公开课教案-光合作用的原理和应用教学设计

二、光合作用的原理和应用 一．学情分析 1．学生为高一上的学生，在之前的必修一学习当中，学生已经学习了酶、ATP、呼吸作用等知识，初步了解了生物体内物质与能量的关系，为本节课学习光合作用打下了基础。 2．高一的学生已经具备了一定的分析实验设计实验的能力，能够在教师的引导下掌握教材中所给出的实验，进而探究得出光合作用的原理。 3．本节内容包含了大量的实验，且较为抽象，对学生的思维能力要求较高，学生在学习的过程当中可能会感到偏难。 二．教材分析 本节是人教版新教材生物必修一第五章第4节第二部分的内容，主要介绍光合作用的发现历程，导出具体过程和基本原理。本节内容详细阐述光合作用的过程，为学生树立完整的物质与能量观，结构与功能观打下基础。 在生物学课程标准（2017版）中，本节的要求为“说明植物细胞的叶绿体从太阳能中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转变并储存为糖分子中的化学能”。 本节内容采用传统板书的方式进行。 三．教学目标 1.通过对探索光合作用原理相关实验的资料分析，能够阐明光合作用的过程，认识到光合作用过程中的物质与能量变化。（生命观念，科学探究） 2.通过对光反应与暗反应过程的比较归纳，及对光合作用过程的总结，领悟科学探究方法，体会人类对光合作用的认识是逐步的、不断发展的；（科学思维、社会责任） 四．教学重难点 教学重点：光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 教学难点：光反应和暗反应的相互关系。 五．教学过程 导入新课： 一、光合作用概念 给学生展示各种食品，分析食品物质和能量的来源。引入光合作用 总结什么叫光合作用 随后在黑板上写出光合作用的反应式，提出问题： （1）释放的氧气是来自原料中的水还是二氧化碳？ （2）光合作用的过程是怎样的呢？ 我们吃的各种食物都直接或间接来源于光合作用，因此光合作用被诺贝尔奖基金委员会称是“地球上最重要的化学反应”，它是地球上一切生命生存和发展的基础。到目前为止，共有8次诺贝尔奖的桂冠被从事光合作用研究的科学家所摘取。那我们回顾光合作用发展历史，重温科学家的足迹，感受科学魅力。 二、光合作用发现历程： 光合作用的研究从拉瓦锡建立的新化学体系时开始的，到现在有两百多年历史，简要向学生介绍早期研究。 请学生阅读思考·讨论中的第二段？并提出以下问题： （1）希尔的实验能够证明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来源于水吗？如果不能该怎么进行实验？ （2）能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 让学生阅读思考·讨论中的第三段，提出以下问题： （1）该实验运用了哪种实验方法？ （2）通过该实验，你能够得出什么结论？ 随后阅读教材思考·讨论中的最后一段，小组合作尝试用示意图总结前面几个实验，引入光合作用光反应。 三、光合作用原理： 1．光反应 学生阅读教材上103页的正文部分，请学生学生在黑板上完成以下内容： 光反应 场所： 条件： 物质变化： 能量变化： 根据学生的情况再予以补充。 2．暗反应 提问学生： 我们已经知道了水和氧气之间的关系，那么二氧化碳与生成的有机物又是什么关系呢？如果你想知道二氧化碳中的C是如何变成有机物中的C，你觉得采用哪种方法最好？ 20世纪40年代，美国科学家卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪放射性14C的去路。向反应体系中充入一定量的14CO2，光照30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现，90％的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。在5秒钟的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖。 根据上述资料，尝试写出C原子的转移路径。 提问：（1）CO2的受体是什么？（2）光反应产生的ATP和NADPH用于暗反应的哪一步？ 随后阅读教材104页第一、二、三段，带领学生具体了解暗反应的过程。 之后请同学在黑板上完成以下内容。 暗反应 场所： 条件： 物质变化： 能量变化： 教师再予以相应的补充说明。 阅读资料，推断出卡尔文实验当中C原子的转移路径，随后阅读教材，构建暗反应。 3．总结回顾，统领光反应与暗反应 以教材106习题中的第3题回顾光合作用的整个过程。提问： 只有光反应或者暗反应光合作用能够持续进行下去吗？光反应和暗反应在物质变化和能量转化方面存在什么联系？ 阅读教材，思考回答教师的问题。 六．板书设计：5.4.2光合作用的原理和应用 1、 光合作用的原理 1.概念 2.光合作用发现历程 3.光合作用原理： （1）光反应 （2）暗反应 七．教学反思 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$