陜西省石泉縣高中生物 第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出 4.2 影響光合作用的因素教案 新人教版必修1.doc

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第四章第二節(jié) 光合作用的過程 課標依據(jù) 模塊選取了細胞生物學方面的最基本的知識，是學習其他模塊的基礎。它還反映了細胞生物學研究的新進展及相關的實際應用。通過本模塊的學習，學生將在微觀層面上，更深入地理解生命的本質(zhì)。了解生命的物質(zhì)性和生物界的統(tǒng)一性，細胞生活中物質(zhì)、能量和信息變化的統(tǒng)一，細胞結構與功能的統(tǒng)一，生物體部分和整體的統(tǒng)一等，有助于辯證唯物主義自然觀的形成。學習細胞的發(fā)現(xiàn)、細胞學說的建立和發(fā)展等內(nèi)容，有助于學生對科學過程和本質(zhì)的理解。 教師在教學中要組織好各種觀察、實驗等探究性學習活動，幫助學生增加感性認識，克服對微觀結構認識的困難，使學生領悟科學研究的方法并習得相關的操作技能。結合生物個體水平的知識、化學和物理學知識以及學生的生活經(jīng)驗，突破學習難點。鼓勵學生搜集有關細胞研究和應用方面的信息，進行交流，以豐富相關知識，加深對科學、技術、社會相互關系的認識。 教材分析 本節(jié)課介紹了影響光合作用的因素，是必修一的重點和難點，也是整個高中生物的難點，其內(nèi)容會和后面的呼吸作用的結合起來考察學生。 學情分析 本節(jié)課邏輯關系較為復雜，對于學生來說，光反應和暗反應之間的聯(lián)系較難理解，并且還要實際一些呼吸作用的圖表，對學生來說意義較為重大 三維目標 知識與能力 說出光合作用原理的應用。 過程與方法 嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。 情感態(tài)度與價值觀 通過了解光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用，使學生認識生命科學的價值，從而 樂于學習生命科學。 教學重難點 教學重點 光合作用原理的應用。 教學難點 探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。 教法 與 學法 1.通過一些問題討論讓同學們能夠各抒己見，然后每組代表交流問題討論，老師通過PPT展示環(huán)節(jié)展示一些疾病的病癥，講述同學們感興趣的一些去問，要結合實際和熱點問題。 2.合理運用教學策略，組織學生開展活動。 3.根據(jù)圖的特點合理展示圖片，圖文結合，幫助學生理解相關知識 教學資源 教 學 活 動 設 計 師生活動 設計意圖 批注 新課導入 溫故知新：展示光合作用過程圖解，讓學生思考影響光合作用強度的因素有哪些？ 展示課題和學習目標。、 講授新課 一、光合作用強度 講述：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)許多增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施，都是為了提高光合作用強度。 引導學生回憶光合作用過程，分別講解光合作用強度的概念、表示方法和計算公式。 1.概念：通常用光合速率表示，指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的量。 2.表示方法： 單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機物的量； 單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機物的量； 單位時間內(nèi)光合作用放出O2的量。 3.計算：真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率 二、影響光合作用強度的因素 講述：影響光合作用強度的因素有外因和內(nèi)因，內(nèi)因由自身遺傳物質(zhì)決定，外因主要為光、二氧化碳、溫度、水、礦質(zhì)元素等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要通過調(diào)控光、二氧化碳、溫度、水、礦質(zhì)元素等來增加光合作用強度，從而提高產(chǎn)量。 1.實驗：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響 講解參考案例——探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響，引導學生分析實驗原理、進行變量分析、理清步驟，根據(jù)結果分析得到結論。參照案例思路，通過小組討論，確定實施實驗方案，力求探索出提高農(nóng)作物光合作用強度有效和實用措施。 （1）實驗原理 利用真空滲入法排除葉內(nèi)細胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在細胞間積累，結果使原來下沉的葉片上浮，根據(jù)上浮所需的時間長短，即能比較光合作用的強弱。 （2）控制變量 自變量的設置：強、中、弱三種光照。 因變量的檢測：同一時間段內(nèi)各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量 無關變量的控制：使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出；放入黑暗處待用。 （3）實驗步驟 ①選取生長健全、年齡近似、厚薄均勻的成長葉片數(shù)片，用直徑約1cm的打孔器打小圓片30片（注意避開大的葉脈）。 ②堵住注射器前端的小孔并緩慢拉動活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出。重復幾次。 ③將內(nèi)部氣體逸出的葉片，放入燒杯中，放在暗處備用。這些葉片因為細胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。 ④取3只小燒杯，分別倒入20mL富含CO2的清水。 ⑤分別放入10片葉片，然后進行不同強度的光照。觀察浮起葉片的數(shù)量。 （4）實驗結果 燒杯 光照 距離 光照強度 葉片浮起數(shù)量 1 40W 5 CM 強 多 2 40W 30 CM 中 中 3 40W 50 CM 弱 少 （4）實驗結論 在一定范圍內(nèi),光合作用強度隨光照強度的增大而加快，超過一定值后光合作用強度趨于穩(wěn)定。 三、光合作用的影響因素及應用 1.內(nèi)因 結合曲線，引導學生分析影響光合作用的內(nèi)因和應用。 （1）植物的不同生長發(fā)育階段 應用：根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適時適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。 （2）同一葉片的不同生長發(fā)育時期 曲線分析： OA段：幼葉，葉面積不斷增大，葉綠體、葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加； AB段：壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率基本穩(wěn)定； BC段：老葉，隨葉齡增加，葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。 2.外因 逐項展示光照強度、CO2濃度、溫度、水和礦質(zhì)元素以及多因素影響光合作用強度的曲線，引導學生解讀曲線，著重理解光強對光合作用強度影響的曲線。 （1）光照強度 曲線分析 A點 光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，CO2釋放量表示此時的細胞呼吸強度 AB段 光照強度加強，光合速率逐漸增強，但細胞呼吸強度大于光合作用強度 B點 光補償點，即光合作用強度＝細胞呼吸強度，細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用 BC段 隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，光合作用強度大于細胞呼吸強度 C點 光飽和點，繼續(xù)增加光照強度，光合作用強度不再增加 應用：間作套種、合理密植 （2）CO2濃度 曲線分析 A點 光合速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點 A′點 進行光合作用所需CO2的最低濃度 B和B′點 CO2飽和點，即繼續(xù)增加CO2的濃度，光合速率不再增加 AB段和A′B′段 在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增加而增大 應用：“正其行，通其風” 等。 （3）溫度 曲線分析 光合作用最適溫度一般低于呼吸作用最適溫度，故溫度過高對提高產(chǎn)量不利。 應用：適當提高晝夜溫差 (4)H2O及礦質(zhì)元素 影響原因 水是光合作用的原料，同時當H2O散失過多時，氣孔關閉，CO2供應不足，從而影響光合作用速度。 礦質(zhì)元素也與光合作用有密切關系，如Mg是合成葉綠素的必要成分；N是合成酶必需的，而光合作用過程中需要多種酶參加；P是合成ATP必需的。 應用：合理施肥和灌溉 （5）多因素綜合影響 曲線分析 P點之前 ：限制因素為橫坐標所表示的因子 P點到Q之間 ：橫坐標因子和其他因子共同影響 Q點之后 ：限制因素為圖示外的其他因子 導入課題和學習目標 解釋光合作用的強度的含義 培養(yǎng)學生科學的實驗思維。 當堂檢測 有效練習 【練一練】 甲圖對應 ；乙圖對應 ； 丙圖對應 ；丁圖對應 。 A點 ；A→B點；B點 ；光照強度大于B點 【練一練】解釋光合作用的日變化 如圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖。分析曲線圖并回答： （1）為什么7－10時光合作用強度不斷增強？ 光照不斷增強 （2）為什么12點左右的光合作用強度明顯減弱？ 溫度和光強很高，蒸騰作用很強，氣孔關閉，CO2供應減少 （3）為什么14－17時的光合作用強度不斷下降？ 光強不斷下降 【典型例題】 （2016四川卷.5）三倍體西瓜由于含糖量高且無籽，備受人們青睞。下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率（以CO2吸收速率表示）與胞間CO2濃度（Ci）的日變化曲線，以下分析正確的是 A.與11：00時相比，13:00時葉綠體中合成C3的速率相對較高 B.14:00后葉片的Pn下降，導致植株積累有機物的量開始減少 C.17:00后葉片的Ci快速上升，導致葉片暗反應速率遠高于光反應速率 D.葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度 【答案】D 作業(yè)布置 課時作業(yè)11 板書設計 共同回顧歸納本節(jié)主干知識：光合作用原理的應用 光合速率(光合強度)：單位時間單位葉面積的光合作用量 （如釋放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉） 教學反思 本節(jié)課涉及到后面的呼吸作用的內(nèi)容，學生在圖表題的掌握上還是不太理想，我覺得的課程進度有點問題，如果將本節(jié)課的內(nèi)容放在呼吸作用后面來講，我認為這個進度是很好的，可以與影響呼吸作用的因素結合起來將，有利于學生的掌握，也能夠?qū)χR有綜合性的概括和聯(lián)系，對學生來說好理解，課堂環(huán)境也不會這么沉悶。 備注