5.4.2 光合作用的原理和应用第2课时教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

5.4 光合作用与能量转化 课题 5.4 光合作用与能量转化—光合作用的原理和应用 第2课时 学科 生物 学段 高中 年级 高一 教材 人教版2019 教学目标及教学重点、难点 教学目标： 1.说出光合作用原理的应用，简述化能合成作用； 2.通过“探究·实践”活动，培养检验学生的科学探究能力； 3.对光合作用影响因素的分析分别从环境因素和植物的内因入手，让学生形成辩证的唯物主义观，从事物发展的内因和外因去分析。 教学重点：探究光照强弱对光合作用强度的影响实验 光合作用的影响因素，例如光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响 教学难点：光合作用的影响因素；净光合速率 核心素养 【生命观念】从光合作用的总反应式出发，逐步分析影响光合作用的环境因素和植物的自身因素。 【科学思维】通过本节的探究实践，进一步学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，能设置对照组和重复实验，并能将这些方法和技能应用于其他的探究活动。进一步掌握学习比较、归纳等生物学科的科学方法。 【科学探究】考验学生的科学探究能力，明晰实际光合速率、净光合速率和呼吸速率之间的关系。 【社会责任】举例说明光合作用的科学知识与生活和生产紧密联系，关注这些原理的广泛应用，让学生将理论应用于实践，丰富学生的生活常识，培养社会责任。 教学方法和手段 教学方法：讲述法、演示法、讨论法 教学准备：提前准备好课件和练习题 教学过程 教学 环节 主要教学活动 设置意图 导入新课 【复习导入】光合作用的强度 1.概念：植物在单位时间内通过光合作用制造 糖类的量。（通常用光合速率表示） 2.概念解释后展示光合作用的总反应式，提问学生表示方法？ 单位时间内光合作用消耗CO2的量 单位时间内光合作用产生O2的量 单位时间内光合作用产生有机物的量 新知学习 一、影响光合作用的因素 【师生活动】从光合作用的总反应式出发，引导学生观察光合作用的过程图，分析哪些环境因素可能会影响到光合作用速率，并对各种因素(内因和外因)进行总结，进而引出探究环境因素对光合作用的影响实验。 二、探究光照强度对光合作用的影响 【师生活动】在开展探究活动时，要引导学生讨论如下问题;如何测定光合作用强度?如何选择实验材料和确定变量?怎么设置对照组和实验组?实验的结果应该如何处理?在讨论上述问题的基础上，引导学生写出实验操作的步骤(或以流程图/示意图的形式呈现)。 1.自变量：光照（强度、光质）、温度、CO2浓度等 因变量：光合速率（单位时间内有机物合成量、CO2的吸收量、O2的释放量） 无关变量：植物叶片、其他环境条件处理、实验操作 2.问题：如何测量光合速率？ （1）有机物合成：淀粉含量测量法 （2）CO2的吸收：可以用红外线CO2传感器测量 （3）O2的释放：小叶片浮起数量法 3.检测方法：相同时间小圆形叶片浮起的数量（O2的释放量） 4.实验步骤 （1）打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片 （2）将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出 （3）将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底 （4）取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（或1%~2%的NaHCO3溶液） （5)分组实验：分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中并调整5W台灯距离（10、20、30cm）,相同时间小圆形叶片浮起的数量 5.学生观察并记录结果 8.统计并分析实验结果： 让学生以讲结果画在直角坐标系表示，分析曲线图可得： 实验结论：随光照强度的增强光合作用强度增加 光饱和点：随光照增强光合作用不再增强时的光照强度（光合作用达到最大时所需的最低光照强度） 【思考】实验所测是否为叶片实际光合作用强度？ 明确实验中测得的“O2释放量”“CO2吸收量”并不是真正光合作用产生的O2 或利用的CO2，解读实际光合速率、净光合速率和呼吸速率的概念和它们之间的关系，和学生共同探讨实际光合速率、净光合速率和呼吸速率的表征与识别。 三、探究环境因素对光合作用的影响 （1）光照强度对光合作用的影响 展示光照强度对光合作用强度的影响曲线，分析关键点和关键线段意义，探讨在农业生产上的应用。 （2）CO2浓度对光合作用的影响 展示CO2 浓度对光合作用强度的影响曲线，分析关键点意义，探讨在农业生产上的应用。 （3）温度对光合作用的影响 回顾温度对酶活性的影响，展示温度对光合作用强度的影响曲线，分析关键点意义，探讨在农业生产上的应用。 【拓展】展示一天中光合强度的变化曲线图，解释光合“午休”现象 （4）矿质元素对光合作用的影响 回顾复习无机盐与化合物的关系，探讨在农业生产上的应用。水对光合作用的影响 应用：预防干旱 合理灌溉 【拓展】总结生物生活方式，引出特殊的自养生物—硝化细菌的化能合成作用 1、异养生物 2、自养生物 （1）光能自养生物 （2）化能自养生物 硝化细菌能够利用体外环境中的NH3氧化时所释放的能量来制造有机物 。 让学生形成辩证的唯物主 义观，从事物发展的内因和 外因去分析。 考验学生的科学探究能力， 明晰实际光合速率、净光合 速率和呼吸速率之间的关 系。 让学生将理论应用于实践， 丰富学生的生活常识，培养 社会责任。 课堂 总结 归纳总结 提高农作物产量的途径： 途径 措施或方法 延长光照时间 补充光照 增大光合作用面积 间作、合理密植 提高光合作用速率 提供适宜光照强度、提高CO2浓度、合理施肥 提高净光合作用速率 维持适当昼夜温差 总结提升，强化运用科学结论解决问题的方法和意识。 课堂 练习 1．冬季，利用温室种植蔬菜时，不利于提高蔬菜作物产量的措施是(　　) A．调控昼夜温差 B．阻止空气流通 C．补充人工光照 D．调控温室湿度 2．为提高温室大棚中蔬菜的产量，应采取的正确措施是(　　) A．在白天和夜间都应适当降低温度 B．在白天和夜间都应适当提高温度 C．在夜间适当提高温度，在白天适当降低温度 D．在白天适当提高温度，在夜间适当降低温度 3．下列叙述错误的是(　　) A．温度和光照会影响CO2的同化速率 B．光合作用中O2的产生发生在光反应阶段 C．光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应 D．土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖 4．如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件。结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是(　　) A．适当提高温度 B．增大光照强度 C．适当增加CO2浓度 D．增加酶的数量 巩固所学知识，加深理解和练习 板书设计 1、 影响光合作用的因素 光合作用的强度概念，表示方法。 影响光合作用的外因，内因 2、 探究环境因素对光合作用的影响 光照强度、温度、CO2浓度对光合作用的影响 三 、化能合成作用 异养生物，自养生物 教学反思 专题为高考重点和难点，在每年高考都占比重较大，以选择题填空题方式呈现。侧重考查环境因素对光合作用速率的影响，还常将光合作用与呼吸作用的原理结合，考查两者之间的联系以及在生产生活中的应用。 高考中对学生能力要求较高，本节课可以使科学思维（分类与比较、分析与综合、抽象与概括）得到较好的锻炼，后期复习时要通过整合教材要点，达到对光合作用过程和原理的融会贯通，还应该掌握光合作用的相关曲线，掌握关键点的含义。 学科网（北京）股份有限公司 $