优秀教案系列
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第4节光合作用与能量转化
二光合作用的原理和应用
教学分析
教学分析
教学目标
1.科学探究:通过对光合作用光反应阶段和暗反应阶段相关实验研究的思考和讨论,理解光合作用的过程。
2.科学思维:从物质和能量观视角,阐明光合作用物质和能量的变化。
3.科学探究:尝试研究影响光合作用速率的环境因素,及光合作用原理的应用。
评价目标
1.通过对光合作用中物质含量的变化,了解评价学生对光合作用过程的掌握情况。
2.通过对日常农业生产现象的解释,了解评价学生对关注影响因素的掌握情况。
教学重难点
重点:1.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
2.影响光合作用强度的环境因素。
难点:1.光合作用过程中物质和能量的变化及相互关系。
2.探究影响光合作用强度的环境因素。
教学方法
1.这节课的内容与日常农业生产的联系很密切,所以讲课时多联系实际,变抽象为直观。
2.采用直观教学法、讲述法、启示法和讨论法等教学方法,准备PPT、实验材料等教学用具。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体,学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
同学们,你认为最伟大的魔术是什么?“光合作用是最伟大的魔术。”——居里夫人
(设计意图:引起学生的好奇心,充分调动学生的学习兴趣,同时帮助学生回忆学过的知识,主动构建起新旧知识之间的联系。)
一、知识回顾
根据本节课要学习内容的需要,先把上节课学习的与本节课有关的色素的知识点和叶绿体的结构进行复习。学案上以填空题的形式呈现。
二、探索光合作用的经典实验
绿叶是怎样进行光合作用的?请同学们通过小组合作学习“探索光合作用的经典实验”,完成以下表格。
1937年,英国植物学家希尔(R.Hill)发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。像这样,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
问题:希尔实验能否证明光合作用产生的氧气中氧元素全部来自水?;如果不能,换作是你应该怎样做?
。
1941年,美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它们分别变成H218O和C18O2;然后,进行了两组实验:第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给同种植物提供H218O和CO2。在其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的都是
问题:鲁宾和卡门的实验能否证明光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水而非来源于二氧化碳?。
1954年,美国科学家阿尔农(D.Arnon)发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
尝试用图表示与ATP合成有关的图示:。
上述实验有没有说明有机物是怎样转化而来的,有机物的转化和水的光解是同一个化学反应吗?
光合作用实际上是一个很复杂的过程,包括一系列的化学反应。
学生小组合作过程中,教师巡视课堂,及时发现学生讨论中存在的问题,并把握讨论的进度。讨论结束后,教师让学生汇报讨论结果,然后订正讲解。
重点分析鲁宾和卡门的实验,课件展示以下实验图片让学生思考实验方法和结论。运用同位素示踪技术,证明光合作用释放的O2来自水。
(设计意图:将光合作用探究历程进行分析学习,学生能深刻地感受到科学家的探究精神,体会技术进步对于科学发展的影响,是很好的情感教育素材。)
三、光合作用的原理
那么H2O是怎么转变形成O2的呢,CO2中的C元素是怎样进入有机物的呢,光能是怎么转变成化学能储存在糖类等有机物中的呢?
首先,学生通过阅读课本P103~104的光反应和暗反应的内容和图5-14光合作用过程的示意图,先阅读课本内容,然后小组同学之间相互讲解过程,然后在老师的引导下分析光反应和暗反应的物质变化、能量变化、条件和场所。
其次,学生进行小组合作探究,将光合作用的过程绘制在下面的细胞图中。要求:用箭头和文字表示出光合作用的过程。
(设计意图:通过分析光合作用过程图,让学生明白光合作用的物质变化和能量变化,然后再通过小组活动将光合作用过程进行绘图,通过讲练结合的教学方法来加强对光合作用过程的学习。)
让各小组展示合作的成果(如下图),其他组进行评析,找出存在问题的地方,进一步强化知识点。
最后,让学生根据对光合作用的认识,填写下列表格。教师