高中生物 5.4 能量之源 光与光合作用2导学案 新人教版必修1

2019-2020年高中生物《5.4 能量之源光与光合作用》导学案新人教版
必Array修
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【模块一】捕获光能的色素和结构：
阅读教材P97“问题探讨”，思考下列问题：
问题一、用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？
问题二、为什么不使用发绿色的灯管作补充光源？
（一）：阅读教材P97-99捕获光源的色素，思考下列问题：
问题一、加入SiO2、CaCO3的作用是什么？研磨时为什么要迅速而充分？将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？（试用图示法画出提取过程）
问题二、滤纸条一端为什么要剪去两角？画滤液细线时应注意什么？问题三、为什么不能让滤液细线触及层析液？
问题四、绿叶中色素含有几种？分为几类？分别对光的吸收有什么差别呢？
练一练：
1、从绿叶中提取色素，选取最佳的实验材料是（）
A.肥嫩多汁的叶片
B.革职叶片
C.衰老枯黄的叶片
D.鲜嫩、颜色浓绿的叶片
2、在做植物实验的暗室内，为了尽可能的降低植物光合作用的强度，最好安装（）
A.红光灯
B.蓝光灯
C.绿光灯
D.白炽灯
【模块二】：
阅读P99叶绿体的结构有关内容，尝试回答下列问题：
问题一、哪些细胞才含有叶绿体？除了绿色植物的叶肉细胞，还存在于哪些细胞之中？
问题二、仔细观察叶绿体的立体结构示意图，说说它由哪些结构组。

高中生物 5.4光合作用导学案新人教版必修1第四节能量之源-----光与光合作用【学习目标】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。

【重点、难点】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、暗反应过程既相互联系。

4、影响光合作用的环境因素难点：1、光反应和暗反应过程。

2、探究影响光合作用强度的环境因素。

【使用说明及学法指导】用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容，明确简洁的记录自己遇到的问题。

先认真阅读教材97--106页，将你认为重要和不理解的画下来，然后试着合上书填空。

课前预习案（20分钟）●基础知识一、叶绿体中色素的提取和分离原理：提取液用，分离液用，溶解度的随在滤纸上扩散的，反之则。

这样绿叶中的色素就会分离开来。

方法步骤：→ → → → 。

(1)用乙醇→ATP等中的化学能→ATP中的化学能—→供生命活动需要的能量B、从物质分析，光合作用光反应阶段产生的氢只来自水，而呼吸作用产生的氢只来自有机物C、从图中可知，光合作用产生的有机物（CH2O）并不需要穿膜，可直接进入线粒体被分解D、在整个植株有机物积累为0时，绿色植物的叶肉细胞通过光合作用产生的有机物与通过呼吸作用消耗的有机物是相等的5、图为光合作用和呼吸作用之间的能量、物质转变图解。

下列对该图的的分析中正确的是( )A、只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧化碳直接供自身光合作用利用B、光合作用光反应阶段产生的氢只来自水，而呼吸作用产生的氢只来自有机物C、耗氧量相同的情况下，同一植株的绿色细胞和非绿色细胞产生的ATP量可能相同D、在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来自光合作用过程中产生的氧气6、作用过程中，能量传递的途径是：( )7、甲表示某种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。

高中生物 5.4 能量之源光与光合作用导学案新人教版必修15、4 能量之源光与光合作用导学案新人教版必修1年代科学家结论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更新空气1845R、梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。

叶绿体是光合作用的场所。

1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。

20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2一捕获光能的色素和结构5、4 能量之源光与光合作用二光合作用的原理和应用一、光合作用的过程：光能CO2+H2O* （CH2O）+O*2叶绿体水的光解：H2O →2[H] +1/2O2酶光反应ADP+Pi+光能 ATP光合磷酸化：CO2 + C5 →2C3CO2的固定：暗反应2C3 +[H] 酶 (CH2O)+ C5 CO2的还原：ATP注：1、糖类(CH2O)中各元素和原料的对应关系：C CO2 H H2O O2 H2O2、能量的转移途径：光能 ATP中活跃的化学能 (CH2O)中稳定的化学能3、碳的转移途径：CO2 C3 (CH2O)过程光反应暗反应反应场所基粒（类囊结构薄膜）基质条件光、色素、酶ATP、［H］、多种酶等物质变化①水光解成［H］和O2②ADP+Pi+光能→ATP（1）CO2的固定：（2） C3的还原：能量变化光能光能→活跃化学能ATP 活跃化学能→稳定化学能C6H12O6 联系物质联系：光反应阶段产生的［H］，在暗反应阶段用于还原C3；能量联系：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。

或者(光反应为暗反映提供ATP和NADH，暗反应为光反应补充ADP 和NADP+)四、化能合成作用：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的合成作用。

第五章第四节能量之源——光与光合作用（二）【教学目标】1.说明光合作用以及对它的相识过程。

2.简述出光合作用的原理、原料、产物、条件和反应场所。

【教学重点】1.光合作用的探究历程。

2.光合作用的过程、反应场所、原料、产物和反应条件。

【教学难点】1.光合作用的发觉及探讨历史。

2.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

【课时支配】 3课时第2课时【教学过程】导入：同学们，通过初中生物课的学习，我们已经知道，植物的每一片绿叶就似乎是一个“绿色工厂”，源源不断地生产着有机物，绿色植物生产有机物的过程是通过什么生理过程完成的呢？完成这项生理过程的场所是哪里？反应物、生成物以及反应条件分别是什么？带着这些疑问，我们今日来共同学习光合作用的相关学问点。

进而绽开本节内容。

自主学习一：请同学们细致默读课本P101--102页“光合作用的探究过程”部分内容。

完成下列填空：1.公元前3世纪，古希腊哲学家亚里士多德认为：植物生长所需的物质全来源于土中。

2.1648年，海尔蒙特（比利时）做了盆栽柳树称重试验，得出柳树生长所需的养分物质是从水中获得。

他没有相识到空气中的物质参加了有机物的形成。

3.1771年，英国的普里斯特利做了一个出名的试验，通过试验他得出了结论：_________________________________________________________。

但他并没有发觉光的重要性。

4.1779年，荷兰的英恩豪斯证明5.1785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______________________，汲取的是_____________________________。

6.1804年，法国的索叙尔通过定量探讨进一步证明二氧化碳和水是植物生长的原料。

7.1845年，德国的梅耶依据能量转化与明确指出8.1864年，德国的萨克斯发觉光合作用产生淀粉。

他做了一个试验，通过试验，胜利的证明9.1880年，美国的恩格尔曼发觉叶绿体是进行光合作用的场所，氧是由叶绿体释放出来的。

第5单元第6课时能量之源——光与光合作用二光合作用的原理和应用第一层级学习过程自主预习1.布置学生预习教材，并完成[知识体系梳理]的填空。

2.PPT演示相关问题：①什么是光合作用？写出光合作用的化学反应式。

②光合作用的探究历程中，萨克斯做的实验得出了什么结论？鲁宾和卡门做的实验得出了什么结论？③光合作用的过程分哪两个阶段？光照强度和二氧化碳浓度分别主要影响光合作用的哪个阶段？④光合作用产生的ATP，其用途是什么？⑤光合作用过程中碳〔C〕的转移途径是怎样的？1.预习教材，争取在教材中找寻到问题的答案，并做好注解。

2.根据预习后印象，将[知识体系梳理]中的内容补充完整。

3.对于需要总结的内容及需要结合生活经验等才能解答的问题提于小组交流探讨。

PPT演示问题交流讨论1.检查学生[知识体系梳理]的完成情况。

2.抽检提问，了解学生预习效果。

3.与学生讨论交流，解答问题：①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。

其化学反应式可表示为：②光合作用的探究历程中，萨克斯做的实验得出的结论是光合作用可产生淀粉；鲁宾和卡门做的实验得出的结论是光合作用释放的O2来自H2O。

③光合作用的过程分光反应和暗反应两个阶段；光照强度主要影响光合作用的光反应阶段，二氧化碳浓度主要影响光合作用的暗反应阶段。

④光合作用产生的ATP，其用途是为暗反应阶段提供能量。

⑤光合作用过程中碳〔C〕的转移途径是：CO2→C3→C6H12O6 。

1.小组讨论预习过后产生的疑问，无法解答的交于教师，通过师生交流解决问题。

2.师生之间交流PPT演示的问题，认真分析记录教师解答问题的思路、突破口。

PPT演示问题答案4.PPT演示光合作用的过程图解，引导学生分析突然停止光照和CO2供应，C3和C5的含量将如何变化。

第三层级学习过程课堂巩固布置学生完成[基础智能检测]课堂独立完成[基础智能检测]中的题目。

高中生物 5.4 能量之源—光与光合作用导学案1 新人教版必修1能量之源—光与光合作用（第1课时）【学习目标】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、说明光合作用以及对它的认识过程【学习重点】1、绿叶中色素的种类和作用2、光合作用的发现及研究历程【学习难点】光合作用的发现及研究历程【学习新知】学习任务一捕获光能的色素和结构自主学习活动1 自主学习课本P97-99内容，分析实验的原理，明确实验的步骤，写出实验结果。

活动2 回顾叶绿体的结构和功能。

自学检测1、“绿叶中色素的提取和分离”实验中，在滤纸条上扩散速度最快的色素是（）A、橙黄色B、黄色C、蓝绿色D、绿色2、如图做色素层析分离的正确装置是（）3、某同学在做提取叶绿体色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。

分析产生该结果的可能原因是（）①研磨不充分，色素未能充分提取出来②乙醇加入量太多，稀释了色素提取液③乙醇加入量太少，色素未提取出来④未加碳酸钙粉末，叶绿素分子已被破坏A、①③④B、①②④C、③④D、①②合作交流讨论本实验的注意事项有哪些？学习任务二说明光合作用以及对它的认识过程自主学习活动1 从光合作用场所、条件、原料、产物等方面理解光合作用概念。

活动2 自主学习课本P101-102完成下列内容分析人类对光合作用的探究历程。

自学检测4、绿叶在光下合成淀粉的实验中，把盆栽的天竺葵放在暗处一昼夜，其目的是（）A、便于检验淀粉的多少B、有利于除去叶绿素C、让叶片内原有的淀粉运走耗尽D、便于用碘液检验5、下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。

一段时间后，以下相关比较不正确的是（）A、Y2的质量大于Y1的质量B、Y2的质量大于Y3的质量C、Y2的质量小于Y4的质量D、Y3的质量小于Y4的质量6、1883年等德国生物学家C、Engelman将一束白光透过三棱镜投射到丝状的水绵体上，同时在水绵的悬液中放入好氧性细菌，然后观察细菌的聚集情况(如下图)。

5.4 能量之源——光与光合作用【课程目标】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。

【教学重点】1.叶绿体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.影响光合作用强度的环境因素。

【教学活动】活动一：捕获光能的色素和结构1.叶绿体中色素的提取和分离实验实验原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用提取绿叶中的色素；绿叶中的色素在中的溶解度不同，随在滤纸上的扩散速度不同，因而可用（方法）分离色素。

实验过程：实验结果：种类颜色溶解度◆思考：（1）在研磨时加入少许SiO2，目的是；加入少许CaCO3的目的是；加入无水乙醇的目的是；（2）分离色素时，不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，防止，影响实验效果。

（3）叶绿素a和叶绿素b主要吸收光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收光；温室和大棚种植蔬菜时，应选择颜色的玻璃或塑料薄膜。

2.叶绿体中的色素3.叶绿体的结构：活动二：光合作用的原理和应用2.光合作用的过程3.光合作用的物质变化和能量变化（光反应和暗反应阶段的比较） 阶段项目 光反应阶段暗反应阶段所需条件 进行场所物质变化能量转换◆思考：a 从物质的角度讲，光反应为暗反应提供 ，暗反应为光反应提供 ；b 光合作用总反应式：①CO 2 + H 2O (CH 2O) + O 2② ；c 在光合作用过程中，水的分解和生成分别发生在 和 阶段；产生ATP 的阶段是 ，场所在 。

4.光照与CO 2浓度的变化对植物细胞内物质合成量的影响（卡尔文循环的应用）活动三：影响光合作用的环境因素1.光照强度条件 C3 C5 [H]和ATP停止光照，CO 2供应不变 增强光照，CO 2供应不变 光照不变，停止CO 2供应 光照不变，增加CO 2供应 光照不变，CO 2供应不变2.二氧化碳的浓度3.温度4.不同状况下，同一植物气体代谢特点及代谢相对强度的表示方法（1）黑暗时，植物只进行呼吸作用，左图能进行的是；（2）弱光下，植物进行呼吸作用和光合作用。

高中生物第五章第4节能量之源光与光合作用1学案新人教版必修1第4节能量之源-----光与光合作用一、捕获光能的色素和结构［学习目标］1、说出绿叶中色素的种类和作用2、说出叶绿体的结够和功能［学习重点］绿叶中色素的种类和作用［学习难点］绿叶中色素的提取和分离实验［方法点拨］合作探究、自主归纳。

［知识链接］回顾细胞器中叶绿体的结构和功能［自主探究］知识点一：捕获光能的色素【阅读】教材P97-P99第三段结束完成练习册P102-P103自学评价【思考与交流】1、捕获光能的色素有哪些？2、怎样提取和分离绿叶中的色素？3、“绿叶中色素的提取和分离”实验中操作应注意哪些事项以及目的？4、实验结果的分析5、叶绿体中的色素的吸收光谱如何？6、不同颜色温室大棚的光合效率如何？7、影响叶绿素合成的因素有哪些？【我的疑问】_____________________________________________________ __________________【体验成功】1、分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经过磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。

处理ⅠⅡⅢSiO2（少量）+++CaCO3（少量）－++95%乙醇（10ml）+－+蒸馏水（10ml）－+－注:“+”表示加，“－”表示不加试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是，原因是。

（2）B处理得到的溶液颜色是，原因是。

（3）C处理得到的溶液颜色是，原因是。

2、提取和分离叶绿体中的叶绿素的正确顺序应该是（）A、进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画线→制取滤液→再画线B、制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画线→制取滤液→再画线C、将实验材料剪碎、研磨→在滤纸条上画线→制取滤液→进行纸层析D、将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在滤纸条上画线→进行纸层析3、有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲添加品红光；乙添加绿色光；丙添加品红光滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如下图），经过一段时间后，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组（）A、甲和乙B、乙和丙C、甲和丁D、丙和丁4、阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。

高中生物 5.4.3 能量之源光与光合作用导学案新人教版必修15、4、3 能量之源光与光合作用导学案新人教版必修1班级：姓名：小组：【学习目标】1、光合作用图解的拓展2、说出光合作用原理的应用。

3、简述化能合成作用。

【重点难点】重点：光合作用图解的拓展，即叶绿体处不同条件下，C3、C5、［H］、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化；说出光合作用原理的应用。

难点：叶绿体处不同条件下，C3、C5、［H］、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化【课前预习】一、默写光合作用图解：二、默写光合作用总反应式：3、学生阅读教材P104光合作用原理的应用1、光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造的数量。

2、提高农作物产量：控制和，增加的浓度。

四、学生阅读教材P105---化能合成作用1、自养生物和异养生物的区别是。

2、自然界中少数种类的细菌，细胞内没有叶绿素，因而不能进行，但是能够利用体外某些无机物氧化时所释放的能量制造有机物，这种合成作用叫做。

例如：，能够利用释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类。

写出反应式：。

四、结合图解讲解教学过程，、完成下面表格项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化联系12 【问题生成】同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把问题填写在下面【师生互动、问题探讨】探究点一光合作用的过程1、完善图是光合作用过程的图解：（1）写出图中所示物质的名称：①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______；（2）C和D的化学过程的名称分别是_______、_______。

探究点二光合作用的光反应和暗反应的区别和联系例1如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是（）A、该反应的场所是叶绿体的类囊体B、C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶C、提高温度一定能促进C6H12O6的生成D、无光条件有利于暗反应进行探究点三不同条件下，C3、C5、［H］、ATP的变化A停止光照：ATP______，［H］______，C3______，C5______；B停止CO2供应：ATP_____，［H］__ __，C3____，C5_____；C增加光照：ATP______，［H］______，C3______，C5______；D增加CO2供应：ATP_____，［H］__ __，C3____，C5_____；例2：下图甲表示A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。

5.4 能量之源──光与光合作用教学设计（第2课时）一、教材分析本节课为高中必修1《分子与细胞》（人教版）第5章第4节《能量之源──光与光合作用》中的学习内容。

第4节的教学包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节，其中“光合作用的探究历程”以光合作用探究过程中的几个经典实验的介绍，从一个侧面上反映了科学探究的一般方法，是学生体验科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材。

在本节课案的设计中，笔者将教科书100页的“资料分析1”和101-102页的几个实验介绍，以时间为序，抓住几个最为经典的实验，重新构建了“光合作用的探究历程”一节课的教学内容。

通过重组的教学内容的实施，不仅可为后面众多的实验探究内容的学习，奠定一个良好的感知基础，也为下节课学习“光合作用过程”做好了知识的铺垫。

二、教学目标1 知识目标（1）简述光合作用的概念（2）说明对光合作用的认识过程（3）简要分析萨克斯实验、恩格尔曼实验、鲁宾-卡门实验，总结出光合作用需要光、场所在叶绿体中、产物主要有淀粉、释放氧气中的氧来自水。

2 能力目标（1）在尝试萨克斯实验操作中；学会控制变量、设立对照和重复实验。

（2）在资料分析和实验观察中，学会运用恰当的语言文字表述光合作用的大致过程。

3 情感目标（1）参与光合作用探究历程中经典实验的问题讨论，交流观察的结果；体验科学探究的艰辛；（2）认同科学是在不断观察、实验、继承、争论中不断向前发展的。

三、教学重点和难点1．教学重点光合作用探究历程中萨克斯实验、恩格尔曼实验和鲁宾-卡门实验。

2．教学难点恩格尔曼实验的巧妙设计方法；评价“证实ＣＯ2是绿色植物光合作用合成有机物所需原料的实验设计方案”。

四、教学过程五、板书设计光合作用的探究历程一、光合作用探究的前期实验二、光合作用探究取得重大发现的相关实验1．萨克斯实验──光合作用产生了淀粉2．恩格尔曼实验──叶绿体是光合作用的场所3．鲁宾和卡门的实验──光合作用释放的氧气全部来自水4．卡尔文实验──CO2中的碳转变成有机物中的碳三、光合作用过程的化学反应式。