身感知生物学事实,通过创设一个互动和探讨的环境,自我建构生物学核心概念,在此过程中达成预期的各项教学目标。

 

发布时间:2011-03-14  作者:王永瑜   摄影:  点击率:

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