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1、北京四中 北京四中- 高三生物教材教法分析 光合作用和生物固氮北京市中关村中学 高俊英 2006年8月30日 北京四中- 知识内容 1.光合作用的概念 2.光合作用的发现 3.叶绿体及其色素(色素提取与分离) 4.C3植物和C4植物(概念及叶片结构等) 5.光合作用的C3途径和C4途径(选学) 北京四中- 6.影响光合作用的因素,提高光合作用 效率的主要措施及原理 7.光合作用的重要意义 8.生物固氮及其意义(固氮微生物的种 类、固氮作用和生物固氮的概念) 9.生物固氮过程(选学) 10.生物固氮在农业生产中的应用 北京四中- 教学建议 原则：在高二知识的基础上找出教学的生长点 和拓展点，过渡
2、自然，教学有新意，从新高度 理解新旧知识，整合知识。 紧紧抓住光合作用中的物质转变和能量转变， 理解光合作用是生物界最基本的物质代谢，理 解光合作用在生态系统的物质循环和能量流动 中的重要地位，理解光合作用对生物进化的重 要作用。 北京四中- 从光合作用过程来分析影响光合作用的主要因 素有哪些？结合生活实际分析，深刻理解轮作、 合理密植、施有机肥等有利于作物的光合作用 的原因，特别注意在具体问题情景中，用相关 知识解决农业、生活实践中的一些问题。 北京四中- 第一节 光合作用 一、光能在叶绿体中的转换 二、C3植物和C4植物C4途径(选学) 三、提高农作物的光能利用率 北京四中- 一、光能在叶
3、绿体中的转换(难点) 北京四中- 北京四中- 能量转换的三个步骤 光能电能活跃化学能稳定化学能 教学难点 教学建议：以图为载体(直观化),利用学过的 物化生知识(认知基础),问题驱动(兴趣) 北京四中- (一)光能电能 (1)A、B表示色素，它们分别代表什么色素 以及各自的作用(复习)。 (2)特殊状态的叶绿素a在光的照射下发生 了什么变化？ (3)特殊状态的叶绿素a失去的电子后自身 的氧化还原性质的前后变化情况怎样？ (5)失去电子的叶绿体a最终从什么物质中 获得电子恢复稳定状态？该物质发生了什么变 化？并写出物质变化的反应简式。 北京四中- (6)特殊状态的叶绿素a在光照下连续不断失 电子
4、和得电子形成电子流，从物理学角度，表 示能量形式发生了什么变化？ (7)能量转换的场所？(与高二知识内容衔 接，提示：叶绿体的囊状结构即类囊体。) (8)分析回答氧气的来源和产生的原因; 如何证明氧气来自于水的光解?(复习) 北京四中- 光化学反应是指作用 中心色素分子吸收光 能所起的氧化还原反 应 得e还,失e氧 反应中心 北京四中- 叶绿素的光化学反应 荧光和磷光特性激发态(储能) 光化学反应 三线态 670nm 放 热 荧 光 磷 光 基态 北京四中- 叶绿素分子含 有许多电子,在不照光的条件下, 处在各自轨道的最低态(基态),吸收光能后,处于 特殊位置上的电子被光量子所激发跃迁到高能
5、级的轨道上,称单线激发态.其寿命短, 10-10s. 激 发态的叶绿素可能有三种出路:能量传给其他色 素或进行光化学反应;通过释放荧光或热能回到 基态,在有机溶剂中,叶绿素有很强的荧光,但在 叶绿体中荧光很弱.;转入长命10-3s的三线激发 态,通过释放磷光回到基态. 北京四中- (二)电能活跃的化学能(1)特殊状态叶绿素a分子得失电子根本原因? (2)水的光解产生的电子最终传递给什么物质， 并生成了什么物质？反应需何条件？尝试写出物质 变化的反应式。 (3) H+不平衡？水形成H+的去路？如何形成ATP? (4)在物质形成过程中，能量形式发生变化情 (5)电能转换成活跃的化学能，贮存在物质中
6、？ (6)能量转换的场所？ 北京四中- 氧化型 NADP+2e-+H+ ADP+Pi+能量 酶 酶 还原型NADPH(储存化学能) ATP (储存化学能) 在电子传递过程中实现光能转换为化学能 北京四中- (三)活跃的化学能稳定的化学能 温故知新(1) ATP和NADPH有什么特点？ (2) ATP和NADPH参与暗反应阶段的什 么过程？ (3)在此过程中能量形式发生的变化以 及场所？ 北京四中- (四)总结 -从过程角度 NADPH (CH2O) 北京四中- (四)总结 -从能量转换角度 步骤： 光能电能活跃化学能稳定化学能 过程：场所： 光反应囊状结构的薄膜 暗反应叶绿体基质 第 6 页 共 6 页