第四节 光合作用的探究历程 导学案

《光合作用》导学案导学目标：1. 了解光合作用的定义和过程。

2. 掌握光合作用在植物发展发育中的重要性。

3. 理解光合作用与呼吸作用之间的干系。

导学内容：一、光合作用的定义和过程1. 光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的化学反应过程。

2. 光合作用主要发生在植物叶绿素细胞的叶绿体内，其中叶绿体是光合作用的主要处所。

3. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。

光反应发生在叶绿体的类囊体内，通过光能将水分解为氧气和氢离子。

暗反应发生在叶绿体的基质内，通过将二氧化碳还原为葡萄糖。

二、光合作用在植物发展发育中的重要性1. 光合作用是植物发展发育的基础，是植物获取能量和营养的重要途径。

2. 光合作用产生的葡萄糖是植物发展和代谢的重要物质，同时开释的氧气也为动物呼吸提供氧气。

3. 光合作用是维持地球生态平衡的重要环节，通过吸收二氧化碳和开释氧气调节大气中的气体成分。

三、光合作用与呼吸作用之间的干系1. 光合作用和呼吸作用是植物生理过程中的两个互补反应，共同维持植物的发展和代谢。

2. 光合作用产生的葡萄糖被植物用于能量和物质的合成，同时也是植物呼吸作用的底物。

3. 呼吸作用产生的二氧化碳是光合作用的原料之一，两者互相联系，共同维持植物发展和生存。

导学活动：1. 观察实验：通过观察植物在不同光照条件下的发展情况，了解光合作用对植物发展的影响。

2. 模拟实验：利用模拟光合作用的实验装置，观察光合作用的反应过程和产物生成。

3. 讨论问题：讨论光合作用和呼吸作用之间的干系，思考两者在植物发展中的作用和意义。

4. 思考题：如果一个植物长时间处于光照不足的环境中，光合作用会受到什么影响？如何解决这个问题？导学总结：通过本节课的进修，我们了解了光合作用的定义和过程，掌握了光合作用在植物发展发育中的重要性，理解了光合作用与呼吸作用之间的干系。

光合作用是植物发展的基础，是维持地球生态平衡的重要环节，需要我们重视和珍爱。

《光合作用的探究历程》教学设计一、教材分析本节课为高中必修一《分子与细胞》（人教版）第五章第4节中的一部分学习内容。

在本节课中，通过介绍光合作用探究过程中的几个经典实验，同时复习对照实验有关的知识，引导学生体验科学的思维方法，实验设计思路以及严谨的思考方式。

在本节课案的设计中，笔者在带领同学们复习初中有关光合作用定义的基础上，把光合作用的原料、产物、反应场所和反应条件以黑箱的方式展示出来，紧扣光合作用的定义，将光合作用有关的实验探究过程一一展示出来，让学生对于光合作用的定义有一个更加深刻和理性的认识，同时掌握生物学实验设计思路，为下节课深入探讨光合作用的过程打下良好的基础。

二、教学目标1 知识目标（1）简述光合作用的定义。

（2）说出光合作用中原料、产物、反应场所和反应条件，并给出相应的实验证据。

（3）理解光合作用的产物中的氧气来自于水、有机物中的碳来自二氧化碳，并给出相应的实验证据。

2 能力目标（1）结合对照实验的相关知识，指出光合作用相关探究实验中的自变量和因变量。

（2）掌握科学的实验设计方法，能够发现探究实验设计中的不足之处并提出改进意见。

3 情感目标（1）参与相关的实验设计讨论，体验科学研究的艰辛之处。

（2）认同人类对于科学本质的探究是一个逐渐接近真理的过程。

三、教学重点和难点1．教学重点领会科学家是如何通过相关实验确定光合作用的原料、产物、场所和条件的。

2．教学难点体会恩格尔曼、鲁宾卡门实验的巧妙设计思维，掌握对照实验的设计思路。

五、板书设计光合作用的探究历程六、教学反思本节课的设计，紧扣光合作用的定义，以光合作用的“黑箱”为线索，带领同学们一一回顾了光合作用中原料、产物、场所和条件的发现历程，使同学们对于光合作用的概念有了更深刻、更理性的认识，对于科学实验的设计方法有了更清晰的理解。

本节课的教学过程中，主要依靠引导学生的兴趣来使学生自主的去挖掘实验中所用到的方法和研究理念，并且靠小组讨论来生成实验方案，由此感受到探究学习、合作学习的乐趣。

第4节 能量之源——光与光合作用课堂导学案【第一课时学案】学习目标：1、画出叶绿体的结构2、说出色素的种类、颜色和吸收光谱，区别叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱图。

3、能进行叶绿体色素的提取和分离实验的操作 学习过程1.绿叶中色素的提取和分离实验⑴原理：①色素的提取 。

②色素的分离： 。

②研磨时加入二氧化硅的作用是 。

③研磨时加入碳酸钙的作用是 。

④研磨要迅速、充分的原因是 。

⑤过滤后，盛滤液的试管及时用棉塞将管口塞严的目的是 。

⑥制备滤纸条时，要剪去两角的原因是 。

⑦画滤液细线的要求是 。

⑧分离时，一定不能让层析液没及滤纸条上的滤液细线的原因是 2.【课堂探究】探究一 叶绿体中色素的提取与分离 实验流程：【拓展延伸】叶片为什么一般是绿色的？秋天变黄是怎么回事？【跟踪训练1】（2010全国卷Ⅱ改编）请回答下列问题：（1）在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量无水乙醇。

二氧化硅的作用是 ；碳酸钙的作用是 。

（2）甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为 。

（3）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。

乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。

根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？探究二、光合作用的探究历程1、萨克斯的实验【思考】1864年，萨克斯如何证明光合作用产生了淀粉？2、恩格尔曼实验（1）过程：水绵+好氧菌 （2）结论： 是光合作用的场所，光合作用过程能产生 。

3、鲁宾和卡门的实验【思考】鲁宾和卡门的实验用到了什么技术？是否利用了对照实验方法？1.色素提取液颜色太淡的原因？2.画滤液细线应注意什么问题？3.若用圆形滤纸做色素分离实验，应如何设计？结果如何？【问题探究】黑暗、无空气极细光束→好氧菌只分布在 。

完全曝光→好氧菌分布在 。

《光合作用》导学案一、导入请同砚们回忆一下我们在生物课上学过的内容，什么是光合作用？它在植物发展中起着怎样的作用？今天我们将深入了解光合作用的过程和机制。

二、观点理解1. 什么是光合作用？光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气的生物化学反应过程。

2. 光合作用的化学方程式是什么？化学方程式为：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。

3. 光合作用发生在植物的哪个部分？光合作用主要发生在植物叶绿素含量较高的叶片中的叶绿体内。

三、具体过程1. 光合作用的两个阶段是什么？光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。

2. 光反应阶段的过程是怎样的？光反应阶段发生在叶绿体的叶绿体膜中，通过光合色素吸收光能，将水分解为氧气和氢离子，产生ATP和NADPH。

3. 暗反应阶段的过程是怎样的？暗反应阶段发生在叶绿体的叶绿体基质中，利用ATP和NADPH将二氧化碳还原成葡萄糖。

四、影响因素1. 光照强度对光合作用有何影响？光照强度越强，光合作用速率越快；光照不足时，光合作用速率会减缓。

2. 温度对光合作用有何影响？适宜的温度有利于光合作用的进行，过高或过低的温度会抑止光合作用的发生。

五、应用拓展1. 光合作用的意义是什么？光合作用是维持地球生态平衡的重要过程，提供氧气和有机物质，为植物发展提供能量。

2. 光合作用与呼吸作用有何区别？光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气，是一种合成作用；而呼吸作用是将有机物质氧化开释能量，是一种分解作用。

六、总结通过今天的进修，我们了解了光合作用的定义、过程、影响因素以及意义，希望大家能够牢记这些知识，加深对生物学的理解。

在平时生活中，也要注意珍爱环境，维护光合作用的正常进行。

5.4《能量之源——光与光合作用》导学案
-----光合作用的探究历程和光合作用的过程
【学习目标】
1.了解光合作用的探究历程。

2.简述光合作用的过程。

【重点难点】
重点：光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；
难点：普里斯特里、萨克斯、鲁宾和卡门等的实验，光反应和暗反应的过程【课前预习】
一.阅读教材P101-102光合作用的探究历程，完成以下回答
二.阅读教材P103-04光合作用的过程，完成以下问题：
光合作用是指通过，利用，
把和转化成储存着能量的，并且释放出的过程。

光合作用的实质是：，。

一、师生互动，问题探讨
【探究一】萨克斯的实验（1864年） 1)、暗处理的目的是什么？
2)、叶片一半曝光，另一半遮光，目的是什么？ 3)、碘蒸气处理叶片，目的是什么 4)、该试验的自变量和因变量是什么？ 【萨克斯实验的延伸】
（一）设计实验：验证二氧化碳是光合作用的原料。

提示：银边天竺葵（叶片边缘部分细胞中无叶绿体） （二）设计实验：验证光合作用需要叶绿体。

【探究二】恩格尔曼的实验（1880年） 1)、恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?
2)、没有空气，怎样保证光合作用所需要的二氧化碳的供应？
【探究三】鲁宾和卡门的实验（1941年） 1)
、研究方法： 2)、能否只做第二组？
【对点训练】光合作用的探究历程(连线)
二、光合作用过程 1．光合作用过程图解
【想一想】
1)、光下，中断CO2的供应，C3、 C5含量如何变化？ 2)、停止光照，供应CO2，C3、C5含量如何变化？
光能 叶绿体 中的色素
2C 3 C 5
(CH 2O)
多种酶 参加催化。

光合作用的探究历程〔导学案〕一、学习目标：1.知识目标：（1）说明光合作用发现的过程；（2）说出光合作用的原料、产物、场所、条件。

2.能力目标：（1）体验前人设计实验的技能和思维方式；（2）体验科学工作的方法和过程；（3）经历科学探究的一般过程；（4）初步学会合作交流、提出假设、控制实验条件、设置对照实验等方法。

3.情感、价值观目标：（1）感受科学发现的艰难，激发科学兴趣，增强学生进行科学研究的兴趣和信心；（2）感受实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质；（3）养成严谨的科学态度，树立“疑心、创新、进取〞的科学精神。

二、学习重难点：1.学习重点：〔1〕光合作用的探究历程和科学研究的根本方法。

〔2〕应用科学家的研究思路，进行光合作用中关于原料和产物的探究的实验设计。

2.学习难点：领会光合作用发现过程的几个经典实验的设计思想和方法，并运用到设计一些简单实验的过程中去。

三、学习方法：实验分析法。

四、学习过程：实验一：普利斯特利实验1771年,英国的普利。

1.本实验的自变量是什么？2.本实验的结论是什么？实验二：英格豪斯实验结论：植物只有在________条件下才能更新空气。

1785年，日内瓦教师塞尼贝尔发现空气的组成成分。

在此根底上提出：绿叶在光照条件下，吸收的是_________，放出的是_________。

实验三：萨克斯实验〔观看视频〕小组讨论1：〔1〕为什么要先对叶片进行暗处理？〔2〕为什么要对叶片一半曝光，一半遮光？（3）剪取的叶片为什么要用酒精处理？结论：植物将光能转化成的化学能储存在__________。

实验四：恩格尔曼实验小组讨论2：〔1〕为什么要选用黑暗且没有空气的环境？〔2〕先用极细的光束照射水绵，后让水绵完全暴露在光下的目的是什么？结论：O2是__________释放的，___________是光合作用的场所。

实验五：鲁宾、卡门实验探究“光合作用释放的O2中的O是来自于反响物H2O还是CO2〞。

《光合作用》导学案第一部分：导入请同学们回想一下上节课所学的内容，你们还记得什么是光合作用吗？光合作用在植物生长中起到了什么重要的作用？让我们一起来复习一下，然后继续深入学习光合作用的原理和过程。

第二部分：概念解释1. 什么是光合作用？光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成碳水化合物的过程。

通过这一过程，植物能够吸收光能并生长，同时释放出氧气。

2. 光合作用的作用光合作用是植物生长的重要过程，它为植物提供了能量和养分，同时也为地球上的生物提供了氧气。

没有光合作用，地球上的生物链将会崩溃。

第三部分：光合作用的原理1. 参与光合作用的物质光合作用的主要参与物质包括二氧化碳（CO2）、水（H2O）和光能。

植物通过叶绿体中的叶绿体色素来接收和吸收阳光。

2. 光合作用的化学方程式光合作用的化学方程式为：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。

这个方程式说明了光合作用的过程中，光能促使二氧化碳和水结合生成葡萄糖和氧气。

第四部分：光合作用的过程1. 光合作用的两个阶段光合作用分为光照阶段和暗反应两个阶段。

光照阶段需要阳光作为能量源，植物通过叶绿素吸收光能并将其转化为化学能；暗反应则发生在没有光线的情况下，植物利用光合作用生成的葡萄糖来合成其他有机物质。

2. 光合作用的位置光合作用主要发生在植物叶绿体中的叶绿体色素中。

叶绿体色素包括叶绿素和类胡萝卜素等，它们能够吸收不同波长的光能。

第五部分：光合作用与人类生活光合作用不仅对植物的生长发育至关重要，也对人类的生活产生着重要的影响。

植物通过光合作用产生氧气，维持了地球上生物的呼吸功能；同时，植物的生长也为人类提供了食物和氧气。

结语：通过学习《光合作用》这一重要概念，我们可以更好地了解植物生长发育的过程，以及人类与自然界的关系。

希望同学们能够通过认真学习，掌握光合作用的原理和过程，为今后的学习和生活做好准备。

《光合作用》导学案一、学习目标1、理解光合作用的概念和反应式。

2、掌握光合作用的过程，包括光反应和暗反应的场所、物质变化和能量变化。

3、了解影响光合作用的环境因素，如光照强度、二氧化碳浓度、温度等。

4、学会分析光合作用相关的实验数据和图表。

二、学习重难点1、重点（1）光合作用的过程，特别是光反应和暗反应的联系。

（2）影响光合作用的环境因素及其作用机制。

2、难点（1）光反应和暗反应的物质和能量变化的关系。

（2）运用光合作用原理解决实际问题。

三、知识梳理（一）光合作用的概念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。

（二）光合作用的反应式6CO₂＋ 6H₂O → C₆H₁₂O₆＋ 6O₂（三）光合作用的过程1、光反应（1）场所：类囊体薄膜上。

（2）条件：光照、色素、酶。

（3）物质变化①水的光解：2H₂O → 4H ＋ O₂②ATP 的合成：ADP ＋ Pi ＋能量→ ATP（4）能量变化：光能转化为 ATP 中活跃的化学能。

2、暗反应（1）场所：叶绿体基质中。

（2）条件：多种酶。

（3）物质变化①CO₂的固定：CO₂＋ C₅ → 2C₃②C₃的还原：2C₃＋ H ＋ATP → （CH₂O) ＋ C₅＋ ADP ＋ Pi（4）能量变化：ATP 中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。

（四）影响光合作用的环境因素1、光照强度（1）原理：光照强度影响光反应阶段，制约 ATP 和H的产生，进而影响暗反应。

（2）应用：合理密植、间作套种等。

2、二氧化碳浓度（1）原理：CO₂是暗反应的原料，CO₂浓度直接影响暗反应的进行。

（2）应用：增施农家肥、使用二氧化碳发生器等。

3、温度（1）原理：温度通过影响酶的活性来影响光合作用。

（2）应用：温室栽培时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度。

四、实验探究（一）探究光照强度对光合作用的影响1、实验原理利用真空渗水法排除叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中。

《光合作用的探究历程》导学案一、学习目标1、了解光合作用探究历程中的重要实验及科学家的贡献。

2、理解光合作用的概念和反应式。

3、体会科学探究的方法和思维方式，培养科学探究的能力。

二、学习重难点1、重点（1）光合作用探究历程中的重要实验及结论。

（2）光合作用的概念和反应式。

2、难点（1）科学实验的设计思路和方法。

（2）对光合作用探究历程中各实验的理解和综合分析。

三、知识链接1、细胞呼吸：细胞通过一系列的氧化还原反应，将有机物中的化学能释放出来，生成 ATP 等物质，为生命活动提供能量。

2、绿叶中的色素：绿叶中的色素包括叶绿素（叶绿素 a 和叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素），它们能够吸收和转化光能，为光合作用提供能量。

四、学习过程（一）早期探索1、海尔蒙特的柳树实验在 17 世纪，比利时科学家海尔蒙特做了一个著名的实验。

他把一棵25 千克的柳树苗栽种到一个木桶里，桶里盛有事先称过重量的土壤。

此后，他只用纯净的雨水浇灌柳树。

5 年后，柳树增重了 80 多千克，而土壤却只减少了不到 100 克。

海尔蒙特由此得出结论：植物的生长主要是依靠水，而不是土壤。

思考与讨论：（1）海尔蒙特的实验有没有考虑到植物生长所需的其他物质？（2）这个实验存在哪些不足之处？2、普利斯特利的实验1771 年，英国科学家普利斯特利做了一个实验。

他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。

然后，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，蜡烛没有熄灭。

他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，小白鼠也能够正常地活着。

普利斯特利由此得出结论：植物可以更新空气。

思考与讨论：（1）普利斯特利的实验能够得出植物能够产生氧气的结论吗？（2）他的实验有时成功有时失败，你认为可能的原因是什么？（二）科学实验的进一步发展1、英格豪斯的实验1779 年，荷兰科学家英格豪斯做了 500 多次植物更新空气的实验。

《光合作用》导学案第一课时导学目标：1. 了解光合作用的概念及其在自然界中的重要性。

2. 掌握光合作用的基本过程和原理。

3. 了解光合作用与呼吸作用之间的关系。

4. 熟悉影响光合作用的因素。

导学环节：1. 请大家回忆一下，在上学时曾经学过的光合作用，你们对这个概念有什么了解？2. 引导学生观察周围的植物，提问：植物是如何获得能量的？光合作用与植物的生长有什么关系？3. 通过PPT讲解光合作用的基本概念，包括定义、过程和意义。

4. 给学生展示一个模拟实验，让他们亲身体验光合作用的过程，比如将植物叶片浸入水中，放置在光线下，观察产生的气泡。

5. 分组讨论光合作用与呼吸作用之间的关系，总结两者之间的区别和联系。

6. 分析影响光合作用的因素，比如光照强度、温度、二氧化碳浓度等，让学生思考在不同条件下光合作用的效率会有何变化。

导学作业：1. 阅读相关科普文章，深入了解光合作用的原理和机制，写一篇小结。

2. 收集不同季节植物叶片的光合速率数据，绘制相关图表，分析不同条件下光合作用的变化。

3. 观察周围的植物，尝试用自己的语言给别人讲解光合作用的过程和意义。

通过本次导学活动，相信同学们能够更深入地了解光合作用的重要性，培养对于生物科学的兴趣和探索精神。

愿大家在学习中不断进步，探索未知领域，成为有理想、有担当的人才！第二课时一、导言光合作用是植物生长发育的重要过程，通过这一过程，植物可以利用阳光能量将二氧化碳和水合成为葡萄糖和氧气。

本次导学案将从光合作用的基本原理、影响因素以及意义等方面进行详细介绍，帮助学生深入了解光合作用的重要性。

二、目标1. 了解光合作用的定义和基本过程；2. 掌握光合作用的原理和影响因素；3. 理解光合作用在植物生长发育中的重要意义。

三、基本概念1. 光合作用：植物利用光能合成有机物质的过程，是植物生存不可或缺的生理活动。

2. 光合作用方程式：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O23. 光合色素：叶绿素是进行光合作用的重要色素，能够吸收阳光能量并转化为化学能。