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高二生物開學第一課教案 人教高二生物教案( 六 )

生活百科暗反應


二、葉綠體中的色素是本節的重點,實驗是本節的難點 。
學生必須在搞清楚葉綠體中色素的種類及其吸收光譜,基粒片層結構的垛疊形式、色素在片層上的分布、基粒和基質的關系基礎上,才有可能深刻理解光合作用的光反應和暗反應及其相互關系 。
教材在介紹葉綠體中的色素時,設計了一個學生實驗,即《葉綠體中色素的提取和分離》,使學生易于對葉綠體色素有一個感性認識 。本實驗可以在講授完葉綠體色素后作為驗證實驗處理,也可用于葉綠體色素的探究實驗;另外教材中葉綠體中各色素的吸收光譜也可作為課上學生討論葉綠體色素生理作用的探究課題處理 。
三、教材中光合作用的過程是本節的重點內容,也是本節的難點 。
1、其中光合作用的總反應式,即 概括出了光合作用的場所、條件、原料、產物及氧氣的來源,但是,該反應式不足以表示光合作用的具體過程 。因此,教材以圖解的形式簡明扼要地介紹了光合作用的兩個重要過程,即光反應和暗反應 。
2、光反應階段
教材中光反應階段可概括為光反應場所和光反應過程兩個方面 。
(1)光反應場所:葉綠體基粒片層結構的薄膜(類囊體)上進行 。
(2)光反應過程:光反應的本質是由可見光引起的光化學反應,可分為兩方面內容:
①水的光解反應:通過光合色素對光能的吸收、傳遞,在其中部分光能作用下把水分解為氫和氧,氧原子結合形成氧氣釋放出去,氫與NADP結合形成NADPH,用[H]表示,叫做還原性氫,作為還原劑參與暗反應 。
②ATP的合成反應:另一部分光能由光合色素吸收、傳遞的光能轉移給ADP,結合一個磷酸形成ATP,也就將光能轉變成活躍的化學能儲存在高能磷酸鍵上 。
3、暗反應階段
教材中暗反應階段也可概括為暗反應場所和暗合應過程兩個方面 。
(1)暗反應場所:葉綠體基質中進行 。
(2)暗反應過程:暗反應實際上是一個由多種酶的催化才能完成的酶促反應,光對暗反應沒有影響 。主要包括三個步驟:
①二氧化碳的固定:一個二氧化碳分子與一個五碳化合物分子結合形成兩個三碳化合物分子,這個反應的作用在于使反應活性不高的二氧化碳分子活化 。
②三碳化合物的還原:在有關酶的催化下,一些三碳化合物接受光反應產生的ATP分解時釋放的能量并被光反應產生的[H]還原,經一系列復雜的變化,形成糖類,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接產生的 。
③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物則經復雜的變化,又重新生成五碳化合物,從而使暗反應階段的化學反應不斷地進行下去 。
4、教材中光合作用的意義可從以下幾個方面歸納:光合作用是生物界有機物的來源; 光合作用是生物生命活動所需要能量的來源;光合作用可調節大氣中氧氣和二氧化碳的含量;光合作用在生物的進化具有重要作用,即:使無氧呼吸進化為有氧呼吸成為可能,同時為水生生物進化到陸生生物創造了條件 。
教材在最后總結道:“光合作用是生物界最基本的能量和物質代謝”,充分概括光合作用在生態系統中的地位 。
5、植物栽培與光能的合理利用是教材的選學內容,其目的是使學生意識到科學、技術、社會(STS)的理念,這部分內容易于調動起學生的討論熱情 。
教法建議
1、引言
因為與光合作用相關的問題涉及面非常廣泛,尤其是一些廣為人們關注的話題,所以本節可引入的話題很多,如可從全世界面臨的一些生態危機,如糧食、化石能源、環境污染等,或從花卉、農作物、果蔬的栽培方法或增產的措施;或從一些自然災害,蝗災、沙塵暴等入手;或動物、植物的同化作用區別等等方面切入光合作用的 。這樣的引入方式,可有意識地培養學生的社會責任感,也可較好地體現科學、技術、社會的教育的精神 。
2、光合作用的發現
這部分的教學要特別重視,這不僅僅是進行科學史的教育,學生可從科學家二百多年的研究歷程體會到科學發現的艱難;同時還能感受到科學研究方法的重要;實驗設計的巧妙,如1880年德國科學家恩吉爾曼證明葉綠體是進行光合作用的場所,并從葉綠體放氧的實驗;以及新技術、新理論的發現和綜合應用在科學發現中的重要作用,再一次體驗科學、技術、社會的理念 。例如,沒有核科學的進展,就不會有放射性同位素示技術,也就不會有美國科學家魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實驗 。
3、引導學生討論葉綠體中的光合色素及其生理功能時,《實驗八 葉綠體中色素的提取和分離》可以在講授完光合色素后作為驗證實驗處理,也可用于光合色素的探究實驗,這樣做不但可使學生學會有關方法,激發學生學習生物學的興趣,還可加深對這部分知識的認識,同時訓練其實驗探究能力;在引導學生討論葉綠體中各色素的吸收光譜時,教材上的光合色素吸收光譜曲線可作為課本探究的素材,以訓練學生分析曲線的能力 。

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