人教版必修一第5章第4节能量之源—光合作用(第3课时)教案

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。

上课时间年月一日第课时总课时课题第五章细胞的能量供给和利用第四节能量之源一一光与光合作用教学目标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。

教方学法讲述与学生练习、讨论相结合教材分析重点(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)光合作用的光反响、暗反响过程及相互关系。

(4)影响光合作用强度的环境因素。

难点(1)光反响和暗反响的过程。

(2)探究影响光合作用强度的环境因素。

教具教案引入：光合作用对自然界的意义：生成氧气，进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。

问题讨论：有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色光的灯管。

问题：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有影响吗？答：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。

问题：为什么不使用绿色的塑料薄膜或者补充绿色光源？答：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。

导者：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。

将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？一、实验：探究光合色素的的种类A.色素分布：色素分布在内囊体的薄膜上，色素可以吸收、传递、转化光能(少数处于特殊状态的叶绿素a能够吸收光能，还能使光能转化成电能。

)主要吸收蓝紫光色素的提取与别离剪碎，加少注SQ2和CaCo3t≡H∏⅛⅛.f⅛ggSσ⅛feD÷H∙ ________________________ A⅛4⅜讦I/胡萝卜素性黄色 JXE 耿已承∙fΦRX 邛》已“jj-1~兀刀、A1j过速 力口IOmI 无水乙爵∣^J速研厝—一色素滤液—一棉塞封口— 叶黄素黄色制备液纸条：取十燥处理过的定性滤纸，将其契成长与点略叶绿素a 蓝绿色 （最宽,含量最大） 小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪去两 J 角，在距这一端1Cm 处用铅笔画一条细的横线 ∣∣J ■ 「①用毛细吸管吸取滤液 敢第U画滤液细线1②画线■叶绿素b 黄绿色} I ③干燥后，重复画2〜3次分离色素：将适量的层析液倒入试管中插入滤纸条 I I（有滤液细线的一端朝下），随后用棉塞塞装试管管口 原理：叶绿体色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液扩散速度快,反之那么慢，即可分开（溶解度：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a ＞叶绿素b ）*CaC03的作用：保护色素（叶绿体环境是偏碱性，而细胞质中含酸性物质） Si02的作用：充分研磨二、光合作用的探究历程结论：植物可以更新污浊的空气开始时 5年后 实验前后的差值柳树的质量 2.27kg 76.7kg +74.43kg 干土的质量90kg89.9kκ-0.1kg*11W 「适物生长所需的物质来自何处？亚里士多德（AristotIe ）一、1627年比利时科学家海尔蒙特结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。

《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。

1环节教学内容学生活动讲授新课光合作用场所的叶绿体具有什么样的结构呢？教师强调叶绿体中酶和色素的分布。

（叶绿体具双层膜的结构，在基质中有许多圆饼状的基粒，组成基粒的一层层结构叫做片层结构。

我们可以看到基粒是绿色的，是因为在基粒的片层结构的薄膜上含有叶绿素等色素，在片层结构的薄膜上和基质中还分布着许多种与光合作用有关的酶。

）色素在光合作用中的作用是吸收可见的太阳光。

我们常见的叶子呈什么颜色？（比较几种不同的叶子）叶绿体中应含有那几种色素呢？（课件展示：叶绿体中的色素）叶绿素叶绿素a（蓝绿色）红光叶绿体中叶绿素b（黄绿色）蓝紫光的色素类胡萝卜素胡萝卜素（橙黄色）蓝紫光叶黄素（黄色）在日常生活中我们所见的叶子多是绿色的，这是因为叶绿体中叶绿素的含量是类胡萝卜素含量的四倍，但是叶绿素易分解。

你们知道为什么秋天绿叶会变黄呢？绿色植物利用色素所吸收的光能作为推动力就能把基本不含能量的C O2和H2O变成富含能量的有机物，这么奇妙的过程是怎么进行的呢？（边画边讲光反应过程）叶绿体中的色素分子吸收光能以后发生两方面的生化反应：一、把水分子分解成氧和氢。

其中的氢是活泼的还原剂，将参加下一步反应；其中的氧以分子状态释放出去，我们常说绿色植物产生氧气、消耗二氧化碳，它所产生的氧气是来自于二氧化碳吗？二、光合磷酸化。

生：回答叶绿体的结构。

学生观察生：绿色、黄绿色等引导学生回答生：秋天叶绿素被分解，类胡萝卜素显现出来生：来自于被光解的水2讲授新课在酶的作用下，A D P和P i合成A T P。

还需要什么条件呢？所需的能量从哪能得到呢？这样，光能转变成了活泼的化学能储存A T P的高能磷酸键中。

（课件演示光反应过程，教师引导观察）这个反应没有光可以进行吗？所以我们把这一整个过程叫“光反应阶段”。

光反应阶段应发生在叶绿体的什么部位？（提示：吸收光能的色素分子在基粒片层结构的薄膜上）反应式中，H2O在光反应中被分解，C O2又是怎样变化的呢？（边画边讲暗反应过程）通过叶表的气孔被吸收以后，首先与叶绿体基质中的一种五碳化合物结合形成两个三碳化合物，这一过程叫“固定”。

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。

《能量之源——光与光合作用》教学设计一、教材分析《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。

这节内容包括两部分：第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。

与旧教材相比，本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序，仅在以下三个方面作了调整：一是对光合作用的探究历程进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整。

二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验，这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考案例。

三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律，将这两部分内容移至本节中。

本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。

二、教学目标依据《课程标准》和学生实际情况，将本节课的三维目标确定为：1．知识方面（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。

2．能力方面（1）学会提取、分离绿叶色素的方法（2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。

3．情感态度与价值观（1）通过学习科学家对光合作用原理的探究历程，使学生认同科学原理的创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。

第五章第4节能量之源——光与光合作用二、光合作用的原理和应用光合作用过程一、教材分析光合作用的原理和应用一课，主要介绍了光合作用的探究历程，光合作用的过程和应用等知识。

教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验，有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度，培养学生掌握生物科学的研究方法。

光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化，光合作用原理的应用通过学习光合作用强度，引导学生探究环境因素对光合作用的影响，使知识得到迁移和应用二、教学目标1．知识目标：1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

2..说出光合作用原理的应用。

3..简述化能合成作用。

2．能力目标：1．过多媒体投影，对光合作用过程图解的分步展示，运用化学知识理解物质和能量变化，理顺所学知识的逻辑顺序，启迪学生的形象思维，培养学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。

2．过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。

3．情感、态度和价值观目标：1．过生物结构和生理功能相统一，物质代谢和能量代谢相联系等生物科学知识的学习和理解，帮助学生树立辨证唯物主义的观点。

2．过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍，对学生进行热爱科学，献身科学的思想教育。

三、教学重点难点重点：光反应和暗反应的生理过程难点：（1）光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。

（2）光反应和暗反应的区别和联系。

四、学情分析高一年级的学生在初中接触过生物学，但对本节知识的支撑较弱，加上学生有城市的也有农村的，生物的知识层次有差别，在教学中通过一些学生很熟悉的贴近生活的知识、图片、动画激发学习兴趣，启发学生积极思考，组织学生在课堂上开展讨论和探究。

五、教学方法探究式教学，结合问题、讨论、比较、归纳多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生再现科学发现过程，并进行分析、讨论、归纳和总结。

新授课教学基本环节：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．教师准备(1)查阅有关资料。

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。

第五章细胞的能量供应和利用第四节能量之——光与光合作用（3课时）教目标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。

教难点（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。

第3课时影响光合作用的因素及其应用教师指导生完成P104——105的实验。

用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。

合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。

随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度OB段表明干物质量随光而由于A点以后光合作℃）随温度的升高而逐渐加强，℃左右光合作用完全停止。

浓度增加而增围内，植物的光合速率是随O2加，但到达一定程度时再增加O浓度，光合2(5）叶龄（如图所示）曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。

AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。

B段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。

应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可减少其细胞呼吸消耗的有机物。

3．多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。

当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再影响光合速率，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因素的方法。

应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合，进一步提高光合速率。

《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。