第1课时光合作用的原理教案

文档编码:CX3I1O1B4U8——HO1L8Y3P5Y7——ZK7S2S6S1I7一、教学目标二、光合作用的原理（第1课时）1.说明光合作用以及对它的熟识过程；2.说出光合作用过程；二、 教学重点和难点

1.教学重点

（1）光合作用的发觉及争辩历史；（2）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；2.教学难点

光反应和暗反应的过程

三、教学方法

探究法、试验法、表达法、对比法

四、课时支配 1

五、【课前预备】1、制作多媒体课件；2、课前老师供应一份预习学案,布置同学预习课本的内容； 六、教学过程

老师：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？回忆叶绿体的亚显微结构；同学：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取光能的色素分子,便于光能的吸取；其次,类囊体膜表面以及基质内仍分布着多种光合作用所必需的酶,有利于光合作用的进行； 老师：中学我们曾经学习过有关光合作用的学问,请问你们对光合作用的学问仍有哪些方面的明白？同学：（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； 老师：很好；看来大家对光合作用的学问仍明白不少；请一位同学依据幻灯片内容来归纳光合作用的概念； 同学：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； 老师：很好,看来同学们对光合作用的具体过程把握得不错；但是有哪位同学知道光合作用的过程是怎样被人发觉和明白的吗？ 老师：这个问题看来大家明白得不多；人们对光合作用的熟识经受了一个漫长的过程,科学 200多年的时间经过许多次的试验才对光合作用的过程有了比较清楚的熟识；下面我们家们用了

将沿着科学家们探寻的脚印,去体验他们熟识问题的思维过程和科学探究的乐趣； 〖板书〗 ㈠光合作用的探究历程

老师：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 P101~P102的内容,依据供应一份预习学案,然后分组争辩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,组织本组同学争辩学习；（2）推选一名记录员记录本组同学争辩的结果； （3）推选一名沟通代表发言, 汇报本组争辩结果；（4）每位同学在争辩时都要积极思维、积极发言,帮忙本组代表预备好发言提纲；附： 《生物小组合作学习记录卡》小组编号时间月日第节组长记录员组员课题讨论结果沟通代表〖表达〗结合课本的图,一步一步的引导；

〖旁栏摸索题〗同学摸索争辩回答,老师提示； 〖提示〗持这种观点的人,很可能是在无光条件下做的这个试验；无光时,植物不进行光合作用,只进行细胞呼吸,所以没有释放氧气,而是释放二氧化碳,也就是使空气变污浊了；岁月科学家试验情形结论摸索1771年[英国]普密闭的玻璃钟罩内,同时放有点燃的蜡他的试验有时成功,烛和活小鼠,一段时间后,蜡烛不灭,有时失败,试想一下利斯特利小鼠不死可能的原因是什么？密闭的玻璃钟罩内,同时放有点燃的蜡1779年[荷兰]英烛和活小鼠,放在光照条件下,一段时英格豪斯的试验设间后,蜡烛不灭,小鼠不死；密闭的玻计与前人相比,改进格豪斯璃钟罩内,同时放有点燃的蜡烛和活小在什么地方？鼠,放在黑暗中,一段时间后,蜡烛熄灭,小鼠死亡；重复500多次1845年[德]梅耶略梅耶在得出这个结论的依据是什么？萨克斯的试验目的

是什么？为什么对

天竺葵先进行一昼

夜的暗处理？通过1864年[德]萨克暗处理后的叶片一半叶变蓝,遮光一半萨克斯的试验我们斯不变蓝可得到什么结论？此试验是否实行了对比试验？假如是

其对比组和试验组

分别是什么.在用碘蒸气鉴定之前 ,为什么对叶片进行脱色 .鲁宾和卡门试验主20世纪[美]鲁宾用了同位素18O标记水即H218O,进行要证明什么？鲁宾光合作用试验,发觉生成的氧全部是18O2,用素18O标记co2,即C18O2,H2O不作标记,就生成的氧全部是O2和卡门接受什么先进方法来进行实30岁月和卡们验？鲁宾和卡门采用相互对比试验,实验的自变量与因变量分别是什么？1、人类对光合作用的探究历程来看,生物学的进展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？试举例说明；2、分析人类对光合作用的探究历程,你仍有那些感悟？请与同学沟通；3、光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？你能用一个化学反应式表示出来吗？结论思考植物可以更新空气可能是在无光条件下做的这个试验；由于无光时,植物不进行光合作用,只进行细胞呼吸,所以没有释放氧气,而是释放二氧化碳,所以试验失败；植物只有在阳光照射下才能更新空①设计了对比试验；②把握单一变量（即唯独自变量）；③对试验过程进气行重复植物在进行光合作用时把光能转变依据是“能量的转换和守恒定律”成了化学能储存起来为了验证光合作用的产物是什么？暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走证明绿叶在光合作用中制造了淀粉, 耗尽；自身对比试验 ,对比组为暴光,试验组为遮光,一半遮光一半曝光,是同时间合作用需要光 为了进行对比；可以用酒精脱色 ,由于叶绿素可以溶解在酒精溶液里 ,而且在热酒精里溶解速度更快 ,去除叶绿素目的是在下面进行的显色反应里不会影响显现的颜色,有利于试验结果的判定 .光合作用释放的氧全部来自水 接受了“同位素标记法” 来进行试验；自变量为标记物质（H218O与C18O2）,因变量为O2放射性1、提示：从人类对光合作用的探究历程来看,生物学的进展与物理学和化学的争辩进展关系很亲热；例如：直到1785年,由于发觉了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气,吸取的是二氧化碳,这个事实说明生物学的进展与化学领域的争辩进展亲热相关；又如,基于核科学的进展,鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水,而不是来自二氧化碳；这些都说明在科学进展的进程中,相关学科的相互促进,以及技术手段的进步对科学进展有巨大的推动作用；2、提示：①许多科学家为了争辩光合作用进行了辛勤的探究,他们不断地探究争辩,从不舍弃,坚持到底,这种献身科学的精神值得我们学习；②使我们体验到了科学探究的一般过程是：通过观看、发觉问题—提出问题、进行假设—指定方案、设计试验—观看试验、猎取证据—检验假设、得出结论,并熟识到科学发觉的艰难,科学研究方法的重要性,能及综合利用各学科的成果和争辩手段的重要性；③科学家所设计的试验不仅有整体的设想、清楚的思路和操作的可行性,而且他们的试验都遵循了对比性原就、把握变量原就、重复性原就等原就,这些科学试验方法都是值得我们借鉴的；（CH2O）+O2*3、CO2+H2O*叶绿体光照【师生互动】

自主探究：请设计试验探究光合作用的过程中需要二氧化碳；总结：科学探究的一般过程

（二、）光合作用的过程

老师：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：光合作用的过程）

老师：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； 老师：我们在观看课件的时候,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,其具体过程仍要复杂得多； 老师：依据刚才的观看,你们说光合作用过程分为哪几个阶段呢？同学：分为光反应和暗反应两个阶段；老师：下面我们先来具体观看一下光反应过程；（显示板书：光反应）

老师：演示光合作用光反应的动态变化,并指导同学观看；老师：光反应在哪里进行？同学：叶绿体基粒的类囊体薄膜上；老师：利用到了哪种原料？同学：水；老师：水在光反应阶段发生了怎样的变化？同学：水被分解成了 [H]和O2；老师：水是化学性质特殊稳固的化合物,它为什么会在常温下常压下分解？同学：一方面有色素吸取的光能做 “动力”；另一方面类囊体薄膜上分布着相应的酶作催化剂； 老师：回答得很好；我们再仔细观看一下,色素吸取的光能除了使水分解以外,仍发生了什么变化？老师：重新演示光合作用光反应的动态画面,并指导同学观看；同学：仍有一部分转移到了ATP中,即利用光能把ADP和Pi合成为ATP；老师：刚才的一系列变化都需要什么参与？同学：光； 老师：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个,整个光反应阶段物质和能量是怎样转变的？同学：从物质变化的角度来看,一是把水分解成了O2和具有强仍原性的[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 老师：很好；光反应一共产生了三种产物,其中我们看到ATP中活跃的化学能；O2作为光合作用的第一个终产物释放到了大气中,仍原性很强的[H]和储存有活跃化学能的ATP又到哪里去了呢？同学：供应应暗反应利用；老师：下面我们就连续看看暗反应是怎样进行的；（显示板书：暗反应）

老师：演示光合作用暗反应的动态变化,并指导同学仔细观看；老师：暗反应在哪里发生？同学：在叶绿体基质中；老师：利用了哪种原料？同学：二氧化碳；老师：在暗反应过程中,二氧化碳发生了怎样的变化？同学：第一CO2与一个C5结合形成两个C3,这一步称为“二氧化碳的固定”；老师：二氧化碳的化学性质是特殊稳固的,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当地与C5结合形成两个C3呢？同学：由于在叶绿体基质中存在多种催化暗反应的酶；老师：请大家仔细观看,经二氧化碳固定所产生的C3又发生了什么变化呢？老师：连续演示光合作用暗反应的动态变化,并指导同学仔细观看；同学：C3经过一系列变化转变成了（ CH2O）,这一步称为“三碳化合物的仍原” ；老师：这一步除了形成（ CH2O）,仍有什么产物？老师：留意引导同学观看,这一步同学很简洁忽视；同学：仍有C5；老师：对啦；C5作为一种中间产物,在暗反应的固定阶段用到,同时在暗反应的仍原阶段又产生,这对于光合作用有什么意义？同学：保证暗反应不会缺乏原料,能够连续进行下去；老师：仍原阶段需要哪些条件？同学：需要相应的酶催化,仍需要光反应供应的[H]作仍原剂以及ATP供能；老师：刚才的一系列变化需不需要光？同学：不需要；老师：那是不是确定要在黑暗中进行呢？同学：也不是,有光无光都可以进行；老师：对；“暗”并不是指暗反应确定要在黑暗中进行,而是相对于光反应来说,这一阶段不需要光；故我们把光合作用其次阶段所发生的、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？同学：从物质变化的角度来看,二氧化碳经过“固定”和“仍原”两个过程,最终被仍原成（CH2O）和C5；从能量转变的角度来看,有机物中；ATP中活跃的化学能变成了稳固的化学能储存在糖类等 老师：好；综合我们刚才争辩的光反应和暗反应,我们可以把光合作用过程用下面的示意图表示；老师：出示光合作用过程示意图并作适当讲解； 老师：从上图中可以看出,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？老师：出示光反应和暗反应关系的比较表,并组织同学回答；区比较项目光反应暗反应场所囊状结构薄膜上基质中条件光、色素、酶、水酶、ATP、CO2、[H]反应时间短促、以毫微秒计较缓慢反应产物[H]、ATP、O2有机物、ADP、Pi反应性质光化学反应酶促反应与光的关系必需在光下进行与光无直接关系别与温度的关系与温度无直接关系温度影响酶的活性,关系亲热①水的光解①CO2的固定物质2H2O4[H]+O2CO2+C52C3②ATP的形成②C3仍原能量变化ADP+Pi+能量ATP2C3葡萄糖光能→电能→ATP中活跃的化ATP中活跃的化学能→有机物中学能稳固的化学能实质无机物转变为有机物,光能转变成有机物中的化学能联系光反应为暗反应供应[H]和ATP,暗反应为光反应供应ADP和Pi列表中的答案由老师依据同学的回答逐一显示； 老师：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？ 同学：不对；由于暗反应的正常进行需要光反应供应的味着暗反应立刻停止；反之,光反应的正常进行需要暗反应供应[H]和ATP,假如光反应停止,也就意 ADP和Pi,假如暗反应受阻,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、亲热联系、缺一不行的过程；老师：请分析光下的植物突然停止光照后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？请分析光下的植物突然停止CO2的供应后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？同学回答后,老师显示幻灯片赐予订正；老师：争辩光合作用的过程有什么意义呢？ 同学：增加光合作用的强度

老师：对；增加光合作用的强度,提高农作物的产量

老师：据前面得出的反应式,假如有机物就是葡萄糖时,该怎么写反应式呢？产物中氧原子、碳原子和氢原子的来源？用直线连起来；假如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？）

同学回答后,老师显示幻灯片赐予订正；老师：我们争辩光合作用又何意义呢？ 同学：光合作用为包括人类在内的几乎全部生物的生存供应了物质来源和能量来源；光合作用保护大气中 O2和CO2含量的对稳固；老师：对,仍能促进生物的进化；老师：我们争辩的光合作用与前面的