《光合作用的原理和應(yīng)用》設(shè)計(jì)

《光合作用的原理和應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì) 【教學(xué)目標(biāo)】本節(jié)課通過學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)史，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思路及科學(xué)家對真理執(zhí)著追求的精神；學(xué)會通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證真理。通過多媒體投影對光合作用過程圖解的分步展示，使學(xué)生能運(yùn)用化學(xué)知識理解物質(zhì)和能量變化，理順?biāo)鶎W(xué)知識的邏輯順序，啟迪學(xué)生的形象思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察聯(lián)想、歸納綜合、靈活應(yīng)用知識的能力。光合作用的發(fā)現(xiàn)（知道）光合作用過程（理解）通過光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力。培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力，掌握知識的內(nèi)涵和外延，培養(yǎng)分析綜合能力。通過生物結(jié)構(gòu)和生理功能相統(tǒng)一，物質(zhì)代謝和能量代謝相聯(lián)系等生物科學(xué)知識的學(xué)習(xí)和理解，幫助學(xué)生樹立辨證唯物主義的觀點(diǎn)。【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】1.教學(xué)重點(diǎn)光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系2.教學(xué)難點(diǎn)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程【教學(xué)方法】啟發(fā)式為主，兼用比較分析小結(jié)法（講述和多媒體課件相結(jié)合）【教學(xué)實(shí)施的程序】教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)手段目標(biāo)達(dá)成復(fù)習(xí)舊課復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容：葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體中色素的種類及功能提問：植物用葉綠體來完成什么生理過程？多媒體課件展示進(jìn)一步加深對葉綠體結(jié)構(gòu)及色素種類的認(rèn)識引入新課葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所，那么什么是光合作用？顧名思義，在光下合成物質(zhì)的作用就是光合作用，那么在光下合成什么物質(zhì)，用什么原料來合成物質(zhì)，下面我們來看科學(xué)家們是如何探究光合作用過程的。提出問題引出新課內(nèi)容新課學(xué)習(xí)(學(xué)生閱讀教材)學(xué)生閱讀教材培養(yǎng)自學(xué)能力一、光合作用的探究歷程：(問題：大家想一想，根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為植物從土壤中得到什么？)1771年，英國科學(xué)家普利斯特利通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣。(解釋有人重復(fù)普利斯特利的實(shí)驗(yàn)卻得到相反的結(jié)論)多媒體課件展示使學(xué)生直觀得認(rèn)識到光合作用能更新空氣1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯證明植物只有在光下才能更新空氣。1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳。1845年，德國科學(xué)家梅耶指出，植物通過光合作用把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?？偨Y(jié)：到此為止，人們已經(jīng)知道植物進(jìn)行光合作用吸收水分和二氧化碳，放出氧氣，那么光能轉(zhuǎn)化成的化學(xué)能又是貯存在什么物質(zhì)中呢？1864年，德國科學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)成功證明了光合作用的產(chǎn)物中還在淀粉。多媒體課件展示直觀的驗(yàn)證了光合作用的產(chǎn)物中有淀粉總結(jié)：光合作用吸收水分和二氧化碳，放出氧氣，同時生成淀粉，而且必須在光下，還得通過葉綠體。啟發(fā)總結(jié)由上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，順理成章得出光合作用的原料、產(chǎn)物及所需條件P103思考與討論問題1：葉綠體葉綠體光──→二氧化碳+水淀粉+氧氣上述式子中二氧化碳和水中都有氧，那么，生成的氧氣中的氧是來自二氧化碳還是來自水？1939年，美國科學(xué)家魯賓和卡門得用同位素標(biāo)記法探究證明光合作用釋放的氧氣來自水。(同位素標(biāo)記法)20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家卡爾文用同位素標(biāo)記法探明了光合作用產(chǎn)物中的碳來自反應(yīng)物中的二氧化碳(卡爾文循環(huán))。多媒體課件展示形象、直觀總結(jié)：通過上面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們總結(jié)一下，科學(xué)家們是如何巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論的，你從中得到什么啟示。(尤其是薩克斯的實(shí)驗(yàn)，如果要你完成你會怎樣設(shè)計(jì))啟發(fā)引導(dǎo)通過上述實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生自己總結(jié)，并從中得到啟發(fā)，從而指導(dǎo)他們以后的學(xué)習(xí)和工作二、光合作用的概念：光合作用是指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(jī)物并且釋放出氧氣的過程。三、光合作用過程：1.光合作用的反應(yīng)式：（補(bǔ)充老教材光合作用的反應(yīng)式）葉綠體光能葉綠體光能──→葉綠體光能──→CO2+H2O(CH2葉綠體光能──→（6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O）1.光合作用過程：（1）光反應(yīng)部位：葉綠體類囊體的薄膜上條件：光、色素和酶酶物質(zhì)變化：水的光解：2H2O→4[H]+O2酶ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP能量轉(zhuǎn)換：光能轉(zhuǎn)變成ATP中的活潑的化學(xué)能多媒體課件演示直觀明了，加深印象（2）暗反應(yīng)部位：葉綠體基質(zhì)中酶條件：多種酶酶酶物質(zhì)變化：CO2的固定：CO2+C5→2C3酶ATPC3的還原:2C3+[H]→(CH2O)+H2OATP能量轉(zhuǎn)換：ATP中的活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的穩(wěn)定的化學(xué)能多媒體課件演示直觀明了，加深印象四、光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)部位葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中條件光，葉綠素等色素，酶許多有關(guān)的酶物質(zhì)變化水的光解：2H2O→4[H]+O2酶ATP的形成：酶ATPADP+Pi+能量→ATPATP酶CO2的固定：酶CO2+C5→酶酶酶酶酶酶2C3酶酶酶酶酶酶C3的還原:酶2C3+[H]酶→(CH2O)能量變化光能→ATP中的活潑的化學(xué)能ATP中的活潑的化學(xué)能→有機(jī)物中的穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和還原劑，暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充ADP和Pi.列表比較對比法，形成清晰的知識線索總結(jié)：我們這節(jié)課主要學(xué)習(xí)了光合作用的概念,光合作用的發(fā)現(xiàn)以及光合作用過程.重點(diǎn)要掌握光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化,光反應(yīng)發(fā)生在類囊體的薄膜上,暗反應(yīng)則發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中.光合作用最終使光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,貯存在生成的糖類中【課堂練習(xí)】1.光合作用發(fā)生的部位:()A.葉綠素B.葉綠體C.類囊體的薄膜D.葉綠體的基質(zhì)2.光合作用形成ATP的部位:()A.葉綠體外膜B.葉綠體內(nèi)膜C.葉綠體基質(zhì)D.類囊體3.下列物質(zhì)中,暗反應(yīng)階段所必需的是:()A.葉綠素D.O24.光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,下列敘述正確的是:()A.暗反應(yīng)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行B.光反應(yīng)不需要酶,暗反應(yīng)需要酶C.光反應(yīng)消耗水,暗反應(yīng)消耗ATPD.光反應(yīng)固定CO2,暗反應(yīng)還原CO25.科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的碳原子,這種碳原子的轉(zhuǎn)移途是:()→葉綠素→ADPB.CO2→葉綠體→ATP→乙醇→糖類D.CO2→三碳化合物→糖類【板書計(jì)劃】光合作用的原理和應(yīng)用一、光合作用的探究歷程：1771年，英國科學(xué)家普利斯特利通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣。1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯證明植物只有在光下才能更新空氣。1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳。1845年，德國科學(xué)家梅耶指出，植物通過光合作用把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。1864年，德國科學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)成功證明了光合作用的產(chǎn)物中還在淀粉。1939年，美國科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法探究證明光合作用釋放的氧氣來自水。20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家卡爾文用同位素標(biāo)記法探明了光合作用產(chǎn)物中的碳來自反應(yīng)物中的二氧化碳(卡爾文循環(huán))。二、光合作用的概念：光合作用是指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(jī)物并且釋放出氧氣的過程。三、光合作用過程：1.光合作用的反應(yīng)式：葉綠體葉綠體光能──→CO2+H2O(CH2O)+O22.光合作用過程：（1）光反應(yīng)部位：葉綠體的類囊體薄膜上條件：需光、色素分子和酶酶物質(zhì)變化：水的光解：2H2O→4[H]+O2酶