第三节 光合作用

1 / 13 第三节 光合作用 m 第三节光合作用 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1了解叶绿体中色素的种类及作用、光合作用的实质和意义。 2理解光合作用的概念、总反应式。 3掌握光合作用的过程及图解。 （二）能力训练点 1通过多媒体投影，对光合作用过程图解的分步展示，运用化学知识理解物质和能量变化，理顺所学知识的逻辑顺序，启迪学生的形象思维，培养学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。 2 通过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。 （三）德育渗透点 1通过生物结构和生理功能相统一，物质代谢和能量代谢相联系等生物科学知识的学习和理解，帮助学生树立辩证唯物主义的观点。 2通过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍，对学生进行热爱科学，献身科学的思想教育。 2 / 13 （四）学科方法训练点 1学会使用图和表的形象思维方法，用抽象的生物语言，按逻辑思维顺序表达其内涵，初步掌握理解新知识的记忆方法。 2 运用化学基础理解光反应和暗反应的过程，实质上就是氧化还原过程的知识迁移。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1教学重点及解决办法 解决办法 课堂练习，反复强化来突出重点。 2教学难点及解决办法 1）光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。 2）光反应和暗反应的区别和联系。 解决办法 1）指导学生读书、思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式时，必须有场和条件，物质与能量的变化总是同时发生，才能表达其完整性和科学性。 2）通过列表比较光反应和暗反应，启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系。 3 / 13 3教学疑点及解决办法 1）为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢？ 2）为什么暗反应的第二阶段叫“还原”？ 解决办法 1）根据光合作用的生理意义，植物通过光合作用将无机物 变成有机物，将光能转变为有机物内的化学能，而且还将这些物质和能量供给其他生物，没有光合作用，生物体内的物质代谢和能量代谢都无法进行。 2）在暗反应中， c3 化合物转变成 c6H12o6， c3是一个得到氢的过程，所以，第二阶段叫“还原”。 三、课时安排： 2 课时。 四、教学方法 五、教具准备 1多媒体课件 1）叶绿体亚显微结构图。 2）叶绿体中色素分子图解。 3）光反应和暗反应过程分步显示连环图。 4）学生复习、思考、练习题及相关图表。 2多媒体教学相关器材等。 六、学生活动设计 4 / 13 1学生讨论回忆叶绿体在光下制造氧气和淀粉等光合作用的相关知识。 2视图复习叶绿体的亚显微结构、化学成分和功能。 3采取读书思考、讨论小结、练习校正等多种形式的学习活动。 七、教学步骤 第一课时 （一）明确目标 1了解叶绿体中色素的种类、颜色和 作用。 2理解光合作用的概念和图解。 3掌握光合作用的生理过程。 （二）重点、难点的学习与目标完成过程 光合作用的概念吗？我们曾做过哪些与光合作用相关的实验？学生议论后，齐声朗读 P 61，光合作用概念一段。 （一）光合作用的概念 利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放氧的过程。其中的有机物通常是葡萄糖，进而可以合成蔗糖或淀粉（ 即单糖可以合成二糖或多糖）等。 （二）叶绿体中色素的种类、颜色和作用 5 / 13 视屏幕，回忆叶绿体的亚显微结构，用鼠标依次点击叶绿体的各个结构，让同学回忆叶绿体是由外膜、内膜、基质和基粒几部分组成，同时启发学生进一步联想，叶绿体中“色素分子”和“多种酶”分布的位置。再点击鼠标，画面上依次显示基粒及片层结构和基质的闪动，反映色素分子和酶的分布位置。这些色素分子和酶与叶绿体的光合作用有密切的关系。通过叶绿体中色素提取和分离实验可知，叶绿体中的色素有两类四 种（荧屏显示）： 问：既然叶绿体中有四种色素，为什么生物的叶片大都呈绿色？ 透过的光用三棱镜散射，发现光栅上红光和蓝紫光处呈暗带，请同学们想一想，这是为什么？ 收蓝紫光，叶绿素吸收蓝紫光和红光。叶绿素分子比类胡萝卜素分子多吸收红光，它的吸光能力要强些，同时它还能利用光能使水分解。 和能量转化，它是怎样产生氧气、制造有机物的呢？下面，让我们共同来讨论6 / 13 光合作用的生理过程。 （三）光合作用的过程 P 62-P 63，思考并总结第一阶段的相关知识。请学生回答： 待学生讨论回答后，教师对学生回答点拨、指正，屏幕再分步显示答案。 系： 1光反应 1）部位：叶绿体片层结构薄膜上。 2）条件： 需光、 H2o、色素分子和酶。 3）物质变化：水的光解： 2H2o 4H+o2 4）能量转换：光能 ATP 中的活泼的化学能 光反应连环图（教材 P 64 图 21）。 2暗反应：学生再次读课文 P 65，依次回答以下四个知识点。屏幕显示方法同光反应。 1）部位：叶绿体基质中。 2）条件：需多种酶和 co2 7 / 13 4）能量转换： ATP 中的 活泼的化学能有机物中的稳定的化学能。 识，边讲边板画暗反应连环图，强调暗反应的条件需多种酶催化，在有光或无光条件下都可以进行；同时简要说明 c3得到氢叫还原。 发现的，任何科学发现都是科学家经过不懈努力的结果，所以同学们对待学习要有不断努力、持之以恒的拼搏精神。 把握：光反应为暗反应提供了还原剂 H、能量 ATP；暗反应是光反应的继续，最终完成了把无机物化合成有机物，把光能储存在有机物的过程。 （三）布置作业 1在正常条件下进行光合作用的植物，当突然改变某条件后，发现叶肉细胞内三碳化合物的含量突然上升，则 改 变 的 条 件 是 A停止光照 8 / 13 B停止光照并降低 co2 的浓度 c升高 co2 的浓度 D降低 co2 的浓度 2暗反应是否必须在夜间黑暗条件下进行？ 1 A； 2不是，暗反应和光反应几乎是同时发生，暗反应中的“暗”的含义是不利用光，在有光条件下能够正常进行。 （四）板书设计 三 光合作用 （一）光合作用的概念 （二）叶绿体中色素的种类、颜色及作用 （三）光合作用的生理过程： P 64 图 21 七、教学步骤 第二课时 （一）明确目标 ： 1了解光合作用的实质和意义。 2理解光合作用的总反应式。 3理解光反应和暗反应的区别和联系。 （二）重点、难点的学习与目标完成过程 9 / 13 看屏幕回忆（示光合作用连环图），根据光合作用图解上的番号，请回答 1（ 1）填写下列物质的名称： A_B_c_D_ E_F_G_H_ 2）上图中 B 存在于 _的 _薄膜上； B 利用 A将水分解，为暗反应提供 c； c 是 _剂，参与暗反应； B 还将 A 转变为 _并存储在 _。 3）在 H 的参与下，暗反应才能正常进行，首先D 与 F 结合形成 E，这个过程叫做 _； E 接受光反应提供的能量，被 _还原，形成 G 和 _，光反应提供的能量存储在 _中。 1） A光能、 B叶绿体中色素、 c H、 D co2、E 2c3、 F c5、 G c6H12o6、 H多种酶； 2）叶绿体、基粒片层结 构、还原、化学能、 ATP； 3） co2 的固定、 H、 H2o、 c6H12o6； 2光合作用的总反应式应怎样表达？学生思考后回答： 10 / 13 念，理解总反应式与概念的关系，由此可知， 6co2+12H2o*是光合作用的原料， c6H12o6 6o2* 6H2o 是光合作用的产物，光能和叶绿体是光合作用的条件和场所。 3 c6H12o6 中的 c、 H、 o 分别来自哪些反应物？学生回答： H2o、 co2。 4 由于新陈代谢的实质是物质代谢和能量代谢，那么，光合作用的实质应该是什么？答：（略）。 5通过以上学习的内容，我们应该怎样去认识光合作用的意义呢？请学生阅读教材 P 64-P 65，讨论并小结：（ 1）光合作用是自然界中有机物的来源，为人和动物提供了食物；（ 2）光合作用使大气中 o2 和 co2 的含量基本保持动态平衡，是地球上有氧呼吸型生物 o2 的来源；（ 3）光合作用把光能转变成化学能，阳光是生物能量的最终来源。 （三）总结、扩展 1 c6H12o6 是有机物糖类中的单糖，自然界中的c6H12o6 是由 co2 和 H2o 通过光合作用合成的，在合成过程中，将太阳光能转变为化学能，稳定储存在分子结构复杂的c6H12o6 化学键中，是储存能量的合成代谢。 2从暗反应图中可知，此反应是在循环式的进行着，它不断地固定 co2，在还原碳产生 c6H12o6 的同进还产生 c5， c5 将固定新的 co2，这个循环周而复始，使暗反应得以持续进行。 11 / 13 3 ATP 与 ADP 也是周而复始地循环着，二者的循环结果不断地将光能转变为有机物（ c6H12o6）中稳定的化学能。 4光反应在基粒及 片层结构薄膜上进行，暗反应在基质中进行，故绿色植物光合作用过程在叶绿体中进行，所以光合作用总反应式的条件应该是叶绿体而不是叶绿素，同学们常常在书写总反应式时，把叶绿体错写为叶绿素，犯了概念上的错误。 5从光合作用发生的生化反应可以看出，光合作用是一个氧化还原过程。在绿色植物体内，以叶绿素吸收光能作为反应的推动力，在生物酶的参与下，将水光解为 o2和 H，并用 H去还原 co2，最终生成富含能量的有机物。这一系列反应，绿色植物是在常温常压下完成的，在其它情况下是无法实现的。但就其化学本质，光合 作用过程是一系列化学反应过程，所以，化学知识是学习生物的基础，生物科学与各学科的结合带来美好的前景，是当今生物学发展的大方向，我们所学的各学科知识都是相互渗透、相互联系的，我们只有不偏科，才能全面发展。 6为什么光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢？ 了食物和栖所，为有氧呼吸型的生物提供了氧气，保证了自12 / 13 然界中二氧化碳和氧气含量的动态平衡，保证了生物界和无机环境之间的物质循环；光合作用把光能转变成存储于有机物中的化学能，是生物界 所需能量的最终来源，也是生态系统能量流动的前提，为生物的生存提供了能量。 是发挥自然界光合作用的最大潜能，为人类的生存和发展提供最根本的条件。 （四）布置作业 P 56 练习题。 （五）板书设计 （三）光合作用的生理过程（见教材 P 64 图 22） （四）光合作用的总反应式 （五）光合作用的实质 （六）光合作用的意义 八、参考资料 1光合作用 产生氧气的量大约每年 1000 多亿吨，大气中的氧气总量约 200 多万亿吨，平均每隔 2000 年要经过植物光合作用循环更新一次。 2枫叶、秋海棠等植物是红色叶片，因其细胞液中含有许多红色的花青素，所以叶子是红的，但是叶肉细