第4节能量之源——光与光合作用
●从容说课
光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢，光合作用也真实地显示出生命系统的自主性和高度有序性。初中阶段，学生通过一系列探索性实验，初步形成光合作用的概念。高中生物学课本将为学生提供光合作用的研究史料，期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对概念的理解，而且能受到科学家崇高的精神境界的熏陶，领悟科学探究的方法。因此，教学中要组织学生认真学习和讨论这一部分史料。光合作用内容的学习始于绿叶中色素吸收和转化光能，教学中要指导学生做好《绿叶中色素的提取和分离》的探究性实验，并借助投影机、三棱镜和新鲜菠菜叶片滤液和新鲜胡萝卜滤液等材料做好绿叶中色素吸收光谱的演示实验，通过叶绿体结构的学习让学生进一步体会到生物体结构与功能的相统一。光合作用的光反应和暗反应过程是本小节的重点和难点，要让学生重点掌握这两个过程中的物质变化和能量变化以及发生的部位和条件，并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。为了更好地让学生认识光合作用原理在农业生产中的应用，可通过自主与合作学习的方式，尝试让学生利用各种媒体去调查和收集农业生产上有哪些提高光合作用强度的措施，并组织好学生完成教材中的探究活动——环境因素对光合作用强度的影响。
●三维目标
1.知识与技能
（1）说出绿叶中色素的种类和作用。
（2）说出叶绿体的结构和功能。
（3）说明光合作用以及对它的认识过程。
（4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
（5）说出光合作用原理的应用。
（6）简述化能合成作用。
2.过程与方法
（1）自主与合作学习：利用各种媒体调查和收集资料，学会鉴别、选择、运用和分享信息。
（2）训练表达能力：尝试将你所获得的信息表达出来。
（3）活动与探究：通过探究“环境因素对光合作用的影响”，初步学会科学研究的一般方法，发展科学探究能力。
3.情感态度与价值观
（1）通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
（2）通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生物科学的价值，从而乐于学习生物科学。
●教学重点
1.绿叶中色素的种类和作用。
2.光合作用的发现及研究历史。
3.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
4.影响光合作用的环境因素。
●教学难点
1.光反应和暗反应的过程。
2.探究影响光合作用强度的环境因素。
●教具准备
多媒体课件、各种实验器材、学生实验设计报告和相关照片等，教学挂图。
●课时安排
3课时
第一课时捕获光能的色素和结构
●教学过程
［课前准备］
（1）制作多媒体课件；
（2）《绿叶中色素的提取与分离》实验所需的材料用具；
（3）收集菠菜、韭菜、黄瓜叶、空心菜、生菜、油菜、白玉兰、番薯叶等新鲜绿叶；
（4）色素在滤纸条上分离的样品；
（5）投影机、三棱镜；
（6）新鲜菠菜叶片滤液和新鲜胡萝卜滤液。
（7）学生2人为一组，在课前采集新鲜幼嫩绿叶20 g。
［情境创设］
教师：我们经常听到这样的一句话：万物生长靠太阳。为什么这么说呢？请同学们观察以下数据：据统计：①地球表面上的绿色植物每年大约制造了4 400亿吨有机物；②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018 kJ，这个数字大约相当于240 000个三门峡水电站每年所发出的电力，相当于人类在工业生产、日常生活和食物营养上所需能量的100倍。
教师：根据以上资料，我们可以得出什么结论？
学生：对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头来自太阳的光能。
教师：那么太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的呢？
学生：光合作用。
教师：对。这就是我们今天开始学习的新内容：光与光合作用。
（显示板书：第4节能量之源——光与光合作用）
［师生互动］
1.绿叶中色素的提取与分离
教师：本节内容分两个部分，今天我们先来学习第一部分：捕获光能的色素和结构。
（显示板书：一捕获光能的色素和结构）
教师：同学们已经知道生物生命活动所需要的能量归根到底来自植物通过光合作用所吸收的光能，不知同学们有没有思考过这样的问题：植物是靠细胞中的哪些物质去捕获光能的？
学生：不知道。
教师：那大家又是否想过为什么不同植物叶片的颜色会不同，以及相同植物的叶片在不同时期也会不同这些问题呢？
学生：那是因为植物含有色素。
教师：对啦。正是因为植物含有色素，才让我们看到一个五彩缤纷的世界，也正是植物含有色素，才能捕获太阳光能。我们先来学习“捕获光能的色素”这一内容。
（显示板书：1.捕获光能的色素）
教师：绿叶中的色素究竟有哪些不同种类？它们分别又是什么颜色的？以及各种色素在绿叶中的含量是否相同呢？带着这些问题我们一起来做《绿叶中色素的提取与分离》实验。
教师：研究叶绿体中的色素，我们首先要做的就是把色素从绿叶中提取出来，色素提取量的多少与实验的成败有没有关系？
学生：有。
教师：那我们应选择什么样的叶片作为实验材料呢？
学生：应选择叶色较深，也就是浓绿色的新鲜叶片作为实验材料。
教师：很好。现在每两个同学为一组，以你们课前在校园里所采集到的新鲜幼嫩绿叶或用我收集到的菠菜、韭菜、黄瓜叶、空心菜、生菜、油菜、白玉兰、番薯叶等新鲜绿叶为实验材料。
学生选择叶片。
教师：接下来我们要考虑的是如何才能把绿叶中的色素提取出来。不知同学们是否还记得，我们在学习《生物学》（人教版，七年级上册）《绿叶在光下制造淀粉》实验时知道，可以用酒精溶解叶绿素，从而使叶片变成黄白色。为什么会这样？
学生：说明酒精可以溶解叶绿素。
教师：非常好。绿叶中的色素不仅能溶解于酒精，还可以溶解于丙酮、石油醚等有机溶剂。所以我们今天的实验有酒精、丙酮、石油醚三种有机溶剂供大家选择，看看哪种实验效果最好。
教师：当我们把绿叶中的色素溶解于丙酮等有机溶剂以后，又可以利用什么方法将它们分离开来呢？其实，绿叶中的色素不只一种，而且它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，几分钟之后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
绿叶放入研钵
快速研磨
研磨液
教师在指导学生实验的过程中，可适当地提示学生如何合作学习，如一名同学提取绿叶中的色素，另一名同学则制备滤纸条；又如一名同学做滤纸条剪去两个角的实验，另一名同学则做滤纸条不剪去两个角的实验，然后比较实验结果的不同。
教师：实验结束啦，现在让我们一起来看看实验结果是怎么样的。下面请每个小组将你们认为最好的其中一条滤纸条交到我这里来。
教师将学生交上来的滤纸条与自己所做的样品一起用实物投影仪显示出来。
教师：刚才实验过程中，提取色素所用的有机溶剂有酒精、丙酮、石油醚三种，但结果却相同，这说明什么问题呢？
学生：说明了绿叶中的色素能溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂。
教师：对啦。虽然我们每个组所用绿叶的品种是不同的，但现在我们所看到的实验结果却基本上是相似的，这又说明了绿叶中的色素主要有几种？
学生：4种。
教师：没错。滤纸条上的色素由上至下，分别是什么颜色？
学生：依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色。
教师：很好。橙黄色的是胡萝卜素，黄色的是叶黄素，蓝绿色的是叶绿素a，而黄绿色的是叶绿素b。其中胡萝卜素和叶黄素合称为类胡萝卜素，叶绿素a与叶绿素b则合称为叶绿素。
（显示板书：见下）
（如果学生得不到正确的结果，则可组织学生分析讨论实验失败的可能原因）
教师：实验过程中我们做了两种滤纸条，一种是剪去两个角的，一种则不剪去两个角。色素在滤纸条上的扩散有什么不同？
学生：剪去两个角的滤纸条上的色素带扩散速度一致，色素在滤纸条上平行排列；而没有剪去两个角的滤纸条上的色素带，边缘扩散得比较快，中间扩散得慢，所以看起来色素带是两边高中间低。
教师：因此我们在制备滤纸条时要将一端剪去两个角的目的是什么啊？
学生：使色素在滤纸条上的扩散速度一致。
教师：说得好。
教师：刚才有没有哪位同学把滤液细线浸入层析液中的？
学生：有。
教师：实验结果如何？
学生：得不到4种色素带。
教师：为什么会这样？
学生：是不是滤液细线上的色素溶解到层析液当中啦？
教师：正是如此。所以本实验成功的关键之一就是不能让层析液没及滤液细线。
2.色素对光的吸收
教师：既然绿叶中含有4种不同颜色的色素，那为什么我们所看到的叶子往往是绿色的呢？
学生：可能是因为叶绿素的含量较多的原因吧。
教师：叶绿素含量较多是其中一方面的原因。据分析，绿叶中叶绿素的含量约占3/4，而类胡萝卜素约占1/4。
（补充显示板书：叶绿素含量约占3/4，类胡萝卜素含量约占1/4）
教师：另一个主要原因则是因为色素对不同波长的光的吸收是有差别的，由于叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。那么，这4种色素主要吸收哪些波长的光呢？我们来看看以下的实验：
演示实验A
①利用投影仪的光源和三棱镜，可见到清晰的七色光谱可见光；
②将已制备好的新鲜的菠菜色素滤液（滤液中的色素主要是叶绿素）倒入培养皿中（薄薄的一层），将培养皿放在投影仪的光源和三棱镜之间，让学生观察光谱区的变化。
教师：通过以上实验，我们可以发现当叶绿素提取液放在光源与三棱镜之间，光谱区出现什么样变化？
学生：两头光谱（红光光谱区和蓝紫光光谱区）变暗，其他变化不大。
教师：为什么会这样？
学生：被色素吸收了，所以变暗。
教师：从这里我们可以得出什么结论？
学生：叶绿素主要吸收红光与蓝紫光。
教师：总结得很好。接下来我们继续观察另一个实验。
演示实验B
①利用投影仪的光源和三棱镜，可见到清晰的七色光谱可见光；
②将已制备好的新鲜的胡萝卜素提取液（取胡萝卜，制取滤液，滤液中色素多数是类胡萝卜素），将提取液倒入培养皿中（薄薄的一层），将培养皿放在投影仪的光源和三棱镜之间，让学生观察光谱区的变化。
教师：通过这个实验，我们可以发现光谱区出现了什么变化？
学生：蓝紫光光谱区变暗，其他变化不大。
教师：说明什么结论？
学生：类胡萝卜素主要吸蓝紫光。
教师：正确。
教师显示叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱图。
教师：人们用更加精密的仪器测定得知，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
（补充显示板书：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光）
3.叶绿体的结构
教师：现在我们已经知道绿叶中含有4种色素，那么，这些色素分布在细胞中的哪些部位呢？直到1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。1880年德国科学家恩格尔曼用水绵作实验材料进行光合作用的实验，发现了叶绿体是光合作用的场所。那么，叶绿体的结构如何，它又有哪些结构特点是与作为光合作用场所相适应的呢？
（显示板书：2.捕获光能的结构——叶绿体）
教师显示叶绿体立体结构示意图。
教师：首先让我们回忆一下，哪些细胞才含有叶绿体？
学生：绿色植物的叶肉细胞。
教师：除了绿色植物的叶肉细胞，还存在于哪些细胞之中？
学生：植物幼嫩的茎也有叶绿体。
教师：对啦。
（显示板书：①分布：主要在绿色植物的叶肉细胞）
教师：叶绿体的形状又是怎样的？
学生：一般呈扁平的椭球形或球形。
教师：对。而且叶绿体可以根据光照的强弱来改变自己的形状，如外界光照较强，叶绿体则以侧面接受光照，如果外界光照较弱时则以正面接受光照。这样的特点有什么好处？
学生：保证接受到充分的光照，又可避免被较强的光照灼伤。
教师：回答得很好。
（显示板书：②形态：一般呈扁平的椭球形或球形）
教师：现在同学们仔细观察叶绿体的立体结构示意图，说说它由哪些结构组成？
学生：包括外膜、内膜、基粒和基质4部分。
教师：很好。叶绿体的外表有双层膜，双层膜是一种透明膜，膜是透明的，有什么好处？
学生：有利于光线的透过且被色素吸收。
教师：叶绿体内部有许多基粒，基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都是由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。
（显示板书：见下）
教师：每个基粒都含有2个以上的类囊体，多者可达100个以上。据计算，1 g菠菜叶片中的类囊体的总面积竟达60 m2左右。同学们思考一下，叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，有什么作用？
学生：极大地扩展了受光面积。
教师：没错。叶绿体中除含有吸收光能的4种色素外，还应该含有哪种物质？
学生：酶。
教师：为什么？
学生：因为光合作用是一系列复杂化学反应的过程，光合作用的顺利进行需要酶的参与。
教师：既然光合作用需要酶的参与，那么哪个外界因素肯定会影响到光合作用的效率？
学生：温度。
教师：如何影响？
学生：适当提高温度有利于提高光合作用效率，降温则会使光合作用效率降低。
教师：综上所述，我们可以得出叶绿体的功能是什么？
学生：光合作用的场所。
教师：非常好。
（显示板书：④功能：光合作用的场所）
教师：最后同学们能不能总结一下叶绿体作为光合作用场所，在结构与功能上有什么相适应的特点？
学生：叶绿体的双层膜是透明的，有利于光照的透过；叶绿体内部巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。
教师：同学们归纳得很好。在初一的《生物学》（人教版，七年级上册）中我们已经知道，光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。那么，对于光合作用的过程是如何被人们一步步所揭示的呢？绿色植物又是如何通过光合作用把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的呢？我们下一节课继续学习。
［教师精讲］
1.关于《绿叶中色素的提取与分离》实验
滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），这说明绿叶中的色素有4种。叶绿体中色素是光合作用的物质基础，色素吸收光能则是光合作用的动力。原核生物（自养型，如蓝藻等）没有叶绿体的结构，但这些生物细胞中同样含有能进行光合作用的色素。
2.关于色素吸收光谱特点
太阳辐射中含有紫外光（150～400 nm）、可见光（400～760 nm）和红外光（760～3 000 nm）。植物光合作用中所能利用的光主要是可见光中的红光、橙光和蓝紫光，其中对红橙光吸收最多，这些光称为生理有效光。射到叶片上的可见光中的绿光大部分被反射或透射掉，很少被吸收利用，所以绿光被称为生理无效光。因此，在农业生产中，有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，或在温室中悬挂发红色或蓝色光的灯，可以有效地提高蔬菜产量，道理就在这里。
3.叶绿体结构分析
在分析绿叶中色素的种类和吸收光谱的特性后，再进一步分析叶绿体的成分和结构特点与光合作用的关系。如叶绿体的双层膜是透明的，有利于光照的透过；叶绿体中的每个基粒由2～100个类囊体组成，可增大叶绿体内的膜表面，扩大色素的附着面，有利于提高光能的利用效率；叶绿体内的类囊体上和基质中含有多种与光合作用有关的酶，有利于光合反应高效地进行等。使学生理解生物的结构与功能相统一的特点。
［评价反馈］
1.从叶绿体中提取色素，选取下列哪一种叶片效果最好
A.厚硬似革质的绿色叶片
B.衰老、黄绿色的叶片
C.新鲜、幼嫩、色浓绿的叶片
D.多浆汁或有特殊气味的绿色叶片
2.在叶绿体色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入丙酮，其目的是
A.防止叶绿素被破坏
B.使叶片充分磨碎
C.使各种色素充分溶解在丙酮里
D.为了使叶绿素溶解在丙酮里
3.在圆形滤纸的中央点上粘叶绿体的色素滤液，进行色素分析，会得到近似同心环状的四个色素圈，排在外圈的色素呈
A.橙黄色
B.黄色
C.蓝绿色
D.黄绿色
4.叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是
A.色素提取液中色素已经分层
B.阳光的照射使不同色素彼此分开
C.丙酮有使色素溶解并彼此分离的特性
D.各种色素在滤纸上的扩散速度不同
5.对绿色植物光合作用最有效的一组光是
A.红光和黄绿光
B.黄光和蓝紫光
C.红光和橙光
D.红光和蓝紫光
6.关于叶绿体和线粒体的共同叙述中，不正确的是
A.都是双层膜结构的细胞器
B.所含酶的功能都相同
C.都有基质和基粒
D.都不存在于原核细胞中
7.绿色植物细胞中，与能量转换有关的一组细胞器是
A.线粒体和叶绿体
B.核糖体和高尔基体
C.中心体和内质网
D.高尔基体和叶绿体
8.研磨过程中加入少许SiO2与CaCO3的作用是________________________________。
9.将滤液收集到小试管中，必须用______________将试管口塞紧，目的是为了__________________________。
答案：1.C 2.C 3.A 4.D 5.D 6.B 7.A
8.加入SiO2的目的是为了研磨得充分；加入CaCO3是为了防止研磨时防止叶绿素被破坏
9.棉塞防止丙酮挥发
［课堂小结］
［布置作业］
（1）完成课后P100练习；（2）回答课本P97、P98和P100的讨论题。
［课后拓展］
1.实验设计：探究不同颜色新鲜叶片中色素的种类与含量
提示：根据当地实际情况，搜集不同颜色的常见新鲜幼嫩叶片，如大白菜、洋紫苏、洒金榕、一品红等蔬菜或植物的叶片，参照课本P97《绿叶中色素的提取和分离》的实验原理、材料用具和方法步骤进行实验，观察不同颜色新鲜叶片中色素的种类与含量的相对多少。
2.比较同一植物不同叶龄的叶片中色素的含量与种类
提示：以不同叶龄（如幼叶、成叶和老叶）的新鲜菠菜叶（或其他叶片）为实验材料，实验原理、材料用具和方法步骤参照课本P97《绿叶中色素的提取和分离》的实验，观察同一植物不同叶龄的叶片中色素的种类与含量的相对多少。
●板书设计
第4节能量之源——光与光合作用
第一课时捕获光能的色素和结构
1.捕获光能的色素
2.捕获光能的结构——叶绿体
（1）分布：主要在绿色植物的叶肉细胞
（2）形态：一般呈扁平的椭球形或球形
④功能：光合作用的场所
第二课时光合作用的过程和化能合成作用
●教学过程
［课前准备］
1.制作多媒体课件。
2.课前教师提供一份预习提纲，布置学生预习课本P103～P105的内容。
预习提纲：①光合作用过程分为哪几个阶段？
②什么是光反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量是如何转变的？
③什么是暗反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量是如何转变的？
④光合作用受哪些外界因素的影响？这些因素是怎样影响光合作用的？
［情景创设］
教师：通过上一节课的学习，我们已经知道光合作用的场所是叶绿体，请问叶绿体有哪些结构特点与其功能相适应呢？
学生：第一，叶绿体内有许多基粒和类囊体，扩大了叶绿体的受光面积，类囊体膜表面分布着许多吸收光能的色素分子，便于光能的吸收；第二，类囊体膜表面以及基质内还分布着多种光合作用所必需的酶，有利于光合作用的进行。
教师：初中我们曾经学习过有关光合作用的知识，请问你们对光合作用的知识还有哪些方面的了解？
学生：（七嘴八舌）
光合作用的原料是CO2和H2O；
光合作用的条件是光；
光合作用的产物是糖类和氧气；
等等。
教师：很好。看来大家对光合作用的知识还了解不少。请一位同学来归纳光合作用的概念。
学生：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
教师：那么在一个微小的叶绿体中，CO2和H2O究竟是怎样转化为糖类和氧气的呢？此过程中色素吸收的光能是怎样到有机物中去的？光合作用受哪些外界因素的影响？这就是我们今天这堂课要讨论的主要内容。
（显示板书：二、光合作用的原理和应用）
［师生互动］
（一）光合作用的过程
教师：下面我们先来看看光合作用是怎样在叶绿体中进行的。
（显示板书：1.光合作用的过程）
教师：用多媒体课件演示发生在一个叶绿体中的光合作用全程的动态过程。
教师：我们在观察课件的时候，是不是觉得有点“眼花缭乱”呀，这说明光合作用是个很复杂的过程。其实刚才课件中显示的只是光合作用的简化过程，其具体过程还要复杂得多。
教师：根据刚才的观察，你们说光合作用过程分为哪几个阶段呢？
学生：分为光反应和暗反应两个阶段。
教师：下面我们先来具体观察一下光反应过程。
（显示板书：光反应）
教师：演示光合作用光反应的动态变化，并指导学生观察。
教师：光反应在哪里进行？
学生：叶绿体基粒的类囊体薄膜上。
教师：利用到了哪种原料？
学生：水。
教师：水在光反应阶段发生了怎样的变化？
学生：水被分解成了[H]和O2。
教师：水是化学性质非常稳定的化合物，它为什么会在常温常压下分解？
学生：一方面有色素吸收的光能做“动力”；另一方面类囊体薄膜上分布有相应的酶作催化剂。
教师：回答得很好。我们再仔细观察一下，色素吸收的光能除了使水分解以外，还发生了什么变化？
教师：重新演示光合作用光反应的动态画面，并指导学生观察。
学生：还有一部分转移到了A TP中，即利用光能把ADP和Pi合成为ATP。
教师：刚才的一系列变化都需要什么参与？
学生：光。
教师：对啦。所以我们把发生在叶绿体类囊体薄膜上的这一化学变化称为光反应。那么，同学们能不能归纳一下，整个光反应阶段物质和能量是怎样转变的？
学生：从物质变化的角度来看，一是把水分解成了O2和具有强还原性的[H]，二是把ADP和Pi合成了ATP；从能量变化的角度来看，把光能转化成了ATP中活跃的化学能。
教师：很好。光反应一共产生了三种产物，其中我们看到O2作为光合作用的第一个终产物释放到了大气中，还原性很强的[H]和储存有活跃化学能的ATP又到哪里去了呢？
学生：提供给暗反应利用。
教师：下面我们就继续看看暗反应是怎样进行的。
（显示板书：暗反应）
教师：演示光合作用暗反应的动态变化，并指导学生仔细观察。
教师：暗反应在哪里发生？
学生：在叶绿体基质中。
教师：利用了哪种原料？
学生：二氧化碳。
教师：在暗反应过程中，二氧化碳发生了怎样的变化？
学生：首先CO2与一个C5结合形成两个C3，这一步称为“二氧化碳的固定”。
教师：二氧化碳的化学性质是非常稳定的，在空气中很难与其他化合物发生反应，为什么在叶绿体基质中可以顺利地与C5结合形成两个C3呢？
学生：因为在叶绿体基质中存在多种催化暗反应的酶。
教师：请大家仔细观察，经二氧化碳固定所产生的C3又发生了什么变化呢？
教师：继续演示光合作用暗反应的动态变化，并指导学生仔细观察。
学生：C3经过一系列变化转变成了（CH2O），这一步称为“三碳化合物的还原”。
教师：这一步除了形成（CH2O），还有什么产物？
教师：注意引导学生观察，这一步学生很容易忽略。
学生：还有C5。
教师：对啦。C5作为一种中间产物，在暗反应的固定阶段用到，同时在暗反应的还原阶段又产生，这对于光合作用有什么意义？
学生：保证暗反应不会缺乏原料，能够持续进行下去。
教师：还原阶段需要哪些条件？
学生：需要相应的酶催化，还需要光反应提供的[H]作还原剂以及ATP供能。
教师：刚才的一系列变化需不需要光？
学生：不需要。
教师：那是不是一定要在黑暗中进行呢？
学生：也不是，有光无光都可以进行。
教师：对。“暗”并不是指暗反应一定要在黑暗中进行，而是相对于光反应来说，这一阶段不需要光。故我们把光合作用第二阶段所发生的、在有光无光条件下都可以进行的化学反应称为“暗反应”。现在哪位同学来归纳一下整个暗反应阶段物质和能量进行了怎样的转变？
学生：从物质变化的角度来看，二氧化碳经过“固定”和“还原”两个过程，最终被还原成（CH2O）和C5；从能量转变的角度来看，ATP中活跃的化学能变成了稳定的化学能储存在糖类等有机物中。
教师：好。综合我们刚才讨论的光反应和暗反应，我们可以把光合作用过程用下面的示意图表示。
教师：出示光合作用过程示意图并作适当讲解。
图5－4－1 光合作用过程示意图
教师：从图5－4－1中可以看出，光合作用是由“光反应”和“暗反应”两个阶段组成的。那么这两个阶段有什么关系呢？
O4[H]
Pi 5
2
O
)
+
C
5
i
列表中的答案由教师根据学生的回答逐一显示。
教师：通过刚才的列表比较，你认为“植物白天进行光反应，晚上进行暗反应”的说法正确吗？为什么？
学生：不对。因为暗反应的正常进行需要光反应提供的[H]和ATP，如果光反应停止，也就意味着暗反应随即停止；反之，光反应的正常进行需要暗反应提供ADP和Pi，如果暗反应受阻，光反应也不能正常进行。光反应和暗反应是两个同时进行、相互制约、密切联系、缺一不可的过程。
教师：如果从光合作用整体的角度来看：光合作用又完成了怎样的物质变化和能量变化？（即光合作用的实质是什么？）
（显示板书：2.光合作用的实质）
学生：①物质变化：把二氧化碳和水等无机物转变成了糖类等有机物。
②能量变化：把光能转变成化学能储存在糖类等有机物中。
教师：好。我们已经了解了整个光合作用的具体过程，同学们是否能用一个总反应式来
表示呢？
（显示板书：3.光合作用的反应式）
请一位学生上黑板表示如下：CO2＋H2O（CH2O）＋O2↑
教师：从光合作用的整个过程来看，有哪些因素会对光合作用的进行产生影响呢？
可提示学生根据光合作用的总反应式，从光合作用的条件、原料、产物等方面来考虑。
（显示板书：4.影响光合作用的外界因素）
学生：光照、二氧化碳、温度、水等环境因素可以对光合作用的进行产生影响。
教师：归纳得很好。除此之外，还有矿质元素也会影响光合作用的进行。
（二）化能合成作用（显示板书）
组织学生阅读课本P105化能合成作用的知识。
教师：绿色植物能够利用光能、以二氧化碳和水为原料合成有机物，有机物中储存着由光能转换来的化学能，以供自身利用，我们把这类生物称为自养生物。请大家思考一下，人、动物与植物最大的区别是什么？
学生：人和动物不能利用无机物合成有机物。
教师：那它们是怎样来维持自身的生命活动的？
学生：它们只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。
教师：对。我们把这类生物称为异养生物。
教师：除了人和动物外，还有哪些生物是异养生物？
学生：还有真菌、支原体、细菌、病毒等生物。
教师：所有细菌都是异养生物吗？
学生：不是，有些细菌是自养生物，比如硝化细菌。
教师：它是如何自养的？是否跟植物一样？
教师：多媒体课件显示硝化细菌的自养过程反应式，并指导学生观察。
学生：有所不同，主要是能量的来源不一样。植物制造有机物的能量来源是光能，而硝化细菌制造有机物的能量来源是把土壤中的NH3氧化为亚硝酸和硝酸时所释放的化学能。
教师：回答得很正确。我们把这种利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用称为化能合成作用。除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌都属于这一类生物。
教师：同学们，今天我们主要学习了绿色植物的光合作用过程和硝化细菌的化能合成作用过程，这两种生理过程都能利用二氧化碳和水等无机物来制造有机物，但只有绿色植物光合作用制造的有机物才可以提供给地球上的其他生物和人类所利用，所以光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢。为了给人类提供更多的食物和原料，我们就必须提高植物特别是农作物的光合作用强度，那么，在农业生产上有哪些提高农作物光合作用强度的措施呢？这就是我们下节课要学习的内容。
［教师精讲］
1.弄清楚C、H、O的去路，特别是氧的去向：反应物CO2中的O到了（CH2O）中，
反应物H2O中的O全部到了O2中。光合作用的总反应式可表示为：
2.暗反应是个循环往复的过程，其中的C5可以循环生成，即在暗反应的固定过程中被用去，同时又在还原过程中产生。这一过程是由美国科学家卡尔文发现的，故称为“卡尔文循环”。因此，如果人为改变光合作用的一些条件，如突然缺CO2，突然停止光照（导致[H]和ATP供给不足），等等，我们可以分析叶绿体中C3、C5、（CH2O）的含量。主要有以下三种情况：
①如果在光照条件不变的情况下，突然降低二氧化碳的浓度，此时，CO2的固定会受阻，而C3的还原照常进行，那么C5的含量就会上升，C3的含量就会下降，（CH2O）的含量也会下降。
②如果二氧化碳的浓度不变，突然停止光照，此时，CO2的固定照常进行，而C3的还原会受阻，那么C5的含量就会下降，C3的含量就会上升，（CH2O）的含量也会下降。
③如果在降低二氧化碳的浓度的同时，又停止光照，则C5和C3的含量都不变，（CH2O）的含量会下降。
3.光照、温度、二氧化碳、水和矿质元素是怎样影响光合作用的？
①光照作为光合作用的动力对光合作用的进行有着重要的影响。光照强度增强、光照时间延长可以促进光反应的进行，使光反应产生更多的氧气、[H]和ATP。[H]和ATP的增多又可以促进暗反应的进行，产生更多的有机物。光照强度减弱、光照时间缩短也可以限制光合作用的进行。
②二氧化碳作为光合作用的原料之一，对光合作用的进行也有重要影响。二氧化碳浓度增加，可以促进暗反应中二氧化碳的固定，从而产生更多的三碳化合物，进而促进还原过程的进行，产生更多的有机物。二氧化碳浓度的降低同样可以限制光合作用的进行。
③温度是通过影响酶的催化效率来影响光合作用的。作为复杂的化学反应，光合作用需要大量的酶进行催化。温度的适当提高可以大幅度提高酶的催化效率，从而提高光合作用的强度。
④水分作为光合作用的原料之一，缺乏时可以使光合作用的强度下降。虽然光合作用所需的水分只是植物所吸收水分的一小部分（1%～5%左右），水分减少对光合作用不会有太大的直接影响，但是，水分的减少可以使叶片的气孔关闭，影响二氧化碳的进入，从而降低光合作用的强度。
⑤矿质元素也可以直接或间接地影响光合作用的进行。如N是催化光合作用过程中各种酶以及ATP的重要组成部分，磷也是ATP的重要组成部分，镁是叶绿素的重要组成部分，K与光合作用产物的运输直接有关。
［评价反馈］
1.在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析上标18O放射性标志，最有可能的是
A.在植物体内的葡萄糖中发现
B.在植物体内的淀粉中发现
C.在植物体内的脂肪、蛋白质和淀粉中均可发现
D.在植物周围的空气中发现
2.光反应为暗反应提供的[H]和ATP参与
A.CO2和C5的结合
B.C3的还原
C.由CO2合成葡萄糖
D.由C5合成葡萄糖
3.在正常情况下进行光合作用的某植物，当改变某条件后，即发现叶肉细胞中的五碳化合物突然上升，则改变的条件是
A.停止光照
B.停止光照并降低二氧化碳浓度
C.升高二氧化碳浓度
D.降低二氧化碳浓度
4.生长于较弱光照条件下的植物，当提高二氧化碳浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是
A.呼吸作用与暗反应
B.光反应
C.暗反应
D.呼吸作用
5.图5－4－2是光合作用示意图。请据图回答：
图5－4－2
（1）请写出字母所代表的物质：
a______________________，b_______________________，c________________________，d_________________________，e________________________，f_______________________，g_________________________。
（2）由“f”经暗反应产生“g”，可以分为_____________、_____________两个阶段。
（3）如果同位素3H标记参与光合作用的水，并追踪3H，它最可能的途径是（用图中字母表示）_____________。
（4）根据题意，简述光合作用能量变化的过程：__________________________________ ___________________________。
答案：1.D 2.B 3.D 4.B 5.（1）H2O O2ADP和Pi A TP [H] CO2糖类等有机物（2）CO2的固定C3的还原（3）a→e→g （4）光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
［课堂小结］
（一）光合作用的过程
1.光合作用的过程
2.
3.光合作用的总反应式及氧元素去向：
4.影响光合作用的外界因素：光照、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等。
（二）化能合成作用
［布置作业］
1.完成课本P104页思考与讨论1～2题。
2.完成课本P106叶基础题1～8题。
3.调查和收集有关提高农作物光合作用强度的具体措施，写好调查报告。
［课后拓展］
1.光合作用的重要意义
（1）制造有机物
绿色植物的光合作用把二氧化碳、水等无机物转变成糖类等有机物。全球自养植物每年同化碳素约2×1011t，相当于5×1011t有机物，提供人类及全部动物所需的食物。所以我们把绿色植物称为制造有机物的“绿色工厂”。
（2）能量转化
绿色植物在进行光合作用的时候将多数生物不能利用的光能转变成化学能。全球植物每年储存3×1018 kJ，供给包括植物本身在内的全球生物生长、发育及进行各项生命活动；另外我们现在利用的木材、煤炭、石油、天然气等都是绿色植物通过光合作用积累下来的。所以绿色植物又称为“巨型能量转换站”。
（3）保护环境
绿色植物好比是一台天然的“空气净化器”，不断地通过光合作用吸收CO2和释放O2。绿色植物每年释放氧气5.35×1011 t。
（4）对生物的进化有重要作用
原始大气中并没有O2存在，直到20～30亿年以前，原始蓝藻在地球出现以后，地球的大气中才逐渐有了O2，从而促使地球上的生物由无氧呼吸型向有氧呼吸型进化，进一步提高了生物的代谢速率和生存能力；同时，大气中的一部分O2可以转化为臭氧（O3），于是，在大气上层就形成了臭氧层，能够有效滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，这样才使水生生物进化成陆生生物成为可能。
3.光合作用的有关计算
（1）物质计算
依据光合作用的总反应式：
CO 2＋H 2*O
(CH 2O)＋*O 2↑ 或6CO 2＋12H 2*O C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6*O 2
①光合作用释放6*O 2来自光反应阶段原料水的光解。
②光反应阶段12H 2*O ，光解产生24个[H]，在暗反应中用于还原6CO 2，并产生6H 2O 。 ③光合作用产物C 6H 12O 6中的碳和氧来自原料CO 2，氢来自原料水。
④生成物6H 2O 中的氢来自原料水，氧来自原料CO 2。
（2）能量计算：依据光合作用反应式进行计算。
（3）与呼吸作用相结合的计算：
在光下光合作用与呼吸作用同时进行：
光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量
光合作用实际二氧化碳释放量=实测的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳释放量 光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量－呼吸作用葡萄糖消耗量
4.化能合成作用
自然界中有少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌属于化能自养型生物，它们以化学能为能源，以CO 2为碳源。主要的代表有以下几种：
（1）硝化细菌
硝化细菌能将土壤中的氨（NH 3）氧化，从中获得能量而把CO 2和H 2O 合成糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。其过程可以用下列反应式表示：
2N H 3 +3O 2
2H N O 2 +2H 2 O +能量2H N O 2 + O 2 2H N O 3
+能量6C O 2 +6H 2 O O C 6 6 H 12 +6O 2
↑
硝化细菌硝化细菌能量
上面的前两个反应是说明NH 3和HNO 2的氧化和释放能量的过程；最后一个反应是说明硝化细菌利用前面的两个反应所释放的能量，把从外界吸收的CO 2和H 2O 合成葡萄糖的过程。硝化细菌的化能合成作用对于自然界的氮循环具有重要意义，因为它把环境中不能被植物体吸收利用的NH 3变成了硝酸盐（NO －3），从而被植物吸收利用。
（2）硫细菌
这些细菌能够氧化硫化氢，并且把硫积累在体内。如果环境中缺乏硫化氢，这类细菌就把体内的硫氧化成硫酸。这一过程的化学反应式如下：
H 2S ＋O 2H 2O ＋2S ＋能量
2H2O＋2S＋3O22H2SO4＋能量
硫细菌就是利用上述反应中释放的能量来合成有机物的。
（3）铁细菌
铁细菌就是能够氧化硫酸亚铁的一类细菌，这一过程的化学反应式如下：
4FeSO4＋2H2SO4＋O22Fe2（SO4）3＋2H2O＋能量
硫细菌就是利用上述反应中释放的能量来合成有机物的。
●板书设计
第二课时光合作用的过程和化能合成作用
二、光合作用的原理和应用
（一）光合作用的过程
1.过程
2.实质
3.总反应式
4.影响光合作用的外界因素
（二）化能合成作用
●习题详解
见第三课时相应内容
●备课资料
见第三课时相应内容
第三课时光合作用的探究历程和光合作用原理的应用
●教学过程
［课前准备］
1.教师制作多媒体课件；
4.组织学生每两人为一组调查和收集有关提高农作物光合作用强度的具体措施，并写好
调查报告。
［情境创设］
教师：上节课我们学习了光合作用的具体过程，同学们还记得光合作用分为哪几个阶段吗？
学生：分为光反应和暗反应两个阶段。
教师：光反应和暗反应各发生了怎样的物质变化和能量变化？
学生：光反应包括两个物质变化，即水的光解和合成ATP，同时光能转变为ATP中活跃的化学能。暗反应也包括两个物质变化，即二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，同时，ATP中活跃的化学能转变成糖类等有机物中的化学能。
教师：很好，看来同学们对光合作用的具体过程掌握得不错。但是有哪位同学知道光合作用的过程是怎样被人发现和了解的吗？
教师：这个问题看来大家了解得不多。人们对光合作用的认识经历了一个漫长的过程，科学家们用了200多年的时间经过无数次的实验才对光合作用的过程有了比较清楚的认识。今天这节课我们将沿着科学家们探寻的足迹，去体验他们认识问题的思维过程和科学探索的乐趣。
［师生互动］
1.光合作用的探究历程
教师：首先我们来看一看科学家们是怎样逐渐认识光合作用的？
〔显示板书：（三）光合作用的探究历程〕
教师：这部分内容我们将以小组合作学习的方式来进行。请大家结合课本P 101～P102的内容，快速阅读以下材料，然后分组讨论表格中所提出的问题。请看大屏幕。
多媒体课件出示小组合作学习要求：（1）每个小组推选一名组长，组织本组同学讨论学习；（2）推选一名记录员记录本组同学讨论的结果；（3）推选一名交流代表发言，汇报本组讨论结果；（4）每位同学在讨论时都要积极思维、踊跃发言，帮助本组代表准备好发言提纲。
教师：哪一组同学先来汇报？
教师：好。我们掌声有请第一小组的代表发言。其他小组的同学要注意听，看看本小组讨论的结果是否跟他们的一样。等一下其他小组代表发言的时候，只讲你们的不同结论，并说明原因。
第一小组的交流代表用实物投影仪呈现讨论结果，并作讲解；各小组的代表分别提出本小组的不同看法，并说明原因；其他学生有不同意见也可以提出来；最后由老师进行总结。在师生的共结论同讨论中得到正确答案并逐一呈现。
新课程高中生物必修1 全套教案 目录 第1章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 第2节细胞的多样性和统一性 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 第2节生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节遗传信息的携带者——核酸 第4节细胞中的糖类和脂质 第5节细胞中的无机物 第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜——系统的边界 第2节细胞器——系统内的分工合作 第3节细胞核——系统的控制中心 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 第2节生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 第2节细胞的能量“通货”——ATP 第3节ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节能量之源——光和光合作用 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 第2节细胞的分化 第3节细胞的衰老与凋亡 第4节细胞的癌变
探索生物大分子的奥秘 一、教学目标： 【知识】：初步了解分子与生物学之间的关系 了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】；培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】：了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感； 初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标； 阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。 二、教学重难点：激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具：ppt幻灯片 四、教学准备 五、教学过程： （一）以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗？为什么高中还要再学呢？初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。（二）人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。（展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料）。 学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录，以问题引导：人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义？从访谈录中，你认为造就了这次成功的因素是什么？阅读完了这些资料，你觉得对于你学习高中生物，在方法上有什么启发呢？ （三）简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义 1．教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境，简述三者之间知识结构上的关系；必修： 1．高中新教材的特点：需要学生更多的参与到教学活动中来；增加了探究活动（什么是探究活动、探究活动的流程：发现问题，作出假设，设计实验，作出结论）、模 型制作等，这些都要求学生全身心地投入到教学活动。 2．学习生物学的意义：生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果，各个学科之间的边界已经模糊，而出现了多学科的交叉；学习生物学不仅仅是知识的互动，更加 是能力培养和思维方式不断完善的过程。
第1节细胞生活的环境教学设计 一、教材分析 《细胞生活的环境》是人教版高中生物必修三《稳态与环境》第1章第1节的教学内容，包括体细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外液的渗透压和酸碱度、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。这些内容，是课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础。 二、教学目标 1.知识目标： （1）描述内环境的组成和理化性质。 （2）说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.能力目标： 尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。 3.情感、态度和价值观目标 关注维持内环境稳态与健康的关系。 三、教学重点和难点 1.教学重点 （1）内环境的组成和理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.教学难点 （1）内环境的理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 四、学情分析 我们的学生属于平行分班，学生已有的知识和实验水平有差距。学生对内环境稳态的理解不到位，需要教师深入分析。 五、教学方法 1.学案导学：见后面的学案。 2.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、
精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课时安排 1课时 七、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 利用课间时间检查落实学生的预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。（二）情景导入、展示目标 章引入：先让学生观看一段视频，引入必修三《稳态与环境》第一章的学习。 节引入：以“问题探讨”引入，学生思考并回答相关问题。 （三）合作探究、精讲点拨 探究一：体内细胞生活在细胞外液中 体液-------不论男性还是女性，体内都含大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。 细胞内液（存在于细胞内，约占2/3） 体液血浆 细胞外液（存在于细胞外，约占1/3）组织液 淋巴等 〔思考与讨论〕学生讨论后回答，师提示。 1.细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。 2.相同点：它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。 不同点：（1）在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴分布于淋巴管中；（2）生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等；（3）所含的化学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。 内环境——细胞外液构成的液体环境叫做内环境。 探究二：细胞外液的成分（PPT展示血浆成分的图片） 〔资料分析〕由学生分析并回答，老师提示。 1.提示：表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，有机物包括糖类（如葡萄糖）、蛋白
新课程高中生物必修1全套教案 第1章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 第2节细胞的多样性和统一性 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 第2节生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节遗传信息的携带者——核酸 第4节细胞中的糖类和脂质 第5节细胞中的无机物 第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜——系统的边界 第2节细胞器——系统内的分工合作 第3节细胞核——系统的控制中心 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 第2节生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 第2节细胞的能量“通货”——ATP 第3节ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节能量之源——光和光合作用 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 第2节细胞的分化 第3节细胞的衰老与凋亡 第4节细胞的癌变 探索生物大分子的奥秘 一、教学目标： 【知识】：初步了解分子与生物学之间的关系 了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】；培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】：了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感； 初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标； 阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。
二、教学重难点：激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具：ppt幻灯片 四、教学准备 五、教学过程： （一）以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗？为什么高中还要再学呢？初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。（二）人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。（展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料）。 学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录，以问题引导：人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义？从访谈录中，你认为造就了这次成功的因素是什么？阅读完了这些资料，你觉得对于你学习高中生物，在方法上有什么启发呢？ （三）简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义 1．教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境，简述三者之间知识结构上的关系；必修： 1．高中新教材的特点：需要学生更多的参与到教学活动中来；增加了探究活动（什么是探究活动、探究活动的流程：发现问题，作出假设，设计实验，作出结论）、模 型制作等，这些都要求学生全身心地投入到教学活动。 2．学习生物学的意义：生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果，各个学科之间的边界已经模糊，而出现了多学科的交叉；学习生物学不仅仅是知识的互动，更加 是能力培养和思维方式不断完善的过程。 第一章走进细胞第1节从生物圈到细胞 一、教学目标： 【知识】：举例说出生命活动建立在细胞的基础上。 说出生命系统的结构层次。 【情感态度】：认同细胞是基本的生命系统。 二、教学重难点：细胞是基本的生命系统是重点；说出生命系统的层次是难点 三、教学用具：ppt幻灯片 四、课前准备：让学生收集关于冠装病毒相关的资料。
高中生物教案 ——免疫调节 《免疫调节》教案 一、人体免疫系统的三大防线： 第一道：皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜以外的杀菌物质（如溶菌酶）的杀灭作用。 第二道：吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。 第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成人体的免疫系统，特异性免疫是保卫人体的第三道防线 而泪液、胃液、唾液属于第一道防线的分泌物，故也属第一道防线。 皮肤和黏膜屏障，是指机体体表的皮肤和所有与外界相通的腔道的黏膜，是机体与外界直接接触的结构，微生物只有通过皮肤和黏膜才能侵入体内，因此皮肤和黏膜构成了动物体防御外部入侵者的第一道防线。正常健康的皮肤黏膜，绝大多数病原微生物是不能通过的。皮肤和黏膜的机械阻挡和排除是主要作用，如呼吸道纤毛上皮的摆动，尿液、泪液、唾液的冲洗。 此外，皮下和黏膜下腺体的分泌液中含有多种抑菌和杀菌物质，如汗腺分泌的汗液中含有的乳酸、皮脂腺分泌的脂肪酸、泪液和唾液中的溶菌酶等，都具有抑制或杀灭局部病原菌的作用。再者，皮肤黏膜上存在着正常菌群，对病原微生物具有拮抗作用。 二、免疫系统的组成 1、免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结等；免疫细胞：淋巴细胞、吞噬细胞等；免疫物质：各种抗体和淋巴因子等。 2、特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞；由骨髓中造血干细胞分化、发育而来。 3、与免疫有关的细胞总结
名称来源功能 具有特异性 识别功能 吞噬细胞造血干细胞处理、呈递抗原，吞噬抗原和抗体复 合物 B细胞造血干细胞（在骨髓中 成熟）识别抗原、分化成为效应细胞、记忆 细胞 √ T细胞造血干细胞（在胸腺中 成熟）识别、呈递抗原、分化成为效应细胞、 记忆细胞 √ 浆细胞B细胞或记忆细胞分泌抗体 效应T细胞T细胞或记忆细胞分泌淋巴因子，与靶细胞结合发挥免 疫效应 √ 记忆细胞B细胞、T细胞、记忆 细胞 识别抗原、分化成为相应的效应细胞 √ 三、体液免疫（主要是B细胞起作用） 抗原进入机体后，大多数抗原经吞噬细胞的摄取和处理，将抗原决定簇暴露出来，然后将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞。有的抗原可以直接刺激B细胞。B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成浆细胞和记忆细胞。（记忆细胞保持对抗原的记忆，一段时间后，相同的抗原再次进入机体，记忆细胞就迅速增殖、分化，形成大量浆细胞）浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。抗体与抗原结合，抑制细菌的繁殖或对宿主细胞的黏附；抗体与病毒结合，可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力。抗原抗体结合后，形成沉淀或细胞集团，最终被吞噬细胞消化。 四、细胞免疫（主要是T细胞起作用） 刚开始与体液免疫的开始基本相同。不同的是T细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成效应T细胞和记忆细胞。当同一种抗原再次进入机体，记忆细胞就会迅速增殖、分化，形成大量效应T细胞。效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触，激活靶细胞内溶酶体酶，使靶细胞的通透性改变，渗透压发生变化，最终导致靶细胞裂解死亡。同时，效应T细胞还释放淋巴因子（白细胞介素、干扰素等）来加强免疫效应。 五、体液免疫与细胞免疫的比较
第二节生态系统的能量流动 一、学习目标 1.分析生态系统的能量流动的过程与特点。 2.概述研究能量流动的意义。 3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。 二、学习重、难点 生态系统能量流动的过程与特点 三、目标完成过程 （一）温故而知新： 生态系统的结构、成分、营养结构？ 请学生根据“螳螂捕蝉，黄雀在后”这句话写出相应的食物链，各营养级之间营养关系的实质是什么？（食物关系）也就是包含能量的营养物质在各营养级间的流动。生态系统食物链和食物网的结构决定了其功能是物质的循环和能量的流动。 （二）导入新课 通过“问题探讨”设置悬念，引入能量流动。 请学生结合课文“能量流动的分析”说出能量流动包括哪些过程？（能量的输入、传递、转化和散失）研究能量的流动以什么为单位？（种群）（三）分析能量流动的过程： 质疑：食物链一定从生产者开始，能不能从动物开始？为什么？ 阅读课文，结合示意图思考： 1.生产者固定的太阳能有哪些去处？ 2.初级消费者如何获得能量?获得的能量有哪些去路？次级消费者呢？ 3.每一个营养级获得能量的方式、能量的去路是否相同？最高营养级呢? 图示分析生产者与消费者能量流动过程 ⑴生产者能量 输入：光合作用固定； 散失：细胞呼吸散热 传递：用于生长发育繁殖的能量，被下一营养级摄食、枯枝落叶被分解者分解。 ⑵消费者 输入：摄食的能量中被同化的部分：摄食的能量=同化+粪便中的能量通过对以上内容的分析，我们可以总结生态系统的能量流动过程，请同学分析此过程，思考五个问题： a、能量输入的起点？（生产者的光合作用：太阳能——化学能）流经一个 生态系统的总能量是光合作用固定的太阳能，没有生 产者就没有生态系统； b、能量传递的渠道？（食物链或食物网）——传递对象：下一营养级或分
第3节群落的结构 一、教学目标 1.识别群落，说出群落水平上研究的问题。 2.描述群落的结构特征。 3.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。 二、教学重点和难点 1.教学重点 群落的结构特征。 2.教学难点 从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。 三、课时安排 1 四、教学过程 〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答老师提示。 〖提示〗1.本讨论题关注池塘中的生物组成及其有序性，讨论池塘中的种群组成（群落结构），具体有多少个种群并不重要。可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等方面举例。 2.本讨论题关注池塘中生物之间的相互关系。池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。 〖板书〗第三节群落的的结构 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。 〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。 〖板书〗一、种群水平上研究的问题 〖学生活动〗阅读P71。 〖板书〗二、群落的物种组成 丰富度：群落中物种数目的多少称为丰富度。 三、种间关系 〖学生活动〗阅读P72倒数第一段到P73，完成资料分析的“讨论”。 〖提示〗1.在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。 2.90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。 3.雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物→雪兔→猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。
高中生物必修一全套教 案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
新课程高中生物必修1全套教案 第1章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 第2节细胞的多样性和统一性 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 第2节生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节遗传信息的携带者——核酸 第4节细胞中的糖类和脂质 第5节细胞中的无机物 第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜——系统的边界 第2节细胞器——系统内的分工合作 第3节细胞核——系统的控制中心 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 第2节生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 第2节细胞的能量“通货”——ATP 第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节能量之源——光和光合作用 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 第2节细胞的分化 第3节细胞的衰老与凋亡 第4节细胞的癌变
探索生物大分子的奥秘 一、教学目标： 【知识】：初步了解分子与生物学之间的关系 了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】；培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】：了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感； 初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标； 阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。 二、教学重难点：激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具：ppt幻灯片 四、教学准备 五、教学过程： （一）以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗为什么高中还要再学呢初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。 （二）人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。（展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料）。 学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录，以问题引导：人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义从访谈录中，你认为造就了这次成功的因素是什么阅读完了这些资料，你觉得对于你学习高中生物，在方法上有什么启发呢（三）简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义 1．教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境，简述三者之间知识结构上的关系；必修： 1．高中新教材的特点：需要学生更多的参与到教学活动中来；增加了探究活动（什么是探究活动、探究活动的流程：发现问题，作出假 设，设计实验，作出结论）、模型制作等，这些都要求学生全身心地投 入到教学活动。
5.4 能量之源——光与光合作用 一、教材分析 本节中“绿叶中色素的提取和分离”采用探究性实验教学，教师利用教材中的问题探讨引入，让学生讨论“为什么蔬菜大棚采用红色或蓝色的塑料薄膜而不用绿色的塑料薄膜”，激发学生的学习热情，然后引导学生实验探究、观察思考，通过分析实验结果，由学生自己得出色素的种类和颜色，通过色素对光能吸收的小实验过渡到色素对光能的吸收和叶绿体结构的学习，这样的教学不仅符合学生由感性到理性的认知规律，也有利于学生的主动参与，利于培养学生科学的思维方法和研究方法，利于提高学生的科学素养。在整个教学过程中精心设计问题，启迪学生的思维，最大程度地发挥学生的主动性。捕获光能的色素和结构”是《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”的教学内容之一，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和方法。 《光合作用的原理和应用》是人教版新课标必修一第五章第四节的第二部分内容，由旧教材的“光合作用”变为了“光合作用的原理和应用”，重点强调“原理”和“应用”，体现了STS的教育理念。本节是学生在学习初中生物光合作用及在学习本节第一部分捕获光能的色素和结构的基础上，分别从光合作用的探究历程、光合作用的过程、原理及应用和化能合成作用等四个方面进行学习，其中光合作用的原理和应用属于生命系统中的能量转化供应和利用的问题，把过去植物新陈代谢的问题提升到生命系统的水平来研究。本节与现实生活联系密切，其中探究影响光合作用的环境因素，通过设计实验方案可以提高学生的科学素养，培养学生的合作探究能力；体现了“倡导探究性学习”“自主性学习”的课程理念。而光合作用的过程是教学的重点也是教学的难点，是以后学习生态系统的物质循环和能量流动的基础，具有承上启下的作用，所以本节是必修一的重点内容，也是整个高中阶段的重要内容之一。建议安排2课时完成，第一课时学习“光合作用的探究历程”和“光合作用的过程”。第二课时学习光合作用原理的应用和化能合成作用，其中还要完成探究“环境因素对光合作用强度的影响”。 二、教学目标 1、说出绿叶中色素的种类和作用。 2、说出叶绿体的结构和功能。 3、说出光合作用以及对它的认识过程。 4、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 5、说出光合作用原理的应用。 6、简述化能合成作用。 三、教学重点、难点及解决方法。 1、教学重点及解决方法 教学重点] ⑴绿叶中色素的种类和作用。⑵光合作用的发现及研究历史。 ⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。⑷影响光合作用强度的环境因素。 解决方法] ⑴通过色素提取和分离实验，让学生仔细观察分离出的不同色带，色带的颜色、分布顺序和宽窄，思考其原因及作用。 ⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化和相应的能量转化的过程。 ⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。 2、教学难点及解决方法 教学难点] ⑴光反应和暗反应的过程。⑵探究影响光作用强度的环境因素。 解决方法] ⑴通过由浅入深的讲解，让学生理解光反应和暗反应的过程，区别和联系。 ⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响，让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。 四、课时安排 3课时。 五、教学方法 讲解、实验法。教具准备：课件、实验仪器、试剂、材料等。 六、学生活动 1、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。 2、让学生讨论认识叶绿体的结构，这种结构有哪些适于进行光合作用的特点；光合作
《生态系统的物质循环》教案 一．教学目标 1.知识目标： （1）理解生态系统物质循环的概念； （2）识记、应用碳循环的过程； （3）比较得出能量流动与物质循环的关系。 2.能力目标： （1）学会分析生态系统中碳循环的方法； （2）通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力； （3）利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。 3.情感目标： （1）通过学习人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识 （2）积累生态学知识，形成科学的世界观 二．教学重点：碳循环的过程 三．教学难点：能量流动和物质循环的关系 四. 教法与学法 教法：课前导学、启发式讲解、分析与归纳学法：课前预习、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新 五 . 课时安排 : 1 课时 六．教学过程 1.复习提问 （1）地球上最大的生态系统是什么？ （2）生态系统的组成成分？ （3）输入生态系统的总能量是什么？ （4）能量流动的特点？
2.引入新课 生态系统依靠太阳不断提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。讨论：生物为维持生命每天都要消耗大量的物质，如氧、水、氮、碳和许多其他物质，为什么这些物质亿万年来没有被生命活动所耗尽？（因为这些物质可以 被循环利用） 碳是构成生命有机体的重要元素之一，没有碳就没有生命。一一碳循环 3.碳循环 出示“碳循环模式图”投影片。 光合作用 （1）知识背景：光合作用CO2 （CH2O） 呼吸作用（CH2O）有氧呼吸CO2 （2）分析碳循环模式图，思考如下问题： ①碳在无机环境中的存在形式？CO2和碳酸盐 ②碳由无机环境进入生物群落的途径？绿色植物的光合作用（主要），化 能合成作用 ③碳由无机环境进入生物群落的形式？CO2 ④碳在生物群落内部的传递形式？含碳有机物；传递渠道？食物链（网） ⑤碳返回无机环境的途径：a.生产者、消费者的呼吸作用 b.微生物的分解作用 c.化石燃料的燃烧 ⑥碳由生物群落回到无机环境的形式？CO2 ⑦碳在无机环境和生物群落间 循环的主要形式？CO2 ［师生归纳］ _________________ 光合作用、化能合成作用 无机环境（CO）生物群落（有机物） 动物、植物、微生物呼吸作用 4.物质循环 （1）提问：①我们所讲的碳循环是指在什么之间进行循环？（生物群落与无机环境之间）
最新人教版高中生物必修三教案全集 第一章人体的内环境与稳态 第1节细胞生活的环境 一、教学目标 知识方面：描述内环境的组成和理化性质。 能力方面： 1.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。 情感态度价值观：认同内环境是细胞进行正常生命活动的基本条件。 二、教学重点和难点 1.教学重点 （1）内环境的组成和理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.教学难点 （1）内环境的理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 三、教学方法：讲述与学生练习、讨论相结合 四、教学用具：幻灯片 五、课前准备： 六、课时安排：2课时 七、教学过程： 教学内容教师组织和引导学生活动教学意 图 章引入让学生阅读章引言并体会内环境的重要性阅读思考引入新 课 〖板书〗第1节细胞生活的环境 问题探讨 〔生答师提示〕1.图1中是人体血液中的血细胞，包括 红细胞、白细胞等；图2中是单细胞动物草履虫。 2.血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。 两者生活环境的相似之处是：都是液体环境；不同之处是： 血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物质 交换，而草履虫直接生活在外界环境中；与外界环境相比， 血浆的理化性质更为稳定，如温度基本恒定等。 〖填空式提问〗所有的生命系统都存在于一定的环境中，与 思考回答创造问 题情境， 引入新 课
环境之间不断进行着物质和能量的交换。细胞作为最基本的生命系统，也是如此。 〖问〗单细胞生物是怎样与环境之间不断进行着物质和能量的交换呢？多细胞生物呢？阅读思考回答 〔板书〕一、体细胞生在细胞外液 〖问〗什么是体液？ 〖引导提示〗体液——不论男性还是女性，体内都含大 量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。 1.体液的成分和组成呢？ 细胞内液 （存在于细胞内，约占2/3） 1.体液血浆 细胞外液组织液 （存在于细胞外，约占1/3）淋巴等 2.内环境的组成及相互关系 阅读思考 回答 〔思考与讨论1〕 〖师提示〗 1.细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织 液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞 直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。 由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。 2. 血浆组织液淋巴 同它们都属于细胞外液，共同构成人体内 环境，基本化学组成相同。 学生讨论 后回答
同学们好，今天将由我来带领同学们走进高中的生物学习之旅。 现在，请同学们对生物这个词给出一个最简单的定义。(Put up your hands) 其实，简单地说，生物也就是有生命的个体。 要了解一个个体，首先要从细胞开始。今天我们来学习必修一的第一章走进细胞 第一节从生物圈到细胞 同学们请看，在教材第二页的左上角有一幅图，是SARS患者肺部X光片阴影图，和SARS病毒模式图。给同学们两分钟的时间看一下这个问题探讨，仔细思考讨论题，待会儿会请两位同学来回答一下。 第一问，病毒不具有细胞结构，是怎样生活和繁殖的？(请坐。病毒尽管不具有细胞结构，但它可以寄生在活细胞中，利用活细胞中的物质生活和繁殖。 第二问，谁来说说？。。。 SARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞，肺部细胞，由于肺部细胞受损，导致了患者呼吸困难，患者因呼吸功能衰竭而死亡。此外，SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。 由此可见，生命活动离不开细胞。即使是像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生活。因为，细胞是生物体的结构和功能的基本单位。尽管现在生物科学的研究已经进入分子水平，并且对生物大分子（如核酸、蛋白质等）的研究已经相当深入，但是这些大分子并没有生命。生命和细胞是难解难分的。 接下来我们一起来看一下四个关于生命活动与细胞的关系的实例分析 这是草履虫的运动和分裂 人的生殖和发育 缩手反射的结构基础 艾滋病病毒入侵免疫系统。 看完这几幅图后，请同学们认真思考第四页上面的无道题，可以相互讨论一下，三分钟后请同学来回答 第一题，请一位同学来回答一下。 草履虫除了运动和分裂外，还能完成哪些生命活动? 它得先摄能才能运动吧，它还能呼吸和生长，还有应激性。 好，第二题，某某 在你和你爸妈之间，什么细胞充当了遗传物质的“桥梁”？， 精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵，然后它在子宫中发育成胚胎，再进一步发育成胎儿，那么胚胎发育跟细胞的生命活动有什么关系， 细胞分裂和分化 第三题，需要哪些细胞的参与？由传入神经末梢形成的感受器，传入神经元、中间神经元、传出神经元、效应器。还有相关的骨骼肌细胞。请坐 第二问，你每天学习的时候需要哪些细胞 太多了，它涉及人体的多种细胞，但主要是神经细胞的参与 艾滋病是由人类免疫缺陷病毒破坏淋巴细胞引起的，同学们还知道哪些类似这样的特定细胞受损而致病的。。。。 例如脊髓中的运动神经元受损容易导致相应的肢体瘫痪，大脑皮层上的听觉神经元受损的话会导致听觉发生障碍。 第五题
高一生物必修一第五章能量之源光与光合 作用知识点 光合作用指含有叶绿体绿色植物、动物和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应。以下是第五章能量之源光与光合作用知识点，希望对大家有帮助。 定义 光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身， 在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为储存着能量的有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气[1]??)的生化过程。同时也有将光能转变为有机物中化学能的能量转化过程。植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。 作用机制 作用原理 植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天(在光照强度太
强的时候植物的气孔会关闭，导致光合作用强度减弱)，它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。 这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等物质，同时释放氧气。 光合作用是将太阳能转化为ATP中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能的过程! 化学方程式 CO2+H2O→(CH2O)+O2(反应条件：光能和叶绿体) 12H2O + 6CO2+ 阳光→ C6H12O6(葡萄糖)+ 6O2+ 6H2O(与叶绿素产生化学作用) (化学反应式12H2O + 6CO2→ C6H12O6(葡萄糖) + 6O2+ 6H2O 箭头上标的条件是：酶和光照,下面是叶绿体) H2O→2H++ 2e-?+ 1/2O2(水的光解) NADP+?+ 2e-?+ H+?→ NADPH(递氢) ADP+Pi+能量→ATP?(递能) CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定) 2C3化合物+4NADPH→C5糖(有机物的生成或称为C3的还原) C3(一部分)→C5化合物(C3再生C5) C3(一部分)→储能物质(如葡萄糖、蔗糖、淀粉，有的还生成
探索生物大分子的奥秘 一、教学目标： 知识方面 1、初步了解分子与生物学之间的关系 2、了解中国合成牛胰岛素事件。 技能方面：培养分析分析资料的能力。 情感态度价值观 1、了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感； 2、初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标； 3、阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。 二、教学重难点：激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具： 四、教学准备 五、教学课时：1课时。 六、教学过程： （一）以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗？为什么高中还要再学呢？初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。 （二）人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。（展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料）。
普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修3 第三章第2节 《植物生长素的发现》教学设计 一、设计思路 科学史可以展现科学是永无止境的探究活动的本质特征，使人感受科学发展是一个线性累积、不断壮大的过程，领会“变化”才是科学本身具有的惟一不变特性。植物生长素的发现过程正是这样一个很好地展现科学在本质上是相对的、可变的、处在不断修正和发展过程中的素材。因此，本文基于以下的教学理念开展教学：问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，采用问题引导探究、教师引导学生的设计思路。 二、教学分析 ^ 1、教材分析与处理 《植物生长素的发现》编入了“达尔文、詹森、拜耳、温特等科学家的实验、评价实验设计和结论”等内容。教材以科学探索过程为脉络来安排教学内容，具有探究性的特点；文本呈现图文并茂，具有直观性的特点，为教师实施探究式教学提供了有力支撑。 基于以上设计理念，对教材知识作了适当调整（含顺序调整），本节课只学习生长素的发现过程和分析、评价实验设计的技能训练。 2、学情分析 曾学习过“假说──演绎法”、“类比推理”等，有一定的思考方法基础，且学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强，对植物向光性现象又有一定的感性认识。但对实验设计的各种能力（语言表达、实验分析、深入思考等）都有待提高，所以教学过程旨在培养学生的实验能力。 3、学习任务分析 教学重点：生长素的发现过程；教学难点：科学实验设计的过程及严谨性分析。通过学习，学生不仅要掌握生长素发现的过程，更要掌握对简单实验的设计、分析和评价的能力，感悟科学发现是一个继承与创新的辨证过程，需要实事求是和坚持不懈的科学态度。 三、教学目标 《 对于以上的教学分析，需达到的教学三维目标（见表1）。
第4节能量之源——光与光合作用 ●从容说课 光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢，光合作用也真实地显示出生命系统的自主性和高度有序性。初中阶段，学生通过一系列探索性实验，初步形成光合作用的概念。高中生物学课本将为学生提供光合作用的研究史料，期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对概念的理解，而且能受到科学家崇高的精神境界的熏陶，领悟科学探究的方法。因此，教学中要组织学生认真学习和讨论这一部分史料。光合作用内容的学习始于绿叶中色素吸收和转化光能，教学中要指导学生做好《绿叶中色素的提取和分离》的探究性实验，并借助投影机、三棱镜和新鲜菠菜叶片滤液和新鲜胡萝卜滤液等材料做好绿叶中色素吸收光谱的演示实验，通过叶绿体结构的学习让学生进一步体会到生物体结构与功能的相统一。光合作用的光反应和暗反应过程是本小节的重点和难点，要让学生重点掌握这两个过程中的物质变化和能量变化以及发生的部位和条件，并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。为了更好地让学生认识光合作用原理在农业生产中的应用，可通过自主与合作学习的方式，尝试让学生利用各种媒体去调查和收集农业生产上有哪些提高光合作用强度的措施，并组织好学生完成教材中的探究活动——环境因素对光合作用强度的影响。 ●三维目标 1.知识与技能 （1）说出绿叶中色素的种类和作用。 （2）说出叶绿体的结构和功能。 （3）说明光合作用以及对它的认识过程。 （4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 （5）说出光合作用原理的应用。 （6）简述化能合成作用。 2.过程与方法 （1）自主与合作学习：利用各种媒体调查和收集资料，学会鉴别、选择、运用和分享信息。 （2）训练表达能力：尝试将你所获得的信息表达出来。 （3）活动与探究：通过探究“环境因素对光合作用的影响”，初步学会科学研究的一般方法，发展科学探究能力。 3.情感态度与价值观 （1）通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。 （2）通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生物科学的价值，从而乐于学习生物科学。 ●教学重点 1.绿叶中色素的种类和作用。 2.光合作用的发现及研究历史。 3.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 4.影响光合作用的环境因素。 ●教学难点 1.光反应和暗反应的过程。
第1章人体的内环境与稳态 本章规划 本章内容包括：“细胞生活的环境”和“内环境稳态的重要性”两节内容。其中第1节可用1课时教学，第2节可用2课时教学(其中实验1课时)。 与学生已有知识经验的联系： 单细胞生物的生活环境，血细胞生活在血浆中，血浆的基本成分等，学生在初中已经学过这些知识，有了一定的认识。手、脚等部位有时会磨出“水泡”，部分学生有过这样的体验。体内细胞脱离了适合生存的环境就会死亡，人体体温的相对稳定及其重要性，人体需要摄入营养物质、氧和水，排出废物，学生也有一定的认识。这些已有知识和经验，尽管比较浅显，与之相联系却有利于学生建构“内环境”和“稳态”的概念。人体内几大系统的功能，学生经过初中阶段的学习也有了基本的认识，在此基础上，总结出内环境如何与外界环境进行物质交换并不太难。此外，有关细胞生活的环境，和必修1中“细胞的物质输入和输出”等内容有密切的联系。 与其他章的联系： 从个体层次看，本章内容与第2章的内容联系紧密。本章内容是理解第2章所阐述的通过神经、体液和免疫调节来维持稳态的基础。内环境稳态究竟是如何维持的，本章仅仅作简要交代，有关内容将在第2章作深入探讨。本章内容又不仅与第2章有联系，稳态是包括种群、群落、生态系统等各层次生命系统的共同特征，因此，本章是学习本书其他章节的基础，并在一定程度上起着统领全书的作用。 第1节细胞生活的环境 从容说课 “细胞生活的环境”包括体细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外液的渗透压和酸碱度、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。这些内容，是课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础。 本章的导入利用教材提供的章题图来完成。通过启发学生观察章题图，思考图中内容与本章内容的关系，激发学生学习本章的兴趣。同时通过图片还可以使学生感受到边防战士、炼钢工人、抗洪抢险战士工作环境的恶劣，体会他们工作的艰苦，认识他们工作的重要性，这也是一种人文精神的渗透。本节的引入可以利用草履虫取食、排遗过程的视频和人体血细胞与血浆进行物质交换的动态演示，可以启发学生比较两者生活环境的异同，引出体内细胞生活的环境——内环境。 “体内细胞生活在细胞外液中”包含体液和内环境两个概念。内环境是核心概念，既包括了内环境的定义，也包括组成内环境的各种细胞外液通过动态的有机联系形成统一整体，还包括本章后续学习内容：内环境的组成、为什么要维持内环境稳态等。在教材第2章还要继续阐释内环境为什么能维持稳态。组织教学时
人教版高中生物必修三教学三维目标----教学目标和教学重难点 稳态与环境 目录 第一章人体的内环境与稳态 第1节细胞生活的环境 第2节内环境稳态的重要性 科学史话稳态概念的提出和发展 第二章动物和人体生命活动的调节 第1节通过神经系统的调节 与生物学有关的职业神经外科医生 第2节通过激素的调节 科学·技术·社会评价应用激素类药物的利与弊 第3节神经调节与体液调节的关系 科学·技术·社会拒绝毒品，慎用心理药物 第4节免疫调节 科学·技术·社会艾滋病——威胁人类的免疫缺陷病 第三章植物的激素调节 第1节植物生长素的发现 第2节生长素的生理作用 第3节其他植物激素 第四章种群和群落 第1节种群的特征 科学家的故事从治蝗专家到生态学巨匠 第2节种群数量的变化 与生物学有关的职业植保员 第3节群落的结构 科学·技术·社会立体农业 第4节群落的演替 与生物学有关的职业林业工程师 第五章生态系统及其稳定性 第1节生态系统的结构 第2节生态系统的能量流动 科学·技术·社会生态农业 第3节生态系统的物质循环 第4节生态系统的信息传递 第5节生态系统的稳定性 第六章生态环境的保护
第1节人口增长对生态环境的影响 第2节保护我们共同的家园 第一章人体的内环境与稳态 内环境稳态的概念即是本课题的重点内容，也是一个难点内容，建议结合学生的认知规律逐层推进。 首先，以人体为例，结合初中已掌握的知识，让学生弄懂由血浆、组织液、淋巴构成的人体内环境及三个成分之间的相互关系，并且明确：体内细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。 然后结合人们的日常生活分析实例，证明当内环境的理化性质发生变化时，机体在神经系统和体液的调节下，通过各器官系统的协调活动，能够维持内环境的稳态，进而归纳出内环境稳态的概念，并且使学生认识到：当内环境的稳态遭到破坏时，就会引起代谢紊乱并导致疾病。 一、教学目的要求 知识方面 1.描述内环境的组成和理化性质。 2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。 情感态度与价值观方面 1.通过内环境稳态的基本知识的学习，使学生明确只有通过各器官系统的协调活动，才能实现内环境的稳态。 2.使学生逐步树立生物体的局部与整体相统的辩证唯物主义观点。 能力方面 1.通过缓冲物质的调节作用和水平平衡调节实例的讨论分析，使学生进一步理解稳态的生理意义。 2.提高运用学到的生物学知识评价和解决实际问题的能力。 二、教学重点和难点 1.教学重点 （1）内环境的组成和理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.教学难点 （1）内环境的理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 第1节细胞生活的环境 一、教学目标 1.明确内环境的概念及组成环境的三种成分之间的关系。 2.理解体内细胞物质交换是通过内环境而实现的。 3.理解内环境稳态的概念及其生物意义。