(新教材)统编人教版高中生物必修一第五章第4节《光合作用与能量转化》优质教案

《光合作用与能量转化（第3课时）》教案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．通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

7．通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生物科学的价值，从而乐于学习生物科学，同时增强学生的社会责任意识。

【教学重点】1．绿叶中色素的种类和作用。

2．光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

3．影响光合作用的环境因素。

【教学难点】1．光反应和暗反应的过程。

2．探究影响光合作用强度的环境因素。

一、导入新课复习导入：二、讲授新课（一）影响光合作用原理的应用教师引导学生根据光合作用反应式进行分析：影响光合作用的因素有哪些？光：光照强度、光质、光照时间CO2的浓度、H2O矿质元素温度1．探究光照强度对光合作用的影响自变量：光照强弱控制方法：相同瓦数台灯离实验装置的距离因变量：光合作用强度检测方法：相同时间小圆形叶片浮起的数量无关变量：要求相同且适宜。

温度等，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰。

实验原理：叶片含有空气，上浮，抽气，叶片下沉；光合作用产生氧气充满细胞间隙，叶片上浮。

实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。

（二）影响光合作用的外界因素1．光照强度A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。

AB段：光照强度增大，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少（有一部分用于光合作用），此段细胞呼吸强度＞光合作用强度。

B点：光补偿点，即光合作用强度＝细胞呼吸强度（细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用）。

BC段：随着光照强度不断加强，光合作用不断加强，到C点不再加强，称C点对应的光照强度为光饱和点。

应用：①阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低。

“5.4光合作用与能量转化”教学设计【出示图片】上海世博会的一款叶子概念车（光合作用汽车）【设问】这款光合作用汽车的动力原理是什么？它为什么不使用汽油呢？【分析实验原理】结果】光合作用的概念【提出问题】光合作用的原料、场所、产物分别是什么？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。

请同学们写出反应式。

理解光合作用的概念初步了解光合作用光合作用过程的发现过程教师出示资料，讲解经典实验1、叶绿体功能的实验验证：德国科学家恩格尔曼。

2、1937年希尔(英国)，离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照无CO2条件下可释放出氧气，说明离体叶绿体在适当1、讨论恩格尔曼实验设计的巧妙之处学习经典实验，体验科学探究之路CO2+ CH2O(CH2O) + O2光能叶绿体条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。

3、1941年鲁宾和卡门(美国)，H182O＋CO2→18O2 ,H2O＋C18O2→O2 ,光合作用释放的氧气来自水4、20世纪40年代卡尔文(美国),用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性,说明CO2中的碳在光合作用中转化为有机物中的碳。

5、1954年、1957年阿尔农(美国)，在光照下，叶绿体可合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随。

2、学习经典实验，体会同位素标记法的应用对科学发现的帮助。

光合作用的过程【阅读课文回答问出示结果实验，提出问题：1、曲线中的关键点的含义2、如何表示净光合速率、真正光合速率、呼吸速率8。

第五章第四节光合作用与能量转化教学目标：1、说明光合作用以及对它的认识过程。

2、研究影响光合作用速率的环境因素。

3、提取和分离叶绿体色素。

教学重难点：1、光合作用过程和方程式书写2、影响光合作用速率的环境因素及应用分析教学过程：一、捕获光能的色素和结构1.实验原理厘里一厂百机.剂〔如无水乙蚱不能3赢色藏实验■理|—分离色素在层析液中需解度不同，在滤纸条上扩散的速度不同2.实验步骤「二氧化硅:研磨充分4L碳酸钙：保护叶绿素■无水乙醉:溶解色素画滤液细线细、齐、直（待干后重驻一两次）分离绿叶中的色索滤纸条插入层析液中.层析液不能触及滤液细线防止色素溶于层析液提取绿叶中的包素绿叶剪碎研磨工过源制备滤纸条3.实验结果1.实验注意事项和目的2.实验出现异常的原因分析(1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。

②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。

③一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低。

④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。

⑤画滤液细线次数过少。

⑥选用绿叶叶脉过多，叶肉细胞过少。

⑦滤液细线触及层析液。

⑵滤纸条色素带重叠：滤纸条没经干燥处理，滤液细线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致。

⑶滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线触及层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

⑷滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。

2.捕获光能的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

⑵叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

2.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图「外表：①双层膜1[②基质：含有与暗反应有关的酶⑵结构内部1③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有〔〔色素和与光反应有关的酶(决定(3)功能：进行光合作用的场所。

关于光合色素的4点提醒(1)可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体(如蓝藻等)，但是都含有光合色素。

第5 章细胞的能量供应与利用第4 节光合作用与能量转化（第1 课时）一、教材分析本节课内容隶属于人教版高中生物学必修一第5 章第4 节《细胞的能量供应与利用》第一部分——“捕获光能的色素和结构”。

该部分具体又由“捕获光能的色素”和“叶绿体的结构适于进行光合作用”等内容组成。

教材首先以“问题·探讨”分析植物工厂为什么控制环境条件，接着由光在生物圈中的重要作用深入到第一部分“捕获光能的色素和结构”内容的学习。

此部分主要通过进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，得出不同种类色素，并基于实验和吸收光谱，分析得出不同色素吸收光的种类。

其次，由色素在叶绿体中，教材再分析叶绿体结构特点，进而得出叶绿体结构有利于吸收光能。

最后，以恩格尔曼实验讨论分析，进一步得出叶绿体的功能，并阐明叶绿体结构特点是进行光合作用的结构基础。

本节课主要解决绿色植物利用什么物质和结构来吸收光能的问题，引导学生认识捕获光能的色素和结构。

该内容不仅是对本册教材第3 章细胞结构知识的进一步学习提升，又为后续“光合作用原理和应用”的学习打下基础。

二、学情分析本节授课对象是高一学生，学生在初中阶段已经学习了“植物细胞的基本结构”、“绿色植物是生物圈中有机物的制造者”、“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”等内容，在高中前面阶段的学习中，学生已初步掌握叶绿体形态、分布，及叶绿体的功能。

所以，从学习内容上看，学生能较容易进入本节课内容的学习。

从能力上看，高中生已具备较强的思维能力，具有一定的实验探究能力。

但在实验操作方面，该实验学生初次接触还不是很熟悉，需要对实验原理进行分析，帮助学生理清实验操作环节。

三、学习目标基于课程标准的分析，结合教材内容及学生特点，确定了以核心素养为导向的学习目标：掌握绿叶中色素的提取和分离原理和实验操作，归纳与概括出绿叶中色素的种类及功能。

（生命观念、科学探究）通过观察叶绿体结构模型, 分析恩格尔曼实验，能从结构与功能观的角度，阐明叶绿体的结构适于进行光合作用。

《能量之源—光与光合作用》教学设计[教材分析]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，都具有十分重要的意义。

教材这一节主要讲述了“光合作用的发现过程”、“叶绿体中的色素”（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”。

其中“光合作用的探究历程”这部分内容往往被许多老师在上课时一带而过，并未加以重视。

事实上，光合作用探究过程中的经典实验，从一定程度上反映了科学探究的一般方法，是培养学生科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材，为后面众多的实验打下一个良好的感知基础，也为讲述光合作用的原理、过程做好知识铺垫。

因此，“光合作用的探究历程”这部分内容相当重要，不容忽视。

[学生分析]本节课面对的是高一学生，学生对绿色植物光合作用这一自然现象已有足够的感性认识，对叶绿体的结构也有了初步了解，并且具有一定的化学、物理等基础知识，为学习光合作用的反应过程、揭示其实质奠定了基础；学生有了一定的计算机操作能力，可以通过网络查阅相关资料并制作简单课件。

但实验设计能力有所欠缺，对光合作用早期研究的几个经典实验的设计思路不大理解。

[教学目标]知识目标：1．说出光合作用的探究历程。

2．初步掌握科学探究的一般方法。

技能目标：1．通过光合作用发现史的学习，培养学生实验探究的能力。

2.培养学生知识迁移能力，掌握知识的内涵和外延，培养分析综合能力。

情感目标：1．关注科学工作的方法和过程，形成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。

2．体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量，确立进行科学研究的欲望和信心。

[教学重点]1．光合作用的探究历程。

2．科学探究实验的基本方法。

[教学难点]真正领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中。

[课时安排]1课时[教学手段]根据本课的教学内容、教学目标和学生的认识水平，课堂上采用以思、议为主，讲授为辅的教学方法。

(新教材）统编人教版高中生物必修一第五章第4节《光合作用与能量转化》优质教案一、教材分析本课是人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》第四节内容。

“光合作用与能量转化”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。

细胞的能量供应和利用知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。

本课以问题探讨导入，分两小节讲解。

第一小节讲述捕获光能的色素和结构。

先通过探究实践活动讲解捕获光能的色素种类，又通过实验介绍了这些色素吸收的差别，然后讲解了这些色素的部位。

接下来讲解了叶绿体的结构适用于进行光合作用。

第二小节讲解光合作用的原理和应用。

先通过介绍科学家做过的一是实验，讲解了光合作用的原理；最后讲述了光合作用原理的应用。

通过本节课内容的学习，学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来，更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。

二、教学目标1.说出绿叶中色素的种类、作用和部位；知道叶绿体的结构和功能。

2.理解光合作用的原理，知道光反应和暗反应的区别和联系，知道影响光合作用强度的环境因素、光合作用原理的应用。

三、核心素养【生命观念】通过学习光合作用的原理知识，阐明生命活动不仅具有物质基础，还需要能量驱动，而能量的供应和利用都离不开物质的变化(化学反应)，物质是能量的载体，能量是物质变化的动力，初步形成生物学的物质和能量观，并尝试运用这一观念解释细胞的生命活动。

【科学思维】通过本节的探究实践，进一步学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，能设置对照组和重复实验，并能将这些方法和技能应用于其他的探究活动。

进一步掌握学习比较、归纳等生物学科的科学方法。

【科学探究】基于光合作用的原理的探索历程的学习，掌握科学探究的思路和方法，形成合作精神，善于从实践的层面探讨或尝试解决现实生活问题。

【社会责任】举例说明光合作用的科学知识与生活和生产紧密联系，关注这些原理的广泛应用，认同科学技术的重要价值。

高中生物新教材必修一教学案《54光合作用与能量转化》高中生物材必修一教学案XXX《5.4.光合作用与能量转化》一、教学目标1、尝试提取和分离绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及其功能2、运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点3、设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响4、关注光合作用原理的应用二、教学重点和难点1.教学重点(1)叶绿体适于光合作用的结构特点。

(2)光合作用的原理。

2.教学难点(1)光合作用过程中物质和能量的变化及相互关系。

(2)探究影响光合作用强度的环境因素。

三、素养要求1、生命观念1)能初步用物质与能量观，说明叶绿体是光合作用的场所。

2)阐明光合作用的过程。

2、科学思维1)通过分析与综合，明确叶片颜色与其色素含量的关系。

2)通过分析与综合，认识光合作用的发现历程。

3)构建环境身分影响光合作用的数学模子3、科学探究1)给出得当的实验方案，分析色素提取与分离的关键。

2)通过讨论与交流，认识科学探究的基本思路和方法。

3)设计实验方案，探讨环境身分对光合作用的影响4、社会责任应用光合作用的原理，指导农业生产。

四、教学方法问题导学，情境教学，思维探究，多媒体PPT、模型建构、图表曲线五、教学过程第一课时问题商量你参观或听说过植物工厂吗?植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。

有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。

讨论1)靠野生光源生产蔬莱有什么好处?2)为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件?教师：1、用野生光源生产蔬菜，可以避免因为自然环境中光照强度缺乏导致光合作用强度低而酿成的减产。

2、影响光合作用的身分很多，既有植物自身前提，也有外界环境前提。

捕获光能的色素和结构①太阳光能的输入、捕捉和转化，是生物圈得以维持运转的基础。

②光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。