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1、2022年高中生物 (人教大綱版)第一冊 第三章 生物的新陳代謝 3光合作用(第三課時)
教學過程
[導課]
1.通過前兩課時的教學,我們了解了光合作用的意義、發(fā)現(xiàn)過程及葉綠體的結構、葉綠體中所含的色素,并驗證了色素能夠吸收可見的太陽光。下面,請同學們回答問題。
2.催化光合作用反應的酶存在于葉綠體的哪些部位?
(回答:基粒的囊狀結構薄膜上有與光反應有關的酶;基質中有與暗反應有關的酶)
3.葉綠體中的色素存在于什么部位?它的功能是什么?
(回答:色素存在于基粒的囊狀結構薄膜上。它們具有吸收、傳遞、轉化太陽光能的作用)
大家回答得很正確。通
2、過前兩課時的教學,我們還明確了光合作用的原料是CO2和H2O,場所是葉綠體,動力是太陽光,產(chǎn)物是有機物和氧氣。那么,綠色植物是通過怎樣的過程完成光合作用呢?
[教學目標達成]
1.關于光合作用的過程,我們曾學習過一個反應式。清××同學在黑板上完成這個反應式。
光能
葉綠體
CO2+H2O (CH2O)+O2
這個反應式只是概括了光合作用的原料、產(chǎn)物、動力和場所。那么,在葉肉細胞的每一個微小的葉綠體內,CO2和H2O 究竟是怎樣轉化為O2和碳水化合物呢?同學們請看大屏幕:(演示光合作用教學軟件,光合作用的過程。在演示過程中,教師要注意對重
3、點、關鍵進行點撥)
2.首先,我們看到的是光合作用的宏觀過程:植物吸收H2O 和CO2,利用光能,在每一片葉子的葉肉細胞內的葉綠體內轉化為糖類和氧氣。
下面演示的是進行光合作用的細胞器——葉綠體。
讓我們繼續(xù)走進葉綠體一——請看葉綠體的特寫畫面。這個畫面顯示的是光合作用的具體過程。我們看到基粒上的囊狀結構和基質正在進行著緊張的工作??催^畫面,同學們有什么感覺?(回答:葉綠體太忙了!葉綠體的工作太繁了!)由此說明,光合作用的過程是一個十分復雜的過程。
請同學們注意!在光合作用過程中,光能被葉綠體的哪一部位吸收了?原因是什么?
(仔細觀察后回答:被
4、基粒上的囊狀結構吸收利用了。因為在囊狀結構上有吸收、傳遞、轉化光能的色素)
根據(jù)大家的觀察,我們可以把這一復雜的過程分為兩部分(教師分步演示)。
首先,同學們注意囊狀結構的部分,它利用了什么物質?產(chǎn)生了什么物質?
(觀察后回答:利用了H2O、ADP、Pi。產(chǎn)生了[H]、O2、ATP)
小結:由此可見,在葉綠體的囊狀結構上進行的反應是需要光和色素的反應。這個反應是葉綠體中的色素吸收了光能,并在相關酶作用下完成的。
其次,同學們注意基質部分,它利用了什么物質?產(chǎn)生了什么物質?
(觀察后回答:利用了[H]、ATP、CO2和C5,產(chǎn)生了貯藏能
5、量的糖類等有機物)
小結:由此可見,在葉綠體的基質中進行的反應是不需要光的反應。這個反應是在基質中有關酶的作用下,CO2和C5形成兩分子C3,然后,接受第一階段反應產(chǎn)生的[H]和ATP,最終形成貯藏能量的糖類等有機物。
這就是光合作用的全過程。從光合作用的全過程來看,可分兩個階段:一個是有光能進行的化學反應,叫光反應,光反應階段的化學反應是在葉綠體內基粒的囊狀結構進行的。另一個是沒有光能也可進行的化學反應,叫暗反應,暗反也的化學反應是在葉綠體的基質中進行的。
光反應與暗反應有序地進行,就像在葉綠體這個大廠房中運行著一條生產(chǎn)流水線,這條生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是糖類與氧
6、氣。
(應當指出,圖解中雖然只標出了產(chǎn)物糖類和氧氣,但事實上,一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接產(chǎn)物。故確切地講,光合作用的產(chǎn)物是有機物和氧氣)
3.現(xiàn)在,我們用表格對光反應和暗反應兩個階段進行比較。
(出示光反應與暗反應比較表的投影片。教師引導學生總結。最后將答案投射到投影片上)
4.我們已經(jīng)知道,光是綠色植物光合作用的動力。所以在植物的栽培中,只有更合理地利用光能,才能使綠色植物更充分地進行光合作用。我國是農(nóng)業(yè)大國,在耕地日趨減少的情況下,我們應該怎樣更合理地利用光能呢?這就是我們今天要講的最后一個問題——植物栽培與光能的合理利用。
下面,我們請一位在農(nóng)
7、村生活過的同學,談談大田中作物栽培的情況。
(教師引導學生介紹大田生產(chǎn)中的一年兩收、一年三收、二年三收以及合理密植等情況)
小結:由此可見,合理的利用光能,主要包括延長光合作用時間和增加光合作用面積兩條措施。有關這方面的內容,請同學們閱讀課本中光合作用部分的最后三段文字。
但是,在耕地日趨減小的情況下,單純采取這些措施還是很有限的。在講課中,我們常把綠色植物比做工廠,葉綠體比做廠房,我們能否由此得到啟示,提出更新的想法呢?
(回答:可以像大工業(yè)生產(chǎn)一樣,建造一座類似葉綠體結構的廠房,以CO2和H2O為原料,利用光能,生產(chǎn)出糖類和氧氣……教師應鼓勵學生積極思維,提出各種創(chuàng)新的想法)
[
8、教學目標鞏固]
1.在光合作用的光反應中,葉綠素分子把吸收的光能貯存在( )
A.葡萄糖中 B.葉綠素中 C.ATP中 D.三碳化合物中
分析:葉綠素吸收光能后發(fā)生轉移,轉移到ATP中,這是光反應階段的能量變化。
答案:C
2.光照增強,光合作用增強,但在光照最強的夏季中午,光合作用不繼續(xù)增強,反而有所下降,主要原因是( )
A.水分解產(chǎn)生的氫數(shù)量不足
B.葉綠素利用光能合成ATP數(shù)量不足
C.暗反應必需的還原劑不足
D.暗反應過程中產(chǎn)生的C3化合物減少
分析:一般情況下,光照越強,蒸騰越旺盛以降低葉片的溫度。但夏季中
9、午光照太強,蒸騰若繼續(xù)增強,就會造成水的供需矛盾,因而這些葉片卷縮以減少蒸騰面積和避免葉溫度升高,同時氣孔關閉以利保水。然而氣孔關閉造成暗反應所需的CO2的供給減少,C3的生成量減少,影響暗反應的進行。
答案:D
3.在正常條件下進行光合作用的某植物,當突然改變某條件后,即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細胞中C5的含量突然上升,則改變的條件是( )
A.停止光照 B.停止光照并降低CO2濃度
C.升高CO2濃度 D.降低CO2濃度
分析:C5是在光合作用的暗反應階段參與固定CO2的物質。CO2的化學性質不
10、活潑,不能直接被還原,它必須首先與C5結合形成C3后才能被還原,發(fā)現(xiàn)C5含量上升,一定是降低了CO2的濃度,使CO2的固定過程受阻,不能形成C3所造成的。
答案:D
[布置作業(yè)]
1.P57~P58復習題一、二、三、四。
2.列表比較光反應和暗反應的區(qū)別和聯(lián)系。
[結課]
光合作用是植物體進行一切生命活動的基礎,是一切生物進行生命活動的基礎。光合作用是一個非常復雜的反應。光反應和暗反應分別在葉綠體的不同部位同時進行,光反應需要光,而暗反應有光無光均可進行。光反應和暗反應是同時進行的兩個不可分割的階段。光合作用屬于同化作用,而不等于同化作用。植物的同化作用除光合作用外,還有水和無機鹽
11、的吸收和利用,細胞內各種物質的合成和能量的儲存。
板書設計
第三節(jié) 光合作用
1.光反應階段
條件:光、色素、酶
場所:囊狀片層結構的薄膜上
物質變化
光
酶
H2O O2+[H]
光
酶
ADP+Pi ATP
能量變化:
光能 活躍的化學能
2.暗反應階段
條件:酶
場所:葉綠體的基質中
物質變化:
酶
CO2+C5 2C3
酶
[H]
C3 (CH2O)
ATP ADP+Pi
能量變化:
活躍的化學能 有機物中的化學能
*兩個階段是一個整體,緊密聯(lián)系,缺一不可。