201x-201x版高中生物 第三章 细胞的代谢 第五节 光合作用 第2课时课件 浙科版必修1

碳反应一、教材分析本节课选自浙科版高中生物必修1《分子与细胞》第3章第5节，是在完成了光合作用概述以及捕获光能的色素、光反应之后的内容，依据新课标，碳反应是“植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程，转换并储存为糖分子中的化学能”这一重要概念下的子概念，也可以具体表述为“碳反应将CO2还原成糖，并将能量最终储存在糖分子中”，本节课将围绕此概念，以科学史和科学探究的思路展开，分析生产生活实践材料，可培养学生社会责任意识。

二、学情分析在本节课之前的学习中，学生已经掌握了“光合作用的概念”、“叶绿体从太阳光中捕获能量的过程”及“光反应将光能转化为化学能，并产生氧气”等内容，为学生学习本节内容提供良好的知识背景，学生虽然已有“光合作用能将CO2转化为糖”的概念，但对具体CO2转化为糖的过程，特别是这个过程当中的物质和能量变化的认识还比较模糊。

高一学生探究生活现象与规律的兴趣较高，也具备一定的逻辑推理能力，使得探究活动的开展成为可能，但往往会对探究的目的性及过程和结论的形成缺乏理性的思考，这就需要教师的引导。

故本节课教师可提供相关科学史情境，通过对科学家相关实验的学习，理解并强化概念。

三、教学目标1.通过重温卡尔文科学研究实验过程、探究CO2还原成糖的途径，阐述碳反应过程的物质转变和能量转化过程，形成结构与功能观。

（生命观念）2.通过构建碳反应过程的概念图，以文字和图示的方式说明碳反应的过程，发展模型与建模的能力，根据概念图分析条件变化使得五碳糖含量的变化，形成稳态与平衡观。

（科学思维、生命观念）3.重走卡尔文探究碳反应之路，亲身体验科学探究的具体过程，领域科学探究的意义和价值所在。

（科学探究、社会责任）四、教学重难点1.教学重点：碳反应中的物质变化和能量变化2.教学难点：NADPH和ATP中的化学能如何转化到糖分子中五、教学过程（一）提出问题，作出假设在学生已建构起光合作用整体概念的基础上，教师提出问题：光合作用是如何将CO2转化为糖的？学生通过分析CO2和糖都属于含碳化合物，作出假设：CO2是通过许多中间产物转化为糖的，也可以将这个过程称之为光合作用过程中碳的转移途径【设计意图】学生在此之前已经掌握了光合作用的概念，对光合作用能将CO2转化为糖的概念有着模糊的认识，教师通过引导学生对其进行分析，辨析其本质上是碳的转移过程，也会后续提出碳反应的概念奠定基础。

第二课时光合作用的过程与影响光合作用的环境因素课标内容要求核心素养对接1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。

2．探究不同环境因素对光合作用的影响.1。

从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。

（生命观念、科学思维)2．基于探究不同环境因素对光合作用的影响厘清探究的思路.(科学思维、科学探究）一、光合作用的过程光合作用分两个阶段进行。

第一阶段是直接需要光的，称为光反应；第二阶段不需要光直接参加,是二氧化碳转变成糖的过程，称为碳反应,也称暗反应。

1．光反应将光能转化为化学能,并产生氧气光反应发生在类囊体膜——光合膜中。

在这个阶段，叶绿体利用光能使水裂解产生氧，同时生成ATP和NADPH，NADPH是辅酶Ⅱ，它是氢的载体.光反应过程有多步反应，主要变化包括光合膜上光合色素吸收光能,光能将水裂解为H＋、电子(e－）和O2,H＋和e－将NADP＋还原为NADPH，并产生ATP，O2被释放到细胞外。

这样，光能就转化为ATP和NADPH中的化学能。

光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质,NADPH在碳反应中是还原剂。

2．碳反应将二氧化碳还原成糖叶绿体基质中有许多种酶是将二氧化碳还原为糖所必需的。

碳反应在叶绿体基质中进行.二氧化碳还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。

卡尔文循环从1个五碳糖开始.在酶的催化作用下，1分子CO2与五碳糖结合，形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解成2个三碳糖分子。

然后,每个三碳酸分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的能量，被还原形成三碳糖.这是CO2分子进入卡尔文循环后形成的第一个糖，是这个循环中的关键步骤，这样光能就转化为糖分子中的化学能了。

在三碳糖形成后，卡尔文循环中的许多反应,都是为了再生五碳糖,以保证此循环不断进行。

NADPH和ATP在完成了还原反应之后，又回到NADP＋和ADP 的状态,在光反应中可以重新形成NADPH和ATP。

第2课时光反应与碳反应的基本过程基础巩固1.光合作用中光反应阶段为碳反应阶段的进行提供的物质是（）A。

NADPH和氧气B.CO2和ATPC.O2和ATPD。

NADPH和ATP2.用14C标记CO2,可用于研究光合作用过程中的() A。

光反应的条件B.碳反应的条件C.由CO2合成糖的过程D.能量的传递过程3.光合作用过程中，ATP形成和三碳糖形成的场所是（）A。

都在叶绿体的类囊体膜中B。

前者在叶绿体基质中,后者在叶绿体的类囊体膜中C.都在叶绿体基质中D。

前者在叶绿体的类囊体膜中,后者在叶绿体基质中4。

光合作用可分为光反应和碳反应两个阶段，下列叙述正确的是(）A。

光反应不需要酶，碳反应需要多种酶B。

光反应消耗水，碳反应消耗ATPC.光反应储存能量,碳反应消耗能量D.光反应固定二氧化碳,碳反应还原二氧化碳5.（2020嘉兴高一期末）叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所。

下列叙述正确的是（)A.类囊体叠在一起形成的基粒彼此独立B。

光被叶绿体内膜上的色素吸收并转化C.白天叶绿体基质中的蔗糖浓度不断增加D.叶绿体基质中含有CO2还原为糖所需的酶6。

在叶绿体中,NADPH和ADP的运动方向是(）A。

NADPH和ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动B.NADPH和ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜运动C。

NADPH由类囊体薄膜向叶绿体基质运动,ADP的运动方向正好相反D.ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，NADPH的运动方向正好相反7.科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质,在不同条件下进行实验(如表所示），用来研究光合作用过程，下列选项中各试管得到的产物情况错误的是(）（注:表中的“+”表示添加，“-”表示不添加）A。

甲试管不会产生18O2B.乙试管可得到三碳糖C。

丙试管可能得到淀粉D。

丁试管可得到蔗糖8。

下列关于卡尔文循环的叙述,错误的是()A。

该循环是从1个五碳糖开始的B。

2019-2020年高中生物浙科版必修1教学案：第三章 第五节 光合作用(含答案)1．叶绿体是进行光合作用的场所，叶绿体中所含的光合色素有叶绿素(叶绿素a 和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素 等)；叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝 紫光。

2．不同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。

3．光合作用的光反应和碳反应两个阶段同时进行，相辅相成。

光反应为碳反应提供NADPH 和A TP ；碳反应利用A TP 和 NADPH ，促进光反应的进行。

光反应的场所是类囊体薄膜， 产物是O 2、NADPH 和A TP ；碳反应在叶绿体基质中进行，产 物是糖类等有机物，但蔗糖在叶绿体外合成。

4．当光照突然减弱时，短时间内C 3(三碳酸)含量上升，C 5(RuBP) 含量下降。

当CO 2含量减少时，短时间内C 5(RuBP)含量上 升，C 3(三碳酸)含量下降。

5．光合速率受光强度、温度和二氧化碳浓度等因素的影响。

在 其他条件都适宜的情况下，在一定范围内，光合速率随光强度提高而加快。

对应学生用书 P60光合色素的提取和分离 1．原理绿叶中的光合色素能溶解在有机溶剂95%乙醇中。

不同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．实验用品及作用[连线]3．实验流程提取色素⎩⎪⎨⎪⎧新鲜叶片烘干粉碎后，取2 g 放入研钵中加入少量SiO 2、CaCO 3和2～3 mL95%乙醇→研钵→研磨→过滤→收集到试管内并塞紧管口↓制备滤纸条⎩⎪⎨⎪⎧剪滤纸条：将滤纸剪成长10 cm 、宽1 cm的滤纸条，并在一端剪去两角↓铅笔画线：在距去角一端1 cm 处用铅笔画 一条细的横线↓画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧用毛细吸管吸取少量滤液↓画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线 ↓待滤液干后，重复画细线2～3次↓色素分离⎩⎪⎨⎪⎧①倒入试管3 mL 层析液②将滤纸条有滤液细线的一端插入层析液中③棉塞塞紧试管口↓观察结果：滤纸条上色素带有四条，如下图乙所示：[巧学妙记]四种光合色素在滤纸上自上而下的分布依次是“胡叶ab ”。

第2课时绿色植物光合作用的过程课标内容要求核心素养对接说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。

1．生命观念——能初步用结构和功能观，说明叶绿体是光合作用的场所。

2．生命观念——用物质和能量观，阐明光合作用过程。

3．科学思维——分析归纳，比较光反应和暗反应。

一、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所1．证明实验(1)实验过程：1937年前后，英国科学家希尔在研磨绿叶后制取叶绿体悬液，并向悬液中加入草酸铁，然后给予光照后观察。

(2)实验现象：①Fe3＋被还原为Fe2＋。

②离体的叶绿体释放出了O2。

(3)实验结论：一定程度上证明了光合作用在叶绿体中进行。

(4)该实验意义：使光合作用的研究从器官(叶片)水平进入到了细胞器(叶绿体)水平。

2．在普通光学显微镜下，叶绿体是最容易观察到的细胞器。

3．光照强度对叶肉细胞中叶绿体分布的影响(1)细胞内的叶绿体一般分布在细胞质膜与液泡之间的细胞质中。

(2)在光照较弱的情况下，叶绿体会汇集到细胞顶面，以最大限度地吸收光能，保证高效率的光合作用。

(3)当光照强度很高时，叶绿体会移动到细胞侧面，以避免强光的伤害。

二、光合作用过程1．光反应(1)场所：叶绿体的类囊体膜上(光合色素和与光反应有关的酶就分布在类囊体膜上)。

(2)条件：光、光合色素和酶等。

(3)过程：①在类囊体膜上，叶绿素等光合色素吸收光能。

②水裂解释放O2，并将电子传递给某些基态叶绿素分子。

③电子传递：光合色素吸收光能，使某些基态叶绿素分子(接受了最初由水的裂解传递而来的电子)受到激发释放电子，电子在不同的物质(电子传递体)之间传递。

④ATP和NADPH的形成：NADP＋(还原型辅酶Ⅱ)接受电子被还原成NADPH(还原型辅酶Ⅱ，常表示为[H]，在暗反应阶段发挥作用)，能量也由光能转换为电能，再由电能转化为化学能，储存在ATP 和NADPH 中。