2016-2017学年人教版必修一5.4《能量之源—光与光合作用》学案

能量之源 -----光与光合作用一、学情剖析学生在小学的《科学》和初中《生物》课中已学习过有关光合作用的知识，在生活实践中对光合作用也有所认识。

这些知识、经验和技术是学好本节内容的重要基础。

关于光合作用中的物质代谢和能量代谢过程的学习学生会有些困难。

针对这类状况，在教课过程中教师能够多角度提出问题，指引学生环绕问题进行剖析、推理，进而得出结论。

二、教课目的1、知识目标：说明光合作用的原理和光合作用的过程。

2、能力目标：经过对光合作用研究历程的学习，培育学生剖析、推理的思想能力；经过对光合作用过程的学习，培育学生知识整合的能力。

3、感情目标：激发学生进行科学研究的兴趣；感觉科学家脚踏实地的科学态度、坚毅不拔的意志质量；养成谨慎的科学态度，建立创新的科学精神。

三、教课要点光合作用的原理和光合作用的过程。

四、教课难点光合作用的过程中物质变化和能量变化。

五、教课准备多媒体课件。

六、教课方法议论法、研究法、剖析法、讲解法等相联合。

七、教课策略1.对多个实验进行有效的整合光合作用的研究历程中有一系列的实验，学生学习这些研究实验的过程也就是学习光合作用原理的过程。

有些实验学生在小学和初中时就有所接触，关于这些研究实验的学习采纳以学生自学为主，教师从多角度提出问题，让学生带着问题去阅读、思虑、议论，在学生解答的基础上教师再加以适合的点拨，指引学生概括出光合作用的反响式。

经过对反响式中元素的根源和去处的研究把学生引入鲁宾、卡门实验和卡尔文实验的学习，这两个实验对大部分学生而言较为陌生，教师先讲解实验过程，再提出问题，接着指引学生剖析实验现象，得出实验结论，让学生体验、感觉科学家实验的科学性、谨慎性。

2.对教材中的某些知识做了适合的调整在讲解研究氧气根源的实验时穿插介绍光合作用光反响的内容；在讲解研究碳元素的转移门路的实验时穿插介绍暗反响的内容，这样办理不单将光合作用的研究历程与光合作用的过程进行了有机的整合，便于学生掌握它们的联系；还突出了教课中的要点、打破了教课中的难点。

最新人教版高中生物必修一第五章4节《能量之源──光与光合作用》教学设计最新人教版高中生物必修一第五章4节《能量之源──光与光合作用》教学设计一、教学目标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。

二、教学重点和难点1.教学重点（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、暗反应过程及相互关系。

（4）影响光合作用强度的环境因素。

2.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。

三、教学方法探究法、实验法、讲述法、对比法四、课时安排2五、教学过程〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。

〖提示〗1.用这种方法可以提高光合作用强度。

因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。

不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。

2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。

〖板书〗一、捕获光能的色素和结构〖问题〗以“本节聚焦”发问，引起学生的注意思考。

〖板书〗㈠捕获光能的色素〖实验〗绿叶中色素的提取和分离。

（到实验室做实验）〖实验讨论〗学生思考讨论回答，教师提示。

〖提示〗1.滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：①胡萝卜素（橙黄色）、②叶黄素（黄色）、③叶绿素a（蓝绿色）、④叶绿素b（黄绿色）。

这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。

2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。

〖板书〗叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

〖与社会的联系〗人们根据上述科学原理，在需要人工补充光照的温室和塑料大棚中栽培农作物时，就可以根据所需要的光合作用产物的类型，来选择适合的光源以及玻璃或塑料薄膜了。

第五章第四节能量之源——光与光合作用一、教材多维研读【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．说出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【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【学习难点】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【学法指导】学案导学法、比较法【易错易混知识点】二、课前预习（一）捕获光能的色素和结构1．捕获光能的色素有哪些？2．四种色素对光的吸收有何差别？它们存在于细胞中的什么部位？3．为什么不能用蒸馏水提取绿叶中的色素？4．叶绿体有哪些适于进行光合作用的特点？5．能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？6.温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜？或怎样补充光源？（二）光合作用的原理和应用1.光合作用过程分为哪几个阶段？2.什么是光反应阶段? 该阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量变化是如何转变的？3.什么是暗反应阶段？该阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量变化是如何转变的？4.如果CO2浓度突然下降（其它条件不变）C3和C5会怎样变化？如果光照突然下降（其它条件不变）C3和C5会怎样变化？5.光合作用受哪些外界因素的影响？这些因素是怎样有相关合作用的？提高光合作用强度的措施有哪些？6.什么是化能合成作用？硝化细菌化能合成的原理是什么？7.自养生物和异养生物的根本区别是什么？8.光合作用与化能合成作用的区别是什么？三、规律方法导航知识点1：捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素的提取和分离（1）实验原理：提取的原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。

分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散的快，反之则慢。

第五章第四节能量之源——光与光合作用一、教材多维研读【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．说出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【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【学习难点】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【学法指导】学案导学法、比较法【易错易混知识点】二、课前预习（一）捕获光能的色素和结构1．捕获光能的色素有哪些？2．四种色素对光的吸收有何差别？它们存在于细胞中的什么部位？3．为什么不能用蒸馏水提取绿叶中的色素？4．叶绿体有哪些适于进行光合作用的特点？5．能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？6. 温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜？或怎样补充光源？（二）光合作用的原理和应用1. 光合作用过程分为哪几个阶段？2. 什么是光反应阶段? 该阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量变化是如何转变的？3. 什么是暗反应阶段？该阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量变化是如何转变的？4. 如果CO浓度突然下降（其它条件不变）C和C5会怎样变化？如果光照突然下降（其它条件不变）C3和C5会怎样变化？5. 光合作用受哪些外界因素的影响？这些因素是怎样有相关合作用的？提高光合作用强度的措施有哪些？6. 什么是化能合成作用？硝化细菌化能合成的原理是什么？7. 自养生物和异养生物的根本区别是什么？8. 光合作用与化能合成作用的区别是什么？三、规律方法导航知识点1：捕获光能的色素和结构1. 绿叶中色素的提取和分离（1）实验原理：提取的原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。

分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散的快，反之则慢。

能量之源--光与光合作用一、教材分析本节是人教版高中生物必修1：《分子与细胞》第5章第4节的内容。

在此前章节中，我们已经学习了细胞中的有机物、细胞的结构和细胞器等知识。

这为本节知识的学习打下基础。

绿色植物通过光合作用合成有机物，为地球上多姿多彩的生命提供了氧气和养料。

因此，光合作用是细胞能量代谢中的重要学习内容，在高中生物知识体系中占有重要地位。

二、教学目标1、知识与能力阐述光合作用的基本过程分析影响光合作用的因素2、过程与方法通过探究活动不断提升获取信息、理解信息、分析、推理、评价及实验探究的能力3、情感态度价值观通过对光合作用影响因素的分析，形成把理论付诸实践，用知识服务社会的意识三、重难点1、重点植物光合作用的基本过程2、难点对影响光合作用因素的分析四、教法学法教师提供问题情境，引导学生自主思考后，小组成员讨论完善。

小组代表展学，其他成员补充完善。

注意利用典型例题即时强化巩固。

五、教学过程（一）导入1、据估计，地球上的自养植物一年中通过光合作用合成约4--5千亿吨有机物。

2、这些有机物中所含能量相当于10，000，000亿千瓦时的电能。

3、三峡电站2012年的发电量为1000亿千瓦时。

（通过数据，吸引学生兴趣，突出光合作用的重要性，引起学生对本节知识的重视）（二）光合作用的定义绿色植物通过_____，利用_____，把_________________转化成储存能量的_______，并释放出_______的过程。

播放flash动画，展示“光合作用的过程”（学生通过动画在头脑中形成整体印象，为分析过程打下基础）（三）光合作用的过程学生完成导学案“探究一光合作用的过程”相应内容1．完善光合作用的图解2．辨析光反应和暗反应过程光反应暗反应图解条件场所物质转化能量转化联系小组代表展示学习成果，其他成员进行补充、完善课后作业：结合光合作用的基本过程分析C3、C5、ATP、[H]在不同条件下的含量变化。

《能量之源——光合作用》教学设计执教者：张瑜敏一、教材分析：此部分内容是人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第五章第四节第二部分内容的一小节内容。

这部分内容虽然所占篇幅较少，但是高考每年必考的题型，而且分值非常高。

本节的重要性与困难度都很高，学生理解起来较难，知识性较强。

光合作用的过程可以让学生从化学反应的角度去审视生命现象的实质，光合作用过程的学习为学习光合作用原理的应用奠定了基础。

二、学情分析光合作用的过程是非常复杂、深奥的，大部分学生不能通过课本的描述，图示，将这些知识建构到自己的知识体系中，不能掌握好这部分的主要问题是不能理解光反应、暗反应的过程。

学生对光合作用的过程和机理从未涉及过，尤其是其中很多的化学变化。

高一年级的学生在“有机化学知识”方面是近乎空白的，同时在物理的“能量转换和守衡”知识方面也没学过，要求我们授课时能够尽量运用浅显的语言、直观的图解、恰当的设问引导学生分析和解决问题，降低理解这部分知识的难度。

三、教学目标（一）知识与技能1. 能自主画出光合作用的过程，描述出光反应、暗反应过程的物质变化和能量转化。

2．通过表格比较，能理解光反应与暗反应之间的区别和联系，以及光合作用的实质。

（二）过程与方法尝试学会自主分析，深度挖掘书本上的知识，通过设计比较光反应和暗反应的表格，初步学会分析比较和归纳总结的方法。

（三）情感态度与价值观通过同学之间的小组合作讨论，初步培养团队合作精神，并提高思维能力。

四、重点和难点1、重点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。

2、难点：光照与CO2浓度变化对C3、C5、 [H] 、ATP含量的影响确立依据光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较复杂，又是理解光合作用实质、探究光照与CO2浓度变化对C3、C5、 [H] 、ATP含量的影响基础。

因此，光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系是教学的重点，而光照与CO2浓度变化与C3、C5、 [H] 、ATP含量的关系变化较抽象，学生理解须达到一定的高度。

第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构一、教材分析捕获光能的色素和结构是人教版高中生物必修一分子与细胞第5章第4节能量之源一光与光合作用第1节课的教学内容，主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能，掌握提取、别离色素的实验方法。

本节内容是对第3章细胞的根本结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的根底。

二、教学目标1．知识目标：(1)说出叶绿体中色素的种类和作用(2)说出叶绿体的结构和功能。

2．能力目标：(1)通过“叶绿体中色素的提取和别离’’实验，学会提取、别离叶绿体中色素的方法。

(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。

3．情感、态度和价值观目标：(1)通过对“叶绿体中色素的提取和别离〞实验的操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。

三、教学重点难点重点：叶绿体中色素的种类和作用。

难点：对实验原理的理解：色素的提取别离过程。

四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。

有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚，所以讲解时需要详细。

对于研磨和过滤等操作学生有一定的根底，但纸层析法是首次接触，需要教师指导并借助动画给予直观的认识。

五、教学方法1．实验法：绿叶中色素的提取与别离学生进行分组实验。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学根本环节：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：预习实验“叶绿体中色素的提取和别离〞，初步把握实验的原理和方法步骤。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

课前翻开实验室门窗通风，课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具，配制好层析液。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

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）◆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：①CO2 + H2O (CH2O) + O2②；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CO2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。

当细胞呼吸＞光合作用时，左图能进行的是；当细胞呼吸=光合作用时，左图能进行的是；当细胞呼吸＜光合作用时，左图能进行的是；（3）强光下，植物光合作用＞细胞呼吸，左图能进行的是。

5.4 能量之源光与光合作用
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问题3：光反应为暗反应提供什
么原料？
问题4:光合作用过程中产生的
02中O来自于H2O还是CO2？
问题5：光反应和暗反应的比较
项目光反应暗反应
场所
条件
物质变化
能量变化光能→ATP中活跃的化学能→葡萄糖中化学能
联系
【探究点三】光合作用原理的应用及影响因素
问题1：仔细研究光合作用的过程，说出影响光合作用各阶段的外界因素分别有哪些？
问题2:如图为光照强度影响光合作用的示意图，说出A、B、C三点
的含义分别是什么？光照强度怎样影响光合作用？
问题3：温度是怎样影响光合作用的？在生产中应怎样利用温度来增加农作物产量？
问题4：二氧化碳是怎样影响光合作用的？在生产中应怎样利用二氧化碳来增加农作物产量？
◆展示提升取长补短
（各组派学生代表上台展示上述“探究成果”，其他组学生可以就发言者的观点提问、质疑，发言者应回答质疑；确实完成不了的教师协助启发、点拨、回答）（限时：分钟）
【构建知识体系】（学生自主完成）（限时）
训练案（限时20分钟，课后独立完成）进行解答。

TP
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