高考一轮复习生物：《光合作用的原理》复习课综合实践作业设计

这是一份高考一轮复习生物：《光合作用的原理》复习课综合实践作业设计，共10页。
【教学目标】
1、通过对光合作用光反应阶段和暗反应阶段相关实验研究的思考和讨论，总结出光合作用的过程。从能量和物质观的视角，阐明光合作用的原理，认同人类对光合作用的认识过程是逐步的，不断发展的。
2、小组合作探究，自主构建光合作用概念模型。培养学生语言表达能力，合作探究的能力。学生尝试用化学平衡的原理预测和解析光反应和暗反应之间的关系。
3、通过对光反应和暗反应过程的比较归纳领悟科学探究方法，体会科学研究是逐步发展不断完善的过程。通过自主构建光合作用的模型，能从物质和能量观的视角，阐明光合作用中物质变化和能量转化的过程，说明光合作用的原理和意义。
《光合作用的原理》教材分析
【教材分析】
本节课是人教版高中生物必修一第5章第2节光合作用和能量转化的第二小节的内容。是光合作用最核心的内容，主要阐述光合作用的原理和应用。由于学生在义务教育阶段已经学习了光合作用的研究历史和基本过程，因此教材首先呈现了光合作用的总反应式，这是学生已经有的知识基础，本节课在此基础上继续深化：产物中的氧气来自哪里？葡萄糖如何形成？反应中物质和能量变化是怎样的？本节课光反应和暗反应是本节课的重点和难点，让学生重点掌握光反应和暗反应的过程中物质和能量的变化，并且深入的挖掘光反应和暗反应之间的关系，元素的转移和一些物质的相对含量的动态平衡。
【重难点分析】
教学重点：通过光反应和暗反应的探索过程，总结光合作用的原理及应用。
教学难点：光反应与暗反应的过程和联系，对改变外界条件对光合作用物质变化的影响及元素在光合作用过程中的转移。
学情分析
学生经过本节课第一节课《捕获光能的色素》的学习，已经具备基本的相关知识储备；同时高中学生还具备了一定的观察和认知能力；分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立等但还很不完善，对事物存在探索好奇，但又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。因此在教学过程中，针对学生的这些思维特点和知识基础，教师要尽量创设让学生活动的机会，让学生成为学习的主体，教师为学生的学习提供必要的方向指导和有关的知识铺垫。学生在学完“细胞”以及理解“新陈代谢与酶”、“新陈代谢与ATP”知识后，转入难度较大的“光合作用”学习，从生物界看，光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢，也是学今后生学习生态系统等内容的基础。光合作用的原理和应用相关概念具有抽象性的特点，学生在学习过程中会觉得比较难于理解，光反应和暗反应的过程和步骤又非常的复杂。而这部分知识又是教学的重点和难点内容，若采用传统教学模式，学生只会死记硬背，这样不仅无法实现本课的教学目标，而且影响了学生的学科学习兴趣和科学能力的培养。
教学准备
多媒体课件。
教学方法
讨论法、探究法、分析法、讲授法等相结合。
作业学习策略
通过让学生小组分工合作，共同探究，可以培养他们的观察能力、分析和解决问题的能力以及协同配合的能力，并使他们在科学探究过程中体验发现的乐趣、成功的愉悦，充分地体会到科学探讨过程的渐进性和艰巨性，实现对科学内容本身的欣赏。创设情境引领探究，把学生的感性认识进一步上升到理性认识，注重训练学生科学设计实验方法、通过生生间、师生间评价提升学习能力，通过探究活动过程揭示本节课的相关概念，并且能够融会贯通，实现对于抽象概念的具体掌握。
作业验收方式：
视频讲解，辩论，演讲，小组合作，同桌交流等
人员分工：分为四个兴趣小组
A 组负责本节作业设计的收集图片，视频任务
B组负责评阅反馈与评估试题，统计错题率
C组负责演讲，辩论的话题设置
D 组协助教师编写试题，控制难易程度。
作业设计过程
作业引入：
播放展示中央电视台新闻我国二氧化碳合成淀粉技术的成功的视频。
设问：我国二氧化碳合成淀粉技术原理是什么？
点拨：
引导学生积极思考我国二氧化碳合成淀粉技术原理。激发学生学习光合作用的兴趣。引导学生说出光合作用的概念，并根据概念写出光合作用的化学反应式，引入整堂课的教学。
考点一、光合作用的探究历程
1.请直接写出光合作用的总反应式:___________________
2.光反应的探究历程和过程设问：光合作用的过程是如何进行的呢？
（1）光反应的探究历程
【资料一】19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中CO2分子中的___和___被分开。___被释放，___与___结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成____。科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
【资料二】1937年，英国植物学家希尔（R.Hill）发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有______，没有_______），在光照下可以释放出______。离体叶绿体在适当条件下发生_____的光解、产生______的化学反应称作希尔反应。说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应。
【资料三】1941年，美国科学家鲁宾和卡门用氧的同位素示踪的方法，研究了光合作用氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别变成了______和_______。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO。其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是，第二组释放的都是。说明光合作用产生的氧气来自。
【资料四】1954年，美国科学家阿尔农发现，水的光解总是与_______相伴随。组织小组进行合作学习：阅读103-104页的光合作用的过程，并完成表格。（2）光反应的过程
设问：CO2作为合成糖的原料，是如何转变成糖类的呢？
3.暗反应
（1）暗反应的探究历程
【资料五】
卡尔文等研究了小球藻等植物CO2转变为糖类的路线。他们向反应体系中充入一定量的14CO2，光照时间几分之一秒时发现，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）和有机物（CH2O）。
【资料六】1954年，阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在黑暗条件下，只要向反应体系中供给ATP和NADPH,叶绿体就能将CO2转变为糖。不供给ATP和NADPH，叶绿体就不能将CO2转变为糖。
组织小组进行合作学习：阅读103-104页的光合作用的过程，并完成表格。
（2）暗反应的过程
展示：5min后，由2个小组代表分别回答，光反应阶段和暗反应阶段的场所、条件、物质变化、能量变化。上台展示自己小组的成果。设问：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？光反应为暗反应提供和，[H]既可用作还原剂，又可提供能量。暗反应为光反应提供________、________和NADP+。
总结：没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，光反应无法持续进行。设问：当光反应停止时，暗反应会停止么？会立即停止么？而反过来，当暗反应停止时，光反应将会受到怎么样的影响？
设问：请同学们利用化学平衡原理预测和解析光反应和暗反应中相关物质的变化，条件变化将如何导致的C3、C5、ATP和[H]相对含量的变化?增加CO2浓度：C3含量_______、C5含量；随之，ATP、[H]含量_______。减少CO2浓度：C3含量_______、C5含量_______；随之，ATP、[H]含量_______。
反馈与评估：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1．在科学家对光合作用的探索历程中，下列哪一项叙述不准确( )
A．恩格尔曼以水绵为实验材料，证明光合作用是发生在叶绿体的受光部位
B．希尔发现离体叶绿体在适当条件下，可以发生水的光解并产生氧气
C．鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法，证明光合作用中释放的氧气来自二氧化碳
D．阿尔农发现光合作用中叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随
2．在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为()
A．①②③④B．②④①③C．④②③①D．③②①④
3．(2020·广西高三一模)如图表示某叶片叶肉细胞内叶绿体与线粒体物质上的联系，a～c物质的产生及反应场所如图所示。下列叙述错误的是()
A．产生a物质时伴随NADPH的产生
B．b为葡萄糖，可直接进入线粒体氧化分解
C．适当增加光照强度，c物质在叶绿体内的消耗速率加快
D．叶肉细胞内c物质的产生和消耗速率相等时，叶片可能需消耗外界的a物质
4．(2020·青铜峡市高级中学高三月考)下列有关放射性同位素标记法相关实验的叙述，正确的是()
A．小鼠吸入18O2，可以在其尿液中检测到H182O
B．用35S标记某种氨基酸，放射性只能出现在细胞的核糖体中
C．德国科学家恩格尔曼利用同位素标记法证明了叶绿体是植物进行光合作用的场所
D．环境中的14CO2中的14C在叶绿体中的转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)→14C2H5OH
5．如图表示在一定的光照强度和温度下，植物光合作用增长速率随CO2浓度变化的情况，下列有关说法错误的是()
A．与D点相比，C点时细胞内NADPH的含量较高
B．与A点相比，B点时细胞内的C5含量较低
C．图中C点时光合作用速率达到最大值
D．图中D点以后限制光合速率的主要环境因素是光照强度或温度
6．图甲为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉底，然后将等量的叶圆片转至不同温度的NaHCO3(等浓度)溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿叶片上浮至液面所用的平均时间(图乙)。下列相关分析正确的是()
A．在ab段，随着水温的增加，净光合速率逐渐减小
B．上浮至液面的时间可反映净光合速率的相对大小
C．通过图乙分析可以找到真正光合作用的最适温度
D．因为抽气后不含氧气，实验过程中叶片不能进行有氧呼吸
7．如图表示蝴蝶兰在正常条件下和长期干旱条件下CO2吸收速率的日变化曲线，据图分析，下列叙述正确的是()
A．长期干旱条件下，蝴蝶兰可通过夜间吸收CO2以适应环境
B．长期干旱条件下，叶肉细胞在10～16时不能进行光反应
C．正常条件下，12时CO2吸收速率最快，植株干重最大
D．长期干旱条件下，叶肉细胞在0～24时不能产生ATP
二、选择题：
每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
8．下面列举了一些与温室大棚种植蔬菜有关的生产措施，你认为不合理的是()
A．温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少不必要的热量散失
B．施足有机肥可直接为植物提供有机营养，同时可以补充大棚内的CO2
C．采用无土栽培技术，可按植物的需求配给营养，节约成本
D．夜晚适当降低温度可提高作物产量
9．如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，A、B代表物质。下列叙述错误的是()
A．叶绿体能将光能转变为化学能储存在有机物中
B．①上产生的B物质移动到②参与CO2的固定
C．②中产生的NADP＋移动到①上参与水的光解
D．①上产生的A物质可用于CO2的固定和C3的还原
10．如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在I阶段处于适宜环境条件下，II阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析错误的是( )
A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP
B．图中II阶段所改变的环境条件是降低了光照强度
C．II阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累
D．II阶段光合速率最大时所需光照强度比I阶段低
1-5CBBAC6-10BAB(BD)(ABC)
《光合作用的原理》成果展示
该作业设计案例注重营造思维探究和合作学习的氛围，始终围绕着光合作用过程中物质和能量的变化这一主发，构建了光合作用的过程整体模型，建立了结构和功能相适应的观念。
1、重视教材资源信息的运用本节课依据教材资源，结合教材的学科史背景，引导学生进行经典实验的分析，在分析科学史的过程中，理解光合作用的过程、场所、物质变化、能量转化以及生理意义；用表格的形式让学生汇总了光台作用的光反应阶段和暗反应阶段的步骤和相关知识点；让学生手工绘图，绘制了光合作用的流程图，为随后的学习打下了坚实的基础。
2、深度挖掘光反应和暗反应之间的联系。通过四个方面来挖掘光反应和暗反应之间的关系，光反应和暗反应的反应速度的不同用髙考典型例题来进行引领；同时分析了光反应和暗反应中相关物质相对含量的变化；用同位素追踪了一些元素的转移过程光合作用的产物的形成和运输问题等四个方面的突破。借助这样四个方面的挖掘通过层层引导和小组讨论，对于这些能力提升题目，学生完成的比较到位，顺利的完成了从知识到能力的转化，并非建立了自然界里最重要一个反应：光合作用的物质观和能量观。
3、本节设计脉络非常的清晰。根据科学家的步伐重新走了科技探索之路，小组合作的形式，完成了光合作用光反应和暗反应的总结，培养了学生的科学探索精神。夯实基础后又从四个方面深入挖掘了光反应和暗反应是一个整体的内涵，可以说非常的深入和细致。介绍了一种新的自养生物，硝化细菌的自养方式，帮助学生建立起世界是多样性的进化观。本节课，内容量大，虽然环节清晰，过度自然，但是既注重知识又注重能力，对于学生来说谁度较大，因此在使用的过程中，要注重节奏和时间的把握。
《光合作用的原理》课后反思
《光合作用的原理和应用》一节的复习作业设计，我引导学生通过问题层层分析，小组分工合作的方式完成了三个考点的学习。突破考点一光合作用的探究历程的方法是创设情境，亲历探究之路，小组合作，自主构建光合作用概念。通过教材提供的资料及补充资料，利用层层深入的问题，引导学生分析讨论，自主构建光反应和暗反应物之间的关系与能量转化过程。学生亲历科学家的探索历程，构建知识间的联系，并且用表格的形势，让小组总结光反应和暗反应步骤，加深这一部分的理解和掌握，为后期光合作用的相关题型训练打下坚实的基础。突破考点二光反应和暗反应的关系方法是，让学生画图的方法来体会光反应和暗反应的关系图解，深入理解光合作用中光反应和暗反应的关系。对于高频考点光反应反应速率快于暗反应，更是选了一道经典的高考题来加强学生的理解，并且做出及时的总结，针对光反应和暗反应中物质的相对含量，让学生用化学平衡的观点去分析，同时让同学们认识到同位素示踪技术在研究中的作用，提升学生的物质和能量观。突破考点三化能合成作用的方法是引入概念，并让学生区分光能自养型和化能自养型的共同点和区别。分析不同类型的证据，探讨地球上现存的丰富多样的物种是由共同祖先长期进化形成的，建立起正确的进化观。总体来说，本节课整体思路明确，作业设计合理；重难点突出，时间分配合理。学生学习过程中，釆用设疑和启发式教学策略，充分调动学生的积极性，课上课下气氛活跃，语言精练和准确。