光合作用初中生物教案

⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个实验为切入点进入光合作用的学习，其中较易作为切入点的实验有：德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所，且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学，因为通过分析科学家对光合作用的研究历程，学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用，从中也可以深切体会到技术的发现和应用，特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用，因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

2、叶绿体及其光合色素

用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图，提问复习叶绿体的亚显微结构，教师应适时指出，光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系，这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上，有吸收转化光能的色素，这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

(1)学生做《实验八叶绿体中色素的提取和分离》

可作为探究实验，也可作为验证实验，但实验过程都应让学生自己看书总结，之后引导学生讨论下面的问题：

①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验，学生应注意哪些问题?

这个实验是高中生物学实验难度较大的一个，涉及的药品多，实验原理复杂，实验操作也较烦琐，而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。

提取光合色素过程中，关键是速度。提取光合色素过程中，因为光合色素都是脂溶性的，因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液，因为丙酮易挥发且有一定毒性，因此提取过程要速度要快，同时提取液要用胶塞塞好，以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点，其粉末可增加研磨时磨擦力，加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏，因此需要保护，而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。

划滤液细线是本实验的结果明显清晰的关键。滤液细线必须待第一次完全干燥后才能划第二遍，重复次数可多一些，滤液细线要齐、细、颜色深，其中齐更重要一些。

用纸层析法分离色素时，特别要注意滤液细线一定要处于层析液的上面，否则光合色素会溶解于层析液中，而不会沿层析液向上扩散、分离，这会使实验效果极差，甚至不发生分离，导致实验无效;另外，层析液是石油醚、丙酮、苯等有机溶剂的混合液，具有挥发性且有毒，要注意密闭。

正常的实验现象从上到下应为：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素(a)、叶绿素(b)，一般可看到下面三种色素，最上面的胡萝卜素如果操作不适当效果可能不很明显。

还有这个实验过程用了有毒的有机药品，因此实验后要用肥皂把手洗干净。

在学生观察的基础上，教师总结光合色素的种类、色素颜色、色素的吸收光谱及在滤纸条分布。

②学生实验结束后，教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是：用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜，分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管，分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少(暗)，橙黄和绿色光透过的较多(亮)。引导学生分析这些现象，得出叶绿体中的色素，主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上，出示教材中的光合色素吸收光谱曲线，引导学生分析曲线含义，总结光合色素吸收光波的不同特点。

③教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点，例如：与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中，有利于光合反应高效地进行;再如，叶绿体内的片层薄膜，垛叠成基粒，每个基粒由10~100个片层结构组成，这样的结构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

(2)有条件的学校或班级还可引导学生对色素、光合色素有关的问题做较为深入的讨论，比如可讨论下面几个问题：

①学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗?

这个问题涉及到了植物叶绿素合成时的条件问题。

叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。绿色植物的叶绿体中有四种色素，绿色植物只在光下才能合成叶绿素，这样学生已经知道这个问题的答案了。韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的，因为植物此时不能合成叶绿素，只能长成黄化苗，而黄化苗的薄壁细胞比较多，所以吃起来比较嫩，口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意，植物不能长期处于无光条件下，这个道理学生应该是明白的。

叶绿素的形成除了有光照之外，还与什么因素有关呢?叶绿素是一种较复杂有机化合物，其中心存在一个镁离子，因此叶绿素的形成还与镁这种矿质元素有关，没有镁，叶绿素也是形成不了的。

②如果土壤短期缺镁，植物的叶片会出现什么现象呢?

可给学生适当的提示，镁与叶绿素是以不稳定化合物的形式存在的。学生可以想一想我们在植物矿质代谢中学习的内容，还记得吗?有两类矿质元素可以移动，一是像氮、磷、钾这样以离子态运输的矿质元素，还有一就是像镁这样与不稳定化合态存在的矿质元素;另一类矿质元素不能自由地在植物体内移动，如钙、铁这样以稳定难溶的状态存在的化合物。能移动的矿质元素才能被重复利用，而且这些矿质元素一般都运输到植物体生长比较活跃的地方，如茎尖、芽尖、幼叶等处。因此土壤中短期缺乏镁这种可移动的离子时，整个植物体中的叶片受损伤的程度是不一样的，此时老叶先受损变黄，而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤，依然鲜绿。反之，如果土壤中缺乏的是钙、铁这些不能移动的离子，植物体首先受损伤的则是新叶。

③浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象?

这也是一个和光有关的生物学问题。

我们平常看到的物体的颜色实际上是这个物体反射的光，如学生看到叶片是绿色，说明叶片反射绿光，而吸收了其它色光;学生看到一个物体是白色的，说明这个物体不吸收任何光，并全部反射回来;学生看到一个物体是黑色的，说明这个物体把所有光都吸收了，没有反射任何光。这是理解这个问题的关键。通过上面的分析学生可能已经知道，绿藻反射了绿光;褐藻反射了黄光，而红藻反射了红光。

光合作用初中生物教案2

教学目标

一、知识方面

1、使学生了解光合作用的发现过程。

2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。

3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。

4、应用所学的光合作用的知识，了解植物栽培与合理利用光能的关系。

二、能力方面

1、通过叶绿体色素的提取与分离实验，初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。

2、通过探讨光合作用的氧来源，初步训练学生的实验设计能力。

3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程，培养学生良好的思维品质。

三、情感、态度、价值观方面

1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解，增强学生保护生态环境的意识。

2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题，加强对科学、技术、社会(STS)的关注。

教学建议

教材分析

因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中，具有十分重要的意义，所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。

一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程，同时介绍了在研究光合作用过程中的几个实验，如：1771年，英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年，德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年，德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所，并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法，从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。

二、叶绿体中的色素是本节的重点，实验是本节的难点。

学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱，基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上，才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。

教材在介绍叶绿体中的色素时，设计了一个学生实验，即《叶绿体中色素的提取和分离》，使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理，也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。

三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容，也是本节的难点。

1、其中光合作用的总反应式，即

概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源，但是，该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此，教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程，即光反应和暗反应。

2、光反应阶段

教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。

(1)光反应场所：叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。

(2)光反应过程：光反应的本质是由可见光引起的光化学反应，可分为两方面内容：

①水的光解反应：通过光合色素对光能的吸收、传递，在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧，氧原子结合形成氧气释放出去，氢与NADP结合形成NADPH，用[H]表示，叫做还原性氢，作为还原剂参与暗反应。

②ATP的合成反应：另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP，结合一个磷酸形成ATP，也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。

3、暗反应阶段

教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。

(1)暗反应场所：叶绿体基质中进行。

(2)暗反应过程：暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应，光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤：

①二氧化碳的固定：一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子，这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。

②三碳化合物的还原：在有关酶的催化下，一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原，经一系列复杂的变化，形成糖类，一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。

③五碳化合物的再生：另一些三碳化合物则经复杂的变化，又重新生成五碳化合物，从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。

4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳：光合作用是生物界有机物的来源;光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用，即：使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能，同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。

教材在最后总结道：“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”，充分概括光合作用在生态系统中的地位。

5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容，其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念，这部分内容易于调动起学生的讨论热情。

光合作用初中生物教案3

一、说教材

(一)地位和作用

1、本章在教材中的地位

本章教材主要是在学生学习了关于生命的物质基础和生命的基本单位——细胞的基础上,比较详细地讲述了酶和ATP在新陈代谢中的作用，植物、动物和人体内新陈代谢的主要过程和特点，以及新陈代谢的基本类型等知识基础。使学生通过本章的学习，可以使学生更加深入地理解新陈代谢是生物体进行一切生命活动地基础，是生物地最基本的特征。所以说它是我们高中生物学的重点和难点知识。

2、本节在本章中的地位

本节教材主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义等四个方面的内容。

(1)光合作用的发现，是建立在初中教材中讲述了光合作用的基础知识上，安排了绿叶在光下制造淀粉实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述光合作用的发现过程中的几个的实验。

(2)叶绿体中色素的探索，教材通过实验中叶绿体中色素的提取、分离，使学生自己动手，亲自看到从上到下依次的橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色的出现。

(3)光合作用的过程及重要意义，首先，教材从光合作用的总反应式入手，说明光合作用的场所、条件、原料和产物。从而引出根据是否需要光，将光合作用的过程分为光反应和暗反应阶段。之后教材对这两个阶段分别从反应场所、条件、物质变化、能量变化等方面进行了比较详细的分析。得出两个阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者紧密联系、缺一不可的辨证结论。紧接着讲述了光合作用的重要意义，最后还补充了植物栽培与光能的合理利用，意在指导学生理论联系实际。

【小结】：所以说节内容既是本章的重点和难点又是整个高中生物学中的重点和难点。

(二)教学目标

1、知识目标

(1)光合作用的概念、反应式; (B:理解)

(2)光合作用的发现过程; (A:知道)

(3)绿体中色素的提取和分离实验的过程及其有关问题; (C:掌握)

(4)光合作用的过程; (D:应用)

(5)光合作用的实质; (D:应用)

(6)光合作用的意义。 (D:应用)

2、能力目标

(1)通过光合作用的发现过程的学习，使学生能学习科学家们研究科学的精神和方法;

(2)通过光合作用过程中光反应和暗反应阶段的学习，培养学生运用对比法进行学习的方法。

(3)初步掌握叶绿体中色素的提取和分离的方法，渗透“线条学习法”，培养学生的自学能力。

3、情感目标

(1)通过光合作用的意义来理解当今世界面临的一些重大问题，如：粮食、人口、资源、环境等，从而引起学生对世界未来的关注;

(2)通过光合作用的发现过程的学习，使学生认识到科学发展的艰辛、科学研究方面的重要，进而说明学习方法的重要;

(3)学习光合作用的过程中，渗透物质与能量，光反应与暗反应之间的辨证关系，使学生树立科学的辨证观点。

(三)教学重难点

1、光合作用的发现过程;

2、光合作用的场所;

3、光合作用的过程;

4、光合作用的意义。

二、说教法学法

(一)教法的选择

1、坚持启发式家学，环环相扣，引导学生步步深入地分析，具体方法是：结合前面学习的内容，由教师提出问题，引发思考，复习旧知识，在此基础上由教师归纳总结出结论;

2、采用现代化的教学手段，从本节课的实际出发，使用多媒体教室，将许多地方用多媒体课件来表达，从而增强直观效果。

(二)学法的指导

1、指导学生如何从本节的学习中掌握设计实验的方法，

2、指导学生在实验中如何观察现象、分析现象、分析问题、总结规律。

三、说教学过程

第一课时

一、课前准备

先让学生在课前预习，课前准备好在教学中用到的多媒体课件。

二、引入新课

先利用多媒体课件向学生介绍光合作用的知识体系，再利用多媒体课件向学生提问，并根据学生的回答情况引入光合作用的概念，从而引入新课。

三、讲授新课

(一) 讲授光合作用的概念(演示多媒体课件)

光合作用是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，并且释放氧的过程。

(二)讲授光合作用的反应式

根据概念，导出光合作用的反应式：

引导学生分析光合作用的反应式，并把它和初中学习过的光合作用的反应式进行比较从中找出区别与联系。分析其中的原因，从而引入到光合作用的发现。

(三)讲授光合作用的发现过程

利用多媒体课件向学生介绍英国科学家普里斯特利(J.Priestley,1733-1804)在1771年所做的实验，并引导学生分析原因，从而引入以下几个的实验。

1、1864年，德国科学家萨克斯(J,von Sachs,1832—1897)做的这个实验：他把绿色叶片放在暗处几个小时，目的是让叶片中的营养物质被消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈现深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。(边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因，并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法，同时提醒学生在实验中的应该注意的地方)

2、1880年德国科学家恩吉尔曼(C.Engelmann)用水绵进行了光合作用的实验：他把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后再用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近;如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。他的实验证明了：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。(边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因，并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法，同时提醒学生在实验中的应该注意的地方;然后利用多媒体课件向学生提问，并结合学生的回答利用多媒体向学生讲解恩吉尔曼的实验巧妙之处) 恩吉尔曼的实验巧妙之处 A 用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。 B 将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。 C 选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧地部位。 D 进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。

3、20世纪30年代，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)采用同位素标记法研究了这个问题。他们用氧地同位素--18O，分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验：第一组向同种绿色植物提供H218O和CO2;第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同的条件下，他们对两组光合作用实验释放的氧进行了分析。(利用多媒体课件分析这两组实验并从中得出结论，最后利用多媒体课件向学生简单介绍一下示踪元素及同位素标记法。)

四、结束新课

简单回顾一下本节课所学习的内容

五、布置作业

思考题：这些科学家为什么会成功?我们在今后的学习中应该学习他们的哪些方面?

光合作用初中生物教案4

一、教材分析

新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平，教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始，让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度，学习科学探究的一般方法和实验设计的原则，并且得出光合作用的反应式。教材中详细描述了各探究实验的关键环节，对学生的探究思维具有很好的启发性。

二、教学目标

1.知识目标：

1.知道光合作用被发现的基本过程

2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。

2.能力目标：

1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验，学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力;

2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则

3.过读书和师生的讨论活动，培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]自学和主动探索新知识的技能、技巧。

3.情感、态度和价值观目标：

1.体验科学探究历程，体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成;

2.认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同学科中的有关知识，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度;

3.学会参与、合作和交流探究的内容和结果;

4.认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。

三、教学重点难点

重点：光合作用的发现及研究历史过程中的各实验设计、优缺点和结论。

难点：光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来，如何过渡，如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。

四、学情分析

学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程(本文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。

五、教学方法

探究式教学，结合问题、讨论、比较、归纳多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生再现科学发现过程，并进行分析、讨论、归纳和总结。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、课前准备

1. 学生的学习准备

学生收集了解关于光合作用研究历史。兴趣小组做关于光合作用的探究实践

光合作用初中生物教案5

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。

(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

教学重点是光反应和暗反应的生理过程。

[解决办法] 通过读书、思考、讨论、讲述、多媒体连环图解和课堂练习,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.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

启发式讨论为主、兼用比较分析小结式讲述法。

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

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

(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

引言:同学们在初中已学过光合作用,你们还记得光合作用的概念吗?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

教师点评强化,光合作用是绿色植物通过叶绿体,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

绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行,请大家注视屏幕,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): 提问:既然叶绿体中有四种色素,为什么生物的叶片大都呈绿色? 学生讨论后小结:(略) 让白色的自然光通过叶绿体色素的酒精提取液,将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? 叶绿体中的色素能吸收太阳光,其中类胡萝卜素吸收蓝紫光,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。

光合作用包括一系列的物质转化和能量转化,它是怎样产生氧气、制造有机物的呢?下面,让我们共同来讨论光合作用的生理过程。

(三)光合作用的过程

请同学读书P·62-P·63,思考并总结第一阶段的相关知识。请学生回答: 屏幕显示,光合作用过程表解,表中各项答案空缺,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。

请按表格的要求比较光反应和暗反应的区别和联系: 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→4[H]+O2 (4)能量转换:光能→ATP中的活泼的化学能

教师小结性重述,并联系表中的知识,边讲边板画光反应连环图(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 (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。

教师小结性重述,仍密切联系表中有关暗反应的知识,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。

此过程又叫卡尔文循环,是卡尔文用十年时间研究发现的,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。

学生总结光反应和暗反应的联系,教师引导,主要把握: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。

此时,表内内容填写完成。

(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

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? 参考答案: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

(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

(一)明确目标

屏幕显示本堂课应达到的教学目标: 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

引言:上节课我们知道光的概念和过程,请同学们看屏幕回忆(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。

参考答案: (1)A.光能、B.叶绿体中色素、C.[H]、D.CO

2、E.2C

3、F.C

5、G.C6H12O

6、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: 教师指向反应式,让学生再次口述光合作用的概念,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。

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? 光合作用把无机物制造成有机物,为动物和人提供了食物和栖所,为有氧呼吸型的生物提供了氧气,保证了自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。

我们珍爱大自然,关键在于保护绿色环境,其实质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。

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