北京四中--光合作用与生物固氮教材教法分析202208

第二章光合作用与生物固氮教材分析光合作用和生物固氮在理论上和实践上都有着重要的意义，是植物生理学中的热门研究领域。

对其机理的深入探索，有助于解决当今世界上如何经济有效地利用太阳能量，满足能源需求，解决粮食危机和进行环境保护等重大问题，为人类做出更大贡献。

通过本章教学，可以使学生在原有的学习基础上，运用物理、化学等知识，进一步深入了解光合作用和生物固氮的基础知识以及在农业生产上的应用，提高探索生物奥秘的兴趣，以积极的态度进行实践，保护自然环境。

本章包括《光合作用》和《生物固氮》两节内容和一个实验：《自生固氮菌的分离》。

第一节《光合作用》包括光能在叶绿体中的转换。

C3植物和C4植物和提高农作物的光合作用效率三部分内容。

光能在叶绿体中的转换内容与必修课中的光反应和暗反应阶段及色素的功能，特别是光反应阶段的知识内容衔接，进一步深层次讲述能量转换的三个步骤（光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能，活跃的化学能转换成稳定化学能）。

着重在由光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能的两个步骤中，突出与必修课中光反应阶段内容的区别，并借助两幅示意图，把光合作用过程中比较复杂抽象的内容形象化，使学生对能量转换过程，更易于理解。

C3植物和C4植物内容，教材从科学家发现CO2固定新途径的介绍开始，比较C3植物和C4植物在叶片结构上的特点和区别，使学生在此基础上学习C4植物的光合作用过程特点，从而理解C4植物比C3植物对CO2具有更高利用能力和具有较强光合作用效率的原因。

提高农作物光合作用效率的教学内容，是让学生运用已经学过的相关知识内容，从影响光合作用的光照强弱、二氧化碳的供应、必需矿质元素的供应等因素考虑，多层次、多侧面分析植物光合作用的强弱变化情况，自觉、主动、积极地应用于农业生产实践中，提高农作物的光合作用效率，达到增产增收的目的。

第二节《生物固氮》讲述固氮微生物的种类和生物固氮的简要过程，生物固氮在氮循环中的意义及在农业生产中的作用。

高考考点8 光合作用选修和生物固氮本类考题解答锦囊选修教材中的光合作用是在高中生物第一册的光合作用的基础上的一个拓展，把第一册的光合作用的光反应阶段增加了电子传递过程，暗反应阶段增加了C4循环，C3、C4植物的区别，因此，关键要掌握这些基本内容。

高考题中还重视知识的应用，对于这一部分内容关键是在理解光合作用过程的基础上，运用所学知识解决生活实践中的一些实际问题，即如何提高农作物的光合作用效率等。

生物固氟这一知识点高考要求的不多，关键是掌握固氮微生物的种类，以及生物固氮的意义，大气中的氮不能被植物直接利用，必须通过生物圃氮为主的固氮作用才能利用，生物固氮主要是将大气中的氮转化成氨。

要求学生记住固氮产物，这也是氮循环的一个重要环节。

Ⅰ热门题【例题】植物的新陈代谢受外部环境因子如光、温度和内部因子如激素的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。

下图表示野外松树阳生植物光合作用强度与光照强度的关系。

其叶，的纵坐标表示松树整体表现出的吸收C02和释放C02量的状况，请分析回答：1当光照强度为^时，光合作用强度 ________2光照强度为a时，光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸放出C02的量。

如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长为什么3如将该曲线改绘为人参阴生植物光合作用强度与光照强度关系的曲线，^点的位置应如何移动，为什么高考考目的与解题技巧：考查光合作用的强度速率与光照强度之间的关系。

在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而加快，但超过一定范围之后，光合速率的增加校慢，当达到某一定强度时，光合速率就不再增加，此为光饱和点。

【解析】阳生植物要求充分直射日光，阴生植物适宜生长在荫蔽环境中。

阳生植物的光饱和点是全光照的100％，阴生植物的光饱和点则是全光照的10％-50％。

光合作用过程吸收的C02和细胞呼吸过程中放出的CO2等量的光照强度称为光补偿点，植物在光补偿点时，有机物的形成和消耗相等，不能积累干物质。

生物固氮教案示例
一、教学目标：
1. 了解生物固氮的概念和重要性；
2. 掌握生物固氮的过程和机制；
3. 了解生物固氮的应用领域。

二、教学内容：
1. 生物固氮的概念和重要性：
生物固氮是指某些微生物通过特定的代谢途径将氮气转化为可利用的氨。

生物固氮在生态系统中具有重要的地位和功能，它能够提供植物生长所需的氮源，维持生态系统的氮平衡，并促进农田的可持续发展。

2. 生物固氮的过程和机制：
生物固氮主要通过两个过程进行：一个是氮气还原过程，另一个是氮气还原后的氨合成过程。

氮气还原是指氮气通过酶的作用还
原为氨，这一过程由生物固氮菌完成。

氮气还原后的氨合成是指将氨合成其他有机物的过程，该过程由植物或其他生物完成。

3. 生物固氮的应用领域：
生物固氮具有广泛的应用领域。

农业方面，利用生物固氮菌可以促进农作物的生长和增产，减少化肥的使用量和环境污染；生态方面，生物固氮可以维持生态系统的氮平衡，促进植物多样性和生态系统的稳定性；工业方面，生物固氮可以用于生产亚硝酸盐、硝酸盐和氨等化学品，具有重要的经济价值。

三、教学方法：
1. 讲授法：通过讲述生物固氮的概念、过程和机制，使学生了解生物固氮的基本知识；
2. 实验法：设计相关实验，让学生亲身参与生物固氮过程，提高学生的实践能力；
3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，让学生彼此交流并分享对生物固氮的理解和应用。

四、教学步骤：。

【考大纲求】1．掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程及它们的关系2．掌握呼吸作用有关知识在生产上的应用，如在果蔬储藏中的应用3．知道研究酵母菌细胞呼吸方式实验的实验原理及产物检测原理4．掌握光合色素提取和分别的实验原理、实验结果及实验注意事项5．掌握光合作用的过程及影响光合作用速率的要素6．理解光合作用和呼吸作用的关系【考点梳理】【高清讲堂：光合作用与细胞呼吸388584 细胞呼吸——有氧呼吸】考点一、呼吸作用——有氧呼吸1.总反响式：有氧呼吸是对葡萄糖等有机物的完全氧化分解，产物为无机物二氧化碳和水，且开释出大批能量。

2.有氧呼吸过程有氧呼吸过程主要在线粒体中进行，可分为三个阶段，以以下图：（黄色箭头代表第一阶段、绿色箭头代表第二阶段、紫色箭头代表第三阶段）第一阶段：反响场所：细胞质基质反响式： C6H12 O6C3H4O3( 丙酮酸 )+ 少许 [H]+ 少许能量 (ATP)此阶段的反响物为葡萄糖，又称为糖酵解过程。

第二阶段：反响场所：线粒体基质反响式： C3H4O3( 丙酮酸 )+H2O[H]+CO2 +少许能量 (ATP)第三阶段：反响场所：线粒体内膜反响式： [H]+O 2H2O+大批能量 (ATP)重点解说：（ 1）有氧呼吸并不是全在线粒体中进行，需注意有氧呼吸各阶段的反响场所。

（2）有氧呼吸只有第三阶段有氧气参加（3）反响物与产物中均有水：水是第二阶段的反响物，又是第三阶段的产物（4）有氧呼吸开释的能量未所有储藏在ATP中，还有部分以热能的形式消散。

因此书写总反响式时不行将“能量”换为“ ATP”。

考点二、呼吸作用——无氧呼吸1.总反响式无氧呼吸是葡萄糖等有机物的不完全的氧化分解，产物为酒精等有机物, 开释的能量较有氧呼吸少。

依据产物的不一样，可将无氧呼吸分为以下两种种类：产物为酒精和二氧化碳，进行此种无氧呼吸的有大部分植物、酵母菌等产物为乳酸，进行此种无氧呼吸的有动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等2.无氧呼吸过程：无氧呼吸可分为两个阶段，均在细胞质基质中进行。

第二章光合作用与生物固氮提纲挈领一、光能在叶绿体中的转换1.叶绿体中色素的功能⎩⎨⎧a b a 的叶绿素包括少数处于特殊状态转化光能吸收胡萝卜素和叶黄素全部的叶绿素包括绝大多数叶绿素吸收传递光能:.,,: 2.NADPH 和ATP 形成的反应方程式NADPH ：NADP ++2e+H +−→−酶NADPH ATP ：ADP+Pi+能量−→−酶ATP 二、Ｃ3植物和Ｃ4植物 Ｃ3植物 Ｃ4植物维管束外细胞排列特点 只有一圈细胞外有“花环型”的两圈细胞，内圈是维管束鞘细胞，外圈是部分叶肉细胞维管束鞘细胞特点细胞小，不含叶绿体 细胞大，含无基粒的叶绿体 叶绿体的类型一种，位于叶肉细胞中 两种：位于维管束鞘细胞和叶肉细胞中 ＣＯ2的固定 一次 两次三、提高农作物光能的利用率1.光照强弱的控制依据光照强弱农作物分为⎩⎨⎧阴生植物阳生植物2.ＣＯ2的供应（1）ＣＯ2含量很低时，绿色植物不能制造有机物；（2）ＣＯ2随着含量的提高，光合作用逐渐增强；（3）当ＣＯ2含量提高到一定量时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。

四、固氮微生物的种类1.概念：是指具有固氮功能的固氮微生物。

2.共生固氮微生物 ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧--3;:,,;,.,:,::,NH 瘤菌为豆科植物提供根糖类等有机物豆科植物为根瘤菌提供互利共生菜豆和豇豆的根蚕豆如蚕豆根瘤菌可以侵入则能侵入多种豆科植物有的大豆的根如大豆根瘤菌只能侵入植物瘤菌只能侵入一种豆科有的根的豆科植物各自只能侵入特定种类不同的根瘤菌拟一性点特与豆科植物互利共生异养需氧型代谢类型物固氮总量的绝大部分固定的氮素占自然界生固氧量根内才能固氧只有侵入到豆科植物的固氮必需的条件根瘤菌举例 3.自生固氮微生物⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧--以提高农作物产量壤中将其制成菌剂施用到土应用果实的发育促进植物株的生长和能分泌生长具较强的固氮能力特点圆褐固氮菌举例叫自生固氮菌的细菌其中多数是一类行固氮的微生物是指能够在壤中独立进概念,:,,:,: 五、氮循环与碳循环六、生物固氮在农业生产中的意义和作用 ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--⎩⎨⎧力从而获得自行固氮的能基因使非豆科植物获得固氮工程苜蓿或紫云英利用基因例如田菁用豆科植物作绿肥物相适应的根瘤菌的种子沾上与该豆科作播利前将豆科植物拌种可增产对豆科植物进行根瘤菌用应二是生物固氮肥料的使用一是含得氮素土壤可通过两条途径获吸收的一种大量元素氮素是农作物从土壤中用作,,.,%,20%10,:N 作用氮素理解：要点诠释考点一特殊状态的叶绿素a特殊状态的叶绿素a 接受光能被激发而失去电子，失去电子的特殊状态的叶绿素a 在结构上发生了变化，失去了一个电子；在功能上发生了变化，成为强氧化剂，可以最终从水中夺得电子而恢复原结构。

2024光合作用说课稿范文说课内容：2024光合作用一、说教材1.《光合作用》是生物课程的重要内容，涉及到植物在光照下进行光合作用的过程和原理。

2.教学目标：- 认知目标：理解光合作用的定义、过程和原理，能够描述光合作用的主要步骤和参与物质。

- 能力目标：通过观察、实验和解释，培养学生的科学思维和实验技能。

- 情感目标：让学生体会到光合作用对生命的重要性，培养保护环境和珍惜植物的意识。

3.教学重难点：- 教学重点：掌握光合作用的概念和过程，了解光合作用的原理。

- 教学难点：理解光能是如何转化为化学能的，掌握光合作用的具体步骤和参与物质。

二、说教法学法本节课采用探究式教学法和问题导引法。

通过提出问题、观察实验和讨论，引导学生自主探索光合作用的过程和原理。

学法上采用合作学习法，让学生在小组中分享、交流和合作解决问题。

三、说教学准备准备实验器材和材料，如植物叶片、试剂、显微镜等。

使用多媒体辅助教学，呈现生动的图像和动画，以提高学生的学习兴趣和理解能力。

四、说教学过程1.引入：通过提出问题激发学生思考。

比如：“你知道植物是如何通过光合作用获得能量的吗？”引导学生回忆并分享自己的观察和经验。

2.观察实验：让学生观察植物叶片在光照下的变化，例如叶片变绿、蓄满水分等。

引导学生思考这些变化与光合作用的关系，并提出问题：“植物叶片中发生了什么？”3.实验探究：组织学生进行实验，观察植物叶片在光照和无光照条件下的变化。

学生通过实验可以发现只有在光照下植物叶片才会变绿、制造食物等，进一步深入理解光合作用的过程。

4.概念解释：根据学生的实验结果和观察，引导学生总结出光合作用的定义和原理。

解释光合作用的主要步骤和参与物质，并提醒学生在记忆时要注意关键词和概念。

5.探究延伸：让学生思考光合作用与其他生物和环境的关系，引导学生思考为什么光合作用对生命的重要性。

6.学法归纳：根据本节课的学习情况，引导学生总结探究光合作用的方法和技巧，让学生认识到实验是科学研究的重要手段之一。

《光合作用和生物固氮》一章的教材分析和教学建议全日制普通高级中学教科书（试验本）生物（98人教版选修）全一册人民教育出版社刘真关于光合作用和生物固氮的研究，对于提高粮食产量、解决全球性粮食问题有着重要的意义。

本章教材在学生学习了高中生物必修教材有关知识的基础上，进一步讲述了光合作用和生物固氮的基础知识。

通过本章的学习，可以使学生比较深入地了解这两个生理作用的基本原理，及其在农业生产实践中的应用。

>一、本章的教学目的和要求本章的教学目的和要求是：了解光能在叶绿体中的转换，了解光合作用碳代谢类型的简况（选讲），了解提高农作物光合作用效率的主要措施；了解固氮微生物的种类，初步学会做分离自生固氮菌的实验（选做），了解生物固氮过程的简况（选讲），了解生物固氮在农业生产中的应用。

至于光呼吸，考虑到所涉及的生物化学名词比较多，并且一些机理目前尚未研究得很清楚，所以只在教师教学用书中做了简要的介绍。

二、本章的主要内容和特点本章教材包括两节：《光合作用》和《生物固氮》，此外，还有一个学生选做的实验。

本章教材在编写过程中，根据教学大纲中的教学目的和教学目标，以及对本章教学内容的规定和要求，注意认真研究和解决以下几个问题。

（一）把握基础性，认真处理好教学内容的难易程度教学大纲中明确规走，高中生物选修课要为理科学生的升学和就业打下良好的生物学基础。

这就要求选修课教材同必修课教材一样，都要体现基础性原则，避免出现深、难、重的倾向。

本章的一些教学内容，如光能在叶绿体中的转换、C4植物光合作用的特点和生物固氮过程简介等，涉及到较多的生物化学反应，这就出现两个问题：一是学生缺乏有关的生物化学基础知识；二是从大纲规定的教学要求层次看，教材不宜过多讲述这些生物化学知识。

为此，我们在教材编写过程中，力求尽量少出现有关的专有名词，力求尽量简述有关的化学变化，力求做到简明扼要、易教易学。

例如，教材在讲述C4植物光合作用的特点时，只出现了“维管束鞘细胞”和‘“磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）”这两个专有名词，至于C4植物光合作用中形成的四碳化合物。

第二节生物固氮教材分析：光合作用和生物固氮在理论上和实践上都有着重要的意义，是植物生理学中的热门研究领域。

对其机理的深入探索，有助于解决当今世界上如何经济有效地利用太阳能量，满足能源需求，解决粮食危机和进行环境保护等重大问题，为人类做出更大贡献。

通过本章教学，可以使学生在原有的学习基础上，运用物理、化学等知识，进一步深入了解光合作用和生物固氮的基础知识以及在农业生产上的应用，提高探索生物奥秘的兴趣，以积极的态度进行实践，保护自然环境。

本章包括《光合作用》和《生物固氮》两节内容和一个实验：《自生固氮菌的分离》。

第一节《光合作用》包括光能在叶绿体中的转换。

C3植物和C4植物和提高农作物的光合作用效率三部分内容。

光能在叶绿体中的转换内容与必修课中的光反应和暗反应阶段及色素的功能，特别是光反应阶段的知识内容衔接，进一步深层次讲述能量转换的三个步骤（光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能，活跃的化学能转换成稳定化学能）。

着重在由光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能的两个步骤中，突出与必修课中光反应阶段内容的区别，并借助两幅示意图，把光合作用过程中比较复杂抽象的内容形象化，使学生对能量转换过程，更易于理解。

C3植物和C4植物内容，教材从科学家发现CO2固定新途径的介绍开始，比较C3植物和C4植物在叶片结构上的特点和区别，使学生在此基础上学习C4植物的光合作用过程特点，从而理解C4植物比C3植物对CO2具有更高利用能力和具有较强光合作用效率的原因。

提高农作物光合作用效率的教学内容，是让学生运用已经学过的相关知识内容，从影响光合作用的光照强弱、二氧化碳的供应、必需矿质元素的供应等因素考虑，多层次、多侧面分析植物光合作用的强弱变化情况，自觉、主动、积极地应用于农业生产实践中，提高农作物的光合作用效率，达到增产增收的目的。

第二节《生物固氮》讲述固氮微生物的种类和生物固氮的简要过程，生物固氮在氮循环中的意义及在农业生产中的作用。

▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌专题复习光合作用、生物固氮一、光合作用：1、光合作用中的能量转化过程：太阳光能→电能→ATP活跃的化学能→有机物中稳定的化学能2、C3植物与C4植物的比较：●C3植物：维管束鞘细胞不含叶绿体，只有叶肉细胞含叶绿体，既可进行光反应，又可进行暗反应。

只有C3途径，没有C4途径。

光合作用有“午睡现象”。

光合效率相对较低。

●C4植物：维管束鞘细胞比较大，其叶绿体也大、数量多，但无基粒，只能进行暗反应，即：C3途径。

叶肉细胞含有正常的叶绿体和活性较高的PEP羧化酶，即可进行光反应、又可进行C4途径。

其光合作用可利用低浓度的CO2，以C4化合物的形式贮存CO2，光合作用没有“午睡现象”。

光合效率相对较高。

3、提高光能利用率的措施：●延长光合作用的时间（轮作）●增加光合作用的面积（间作、套种、合理密植）●提高光合作用的效率（提高光照强度、增加CO2浓度、供应必需的矿质元素）二、生物固氮：4、生物固氮的定义：将大气中的氮还原成氨的过程。

5、固氮生物：蓝藻、共生的固氮菌——根瘤菌、自生的固氮菌——圆褐固氮菌6、生物固氮在农业生产上的应用：根瘤菌拌种、堆沤豆科植物做绿肥。

7、与氮的转化有关的4种细菌：●圆褐固氮菌，自生土壤表层，异养需氧；分解者，腐生●根瘤菌，共生于豆科植物根系，异养需氧；消费者，共生●硝化细菌，自生于土壤，自养需氧，将氨态氮转化为硝态氮；生产者●反硝化细菌，自生于土壤，异养厌养，将硝态氮转化为N2。

分解者，自生8、固氮基因工程：●固氮基因转移到大肠杆菌原核生物，全部表达；●固氮基因转移到酵母菌真核生物，部分表达；●固氮基因转移到高等植物尚未实现。

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