2014年秋高中生物 5.4 能量之源 光与光合作用教案 新人教版必修1

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。

知识二：绿叶中色素的提取和分离实验解读1.展示实验的材料用具，介绍其功能，引导学生思考：如何利用提供的材料用具进行叶绿体色素的提取和分离？实验原理是什么？2.PPT演示叶绿体色素提取和分离实验的步骤图解，引导学生对实验形成一个系统印象。

3.展示叶绿体色素分离后的标准滤纸条，让学生领悟其中的信息，如色素种类、颜色、在层析液中溶解度的大小等。

4.展示因不同原因，如滤液细线浸没在层析液中，或利用黄叶做实验材料、或研磨不充分、或色素已部分分解等，而得到的几种非标准滤纸条，引导学生思考其中的原因，了解实验过程操作的关键及须知。

1.观察材料用具和实验步骤图解，了解掌握材料用具的用途、实验原理、操作步骤等基本实验内容。

2.观看经纸层析后得到的不同形式的滤纸条，进一步识记色素的种类、颜色等基础知识；通过对比，找出滤纸条不同形式的原因，理解实验要点，把握实验须知。

展示实物、PPT演示图片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PPT演示答案展示讲评1.抽检学生完成[基础智能检测]的情况。

2.就错误答案及学生对知识理解的误区作出解答和正确的指导。

如①误认为液泡中的色素也与光能的吸收有关〔液泡中的色素不吸收光能〕；②误认为滤液细线浸没在层析液中不会影响层析效果等。

3.对课堂教学内容作必要的补充。

如可将滤纸条改为整张圆形滤纸，层析结果见以下图。

1.分组讨论，针对错误率较高的内容尽量找到解题的突破口，并提交给其他组和教师。

3.师生交流，共同探讨解题思路，同时记好笔记，补充课堂学习内容。

PPT演示第四层级反思感悟1.随同学生一起回忆，思考这一堂课中学了什么内容，学到了什么内容。

2.指导学生补充完成[思维导图构建]，将知识进行初1.思考课堂上接触到的知识，把握主干。

2.填写[思维导图构。

人教版必修一 5.4能量之源——光与光合作用学案1 【高效导航】1.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正确使用实验器材，完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作2.重点：说出叶绿体中色素种类及作用3.难点：说出叶绿体中色素种类及作用“看”—知识经纬“导”—自主预习一、捕获光能的色素和结构1．捕获光能的色素(1)实验：绿叶中色素的提取和分离(纸层析法)①可以利用______提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许______和碳酸钙，其中前者有助于______，后者可防止在研磨中______被破坏。

②分离的原理是利用色素在层析液中的________不同，_____的在滤纸上扩散的快，反之则慢。

(2)色素的种类和吸收光谱2.叶绿体的结构和功能(1)结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外部有双层膜，内部的基粒是由________堆叠而成的。

(2)色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于________，与光合作用有关的酶分布在__________和________。

(3)功能：进行________的场所。

“学”—互动探究探究一叶绿体中色素的提取和分离小组讨论回答下列问题：叶绿体中色素的提取和分离实验中，成功的关键和注意事项是什么？提示：实验成功的关键：(1)叶片要新鲜、颜色要深绿。

(2)滤液收集后要及时用棉塞将试管口塞紧．以免滤液挥发。

(3)滤液细线不仅细、直，而且含有比较多的色素(可以重复画二三次)。

(1)滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。

本实验中的注意事项（1）本实验的实验材料最好不要选择菠菜叶由于菠菜叶含水分多，实验效果不太明显。

可选用大叶黄杨，因为它的叶片水量相对较少颜色深绿，含色素较多．层析效果明显。

(2)裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他赃污染滤纸。

(3)根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm高出的部分做直角弯折。

(4)画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。

《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。

光合作用一、课题：《光合作用的过程》二、教学目标：1、知识方面〔1〕说明光合作用以及对它的认识过程。

〔2〕说出光合作用原理的应用。

〔3〕简述化能合成作用。

2、能力方面：尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

3、情感态度与价值观：通过研究科学家对光合作用原理的探究过程，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的；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意见中的合理成分，还要有质疑、创新、勇于实践的科学精神和态度。

三、课型与课时新授课，课时安排：1课时四、教学方法：学生自学、合作探究、教师点拨讲解五、教学重点1. 光合作用的总反应式、光反应、暗反应的具体过程。

2. 光反应过程和暗反应过程的区别和联系。

3．光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。

六、教学难点1.光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。

2.光反应过程和暗反应过程的区别和联系。

七、教学过程㈠导入新课：请同学回忆叶绿体的结构及叶绿体中的色素等知识，引出光合作用的概念〔原理〕。

科学家们是如何知道的，经历了哪些探索历程？光合作用的过程怎样？光合作用原理在农业生产中有哪些应用？请大家预习教材P101-P104。

㈡进行新课第一学习时间：课内预习、基础训练——不看不讲。

问题：1、光合作用的原理？2、光合作用的探究历程？重温该历史，你有哪些感悟？3、光反应阶段的场所、条件、主要过程、物质变化和能量变化？4、光反应阶段的场所、条件、主要过程、物质变化和能量变化？5、光反应、暗反应的相互关系？第二学习时间：展示交流，精讲点拨——不议不讲。

1、光合作用探究历程18世纪中期观点 1771年英国科学家普利斯特利〔J.Priestley〕的实验普利斯特利时期其他人的实验 1779年荷兰科学家英格豪斯(J.Ingen-housz)的实验 1785年的结论 1845年德国科学家梅耶(R.Mayer)的观点 1864年德国科学家萨克斯的实验及结论 1939年美国科学家鲁宾(S.Ruben和卡门(M.Kamen)的实验及同位素标记法 20世纪40年代美国科学家卡尔文(M.Calwin)的实验及卡尔文循环2、光合作用过程〔1〕光合作用原理〔概念〕〔2〕光合作用反应式〔3〕光反应阶段〔4〕暗反应阶段〔5〕光反应、暗反应的区别与联系〔三〕总结光合作用过程第三学习时间：拓展训练，提炼升华——不练不讲。

人教版 必修一 5.4能量之源——光与光合作用 学案2【高效导航】1.学习目标：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③尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

④说出光合作用原理的应用2.重点：光合作用的过程和原理3.难点：光合作用的过程和原理“看”—知识经纬“导”—自主预习光合作用的过程和应用2．光合作用的过程(1)光反应：①场所：叶绿体的____________上。

②条件：____、色素、酶、水等。

③物质变化：将水分解为________和________，将ADP 和Pi 合成________。

④能量变化：光能转变为活跃的________。

(2)暗反应：①场所：叶绿体的__________________中。

②条件：________、[H]、ATP 、CO 2等。

③物质变化CO 2的固定：C 5＋CO 2\s\up7(酶(酶)――→酶________。

C 3的还原：2C 3＋[H]酶ATP ――→酶ATP________。

④能量变化：ATP 中活跃的化学能转变为__________。

3．光合作用的应用：(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造________的数量。

(2)影响光合作用强度的因素包括空气中________的浓度、土壤中________和矿质元素的多少、光的________以及温度的高低等。

4．化能合成作用：(1)概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些________氧化时所释放的能量来制造________的合成作用。

(2)实例：硝化细菌能利用__________氧化成__________和________时所释放的化学能，将________和________合成________。

“学”—互动探究探究一 光合作用的过程小组讨论回答下列问题：如何理解光反应阶段和暗反应阶段的关系？提示：光合作用的过程，按其是否需要光，将其划分为光反应和暗反应两个阶段。

高中生物能量之源—光与光合作用3教案新人教版必修1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.说明光合作用和对它的熟悉进程。

4.尝试探讨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）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）光合作用的光反映、暗反映进程及彼此关系。

（4）影响光合作用强度的环境因素。

教学难点（1）光反映和暗反映的进程。

（2）探讨影响光合作用强度的环境因素。

第2课时光合作用的原理和应用教学内容教师活动学生活动光合作用的过程1、光反应：条件：光，色素，酶场所：叶绿体基粒的类囊体薄膜上过程：（物质变化）①水的光解12H2O光24[H] + O2②光合磷酸化（ATP的合成）ADP + Pi + 能量酶ATP能量变化：光能转变为活跃的化学能2、暗反应：条件：[H]、ATP、酶场所：叶绿体基质过程：①二氧化碳的固定6CO2+ 6C5酶12C3②三碳化合物的还原12C3 + 24[H] + ATP 酶C6H12O6 + 6H2O + 6C5物质变化：CO2C3 （CH2O）ATP ADP + Pi能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。

2. 光反应与暗反应比较（1）光反应与暗反应的比较项目光反应暗反应学生总结实质光能转化为活跃化学能（ATP、[H]）,放出氧气活跃化学能转变成稳定化学能储存起来（CH2O）时间短促、以微秒计较缓慢条件需叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光、需要酶场所在叶绿体的类囊体膜上在叶绿体的基质中物质变化2H2O−→−光4[H] + O2ADP+Pi−−→−光酶ATPCO2的固定CO2 +C5→C3CO2的还原−−→−][H酶（CH2O）能量变化叶绿素将光能转化成活跃的化学能储存在ATP中ATP中的活跃化学能转化为糖等有机物中稳定的化学能联系①光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。

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。

《植物的光合作用》教学设计第4节能量之源――光与光合作用第2课时一、教学目标1.说明光合作用以及对它的认识过程。

2.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

3.说出光合作用原理的应用。

4.简述化能合成作用。

二、教学重点和难点1.教学重点（1）光合作用的发现及研究历史。

（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、教学策略由提问光合作用定义入手，唤起学生对光合作用内容的记忆，从而引出定义中所指各部分内容的发现历程。

一、光合作用的探究历程：二、光合作用的过程：这部分重点是要学生掌握光反应和暗反应两个过程的区别和联系，特别是其中的物质变化和能量变化的过程，发生的部位和条件也是学生要弄清楚的内容。

可安排学生对于图解进行描述，再由其它同学补充与更正，最终得出对光合作用过程的正确理解。

完成过程描述后教师可给出重点项目对比表格，帮助同学完成知识对比建构脑海中清晰的知识体系。

光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成O2和［H］；形成ATP二氧化碳被固定；C3被［H］还原，最终形成糖类；ATP转化成ADP和Pi能量转换光能转变为化学能，储存在ATP中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能联系物质联系：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。

最终使学生认同光合作用由光、暗反应相互联系形成的整体。

三、光合作用原理的应用：利用P104中的“探究：环境因素对光合作用强度的影响”去分析二氧化碳浓度、光照（强度；时间；光质）、温度、水分等因素对植物光合作用的影响。

重点通过右图介绍光照强度对植物光合作用的影响。