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单元基本信息
课程标准模块 模块1 分子与细胞 概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域。 2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如 pH 和温度等）的影响。 2.2.2 解释 ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 2.2.3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
使用教材版本 人民教育出版社2019年新教材
单元名称 第5章 细胞的能量供应和利用
单元课时数 7课时
一、单元学习主题分析（体现学习主题的育人价值）
主题名称 细胞的能量供应与利用
主题概述 内容要求： 本单元分为4节内容，其中1个验证实验、4个探究实验、2个资料分析、2个思考讨论、1个科学·技术·社会。 本章在模块中具有承上启下的重要作用：一方面通过学习本章内容，学生可以更好地理解“糖类是主要的能源物质”。另一方面学好本章内容也为后续内容的学习奠定基础，如第6章讲述的细胞生长、增殖、分化，必修2中接受的DNA的复制、基因表达，本章探究力度较大，自主性和开放性较强，并且较大篇幅介绍生物科学史，注重学生能力的培养，注重与现实生产活动的联系，引导学生在现实生活的背景中学习生物学。 2.教学提示：为帮助学生达成对概念2的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，应开展下列教学活动： （1）探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素； （2）提取和分离叶绿体色素； （3）探究不同环境因素对光合作用的影响； （4）探究酵母菌的呼吸方式 3.学业要求：从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命 活动过程中贯穿着物质与能量的变化（生命观念、科学思维、科学探究）。
主题学情分析 本章的授课对象是高一学生。一方面他们在初中阶段学习过消化酶、有机物的氧化分解、CO2、O2的鉴定、对照实验、酵母菌等基础知识；做过观察叶片结构的实验和绿叶在光下制造有机物的实验，因此对本章的知识并不陌生，但是对这部分知识的理解只有感性认识，没有理性认识。 另一方面，学生在本模块前面几章的学习中学习了有关细胞中糖类和脂质等化合物、细胞的基本结构以及细胞的主动运输的基础知识，并能用高倍镜观察线粒体和叶绿体，尝试构建细胞的三维结构模型，对本章的学习奠定了基础。
开放性学习环境 大屏、微课、相关动画视频、PPT 等。
二、单元学习目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向）
单元学习目标 基于课程标准的内容要求、学业要求及学业质量标准，围绕培养学生核心素养的要求，制定了如下教学目标: （1）说明酶在代谢中的作用、本质和特性。通过探究实验学会控制自变量、观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。 （2）解释ATP的分子组成和特点以及ATP在能量代谢中的作用。 （3）简述线粒体的结构和功能，说明细胞呼吸的方式、原理和实质，探讨细胞呼吸原理的应用。 （4）简述叶绿体的结构和功能，说明光合作用的原理和应用以及科学家对光合作用原理的认识过程，探究影响光合作用强度的环境因素。人体科学是在不断地观察、实验、探究和争论中前进的。认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，在质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。
三、学习活动/任务设计（指向学习目标，强调学生的活动与体验）
第1课时 任务1 名称：探究酶在代谢中的作用 教师展示过氧化氢的“百度百科”资料，引导学生思考实验要探究的问题。根据学生作出的假设，介绍应该怎样作假设，提出指导性的意见和建议。引导作出本实验的假设。 通过设计探究实验，让学生明确探究实验的流程，并能学会做出假设的方法。
任务2 名称：酶的作用机理 针对任务1中的探究实验的结果和结论，设置问题，引导学生思考。通过展示曲线图及思考问题引导学生总结出酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 根据问题设计结合PPT，让学生能掌握对照实验的设计、会判断自变量、因变量和无关变量。
任务3 名称：探究酶的本质 展示PPT,让学生根据PPT内容讨论问题，引导学生阅读关于酶本质的探索的相关内容，连线，组内交流。引导学生总结出酶的本质。 培养学生实验设计、动手操作、语言表达、分析归纳的能力；通过问题的具体讨论，引导学生发散思维，加深对知识的理解和应用，培养学生的求实、质疑、探索的精神.
第2课时 任务4 名称：实验探究：探究酶的高效性 引导学生回顾上节课实验，比较Fe3+、过氧化氢酶的催化效率，总结出酶的高效性特点。让学生总结酶的特性，培养学生观察总结能力。
任务5 名称：设计探究引导学生探究酶的专一性 要验证“一种酶只能催化一种化学反应”的假设，如何设计实验？需要注意些什么问题？教师可通过设置一系列问题的形式引导学生思考。教师展示酶的专一性相关曲线及解读，引导学生分析曲线。 根据问题设计结合资料，让学生能掌握对照实验的设计、会判断如何选择底物和鉴定试剂。
任务6 名称：探究酶的作用条件较温和 教师通过多媒体展示三组日常生活资料。引导学生思考如何设计探究问题。教师引导学生思考要检验“温度能影响酶的活性”这个假设，在设计实验时需要注意哪些问题？让学生根据自己记录的实验结果，分析该结果出现的原因，以及由此可得出的结论。 拓展底物浓度对酶促反应速率的影响让学生根据自己的理解，小组讨论，画出图像并分析。 培养学生设计实验的能量、分析归纳的能力；通过问题的具体讨论，引导学生发散思维，加深对知识的理解和应用，培养学生的求实、质疑、探索的精神。
第3课时 任务7 名称：ATP是一种高能磷酸化合物 展示一系列问题引导学生阅读教材，并完成探究，达成对ATP结构的基本认知。多媒体分别演示ATP、ADP及腺嘌呤核糖核苷酸的结构图，引导学生进行辨析：当最外面的高能磷酸键断裂之后，就形成了ADP，假如第二个高能磷酸键也断裂的话，将形成RNA的基本组成单位之一——核糖核苷酸。依此让学生对前后知识形成关联。 通过阅读教材及观察图片，了解ATP的结构及组成部分，培养学生阅读能力，提升学生总结归纳能力。
任务8 名称：ATP与ADP的相互转化 展示一则资料，学生通过资料得出ATP和ADP在细胞中含量少，消耗大，转化快。从而进入ATP与ADP的相互转化的学习中。并结合一系列问题，让学生掌握ATP吸收和放出能量的来源与去向。 根据问题设计结合材料，总结ADP和ATP的转化是一种动态平衡，在生命活动中不断产生ATP。
任务9 名称：ATP的利用 展示一组ATP的利用图片进行总结出ATP释放的能量可用于个性生命活动展示。提出问题引导学生分析ATP是如何为主动运输供能的流程图。 通过功能让学生总结相应的应用，提升学生分析能力。
第4课时 任务10 名称：利用实验探究酵母菌的呼吸方式 结合导入图片酵母菌在日常生活中应用的实例资料，引导学生思考想探究的问题。最后确定要探究的问题是 学生根据老师设置的问题，先自主学习教材P相关段落，然后小组成员合作研究如何提出问题、设计实验。 通过图片及问题的设置，使学生在讨论交流中掌握酵母菌两种呼吸方式的差异。
任务11 名称：有氧呼吸的过程 展示线粒体结构图片。引领学生观察线粒体的结构，并讨论线粒体内膜向内折叠形成嵴的原因。播放有氧呼吸过程的动画。让学生先完整观看一遍有氧呼吸的全过程。然后按照教师设置的问题逐步完成探究过程。 引导学生思考讨论、交流，使学生的语言表达能力得到进一步的提高，培养学生用模型构建来诠释原理的能力。
第5课时 任务12 名称：探究无氧呼吸的过程 展示无氧呼吸的动态过程，引导学生探究无氧呼吸。学生结合动态过程讨论教师设置的一系列问题。教师引导学生根据分反应式写出无氧呼吸的总反应式。 引导学生根据无氧呼吸的总反应式说出无氧呼吸的概念。 通过阅读教材及观察动态过程，让学生掌握无氧呼吸各阶段的物质和能量变化，通过比较提升学生总结归纳能力。
任务13 名称：无氧呼吸原理的应用 展示一组图片，让学生结合实例分析，人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面？ 结合图片引导学生能正确分析各案例中呼吸作用的原理，培养学生结合知识运用能力
任务14 名称：结合曲线图分析影响细胞呼吸的因素。 引导学生猜想哪些因素可能会影响呼吸作用？教师展示温度、CO2浓度、水分等对呼吸作用的影响坐标曲线图，让学生结合曲线图，分析曲线图。 通过展示坐标曲线图，让学生讨论、分析，提升学生分析能力。
第6课时 任务15 名称：探究绿叶中色素的提取和分离 展示图片，引导学生提出问题——做出假设——设计实验——得出结论。 教师播放“绿叶中色素的提取和分离”视频，让学生观看视频，引领学生完成实验结果的记录。 结合实验的整个过程，教师通过设置问题串的形式引领学生思考实验时需要考虑的细节、注意事项。 通过阅读教材及视频观看，了解叶绿素的提取和分离过程，通过问题设置，培养学生思考、分析和语言表达能力，提升学生探究思维能力。
任务16 名称：叶绿素的种类和功能 师生根据实验结果，共同总结叶绿素的种类及各种色素的特征。 教师出示吸收光谱图，根据光谱图引导学生总结各种色素主要吸收的可见光类型。 教师出示迁移应用问题，引导学生思考 引导学生思考讨论、交流，使学生的语言表达能力得到进一步的提高，培养学生知识运用能力。
任务17 名称：叶绿体的结构与功能 教师展示叶绿体电镜图片，引导学生观察并完成探究问题。出示恩格尔曼实验材料，引导学生讨论问题，师生根据实验结果，归纳总结叶绿体的功能。 培养学生的大胆展示自我的精神，培养学生的语言表达能力和分析问题的能力。
任务18 名称：引领学生分析实验光合作用的原理 PPT展示19世纪科学界的普遍认知、展示希尔实验的装置，引领学生分析问题。 师生根据以上的材料，总结实验的结论。 通过阅读教材及观察实验装置，了解各位科学家的发现，通过问题设置，培养学生思考、语言表达能力，提升学生探究思维能力。
任务19 名称：探究光合作用的过程 教师出示问题引导学生探究光反应的过程。可设置问题引导学生探究，教师出示问题光反应过程演示图。引导学生探究光反应、暗反应的物质和能量变化。 引导学生比较光反应和暗反应之间的区别，指导学生填写表格。 引导学生思考讨论、交流，使学生的语言表达能力得到进一步的提高，培养学生知识运用能力。
任务20 名称：探究外界因素对光合作用强度的影响 教师通过设置问题串的形式引导学生思考影响光合作用的外界因素有哪些。教师播放实验操作和结果视频，让学生观看视频，引领学生完成实验结果记录表。 展示影响光合作用的曲线图，师生逐个图引导学生分析，如温度，引导学生分析A点、A点之前、A点之后影响光合作用的原因。光照强度引导学生分析，A、B、C点的含义。并师生共同总结真正光合速率=呼吸速率+净光合速率。 培养学生的大胆展示自我的精神，培养学生的语言表达能力和分析问题的能力。
四、单元学习评价设计
评价要素 针对单元整体描述
评价 内容 第1课时：对相关概念进行科学阐述；说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。 第2课时：对相关概念进行科学阐述；能说明酶活性受到环境因素（如 pH 和温度等）的影响。能准确分析影响酶活性的因素模型。 第3课时：对相关概念进行科学阐述；解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质；能分析ATP中能量的来源与去向。 第4课时：能“说明生物通过细胞将储存在有机分子中的能量转化为生命活动中可以用的能量”。能通过有氧呼吸相关实验的资料分析，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 第5课时：能用物质和能量观理解无氧呼吸的过程变化中的物质变化和能量变化。运用归纳和比较等科学思维方法，说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 第6课时：对相关概念进行科学阐述；说明植物细胞的叶绿体从太阳光中获取能量；能通过类比恩格尔曼的水绵实验设计方案，尝试运用科学家的科学思维和科学方法解决生物学问题。 第7课时：能从物质和能量视角，探索光合作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。能分析光合作用的光反应和暗反应的过程及二者关系；能构建与分析“温度，CO2浓度，光照强度”影响光合作用强度的曲线模型。
评价 指标 第1课时：学生对酶在代谢中作用的认知水平（生命观念）；学生领悟探究实验过程的一般方法与基本思想（科学探究）；学生分析问题，看图归纳概括的思维能力（科学思维）。 第2课时：学生对酶的特性的认识水平（生命观念）；学生设计探究实验的能力，学生进行关系模型构建的能力水平（科学思维）。 第3课时：学生对ATP结构和功能的认识水平（生命观念）；学生对ATP与ADP相互转化的动态平衡过程的理解能量（科学思维）。 第4课时：学生对酵母菌呼吸方式、有氧呼吸过程的认识水平（生命观念）；学生从物质和能量视角，探究呼吸作用的过程（科学探究）。 第5课时：学生对无氧呼吸、影响呼吸作用的因素的认识水平（生命观念）；能阐明生命活动过程中存在物质和能量的变化（科学思维）。 第6课时：学生对色素种类、功能的认识水平（生命观念）；学生对提取和分离色素的方法的认识水平（科学思维） 第7课时：学生对光合作用过程的认识水平（生命观念）；学生从物质和能量视角，探究光合作用的过程（科学探究）；阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化（科学思维）。
评价 方法 课上评价 1.教师激励评价 2.学生自我反思评价 3.成果展示，学生互评：赞赏性评价和质疑性评价 5.使用评价量化表，延时评价 课后评价 1.课时作业 2.单元测试
五、单元作业设计
课时作业（一） 1. 酶是生物体内很多生化反应的必要条件，下列关于酶的叙述中，正确的是（） A.酶的基本单位是氨基酸 B.酶的作用能够使更多的反应物转化为产物 C.酶都是在核糖体上合成的 D.食物中的蛋白质只有在蛋白酶和肽酶的催化下才能消化成氨基酸 2.（多选）下列有关酶的叙述，错误的是（ ） A.新陈代谢离不开酶 B.不是所有的酶都是蛋白质 C.活细胞都能产生酶 D. 酶只能在细胞内发挥作用 3.中科院天津工业生物技术研究所在一种专门用于分解PET塑料的水解酶研究方面取得重要突破，未来将据此培育出专“吃”PET塑料的新酶种，通过生物降解方法帮助解决日益严重的塑料垃圾污染问题。以下关于酶的说法，错误的是（） A.该水解酶分解塑料以后，自身被消耗 B.该水解酶可特异性地水解PET塑料 C.用酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高，污染小 D.该酶的化学本质最可能是蛋白质 4. 为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是（）
A.实验② B.实验① C.实验①、实验②都能 D.实验①、实验②都不能 5.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如表所示。 试管组加入3% 的H2O2溶液/mL温度加入试剂试管12常温/试管2290℃/试管32常温2滴3.5%的FeCl3试管42常温2滴20%的肝脏研磨液
（1）在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？________________，写出一种无关变量________________。 （2）该实验用的肝脏要求新鲜原因是_____________________________。 （3）若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是 ________________________________________________________________。 （4）若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是 ________________________________________________________________。 【答案】 1.D 2.CD 3.A 4.A 5.（1）温度和催化剂 过氧化氢分解速度（O2的产生速率） 过氧化氢的量、催化剂的量、试管洁净程度等 （2）新鲜的肝脏含有过氧化氢酶 （3） 试管3和试管4 （4）高温能促进过氧化氢分解 课时作业（二） 1.下列各项中除哪种因素外，其余的都可破坏酶的分子结构，从而使酶失去活性（ ） A.强碱 B.强酸 C.低温 D.高温 2.在1~5号试管中分别加入2mL0.5mol·L-1的过氧化氢溶液，再进行相应的实验。结果如下： 据表分析不正确的是（ ） A.1号和3号对比，说明酶具有高效性 B.2号和3号对比，说明酶具有专一性 C.3号和4号对比，说明酶的活性受温度的影响 D.3号和5号对比，说明酶的活性受pH的影响 3.小张进行“探究酶活性的影响因素”实验，结果如图所示，下列分析正确的是（ ） A.随温度升高，酶活性不断上升 B.随pH下降，酶活性不断升高 C.最适温度为t，最适pH为x D.酶活性受温度影响，但不受pH影响 4.某同学从实验室取来一定浓度的蛋白酶溶液、蛋白质块、淀粉酶溶液、淀粉溶液和蒸馏水，仅利用这些物质，该同学可以完成的实验是（ ） A.验证淀粉酶的化学本质是蛋白质 B.利用淀粉酶验证酶浓度对反应速率的影响 C.验证酶具有专一性 D.验证酶具有高效性 5.某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，做了三个实验。相应的实验结果如下图所示，请分析回答下列问题。 （1）实验1、2、3中的自变量分别为________________________________。 （2）实验1的目的是探究_________________________________________。 （3）实验2探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率的影响，该实验的结果显示__________________________________________________________BC段O2产生速率不再增大的原因最可能是_______________________________________。 （4）实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为________。实验还证实，当pH小于D或大于F时，过氧化氢酶的活性将永久丧失，其原因是______________________________。 【答案】 1.C 2.C 3.C 4.C 5.（1）催化剂种类，过氧化氢溶液的浓度，pH；（2）酶的高效性；（3）在过氧化氢酶量一定时，在一定浓度范围内，过氧化氢溶液的浓度越高，O2产生速率越快，而当过氧化氢溶液的浓度达到一定值后，O2产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大；过氧化氢酶的量有限；（4）e；过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏 课时作业（三） 1.下图为ATP的结构示意图，①③表示组成ATP的物质或基团，②④表示化学键。下列叙述错误的是（ ）
A.①为腺苷，即ATP中的“A” B.化学键②易水解，其水解过程总是与吸能反应相联系 C.ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化 D.生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性 2.物体生命活动的主要能源物质、主要储能物质和直接能源物质分别是（ ） A.脂肪、糖类、三磷酸腺苷 B.三磷酸腺苷、脂肪、糖类 C.糖类、脂肪、三磷酸腺苷 D.糖类、三磷酸腺苷、糖类 3. 下列有关ATP概念的叙述正确的是（ ） ①ATP是生物体内主要的储存能量的物质 ②ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中 ③ATP水解一般指ATP分子中高能磷酸键的水解 ④ATP在细胞内的含量很少，但转化速度很快 ⑤ATP只能在线粒体中生成 ⑥ATP是可流通的“能量货币” A.①②④ B.③④⑥ C.③⑤⑥ D.③④⑤ 4. 如图为ATP的结构和ATP、ADP相互转化的关系式。下列说法中，不正确的（ ） A.图甲中的A代表腺嘌呤，b、c为高能磷酸键 B.图乙中反应向右进行时图甲中的c键断裂并释放能量 C.ATP与ADP相互转化过程中物质是可循环利用的 D.在肌肉收缩过程中，只有酶1在发挥作用 5. ATP被称为生物体的能量“货币”，下列叙述正确的是（ ） A.ATP中的A指的是腺嘌呤 B.ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带 C.在细胞内ATP与ADP的转化不需要酶催化 D.ATP在生物体内的含量很高从而保证生命活动所需能量的持续供应 6. 细胞内不要消耗ATP的生理过程是（ ） A.蛋白质合成 B.质壁分离及其复原 C.肌肉细胞吸收K+ D.大脑思考 7.在活细胞中，下图所示的循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题： （1）ATP作为生物体生命活动的_____________物质，其分子结构简式为__________________，在②过程中，是由______________________________键的断裂而释放出能量。 （2）A1和A2具有________作用，在图中它们的作用分别是促___________。 （3）根吸收无机盐离子的过程中，应该进行______过程，能量用于__________。 【答案】 1.A 2.C 3.B 4.D 5.B 6.B 课时作业（四） 1.下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是（ ） A.在探究无氧呼吸的实验中，可用石蜡层隔绝O2 B.在探究有氧呼吸的实验中，可用NaOH溶液除去泵入空气中的CO2 C.实验中需控制的无关变量如温度、pH等要相同且适宜 D.可通过观察溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式 2.细胞色素C是一种含有铁卟啉辅基的复合蛋白，分布在线粒体内膜上，起传递电子和[H]的作用。细胞色素C是在有氧呼吸哪一阶段起作用（ ） A.第一阶段 B.第二阶段 C.第三阶段 D.每一阶段 3.提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量很大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是（ ） A.有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段 B.线粒体内能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖 C.丙酮酸能够进入线粒体 D.水是在细胞质基质中生成的 4.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（ ） A.葡萄糖→丙酮酸→水 B.葡萄糖→丙酮酸→O2 C.葡萄糖→O2→水 D.葡萄糖→丙酮酸→CO2 5.如图是有氧呼吸过程图解，请据图回答： （1）图中①、②、③所代表的物质分别是：_______、_______、_______。 （2）图中⑤和⑥所表示的能量是⑥_______（填“小于”或“大于”）⑤，这些能量有相当一部分储存在_______中。 （3）葡萄糖被分解为①的场所是_______。 【答案】 1.D 2.C 3.D 4.D 5.（1）丙酮酸；水；二氧化碳；（2）大于；ATP（3）细胞质基质 课时作业（五） 1. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是（ ） A.CO2的释放 B.丙酮酸的氧化 C.葡萄糖的利用 D.ATP的形成 2.若人体肌肉细胞中的线粒体结构破坏了，该细胞不能发生的过程是（ ） A.生成乳酸 B.生成丙酮酸 C.生成ATP D.生成CO2 3.一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后，CO2产生量和O2的消耗量变化如图所示。相关叙述错误的是（ ） A.a2浓度＜d时，酵母菌有两种呼吸方式 B.O2浓度=b时，有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸 C.O2浓度=c或d时，葡萄糖分解发生的场所相同 D.O2浓度=a时，有氧呼吸消耗的葡萄糖少于无氧呼吸 4.酵母菌厌氧呼吸产生A摩尔的CO2，人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成CO2（ ） A.0.5A摩尔 B.3A摩尔 C.6A摩尔 D.1A摩尔 5.酵母菌进行呼吸作用消耗葡萄糖3mol，释放二氧化碳12mol。下列叙述正确的是（ ） A.有氧呼吸和无氧呼吸产生二氧化碳一样多 B.有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖一样多 C.有氧呼吸和无氧呼吸产生能量一样多 D.有氧呼吸和无氧呼吸合成ATP一样多 6.生物体内葡萄糖分解代谢过程如图所示，据图回答下列问题： （1）图中A是________，其产生的部位是________。 （2）①②③④过程中，必须在无氧条件下进行的是__________________________过程，可在酵母菌细胞中进行的是________过程。 （3）人剧烈运动导致腿发酸是因为进行了图中________过程；而苹果储藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中________过程。 （4）如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖量之比为________。 【答案】 1．C 2.D 3. B 4.B 5.B 6.（1）丙酮酸 细胞质基质 （2）③④ ①②③ （3）①④ ①③ （4）1：3 课时作业（六） 1. 下列有关“叶绿体中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（ ） A.提取叶绿体中的色素时，加入二氧化硅可防止色素被破坏 B.将研磨液迅速倒入放有滤纸的漏斗中进行过滤，将滤液收集到试管中 C.画滤液细线时，应连续迅速地重复画2～3次 D.四种色素中，扩散速度最快的是胡萝卜素 2. 某兴趣小组选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”，做绿叶中色素的提取和分离实验。色素层析结果如图，下面叙述正确的是（ ） A.提取色素的原理是色素在层析液中溶解度不同 B.如果以“绿叶”为实验材料，实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果 C.如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间，则吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域 D.甲为“嫩黄叶”，乙为新鲜菠菜的“绿叶” 3. 下图表示叶绿体中色素的吸收光谱（颜色深、浅分别表示吸收量多、少），甲、乙两图分别是 （ ） A.胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱 B.叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱 C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱 D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱 4. 某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射，光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下）与正常叶片相比，实验结果是（ ） A.光吸收差异显著，色素带缺第2条 B.光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C.光吸收差异显著，色素带缺第3条 D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条 5. 叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（ ） A.叶绿体中的色素都分布在类囊体结构的膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶分布在外膜、内膜和基粒上 【答案】1.C 2.B 3.B 4.A 5.A 课时作业（七） 1.在光合作用过程中，释放出氧和产生ATP都离不开（ ） A.色素和CO2 B.水和CO2 C.色素、酶和光能 D.水、CO2和光能 2.NADPH在卡尔文循环中的作用是（ ） A.只作为还原剂 B.只提供能量 C.既作为还原剂，又提供能量 D.既不作为还原剂，也不提供能量 3.下列关于几种元素与光合作用关系的叙述，正确的是（ ） A.C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成（CH2O） B.N是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用 C.O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自水 D.P是构成ATP的必需元素，光反应和暗反应阶段均有ATP的合成 4.如图为夏季晴朗的白天，某绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，下列各项表示曲线各段变化与其主要原因的对应关系，错误的是（ ） A.ab段-光照强度增强 B.bc段-叶肉细胞中CO2浓度降低 C.cd段-温度上升 D.de段-光照强度减弱 5.下图表示绿色植物叶肉细胞中光合作用的过程，图中①～④代表物质。回答下列问题： （1）上图所示过程发生在绿色植物叶肉细胞的__________中，该过程所需原料是__________。 （2）类囊体薄膜上光合色素吸收的光能将水分解形成①和②，①和②分别表示_______和_______、ATP。 （3）叶肉细胞中的CO2被分子固定形成C3分子，随后C3接受__________和__________释放的能量，最终转化为糖类等物质。该过程属于光合作用的__________阶段。 （4）植物的光合作用易受到温度的影响，原因是__________________________________。 【答案】 1.C 2.C 3.B 4.C 5.（1）叶绿体 H2O和CO2 （2）O2 H+ （3）ATP和NADPH 暗反应（4）温度通过影响酶的活性，影响光合作用反应的进行。
六、反思性教学改进（实施后填写）
1.基于实验条件的限制，部分探究实验只能利用材料和问题驱动学生设计，学生的整体设计能力还需强化。 2.科学思维要注重在教学过程中通过问题引领任务设计。为了落实单元目标及课时分目标，采用环环相扣的问题驱动，将本单元划分为20个驱动任务，再将每个驱动任务分解为不同的子问题，最终指向本单元的核心问题。采用切实可行的方式进行教学评价，以学生为主体，关注目标的落实和达成情况。 3.教学过程中注重帮助学生学会曲线模型构建，如影响光合作用的因素模型。 4.在学习完成整个物质呼吸作用、光合作用过程后，需让学生自主光合作用和呼吸作用物质去向流程，强化光合作用和呼吸作用的关联。 5．单元策略要站位高，要体现整体性和系统性。
七、单元教学结构图
综合以上分析，我们就确立了依托教材为来源的，以呼吸作用过程、光合作用过程为单元学习主题《细胞的能量供应与利用》，并基于深度学习实践模型，进行单元教学设计，我绘制出了本单元的单元结构图。其中包含了以生物学学科核心素养为导向的学习目标，以在真实情境下解决核心问题为挑战的学习任务，以及覆盖课上课下的多种方式的学习评价。本单元将以7课时完成。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共30张PPT)
5.4光合作用与能量转化
第2课时
人教版 必修1
教学目标
1. 分析光合作用的光反应和暗反应的过程及二者关系，提高概括归纳的能力。
2. 通过探究影响光合作用强度的环境因素，进一步学会设计实验，分析实验结果，形成科学探究能力。
3. 通过构建与分析“温度，CO2浓度，光照强度”影响光合作用强度的曲线模型，发展科学思维。
4. 举例说明光合作用原理的实践应用，利用原理指导生产实践，认同科学技术的重要价值。
新知导入
万物生长靠太阳，那植物是如何利用光能的呢？
新知讲解
光合作用的原理
（1）19世纪末，科学界普遍认为：
（2）1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，且甲醛不能通过光合
作用转化为糖。
1.探索光合作用原理的部分实验
+ H2O
CO2
O
C
O2
甲醛
缩合
糖
（3）1937年，英国植物学家希尔发现：
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
新知讲解
光合作用的原理
1.探索光合作用原理的部分实验
离体叶绿体悬浮液（有H2O，无CO2）
铁盐或其他氧化剂
O2
讨论：
①希尔实验说明了什么？
②能否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自于水？
③能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？
新知讲解
光合作用的原理
C18O2
CO2
H2O
H218O
光照下的
球藻悬液
O2
18O2
A
B
同位素18O标记H2O和CO2
H2 18O和C18O2
（4）美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法探究光合作用中氧气的来源。
思考：
你能得到什么结论？
光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于H2O，而并不来源于CO2。
新知讲解
光合作用的原理
（5）美国科学家阿尔农
1954年发现：光照条件下，叶绿体可合成ATP。
1957年发现：这一过程总是与水的光解相伴随。
思考：
尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。
结论：
光合作用释放的氧气中的氧元素来自水
氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应而是分阶段进行的。
新知讲解
光合作用的过程
（1）光合作用分为哪两个过程？
思考：
（2）光反应在白天可以进行吗？夜间呢？
（3） 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？
有光才能进行
有光无光均可进行
光反应、暗反应
新知讲解
光合作用的过程
叶绿体类囊体薄膜上
酶
Pi ＋ADP
ATP
供暗反应使用
NADP+
H+
H2O
O2
NADPH
光能
能量转化:光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
光反应阶段
新知讲解
光合作用的过程
暗反应阶段
C5
CO2
2C3
(CH2O)
ATP
NADPH
ADP+Pi
NADP+
暗反应
叶绿体基质
能量转化: ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。
新知讲解
光合作用的过程
光反应
暗反应
所需条件
光，色素，水，酶
CO2，酶
进行场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
物质变化
水光解为O2和H+；ATP和NADPH的合成
CO2的固定；
C3的还原；
ATP和NADPH的分解
能量转化
光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
光反应和暗反应有什么区别，请完成下列表格
思考
新知讲解
光合作用的过程
叶绿体中的色素
H2O
①水的光解
O2
H+
ADP+Pi
酶
ATP
C5
光反应
2C3
①固定
供氢
酶
酶
供能
②还原
(CH2O)
[糖类]
多种酶
暗反应
光能
CO2
能量转化:
光能
ATP中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
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？
新知讲解
光合作用的过程
（1）光合作用的实质是什么？
物质变化：把简单的无机物转变为复杂的有机物；
能量变化：把光能转变为储存在有机物中的化学能。
（2）光合作用有何意义？
拓展
完成了自然界巨大规模的物质转变：无机物到有机物；
完成了自然界巨大规模的能量转变：光能到化学能
维持大气中二氧化碳含量的相对稳定
对生物的进化具有重要作用。
新知讲解
探究环境因素对光合作用强度的影响
提出问题：
光照的强弱；
光的成分；
CO2的浓度；
温度；
必需矿物质元素；
水分等
联系农业生产，影响光合作用强度的因素有哪些？
作出假设：
在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而逐渐增强。
新知讲解
探究环境因素对光合作用强度的影响
设计实验：
（1）本实验的自变量是什么？
（2）如何设置光照强度大小？
（3）因变量是什么？用什么作为因变量的检测指标？无关变量有哪些？
（4）采用什么方法可使叶圆片下沉？
（5）光的照射下叶圆片为什么上浮？
（6）相同时间内叶圆片上浮的不同数量说明什么问题？
新知讲解
探究环境因素对光合作用强度的影响
进行实验，记录结果：
实验方案：
准备30片圆形小叶片，去除其内的气体后平均分成三组放入3只烧杯中，然后分别置于强、中、弱三种光照下。观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的时间。
新知讲解
探究环境因素对光合作用强度的影响
实验结果：
得出结论：
烧杯 光照 距离 光照强度 同一时间上浮数量 5分钟 10分钟 15分钟 20分钟
1 5W 10CM 强
2 5W 30CM 中
3 5W 50CM 弱
在一定光照强度范围内，随光照强度增加，光合作用强度逐渐增强。
新知讲解
影响光合作用强度的因素
1.温度对光合作用的影响：
o
温度
光合速率
A
A点：
光合作用相关酶的最适温度，光合速率最大。
A点之前：
一定范围内，随温度的升高，光合速率逐
渐加强。
A点之后：
随着温度升高，光合速率减弱。温度过高时候，酶活性丧失，光合作用停止。
最适温度
分析曲线的含义：
新知讲解
影响光合作用强度的因素
2.CO2对光合作用的影响：
o
光合速率
A
B
CO2浓度
CO2浓度
CO2
吸
收
CO2
释
放
o
A'
B'
A点：
进行光合作用所需的最低CO2浓度。
B点：
CO2饱和点
A'点：
CO2补偿点
光合作用吸收的CO2 = 呼吸作用释放的CO2
B'点：
CO2饱和点
一定范围内，光合速率随CO2浓度的增加而增大。当CO2达到一定的浓度，光合速率不再随CO2浓度的增加而增大。
新知讲解
影响光合作用强度的因素
3.光照强度对光合作用的影响：
光照强度
CO2
吸
收
CO2
释
放
o
表观光合速率
呼吸
速率
真
正
光
合
速
率
A
B
C
分析曲线的含义：
光照强度通过影响光反应阶段ATP和NADPH的产生，进而影响暗反应阶段。
新知讲解
影响光合作用强度的因素
3.光照强度对光合作用的影响：
光照强度
CO2
吸
收
CO2
释
放
o
表观光合速率
呼吸
速率
真
正
光
合
速
率
A
B
C
A点：
此时只进行细胞呼吸， CO2释放量等于细胞呼吸强度。
B点：
光补偿点
光合作用速率=细胞呼吸速率
开始进行光合作用。光合速率随光照强度的增加而增加，
但是细胞呼吸速率大于光合速率。
AB段（不包括AB两点）：
BC段（不包括BC两点）：
光合速率随光照强度的增加而逐渐增加，光合速率大于细胞呼吸速率。
C点：
光合速率达到最大。
C点以后限制光合作用的不再是光照强度。
新知讲解
化能合成作用
电子显微镜下的一种硝化细菌
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
能量
6CO2+6H2O (CH2O)+6O2
2HNO2+O2 2HNO3+能量
1. 硝化细菌细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，是怎么制造有机物呢
化
能
合
成
作
用
2.光合作用和化能合成作用的主要区别是什么
光合作用：利用光能
化能合成作用：利用化学能
课堂总结
化能合成作用
课堂板书
一、光合作用的过程
1.光反应
（1）场所：叶绿体的类囊体薄膜
（2）物质变化：H2O O2+NADPH；ADP+Pi ATP
（3）能量变化：光能 ATP中活跃的化学能
2.暗反应
（1）场所：叶绿体基质
（2）物质变化：CO2 C3 (CH2O)；ATP ADP+Pi
（3）能量变化：ATP中活跃的化学能 化合物中稳定的化学能
二、探究外界因素对光合作用的影响
1.温度；2.CO2浓度；3.光照强度；4.水分
课堂练习
1.下列关于光合作用中光反应的叙述，错误的是（ ）
A.O2是光反应的产物之一
B.有光和无光时都可以进行光反应
C.光反应为暗反应提供[H]和ATP
D.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行
2.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，暗反应必需的物质是（ ）
A.H2O、CO2、光能 B.CO2、NADPH、ATP
C.H2O、光能、ATP D.NADPH、H2O、光能
B
B
课堂练习
3.光合作用过程中，能量传递的途径是（ ）
A.光能→叶绿体色素→水中的化学能
B.光能→葡萄糖→ATP中活跃的化学能
C.光能→ATP中活跃的化学能和NADPH中部分能量→有机物中稳定的化学能
D.光能→葡萄糖→淀粉中的化学能
C
课堂练习
4.光合作用过程中，将植物突然从光下移到黑暗中，下图中能表示植物
叶绿体中五碳化合物含量变化曲线的是（ ）
A. B. C. D.
D
课堂练习
5. 图示为某植物叶肉细胞在最适温度和一定CO2浓度下，O2释放速率
随光照强度变化的曲线。下列相关叙述错误的是（ ）
A.B点之前光合作用速率小于呼吸作用速率
B.B点时叶肉细胞内O2从叶绿体移向线粒体
C.BC之间植物叶片可通过气孔吸收CO2
D.C点之后限制光合作用速率的因素主要为温度
D
谢谢
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第2课时教学设计
课题 光合作用与能量转化
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析 本节是人教版必修一第5章第4节第2课时，课标内容包括：“光合作用的原理和应用”两部分。在本章《降低反应活化能的酶》 这一节内容中着重介绍过了实验设计的基本原则，这些知识储备都为课题的探究学习奠定了基础。通过本节的学习使学生进一步理解光合作用的原理，为研究提高光合作用强度、增加农作物产量的措施提供依据，并建立光强等环境因素对光合作用影响的感性认识。
学习者分析 关于光合作用的知识，学生通过对初中生物教材的学习和实验，在知识和能力方面有了一定的基础，本节课的设计符合高中生的认知特点，在原有的基础上有所提高，也为学生分析和探究能力的提高奠定基础。 本节课涉及一些经典实验，通过这些实验的再现，让学生沿着科学家的探索历程自主学习，不仅仅是了解科学史中有关光合作用的基本概念，更重要的是引导他们更加深入地从原料、产物、条件和场所等方面进行探究，从而构建出完整的光合作用概念，为进一步深入学习光合作用打下基础。
学习目标确定 在普通高中生物学课程标准中，与本节有关的内容要求是: 课标内容包括：“光合作用的原理和应用”两部分。学业要求是从物质和能量视角，探索光合作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。因此本节的教学目标确定如下： 1.分析光合作用的光反应和暗反应的过程及二者关系，提高概括归纳的能力。 2.通过探究影响光合作用强度的环境因素，进一步学会设计实验，分析实验结果，形成科学探究能力。 3.通过构建与分析“温度，CO2浓度，光照强度”影响光合作用强度的曲线模型，发展科学思维。 4.举例说明光合作用原理的实践应用，利用原理指导生产实践，认同科学技术的重要价值。
学习重点难点 重点： （1）光合作用的光反应和暗反应的过程与联系。 （2）影响光合作用的环境因素。 难点： （1）光反应和暗反应的过程与联系。 （2）领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中。
学习评价设计 课堂讨论及成果的展示详情程度、课堂对实验原理的掌握程度。课堂同学的反应、习题的正确性等几方面进行
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：新知导入教师活动： 俗话说：“万物生长靠太阳”，那么，植物是如何利用光能的呢？由此导入新课：“光合作用的原理和应用”。 教师活动：展示本课时的学习目标和重难点。学生活动1 阅读、领会本课时的学习目标和重难点。 活动意图说明：联系生活谚语，引发学生思考，激发学生的探究兴趣。环节二：光合作用的原理教师活动1 PPT展示19世纪科学界的普遍认知。 （1）19世纪末，科学界普遍认为： （2）1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，且甲醛不能通过光合作用转化为糖。 （3）1937年，英国植物学家希尔发现：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。 展示希尔实验的装置： 引领学生分析如下问题： 问题1：希尔实验说明了什么？ 问题2：能否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自于水？ 问题3：能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 展示美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法探究光合作用中氧气的来源的装置： 引导学生讨论实验的结论。 展示美国科学家阿尔农的发现，让学生尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 师生根据以上的材料，总结实验的结论。 （1）光合作用释放的氧气中的氧元素来自水 （2）氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应而是分阶段进行的。学生活动1： 学生结合实验装置阅读教材，分析讨论问题，展示问题答案 学生活动2 学生根据实验发现与装置的分析，尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 活动意图说明：通过阅读教材及观察实验装置，了解各位科学家的发现，通过问题设置，培养学生思考、语言表达能力，提升学生探究思维能力。环节三：光合作用的过程教师活动1 教师出示问题引导学生探究光反应的过程。可设置以下问题引导学生探究： 问题1：光合作用分为哪两个阶段？ 问题2：光反应在白天能进行吗？夜间呢？ 问题3：暗反应在白天能进行吗？夜间呢？ 教师活动2 教师出示问题光反应过程演示图。引导学生探究光反应的物质和能量变化： （1）探究过程中引导学生掌握光反应的场所。 （2）引导学生探究水的变化过程； （3）引导学生掌握ATP和NADPH的产生及去向 教师活动3 教师出示问题暗反应过程演示图。引导学生探究光反应的物质和能量变化： （1）让学生写出CO2固定的反应过程； （2）学生写出C3还原的物质变化 （3）探究光反应为暗反应提供的物质和暗反应为光反应提供的物质. 教师活动：引导学生比较光反应和暗反应之间的区别，指导填写表格。 光反应 暗反应所需条件光，色素，水，酶CO ,酶进行场所类囊体薄膜叶绿体基质物质变化水光解为O 和H+;ATP和NADPH的合成CO 的固定
C 的还原
ATP和NADPH的分解能量转化光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
展示光反应和暗反应过程示意图： 师提问：光反应和暗反应在物质变化及能量转换方面存在什么联系？ 教师活动：进行点评，并总结。 师生共同总结。 教师活动：引领学生拓展思考光合作用的实质和意义。 （1）光合作用的实质是什么？ （2）光合作用有何意义？学生活动1 学生结合问题，阅读教材，探究教师出示的问题。 学生活动：学生结合图示，讨论光反应的物质和能量变化过程 学生根据演示图及教师的引导，讨论、交流问题，并正确写出相关的反应过程 学生活动：比较光反应和暗反应过程，填写表格。 学生活动：观看图片，思考回答。 学生活动：积极思考，代表发言。 活动意图说明：引导学生思考讨论、交流，使学生的语言表达能力得到进一步的提高，培养学生知识运用能力。环节四 探究外界因素对光合作用强度的影响教师活动1 （1）提出问题 设置问题引导学生思考要探究的问题。 问题：联系农业生产，影响光合作用强度的因素有哪些？ （2）作出假设： 根据学生确定的值得探究的问题，引领学生作出假设。 对学生作出的假设进行点评。最后确定作出的假设：在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而逐渐增强。 （3）设计实验 教师活动：引导学生思考如何去设计实验验证假设。教师可通过设置问题串的形式引导学生思考。 问题1：本实验的自变量是什么？ 问题2：如何设置光照强度大小？ 问题3：因变量是什么？用什么作为因变量的检测指标？无关变量有哪些？ 问题4：采用什么方法可使叶圆片下沉？ 问题5：光的照射下叶圆片为什么上浮？ 问题6：相同时间内叶圆片上浮的不同数量说明什么问题？ （4）进行实验，记录结果 教师活动：教师播放实验操作和结果视频，让学生观看视频，引领学生完成实验结果记录表。 （5）分析结果，得出结论 教师活动：引领学生分析为什么会出现相应结果，由此可得出什么结论。 ⑥表达和交流：第2课时在实验室进行。 教师活动2. （1）教师活动：引导学生绘制温度，CO2浓度，光照强度影响光合作用强度的曲线 （2）逐个图引导学生分析: 出示温度对光合作用的影响曲线图，引导学生分析A点、A点之前、A点之后影响光合作用的原因。 出示CO2对光合作用的影响曲线图： 教师总结：一定范围内，光合速率随CO2浓度的增加而增大。当CO2达到一定的浓度，光合速率不再随CO2浓度的增加而增大。 出示光照强度对光合作用的影响曲线图： 引导学生分析，A、B、C点的含义。 师生共同总结真正光合速率=呼吸速率+净光合速率。 教师活动3 教师活动：展示硝化细菌的图片，设置问题引导学生区分光合作用和化能合成作用。 （1）硝化细菌细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，是怎么制造有机物呢 （2）光合作用和化能合成作用的主要区别是什么 师生共同总结。学生活动： 联系农业生产，提出要探究的问题。小组讨论确定哪些是值得探究的问题。 学生活动：尝试作出假设。 学生活动：根据老师设置的问题，递进思考如何设计实验，并预期实验结果。 实验方案：准备30片圆形小叶片，去除其内的气体后平均分成三组放入3只烧杯中，然后分别置于强、中、弱三种光照下。观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的时间。 学生活动：观看实验操作视频，填写实验结果记录表。 学生活动：思考问题，得出结论：在一定光照强度范围内，随光照强度增加，光合作用强度逐渐增强。 学生活动：绘制并分析温度，CO2浓度，光照强度影响光合作用强度的曲线。 在教师引导下分析图中核心点的含义： A点：光合作用相关酶的最适温度，光合速率最大。 A点之前：一定范围内，随温度的升高，光合速率逐 渐加强。 A点之后：随着温度升高，光合速率减弱。温度过高时候，酶活性丧失，光合作用停止。 A点：进行光合作用所需的最低CO2浓度。 B点：CO2饱和点 A'点：CO2补偿点， 光合作用吸收的CO2 = 呼吸作用释放的CO2 B'点：CO2饱和点 A点：此时只进行细胞呼吸， CO2释放量等于细胞呼吸强度。 B点：光补偿点，光合作用速率=细胞呼吸速率 AB段（不包括AB两点）：开始进行光合作用。光合速率随光照强度的增加而增加， 但是细胞呼吸速率大于光合速率。 BC段（不包括BC两点）：光合速率随光照强度的增加而逐渐增加，光合速率大于细胞呼吸速率。 C点：光合速率达到最大。C点以后限制光合作用的不再是光照强度。 学生活动：学生通过阅读教材相关材料寻找问题的答案，组内讨论，最后达成共识：光合作用：利用光能；化能合成作用：利用化学能设计意图说明：培养学生的大胆展示自我的精神，培养学生的语言表达能力和分析问题的能力。
7.板书设计 一、光合作用的过程 二、探究外界因素对光合作用的影响 1.温度；2.CO2浓度；3.光照强度；4.水分
作业与拓展学习设计 1.在光合作用过程中，释放出氧和产生ATP都离不开（ ） A.色素和CO2 B.水和CO2 C.色素、酶和光能 D.水、CO2和光能 2.NADPH在卡尔文循环中的作用是（ ） A.只作为还原剂 B.只提供能量 C.既作为还原剂，又提供能量 D.既不作为还原剂，也不提供能量 3.下列关于几种元素与光合作用关系的叙述，正确的是（ ） A.C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成（CH2O） B.N是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用 C.O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自水 D.P是构成ATP的必需元素，光反应和暗反应阶段均有ATP的合成 4.如图为夏季晴朗的白天，某绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，下列各项表示曲线各段变化与其主要原因的对应关系，错误的是（ ） A.ab段-光照强度增强 B.bc段-叶肉细胞中CO2浓度降低 C.cd段-温度上升 D.de段-光照强度减弱 5.下图表示绿色植物叶肉细胞中光合作用的过程，图中①～④代表物质。回答下列问题： （1）上图所示过程发生在绿色植物叶肉细胞的__________中，该过程所需原料是__________。 （2）类囊体薄膜上光合色素吸收的光能将水分解形成①和②，①和②分别表示_______和_______、ATP。 （3）叶肉细胞中的CO2被分子固定形成C3分子，随后C3接受__________和__________释放的能量，最终转化为糖类等物质。该过程属于光合作用的__________阶段。 （4）植物的光合作用易受到温度的影响，原因是__________________________________。 【答案】 1.C 2.C 3.B 4.C 5.（1）叶绿体 H2O和CO2 （2）O2 H+ （3）ATP和NADPH 暗反应 （4）温度通过影响酶的活性，影响光合作用反应的进行。
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教学反思与改进 通过问题设计引导学生去思考、讨论，让学生之间通过讨论掌握基础知识，教师讲授整节课不超过18分钟，通过问题设计引导学生突破重难点。由于本堂课基本以图片演示、问题分析与探究为主线，学生分析不够准确，需要在课后增加部分书面练习，帮助学生总结。
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