生物必修一《4.2 光合作用(4)》学案(苏教版必修一)

2018-2019学年高中生物第四章光合作用和细胞呼吸4.2 光合作用第一课时教案苏教版必修1
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细胞呼吸(第二课时）。

2018-2019学年高中生物第四章光合作用和细胞呼吸4.2 光合作用第二课时教案苏教版必修1
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光合作用（第二课时)。

第四章第2节光合作用教学设计（第二课时）一、教学分析课标解读2017版的《普通高中生物学课程标准》提出生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任等。

生物学核心素养是学生后天习得的终身受益成果，是公民基本素养的重要组成之一，是学生在解决真实情境中的生物学问题时所表现出来的必备品格和关键能力。

本节课选自生物模块一《分子与细胞》第四章第二节的内容。

模块一选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。

它还反映了细胞生物学研究的新进展及相关的实际应用。

本节课从物质与能量视角去探索光合作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。

有助于培养学生的生命观念和科学探究。

2017版新课标给出的内容标准和教学提示：教材分析本章节内容按照课标建议安排3课时完成，第一课时学习“光合色素与光能的捕获”，第二课时探究“光合作用的过程”，第三课时完成探究“环境因素对光合作用强度的影响”。

本节课是在学习了细胞的分子组成、细胞的基本结构、酶、ATP和叶绿体色素、光合作用的发现历程的基础上进行教学的。

生态系统的功能主要是能量流动和物质循环。

能量流动和物质循环都离不开生产者的光合作用。

它是生物界最基本的代谢过程。

学习光合作用能够帮助学生更深刻的理解酶和ATP在新陈代谢中的作用、叶绿体的功能、以及后面要学的呼吸作用中有机物的能量来源等。

进而为选修Ⅰ模块二的生态系统的结构和功能的学习奠定基础，便于学生理解光合作用是生物界最基本的代谢过程。

此外，当今社会面临的粮食，环境，资源等问题也与光合作用有着密切联系。

用理论知识解决实际问题，提高粮食产量，保护环境等各方面都有着重要意义。

有利于学生树立结构和功能相统一、局部与整体相统一的辩证唯物主义观点和理论联系实际的思维。

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。

这些知识、经验是学好本节内容的重要基础，在教学中不要忽视学生已有的知识经验。

第二节光合作用（第二课时）一、教学目标知识方面：1、能够描述光合作用的概念2.能够说出光合作用的基本过程（包括光能在叶绿体中的转换）能力方面：让学生从化学反应的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程。

情感态度价值观：通过研究科学家对光合作用原理的探究过程，认同科学是在不断地观察、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、创新和勇于实践的科学精神与态度。

二、教学重点、难点1、教学重点：光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

2、教学难点：激发学生猜想并设计检测光合作用原料与产物的方法三、课时安排：1课时四、教学方法：以探究式教学法为主，在教师的引导、启发下，学生自主参与，合作探究相结合五、教具准备：课件六、学生活动1、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。

2、让学生讨论认识叶绿体的结构，这种结构有哪些适于进行光合作用的特点；光合作用的过程，影响因素等。

七、教学过程(一）复习旧知：复习叶绿体的结构、色素的分布、种类及作用。

师生归纳总结：叶绿素a（蓝绿色）叶绿素叶绿色b（黄绿色）绿叶中的色素胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素叶黄素（黄色）（二）创设情境，导入新课——光合作用的过程（三）自主构建：1、光合作用分为哪两个阶段？为什么这样命名？2、光反应进行的场所是哪里?需要哪些条件?主要发生了哪些物质变化和能量变化?3、暗反应进行的场所是哪里?需要哪些条件?主要发生了哪些物质变化和能量变化?4、光合作用总反应式应该如何书写？（四）共同探究：光合作用的基本过程，学生展示。

（五）积极思维：夜晚植物能进行光反应、暗反应吗？为什么？（及时跟踪训练）（六）归纳总结：光合作用总反应式：CO2＋H2O→（CH2O）＋O2（注反应条件）光合作用的实质：将无机物合成为有机物并释放O2 将太阳能转化为有机物中的化学能（七）当堂检测：（八）书面作业：1.尝试绘制光合作用过程图解2.列表比较光反应和暗反应（九）思维拓展：通过分析光合作用过程，思考影响光合作用的因素有哪些？（十）课后反思：1.教学过程的重心由知识传授转向学生发展，教师的职责是越来越少地传授知识，而越来越多地激励学生思考。

必修1 4-2《光合作用》第一课时教学设计【教案背景】光合作用的发现过程所列举的实验材料都是几百年来具有开创性的经典实验，追求实验过程、探究实验原理对于学生来说都是一大难点，教学时可以引导学生思考“科学家是如何带着问题进行实验的”，使他们尝试指出实验的基本方法，从而帮助学生理解光合作用的概念与实质。

【教材分析】“关于光合作用的历史回眸”是苏教版《生物》必修1第四章第二节内容，材料容量大，这些对光合作用概念的建立有重要的作用。

光合作用的发现是个漫长的过程，教学时，可以结合科学史实，运用发现法教学理论，构建光合作用的产物、场所、原料一步步“发现”的过程，有利于学生拓展理性思维，促进理性探索，并培养科学精神。

教材中介绍的历史非常经典，都是在光合作用探索历程中所出现的典型问题和解决的方法，学生认真了解其重要过程，也就等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究，这对于学生认识和掌握光合作用的具体过程是有必要的。

【教学目标】1、知识目标：知道光合作用的发现过程，并从中理解光合作用的概念，理解实验中所涉及的有关实验设计的基本理论知识。

2、能力目标：培养分析实验、设计实验的能力。

3、情感态度与价值观目标：认识到科学发现的艰辛，科学研究的重要性，进而认识学习方法的重要性。

【教学重点】1、光合作用的发现及研究历史，揭示每个实验的原理和结论。

2、实验设计的两个基本原则——对照实验原则、单因子变量原则。

【教学难点】对光合作用发现过程中经典实验的分析，理解实验原理，学会探究实验设计的一般方法。

【教学方法】探究——研讨法、对媒体教学法【课时安排】1课时【教学准备】搜集相关图片和素材，制作多媒体课件。

【教学设计思路】针对生物科学史学习的特点，采用知识回顾引入新课学习的方法，在逐个分析重要的发现史的基础上引导学生理解光合作用的实质，体验科学的方法，形成相关的价值观等。

【教学过程】（班级分成若干活动小组，课外设计并完成光合作用兴趣实验，并将实验数据做成多媒体课件。

“光合作用的过程”教学设计摘要：采用启发式教学法，将光合作用发现过程中的科学史进行简化及再设计，拓展学生的理性思维能力，引导学生像科学家一样思考，在分析合作的基础上自主构建光合作用的过程。

关键词：启发式教学法理性思维教学设计1 教材分析“光合作用”这节出现在介绍过“叶绿体的结构和功能”、“酶与ATP”之后，“光合作用”第一课时在初中学习的基础上回顾其科学发现史，通过边做边学探索叶绿体中的色素，“光合作用的过程”为“光合作用”的第二课时，是学生学习细胞呼吸、生态系统中物质循环和能量流动的基础。

本内容结合前面所学的科学史和相关知识，帮助学生一步步发现光合作用的产物、场所、原料、物质和能量的变化等，引导学生比较光反应和暗反应极其相互关系，进而建立光合作用的概念，有助于促进学生对结构和功能相适应的理解，拓展学生理性思维的能力，培养学生实事求是的科学态度和科学探究的精神。

2 学情分析2.1知识方面学生已知光合作用基本过程、反应方程式、酶和ATP在新陈代谢中的作用，叶绿体的结构和功能、色素的种类和功能，光合作用的科学发现史但学生不了解光合作用过程中物质和能量的转变。

2.2能力方面学生具有一定科学探究的能力但探究的层次仅限于感性层次，缺乏更高级的推理综合能力。

2.3情感态度价值观方面学生对科学家的故事有一定的兴趣但缺乏勇于探索，不断创新的科学精神。

3 教学目标课标要求为说明光合作用以及对它的认识过程。

3.1知识与技能写出光合作用的总反应式；列表比较光反应和暗反应的条件、场所、物质和能量变化。

3.2过程与方法：通过阅读教材示意图或观看视频，理解光反应和暗反应中的物质变化和能量转换，并能举例说明光反应与暗反应之间的紧密联系；通过设计或分析实验构建光合作用的过程。

3.3情感态度价值观：感悟科学家的科学思维和方法，真正领会光合作用在自然界中的地位。

4、教学重难点教学重点：光合作用的过程和实质，光反应和暗反应的区别和联系。

高中生物《光合作用》学案10 苏教版必修1（一）光合作用发现史1、1648年，范海尔蒙特用定量的方法研究认为：植物生长所需养料主要来自于，而不是。

2、1771年，普利斯特莱得知植物生长需要吸收，同时释放出。

3、1779年，扬英根豪斯认为植物需要才能制造出O2。

4、1864年，萨克斯采用检测淀粉的方法，确定叶片在下能产生淀粉。

5、1940年，鲁宾和卡门运用，证明了光合作用释放的O2和糖类中的氢均来自。

6、1948年卡尔文用标记CO2进行示踪，发现CO2用于合成等有机物（二）、光合色素与光能的捕获1、提取和分离叶绿体中的色素（1）原理：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、无水乙醇等）。

叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。

（2）方法步骤：①提取绿叶中色素：称取菠菜叶2g→剪碎置于研钵→放入少许_______和_______→加入5mL______→迅速研磨→过滤→收集滤液（试管口用______塞严）②制备滤纸条：③画滤液细线：④分离色素：滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中，滤液细线不能触及到，用培养皿盖住小烧杯。

（3）结果分析：（4）注意：l 丙酮的用途是____________________，层析液的的用途是_____________ _____；l 石英砂的作用是___________ ___；碳酸钙的作用是__________________________；l 滤纸条上的细线，要求画；层析装置要加盖的原因是l 层析液不能没及滤液细线原因是____________________________；2、光合色素(1)呈蓝绿色，元素组成为C、H、O、N、Mg。

(2)叶绿素b呈，元素组成为C、H、O、N、Mg。

(3)胡萝卜素呈，元素组成为C、H (4)叶黄素呈，元素组成为C、H、O。

3、光能的捕获(1)光合作用主要色素是_____(2)叶绿素主要吸收和利用。

高中生物 4.2光合作用学案2苏教版必修1姓名学习目标概述光合作用的过程；举例说明影响光合作用的环境因素。

重点和难点:1、光合作用的过程2、影响光合作用的环境因素任务一:光合作用的过程1、光反应阶段的物质变化和能量变化是什么？2、暗反应阶段的物质变化和能量变化是什么？3、写出光合作用的总反应式？标出CO2和H2O中O的去路。

4、试分析突然停止光照或停止CO2的供应C3和C5变化。

任务二：影响光合作用的环境因素1、影响光合作用的环境因素有哪些？如何影响？2、提高光能利用率的措施有哪些？课堂反馈1、光合作用的实质是A、把CO2转变成ATPB、产生化学能，贮藏在ATP中C、把光能转变成化学能，贮藏在ATPD、无机物转变成有机物，光能转变成化学能2、在叶绿体中ADP和ATP的运动方向是A、ADP和ATP同时由基粒囊状结构的薄膜向基质运动B、ADP和ATP同时由基质向基粒囊状结构的薄膜运动C、ATP由基粒囊状结构的薄膜向基质运动，ADP的运动方向正好相反D、ADP的基粒囊状结构的薄膜向基质运动，ATP的运动方向正好相反3、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是A、H2O、CO2、ADPB、H2O、CO2、ATPC、CO2、[H]、ATPD、[H]、H2O、ADP4、下列关于光合作用的叙述中，正确的是A、光反应不需要酶，暗反应需要多种酶B、光反应消耗ATP，暗反应形成ATPC、光反应固定CO2，暗反应还原CO2D、光反应消耗水，暗反应消耗ATP5、光合作用过程中，被光反应产生的[H]还原的物质是A、CO2B、三碳化合物C、五碳化合物D、六碳化合物6、小麦叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖，组成葡萄糖的碳、氢、氧三种元素分别来自A、 CO2、CO2和H2OB、 CO2、H2O和CO2C、 CO2、H2O和H2OD、 C5、H2O和CO27、光合作用过程中，不在叶绿体类囊体上进行的是A、ATP的产生B、氧气的产生C、糖类的产生D、[H]的产生8、欲测定植物是否进行光反应，可以检测是否有A、葡萄糖的生成B、淀粉的生成C、 O2的释放D、 CO2的吸收9、下图是光合作用过程的图解，请据图回答：(1)图中能吸收光能和转变光能的A物质是。

教学准备1. 教学目标1、说出对光合作用的认识过程。

2、举例说出主要的光合色素。

3、概述光合作用的过程。

4、举例说出影响光合作用的环境因素。

2. 教学重点/难点教学重点：光合作用的发现及研究历史过程中的各实验步骤、结论、优缺点。

教学难点：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。

3. 教学用具教学课件4. 标签教学过程（一）、导入新课教师通过视频展示一组预先摄制好的录像，展示一学生参观现代化农业示范基地的大棚种植园的过程。

以学生的角度观察大棚内的温度控制、人工补充光照、气肥补充、空间合理利用等措施与光合作用的关系，并引导学生从不同角度，考察影响大棚种植的经济效益的因素。

有些大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，在有的温室内悬挂发红色或蓝色光的灯管。

（1）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？（2）为什么不用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？学生活动：学生思考、讨论。

追根溯源，对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能。

太阳的光能是通过什么途径进入生物体的？（二）、光合作用的认识过程案例一：过去，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，完全依赖于土壤。

事情果真是这样？1648年，一位比利时的科学家范•海尔蒙特对此产生了怀疑，于是他设计了这样一个实验：他把一棵重2.5 kg的柳树苗栽种到一个木桶里，木桶里盛有事先称过重量的土壤。

以后，他每天只用纯净的雨水浇灌树苗。

为防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。

五年以后，柳树增重80多千克，而土壤却只减少了0.1 kg，海尔蒙特为此提出了植物生长所需的养料主要来自于水，而不是土壤这一观点。

范•海尔蒙特的“柳树实验”进步之处在什么地方？不足之处又在什么地方？试用你已有的知识加以评价。

进步之处是以实验为证据推翻了人们传统认识中“小小的种子之所以能够长成参天大树，完全依靠于土壤”的观点；不足之处是当时他却没有考虑到空气在植物生长（即光合作用）中的作用。

第2节光合作用课时安排：2课时教学目标：1.说出色素的种类和作用及光合作用原理的应用。

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.简述化能合成作用本讲重点：（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。

本讲难点：（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。

考点点拨：第一课时一、相关知识（一）基本概念色素、叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶黄素、胡萝卜素；有机溶剂、无水乙醇、滤纸条、滤液细线、层析液；叶绿体、类囊体、基粒。

（二）知识网络1绿叶中色素的提取和分离（1）.叶的颜色及其变化叶的颜色是由叶绿体中所含色素：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）的含量决定的。

一般情况下，叶呈绿色的原因主要是叶绿素的含量是类胡萝卜素的四倍。

到秋天，由于种种因素导致叶绿素的形成受到抑制，而在叶片中已形成的叶绿素又被分解，叶片中的色素含量发生了变化，类胡萝卜素的含量增多，因此到了秋天叶片变黄。

（2）.花的颜色及其变化花的颜色主要是由液泡中的花青素决定的。

其颜色变化主要是由于花青素在细胞液中的不同PH值范围内，呈现出不同的颜色。

（3）.果实和其他部分的颜色及其变化果实的颜色主要是由有色体中所含色素决定的。

其颜色变化主要是质体间的相互转化所致。

例：光外界因素影响失去叶绿素白色体叶绿体有色体无光光例：番茄：白色绿色红色质体叶绿体有色体蒜苗：绿色黄色白色叶绿体白色体2．绿色中色素的提取和分离提取叶绿素的原理以及步骤原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，所以，可以在叶片被磨碎以后用丙酮提取叶绿体中的色素。

步骤：剪——加药品——磨——过滤。

①剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分②加药品：二氧化硅、碳酸钙和丙酮。

第四章光合作用和细胞呼吸第二节光合作用第3课时光合作用的过程【学习目标】概述光合作用的过程【预习检查】1．光合作用的概念：是指绿色植物通过，吸收，将和合成为并释放出，同时也将转化为储存在糖类和其他有机物中的过程。

2．光合作用的过程可以概括地分为和两个阶段。

3．绘制光合作用过程的图解4．认真读教材，考虑光反应和暗反应的区别和联系：（2）联系：①光反应为暗反应提供和，暗反应为光反应提供ADP 和Pi；②是的基础，没有，无法进行；暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。

5．光合作用的总反应式：。

【问题探究】1．“当光合作用的光反应过程被人为阻断，你认为暗反应会停止吗？反过来，当暗反应过程被人为阻断，你认为光反应会怎样变化？”提示：光合作用的光反应与暗反应是相互联系的，而它们之间的联系纽带是还原力，即ATP和还原性氢。

当光反应停止时（如植物在黑暗条件下），暗反应的ATP和还原性氢的来源被阻断，暗反应会停止；而反过来，当暗反应停止时（如植物在气孔完全关闭，或无二氧化碳），光反应是不是也受到影响呢？答案是肯定的，暗反应停止，光反应也会随之停止，因为光反应产生的ATP和还原性氢没有被暗反应消耗，根据化学平衡的原理，相当于光反应的产物浓度升高，化学平衡会向反向进行，从而光反应就停止了。

2．在光合作用过程中，反应物中各个元素的去路分别是什么？在方程式中用箭头加以标注。

【思维训练】1．在正常条件下进行光合作用的某种植物，当突然改变某条件后即可发现其叶肉细胞中五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是（）A．停止光照B．停止光照并升高CO2浓度C．降低CO2的浓度D．升高CO2的浓度2．如下图所示，首先将一株盆栽植物放置在暗室中，并将一片仍然生长在枝条上的叶片放置在烧瓶内。

瓶内装有适量NaOH溶液，瓶口用塞子塞紧，并用浸过NaOH溶液的棉花缠绕叶柄。

（1）24小时后，再将植物放在阳光下数小时，摘下瓶内叶片，按常规处理后，滴加碘液，看到叶片颜色______________________，证明该叶片______________产生淀粉。

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第2节光合作用(4）——光合作用的过程引入：通过前面的学习，我们对光合作用的反应物、产物、条件及场所等有了大致的了解。

今天这节课我们继续学习光合作用的具体过程。

板书：三、光合作用的过程1、光合作用的概念及反应式师：初中生物中，我们已经知道了光合作用，大家还记得光合作用的概念吗？生：光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用可见光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的糖类(通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程。

师：谁能将光合作用的反应式写出来？生：（黑板板演）师：光合作用释放的氧气是来自于H2O还是来自CO2？生：来自于H2O。

2、光合作用的过程要求学生自读课本P65—66，思考以下问题：（1）光反应与暗反应是怎样划分的？（2）光反应与暗反应过程的主要变化？（3）光反应与暗反应的比较与联系?教师提问后,进行点拨、补充或讲解，要点如下：（1)根据反应过程是否需要光能，可以将光合作用分为光反应和暗反应两个阶段.（2）光反应和暗反应的具体过程需结合下面的图解来说明。

（3）光反应与暗反应的比较：呈现表格，学生思考填写（如下表答案联系：光反应是暗反应基础，光反应为暗反应的进行提供了必需的ATP及[H].解释：当光反应停止时（如植物在黑暗条件下），暗反应的ATP和还原性氢的来源被阻断，暗反应会停止;而反过来，当暗反应停止时(如植物在气孔完全关闭,或无二氧化碳)，光反应也会随之停止,因为光反应产生的ATP和还原性氢没有被暗反应消耗，根据化学平衡的原理，相当于光反应的产物浓度升高，化学平衡会向反向进行，从而光反应就停止了。