高中生物-細胞呼吸和光合作用的原理及應用教學設計學情分析教材分析課后反思

高一生物學業(yè)水平考試必修一復習

細胞呼吸和光合作用的原理及應用

授課教師:

學考復習：細胞呼吸和光合作用的原理和應用

【教學目標】

1.說出線粒體的結(jié)構和功能。

2.說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。

3.說明細胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應用。

4.解釋光合作用的光反應、暗反應過程及相互聯(lián)系；

5.探討影響光合作用的因素

6.說出光合作用原理的應用。

【教學重難點】

重點：1.有氧呼吸的過程及原理。

2.光合作用的光反應、暗反應過程及相互聯(lián)系，影響光合作用強度的因素

難點：1.細胞呼吸的原理和本質(zhì)。

2.光合作用的光反應、暗反應過程及相互聯(lián)系

【方法指導】講授法、演示法、討論法和自主歸納法

【教學過程】

課堂導入:細胞呼吸和光合作用是高中生物非常重要的內(nèi)容,也是考試中的重點和難點,

為了同學們能在學業(yè)水平考試中取得好成績，我們本節(jié)課重點復習一下細胞呼吸和光合作用

的原理與應用，希望同學們都能熟練掌握本節(jié)要點，在考試中取得好成績。

【授課過程】

一、細胞呼吸的原理及應用

【知識點1】有氧呼吸

引入：總結(jié)什么是細胞呼吸，并與在體外有機物與氧氣發(fā)生燃燒反應進行比較，讓學生認識

到細胞呼吸比較溫和的特點。

介紹線粒體：線粒體具有內(nèi)、外兩層膜，內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成崎，崎使

內(nèi)膜的表面積大大增加。喳的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)。線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與

有氧呼吸有關的陶。

2、講解有氧呼吸三個階段

階段物質(zhì)變化場所

第一階段1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸，產(chǎn)生少量［H］,釋放少量能量細胞質(zhì)基質(zhì)

第二階段丙酮酸和水徹底分解成CO?和［用釋放少量能量線粒體基質(zhì)

第三階段［H］與O?結(jié)合成水，釋放大量能量線粒體內(nèi)膜

3、總結(jié)有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡

萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。

4、呼吸作用的反應式：a乩206+602+6氏0-^6co」+12比0+能量

在以上講解的基礎上，讓學生完成素養(yǎng)提升部分：

（1）學生獨立默寫有氧呼吸三個階段并到黑板上展示

（2）討論并回答以下問題：

⑶①②③三個階段中有［H］產(chǎn)生的是,［H］中的H來自,用于

（4）①②③三個階段都產(chǎn)生能量，其中產(chǎn)生能量最多的是。葡勘糖中的化學能被轉(zhuǎn)化

成___________。

【一題多變】

（1）水參與有氧呼吸哪個階段？又在哪個階段生成?

（2）只有葡萄糖才能作為細胞呼吸的底物嗎？

【知識點2】無氧呼吸

1.歸納無氧呼吸概念

一般是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)

物，同時釋放少量能量的過程。

2.場所：細胞質(zhì)基質(zhì)

3.講解無氧呼吸的兩個階段：

階段變化場所

第一階1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸細胞質(zhì)基

段產(chǎn)生少量［H］,釋放少量能量質(zhì)

第二階丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒細胞質(zhì)基

段精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸質(zhì)

C6H12O6^*2C3H6O3（乳酸）+少最能量

（馬鈴薯塊莖，肌細胞，玉米胚，乳酸菌）

C6H12O6-^*2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

（大部分高等植物，酵母菌）

在以上講解的基礎上，讓學生完成素養(yǎng)提升部分：

⑴第一階段：1分子葡萄糖分解為2分子,產(chǎn)生少量,釋放的能量。

⑵第二階段：在不同酶的作用下，分解為，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。

⑶分析無氧呼吸能量釋放少的原因。

(4)運動員肌肉酸痛的原因是什么？

想一想：

1.酵母菌細胞內(nèi)產(chǎn)生C02的場所有哪些?

2.人體劇烈運動時肌肉細胞產(chǎn)生C02的場所在哪兒?

【知識點3］細胞呼吸原理的應用

應用驚現(xiàn)實例

①利用糧食生產(chǎn)酒

［l.4「氧呼吸)

②農(nóng)田或花盆及時松上

③利用淀粉、醋酸桿菌或谷就酸棒伏桿菌等生產(chǎn)食醋

羨味話

④鍛煉時提但慢跑等有鋌運動

m.無氧呼吸)

⑤較深的傷11徜清理、敷藥并注射破傷風抗擊血清

⑥稻HJ定期排水.防止水淹爛根

二、光合作用的原理及應用

【知識點1】光合作用的原理

1.光合作用概念

(1)概念：綠色植物通過，利用，把轉(zhuǎn)化成，并且釋放氧

氣的過程。

⑵反應式：______________________________

⑶光合作用可分為和(也叫作碳反應)兩個階段

2.光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化探索

⑴實驗方法：________________

⑵探究過程：

,B

H2O+CO2-植物一_

,H

H2O+CO2一植物——

結(jié)論：光合作用釋放中的0來自

"C廣（"凡0）

3.光反應階段

(1)場所：葉綠體的上。

⑵條件：必須在才能進行

一方面_士分解一先令作用中的舊1與蛔胞呼吸中的舊1的不同：

舞％;而］水一J…L令作用：【“例”討=_____還原型*II

-----呼吸作用:【川="和+十，十片+=還原型輔腦I

能量變化：光能轉(zhuǎn)化為儲存在中

4.暗反應階段

⑴場所：0

（2）物質(zhì)變化：

?C02的固定

1分子C02+1分子_2分子。

②三碳化合物的還原：在酶的催億下，三碳化合物接受和NADPH釋放的能量并被

還原形成五碳化合物和等。

③ATP被消耗重新形成和Pio

⑶能量變化：

轉(zhuǎn)變成糖類等有機物中的o

【知識點2】光合作用的原理競賽練習

學生在學完基礎知識的基礎上，以搶答的方式完成本節(jié)競賽練習。

在以上講解的基礎上，讓學生完成素養(yǎng)提升部分：

⑴光反應和喑反應都需要光嗎？原料分別有哪些？

⑵光反應和暗反應的前分布在葉綠體的什么部位?

⑶光反應的產(chǎn)物有哪些？產(chǎn)物的去向用途如何？

【知識點3］微觀分析光合作用與細胞呼吸之間的氣體變化

“細胞呼吸”>“光合作用”,“細胞呼吸”="光合作用工

與完全靠“內(nèi)供”

線粒體、葉綠體相互交換6、o2co2

co2,o2需夕Hl,co2則有余

“光合作用”>“細胞呼吸”.

除內(nèi)部交換外,多余祥

放到外界，CO2則需“外援二

黑暗中,只進行“細胞

呼吸二此時O.，完全此“外援”量為“凈光合量；

來自“外界環(huán)境”,“外援+內(nèi)供”為“總光合

量”

co2則全釋放到外界

【知識點4】光合作用原理的應用

大田中植物出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象的原因是什么？

【課堂小結(jié)】

總結(jié)本節(jié)課學習內(nèi)容，提示學生下節(jié)課預習的內(nèi)容。

【課堂檢測】

l.C6Hl206在細胞內(nèi)分解到丙酮酸的過程中，下列敘述正確的是：（）

A、在線粒體中進行無氧呼吸B、需在的氧條件下進行

C、不產(chǎn)生C02D、反應速度不受溫度的影響

2、消耗等量的C6Hl206無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2之比為（）

3、在溫室中栽培作物，如遇持續(xù)的陰雨天氣，為了保證作物的產(chǎn)量，對溫度的控制應當

A.降低溫室溫度，保持晝夜溫差B.提高溫室溫度，保持晝夜溫差

C.提高溫室溫度，晝夜恒溫D.降低溫室溫度，晝夜恒溫

4.光照增強，光合作用增強。但夏季的中午卻又因葉表面氣孔關閉市使光合作用減弱。這

是由于（）

A、水分產(chǎn)生的［H］數(shù)量不足B、葉綠體利月的光能合成的ATP不

足

C、空氣中C02量相對增多，而起抑制作用D、暗反應中三碳化合物產(chǎn)生的量太

少

5.下列措施中，不會提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（）

A、增大02濃度B、增大C02濃度

C、增強光照D、調(diào)節(jié)室溫

6、施用農(nóng)家肥能提高溫室作物光合作用效率的理由中，正確的是

A.促進植物對水的吸收B.提高了溫室內(nèi)C02的濃度

C,提高了光照強度D.礦質(zhì)元素含量高

《細胞呼吸和光合作用的原理及應用》學情分析

本節(jié)為復習課，學生通過新課的學習，對細胞呼吸和光合作用的過程有了一定的理解,

程度好的同學能熟練掌握，大部分同學細胞呼吸和光合作用認識已有了一定的認知結(jié)構，主

要體現(xiàn)在三個層面：

知識層面：學生在已初步掌握了細胞呼吸和光合作用的基礎知識。

能力層面：學生已經(jīng)初步掌握了運用基礎知識的能力，初步具備了生物學科思想。

情感層面：學生對細胞呼吸和光合作用的學習有相當?shù)呐d趣和積極性。

不足：靈活應用基礎知識進行圖文解析、探究問題的能力以及合作交流等方面發(fā)展

不夠均衡.

細胞呼吸和光合作用的原理及應用效果分析

教學矛盾的主要方面是學生的學。學是中心，會學是目的。因此

在教學中要不斷指導學生學會學習。本節(jié)課主要是教給學生“動手畫、

動眼看、動腦想、動口說、善提煉、勤鉆研”的研討式學習方法，這

樣做增加了學生自主參與，合作交流的機會，教給了學生獲取知識的

途徑、思考問題的方法，使學生真正成了教學的主體；使學生產(chǎn)生一

種成功感，從而提高學生學習生物的興趣；課堂教學富有時代特色,

能適應素質(zhì)教育下培養(yǎng)“創(chuàng)新型”人才的需要。應該說，本節(jié)課達到

了一定的效果。

本節(jié)課體現(xiàn)了以學生發(fā)展為本，培養(yǎng)學生的觀察、概括和探究能

力，遵循學生的認知規(guī)律，體現(xiàn)理論聯(lián)系實際、循序漸進和因材施教

的教學原則，通過問題情境的創(chuàng)設，激發(fā)興趣，使學生在問題解決的

探索過程中，由學會走向會學，由被動答題走向主動探究，使每個學

生學有所得。

通過這節(jié)課的學習，學生學會了以光合作用和細胞呼吸的基礎知

識為載體，學會”文與圖、表”、“圖與表”間有關信息的閱讀、提取

和轉(zhuǎn)換，較好的解決了教學中的重點與難點。能較好的完成了教學任

務，收到理想的教學效果。探究性課題培養(yǎng)了學生的探究能力和問題

意識，激發(fā)了學生學習生物的興趣。

《細胞呼吸和光合作用的原理及應用》教材分析

本節(jié)課是生物必修?第五章的第三節(jié)和第四節(jié)的重點內(nèi)容，縱觀歷年的學業(yè)水平考試,

這部分內(nèi)容（細胞呼吸和光合作用的原理及應用）是不變的主題，也是能力區(qū)分的一個很好

考點。在學生原有知識的基礎上，這個專題以學考能力的考查為主要的出發(fā)點，圍繞學業(yè)水

平考試的范圍和要求，學生應有以下能力：（1）能用文字、圖表以及數(shù)學方式等多種表達形

式準確地描述生物學方面的內(nèi)容；（2）能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方

法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。

根據(jù)教材內(nèi)容，本節(jié)課旨在提高同學對常用圖形、圖表表達的內(nèi)容和含義的理解水平以

及觀察、獲取、分析篩選、處理信息的能力，真正把光合作用和呼吸作用的知識靈活運用。

細胞呼吸與光合作用的原理及應用評測練習

1.（2018?江西紅色七校二模）光合作用是自然界最基礎的物質(zhì)代謝和能量代謝過程。下列

有關光合作用的敘述，正確的是（）

A.增施有機肥，可為植物提供無機鹽、CO?與能量

B.光反應時紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素大量吸收

C.葉綠體是綠色植物中唯一能進行光合作用的細胞器

D.自養(yǎng)型生物只有通過光合作用才能合成有機物

2.（2018?鄭州--模）卜圖所不為研究光照強度和CO2濃度對某植物光合作用速率的影響。

下列有關敘述中錯誤的是（）

A.曲線力一8點，葉綠體中C3濃度降低

B.點，葉綠體中Cs濃度升高

C.曲線力-8點，葉綠體中C5生成速率降低

D.〃點時?，限制光合作用速率的環(huán)境因素可能有co2濃度和溫度等

3.（2018?長春市質(zhì)檢）下列有關光合作用和細胞呼吸中［H］的敘述，錯誤的是（）

A.二者產(chǎn)生的［H］不是同一種物質(zhì)

B.二者產(chǎn)生的［H］還原的物質(zhì)不同

C.二者產(chǎn)生［H］的過程均發(fā)生在膜上

D.二者產(chǎn)生［H］的反應均需要能的催化

4.（2018?海淀八模）將兩棵生長狀況相同的同種植物分別置于透明的玻璃罩內(nèi)，如圖甲、

乙所示；在相同自然條件下，測得甲、乙裝置一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁曲

線所示。下列說法正確的是（）

密閉

國

甲

A.一晝夜中，裝置乙的植物積累的有機物多

B.后點時，氣孔關閉導致光合作用停止

C.14點時，與裝置乙相比，甲中植物葉綠體中C3生成量相對較高

D.43段和⑦段，曲線下降的原因相同

5.（2018?哈爾濱三中二模）農(nóng)業(yè)上有一句關于鋤地（中耕松土、除草）的諺語：“鋤頭下面有

肥”。以下關于該諺語的理解錯誤的是（）

A.鋤地有利于植物根部對礦質(zhì)元素的吸收

B.鋤地的同時給作物進行施肥

C.鋤地加速了有機物的分解

D.減少了雜草與作物的競爭

6.（2018?海南卷，4）高等植物細胞中，下列過程只發(fā)生在生物膜上的是（）

A.光合作用中的光反應

B.光合作用中CO2的固定

C.葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸

【）.以DNA為模板合成RNA

7.（2018?河南八市第二次測評）圖示為生物細胞中的呼吸作用過程示意圖。下列敘述錯誤

的是（）

C6Hi20fi-Q-M+[H]-^y*N+C02

A.①過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，V代表的物質(zhì)可能是丙酮酸

B.若②過程發(fā)生在線粒體中，則水參與線粒體內(nèi)膜上的反應

C.若②過程發(fā)生在小麥細胞中，則N代表的物質(zhì)可能是酒精

D.在有氧和無氧條件下，［H］在酵母菌細胞②過程中均被利用

8.（2018?北京西城區(qū)調(diào)研）某生物小組利用圖1裝置在光合作用最適溫度（25°C）下培

養(yǎng)某植株幼苗，通過測定不同時段密閉玻璃罩內(nèi)幼苗的釋放速率來測量光合速率，結(jié)果

加圖2所示,以下說法錯誤的是（）

A.若用缺鎂的培養(yǎng)液培養(yǎng)一段時間，光合作用的光反應減弱，暗反應也減弱

B.曲線中△時段，玻璃罩內(nèi)CQ濃度最高點和最低點依次是△和R

C.力時補充C02,此時葉綠體內(nèi)C3的含量將增多

D.若乙時玻璃罩內(nèi)0?的量比時增加了128mg,則此階段植株積累錨萄糖的量為120mg

9.（2018?江西臨川一中九校聯(lián)考）與下列生物的代謝活動相關的敘述，正確的是（）

A.藍藻和綠藻的光合作用都要依賴于類囊體薄膜上的葉綠素和藻藍素

B.硝化細菌和發(fā)菜都是自養(yǎng)生物，它們將CQ和出0制造成有機物所需能量來源不同

C.酵母菌和醋酸菌有氧呼吸的主要場所都是線粒體

D.酵母菌有氧呼吸時，生成物HG中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解

10.（2018?襄陽五中七校聯(lián)考）將A株玉米置于含有18d的空氣中，B株玉米置于含有仁也

的空氣中，其他條件適宜，正常生長一段時間后，A、B兩株玉米內(nèi)最先存在放射性氧的化

合物依次為（）

A.二氧化碳和葡萄糖B.水和三碳化合物

C.水和葡萄糖D.丙酮酸和三碳化合物

11.（2018?石家莊模擬）黑藻是一種沉水單子葉植物。實驗人員將黑藻放入裝滿培養(yǎng)液的密

閉容器中培養(yǎng)，培養(yǎng)裝置如圖lo先經(jīng)黑暗培養(yǎng)一段時間，再給予充足光照。實驗期間，每

隔一段時間取水樣測量溶氧量，實驗結(jié)果如圖2。請分析回答下列問題：

（1）黑藻與顫藻在細胞結(jié)構上的主要區(qū)別是：黑藻具有O

⑵據(jù)圖分析，光照開始的時間為,短時間內(nèi)葉綠體中的ATP/ADP的值將

（填“增大”“不變”或“減小”）。

（3）叁?Z3時段，溶氧量增加減慢的原因是。右?玄時段，黑藻葉

肉細胞產(chǎn)生ATP的場所是,此時段單位時間黑藻有氧呼吸產(chǎn)生的

C02（填“大于”“等于”或“小于”）光合作用固定的⑩。

12.（2018?湖北武漢市調(diào)研）如圖所示，甲圖表示出。兩種植物光合速率隨光照強度改變

的曲線，乙圖表示將a植物放在不同C02濃度環(huán)境條件下，光合速率受光照強度影響的變化

曲線，請分析回答下列問題：

-

q

j

E

)

是CO?濃度為1%

總0CO?濃度為0（的%

容

0■B光照強度

0A光照強度

甲圖乙圖

（1）8點光照強度下，a植物葉肉細胞的光合作用速率呼吸作用速率。

（2）甲圖A點表示的生理含義是。乙圖中D、￡兩點比較，限制D

點光合速率的主要因素是o

（3）在。點時，葉綠體中ADP的運輸方向是—

（4）呼吸作用產(chǎn)生的C&與產(chǎn)生的顏色變化為由藍色變綠色再變黃色。

13.（2018?福州市二測）植物固定與產(chǎn)生CO?速率相等時的光照強度，稱作植物的光補償

點；植物光合作用速率最大時所需要的最小光照強度，稱為飽和光強，某學者利用實驗測定

了不同葉溫條件下草莓幼苗的光補償點和飽和光強，如表所示。請回答：

葉溫/℃光補償點/(umol?m_2?s-')飽和光強/(Umol2?s-1)

1545.1632

2046.2778

2548.0809

3051.3771

3576.6695

（1）在草莓幼苗的光補償點時，葉肉細胞吸收co,的速率（填“大于”“等于”或

“小于”）細胞呼吸釋放C02的速率；與相同溫度下的光補償點相比較，飽和光強時葉綠體

內(nèi)NADPH和NADP+含量的比值（填“增大”“不變”或“減G”）；限制幼苗光補償

點與飽和光強的環(huán)境因素主要有。

（2）表中數(shù)據(jù)表明，草莓光合作用酶的最適溫度在C左右，做出此判斷的依據(jù)是

°

（3）在飽和光強條件下，給草筵幼苗提供含”的水，一段時間后，在幼苗周圍的空氣中含

”的物質(zhì)有水、％2和呼口。上述過程中產(chǎn)生飛2的膜結(jié)構是,水中的力轉(zhuǎn)移并形

成C+2的場所與路徑為0

細胞呼吸與光合作用的原理及應用評測練習答案

題號12345678910

答案CCCABABBBB

11.答案（1）以核膜為界限的細胞核（2）力增大（3）二氧化碳不足細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒

體、葉綠體等于

12.答案（1）大于（2）a植物的細胞呼吸速率光照強度（3）由葉綠體基質(zhì)向類囊

體薄膜移動（4）溪麝香草酚藍水溶液

13.答案（1）大于增大溫度與C02濃度

（2）25與其他溫度相比較，表中25°C時草莓幼苗的飽和光強相對最大，說明此時光合

作用酶的活性相對最高

（3）類囊體（膜）在線粒體基質(zhì)中，