光能在叶绿体中的转换教案

生物教案：植物的光合作用与能量转换植物的光合作用与能量转换一、引言光合作用是生物界中最为重要的代谢过程之一，它能够将太阳能转化为化学能，提供给植物生长和维持生命所需的能量。

本教案将介绍植物的光合作用以及相关的能量转换过程。

二、植物的光合作用1. 光合作用概述光合作用是指通过叶绿体中色素分子吸收光能，驱动一系列化学反应将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）的过程。

这一过程主要发生在植物叶片中的叶绿体内。

2. 光合作用阶段光合作用可分为光能捕获阶段和光化学反应阶段。

在光能捕获阶段，叶绿体中的叶绿素通过吸收光子，将其转化为激发态电子。

而在光化学反应阶段，这些激发态电子被传递到不同类型的色素分子上，并最终驱动还原二氧化碳生成有机物质。

3. 光合作用方式根据不同植物的光合作用方式，可将其分为C3、C4和CAM三种类型。

C3植物是最常见的类型，光合过程中产生的化学能被转化为葡萄糖等有机物质。

C4植物相比之下，在叶片中发生了特殊的碳同化反应，能够更有效地利用光合产生的能量。

而CAM植物则在晚上进行光合作用，白天则关闭气孔以避免水分蒸发。

三、能量转换过程1. ATP和NADPH的生成在光化学反应阶段，通过一系列电子传递链的相互作用，能够产生两种重要的高能分子：ATP和NADPH。

ATP是细胞内常见的能量储存分子，而NADPH则是带有还原性的辅酶，在后续反应中发挥重要作用。

2. 光合产物的利用通过相互作用和调节，由光合作用产生的ATP和NADPH可被植物细胞进一步转化为其他有机物质，并提供给各个细胞器或组织所需能量。

这些有机物质不仅可以支持植物本身的生长和代谢，还可以被其他生物直接或间接地利用。

3. 其他能量转换途径除了光合作用，植物还可以通过呼吸作用将有机物质转化为能量。

呼吸作用的主要目的是释放存储在有机物质中的能量，并产生ATP供细胞使用。

此外，植物还可以通过发酵等方式进行能量转换。

四、结语植物的光合作用和能量转换过程是生命系统中至关重要的一部分。

高中生物：光能在叶绿体中的转换——教案设计探究光合作用是生命活动中最重要的过程之一，它能够将太阳能转化为化学能，是维持整个生态系统的基础。

而这一过程的发生是依靠植物的叶绿体完成的，所以理解叶绿体中的光能转换过程对于我们了解光合作用的机理非常重要。

本篇文章旨在通过教案设计探究光合作用中光能转换的原理与机制，以期帮助学生更好的理解这一生命活动过程。

一、教案设计1.教学目标：（1）理解叶绿体在光合作用中的功能；（2）掌握光合作用的基本反应方程式；（3）了解光能在叶绿体中的转换过程；（4）培养学生的实验设计和数据分析能力。

2.教学过程：（1）引入先让学生简单了解光合作用的概念，并提出问题：“为什么植物需要光合作用？光合作用是如何实现的？”（2）知识讲解介绍叶绿体的结构和基本功能，葡萄糖的重要性，光合作用的基本反应方程式等相关知识。

（3）实验设计通过PAM仪器实验设计，让学生探究光能在叶绿体中的转换过程。

实验原理及步骤：实验原理：PAM仪器可用于实时测量叶绿体中光反应的变化，包括PSⅡ的电子传递速率、光抑制、激活状态等。

实验步骤：①实验前，先用光合作用理论知识设计实验思路。

②具体实验时，先用植物叶片样品装载PAM仪器并暴露于较高光照下，等待样品的稳定。

③调节PAM仪器的参数，观察并记录光合作用过程中流经叶绿体的光子能量量度值。

④在数据分析过程中，采用数据分析工具计算PSII相对电子传递速率和一些光能转移相关参数等。

（4）数据分析学生在实验的基础上，进一步通过数据分析来探究光能在叶绿体中的转换过程，如PSⅡ的电子传递速率、光抑制、激活状态等。

并根据分析结果，进一步讨论光合作用的机理和原理。

（5）总结让学生总结本次实验得出的结论，并对本次实验的过程和结果进行分析和展望。

同时，向学生提出一些拓展探究的问题，如“如何通过研究光合作用的机理来指导实际的生产与生活？”三、教学研究通过本次教学的探究和研究，学生们不仅了解了光合作用中光能转换的原理和机理，而且还提高了实验设计和数据分析能力。

光能在叶绿体中的转换（教案）高二.1 生物组--丁庆峰教学目标1．知识方面光能在叶绿体中的转换过程（理解）2．能力方面通过光合作用过程中能量转换的示意图，学会利用图文资料进一步理解和获取生物科学基础知识的能力。

借助对示意图的观察和问题的思考，提高学生的科学判断、推理等思维能力和观察力。

3．重点、难点阐明能量的变化是由光能转换成电能，再由电能转换成活跃的化学能。

教学过程一、创设问题情境先有图片联系现实生活，再从当今世界面临的粮食危机对人类生存和发展的严重影响以及我国耕地减少与人口数量大引发的粮食需求的突出矛盾；从提高粮食产量的紧迫性和巨大潜力，引出进一步对光合作用中能量转换和物质变化进行深入研究的必要，从而导入本节的研究内容——光合作用。

之后展示教学目标。

二、回顾第一册光合作用光合作用的反应方程式怎么写？叶绿体的色素分布在哪？种类有哪些？光合作用的有声回顾总结光合作用物质和能量的变化三、光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换分为三个步骤：㈠光能转化为电能㈡电能转化为活跃的化学能㈢活跃的化学能转化为稳定的化学能。

光能转化为电能及电能转化为活跃的化学能属于光合作用的光反应阶段，活跃的化学能转化为稳定的化学能属于光合作用的暗反应阶段。

1．光能转换成电能。

光能转换成电能的转换步骤是本课时教学内容中的重点和难点。

教师把这一抽象微观的变化转变成直观的现象,更易于学生的理解和进一步深入探索。

教师先引导学生阅读一份资料。

一篇获得中学生物百项论文一等奖中的生物小实验论文,具体内容是:利用一台正负电荷检验器,贴近在室内生长的花卉以及在室外生长的植物的茎、叶后,检验结果发现有些植物带有负电荷,还有的植物未有此现象;经进一步检测在早、中、晚不同时段植物的带电情况,同时对室内花卉进行暗处理后做对照检测,结果发现:一些茎叶宽大的植物在有光的情况下均带有负电荷,并且在一天当中以中午和下午3时左右带电最强,无光情况下所有的植物都不带电。

第二章第一节一、光能在叶绿体中的转换教学设计（一）教学设计思路1.创设问题情境，引导同学预习。

2.教师和同学共同总结每一步中能量变化情况。

3.播放多媒体课件。

教学目标知识目标（1）解释光能在叶绿体中如何转化为电能。

（2）解释电能如何转化为活跃的化学能。

（3）解释活跃的化学能如何转化为稳定的化学能。

能力目标通过观察光能在叶绿体中转化的示意图，能利用示意图帮助理解生物体中有关各种反应问题。

情感目标通过对光合作用的机理的学习和课堂的讨论过程，培养勤于思考的精神和严谨的科学态度。

重点难点分析重点：光能在叶绿体中如何转换成储存在糖类等有机物中的稳定的化学能。

难点：光能在叶绿体中的转换过程。

重点的落实和难点的突破：1.利用预习的方式初步了解光能在叶绿体中的转换过程。

2.利用板书的形式总结能量的转化方向。

3.播放好媒体课件。

教学媒体多媒体课件教学结构和过程[导课]复习必修课本第一册学习过的光合作用的过程引导学生回忆光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，并指出光合作用过程中涉及到物质和能量两方面的变化。

那么，光能如何转换成有机物中稳定的化学能?[教学目标达成]一、光能在叶绿体中的转换提出问题：1．光能在叶绿体中的转换包括哪几个步骤？2．叶绿体中的色素有什么作用？3．每个步骤中能量是如何发生变化的?指导学生阅读教材中光能在叶绿体中的转换，阅读过后，请同学上黑板写出每一步的能量变化情况。

教师纠正，师生共同总结：叶绿体内的色素分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数叶绿素a以及全部的叶绿素b胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a不仅能够吸收光能，还能使光能转换成电能。

在光的照射下，具有吸收和传递光能作用的色素，将吸收的光能传递给少数处于特殊状态的叶绿素a，使这些叶绿素a被激发而失去电子，脱离叶绿素a的电子，经过一系列的传递最后给NADP+(辅酶Ⅱ)。

失去电子的叶绿素a变成强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子，叶绿素a由于获得电子而恢复稳态，这样，在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素a，不断地丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转换成电能。

【导言】光合作用是植物及其它光合生物吸收光能、将二氧化碳和水转化成有机物和氧气的过程，是地球上许多生物所依赖的主要能量来源。

而叶绿体是光合作用发生的场所，光合作用的转换机制即是指叶绿体内光合作用的各阶段反应过程及能量和物质的转换关系。

高中生物课程中，学习与掌握叶绿体中光合作用的转换机制是实现高中生物教学目标的必要内容。

本文旨在设计一节高中生物课程中关于叶绿体中光合作用的转换机制的教案，以帮助老师有效地开展生物课程的教学工作。

【一、教学目标】1、知识目标（1）掌握叶绿体的结构及其在光合作用中的作用（2）熟悉光合作用的反应与机制（3）理解光合作用与呼吸作用的区别与联系2、能力目标（1）能描述叶绿体的结构及其在光合作用中的作用（2）能将光合作用的反应公式作出并说明化学反应过程（3）能简述光合作用与呼吸作用的区别和联系3、情感目标（1）培养学生对生物科学的兴趣和热爱，提高学生的科学素养和创新思维能力（2）培养学生的观察、分析、实验和合作精神，促进学生的综合素质发展【二、教学内容】1、叶绿体的结构2、光合作用的反应与机制3、光合作用与呼吸作用【三、教学过程】1、导入（5分钟）介绍植物光合作用的作用及重要性，引导学生对本节课的学习有兴趣，激发学生的注意力。

2、知识讲解（30分钟）（1）叶绿体的结构及其在光合作用中的作用满足光合作用的组织结构和细胞器结构叶绿体的结构及各部分含义叶绿体的主要功能和日程安排（2）光合作用的反应与机制化学反应的反应式及反应公式光合作用分子组成和反应机理（3）光合作用与呼吸作用区别和关系三个共同点和三个不同之处的分析3、实验操作（30分钟）通过光合作用实验，帮助学生理解光合作用的过程及机理。

实验要求：实验装置：扣口瓶、试管、电子天平、强光源、细胞分类器等实验仪器。

实验步骤：（1）将一片新鲜绿色菜叶剪成5mm×5mm大小的片，放入扣口瓶中。

（2）再加入适量的草坪水，以使菜片完全浸泡在水中。

高一生物教案：《光能在叶绿体中的转换》叶表皮细胞中不能看见叶绿体但是，叶的上下表皮上有形成气孔的保卫细胞，保卫细胞中有叶绿体，下面是带来的高一生物教案：《光能在叶绿体中的转换》。

复习与巩固1.下图为叶绿体平面结构示意图，请根据图回答：（1）组成（1）___，（2）___，（3）___的基本骨架是_（2）光合作用的酶存在于____和____中；光合作用的色素存在于____上。

（3）叶绿体主要存在于绿（1）色植物的___细胞和幼茎皮层细胞中，（2）是进行____细胞器。

2.叶绿体的囊状体结构上存在的色素有_____（_____色），_____（____色），_____（___色），_____（____色）四种。

它们的主要功能是________________。

其中_______光对叶绿素是有效光，__________光对类胡萝卜素是有效光。

3.根据______，光合作用的过程可分为_____和__两个阶段。

试比较这两个阶段。

比较项目光反应暗反应物质变化1、2、能量变化__能转变成___中活跃的化学能___中活跃的化学能转变成贮存在____中稳定的化学能。

相互联系光反应为暗反应进行提供了___和____：暗反应产生的____和___为光反应形成ATP提供了原料。

二、光能在叶绿体中的转换1、回顾课本回答光能转变成电能的有关问题1、叶绿体中色素功能、光能：包括、、、叶绿体中的色素、光能：指2.最初的电子供体是：________，其释放出电子的方程式为：___________________________________________________最终的电子受体为：_______________.在______下，_________（色素），连续不断地___电子和___电子，形成____。

从而使光能转换成电能。

2、电能转变成活跃的化能? 写出NADPH和ATP形成的反应方程式是：NADPH:_________________________________________________ATP:____________________________________________________3、活跃的化学能是如何转变成稳定的化学能的?回顾本节内容并填写右表在此阶段，三碳化合物在有关酶的催化作用下，接受_____释放的能量并被_____还原，经过一系列变化最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物。

2019-2020年高中生物第四节能量之源光合作用过程中能量的转换教案新人教版必修1教学目标：了解光合作用的概念；理解和掌握光合作用的过程；掌握光合作用过程中光能的转换过程。

教学重点和难点：光能在叶绿体中的转换过程教学方法：复习结合讨论法教学过程：知识回顾：光合作用的概念：植物，通过，利用，把和合成为的，同时放出的过程。

反应式：注意：反应物和生成物中都有水，这是不能约去的，因为这反应了参与反应和生成的物质；要注意反应所需要的条件；光合作用的场所――叶绿体：(一)ABCD(二)、相关成分：色素：(1)、分布：类囊体的薄膜上(2)作用：、、光能酶：与光反应有关的酶分布在；与暗反应有关的酶分布在。

DNA：说明：叶绿体属于半自主性细胞器光合作用的过程：(一)、光反应：概念：是指必需有光参与的反应。

场所：类囊体的薄膜上过程：能量转换过程：。

根据参与的色素在能量转换中所起的作用，可以把色素分为：聚光(天线)色素：大部分的叶绿素a，全部的叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素作用：吸收、传递光能；中心色素：小部分的叶绿素a作用：吸收和转换光能图解：O2(电能)H+ H2O物质变化：2H2O4H+ O2+ 4eADP+PiATPNADP+ + H+ + eNADPH (二)、暗反应： 概念：不需要光参与的反应。

过程：CO2的固定：酶CO2+C5 2C3C3的还原：ATP (活跃化学能)NADPH(稳定化学能) 糖类等有机物图解：酶 酶CO2 + C5 ADP + PiNADP+光合作用过程中，电能转换成化学能的反应式是： NADP++2e- +H+ NADPH 该反应式中，电子的根本来源是( )叶绿素a B ．特殊状态的叶绿素aC．吸收和传递光能的色素分子D ．参与光反应的水分子 2．能将光能转换成电能的色素是( )A ．特殊状态的叶绿素aB ．特殊状态的叶绿素bC ．胡萝卜素D ．叶黄素光合作用过程中，能在叶绿体的类囊体薄膜上完成的能量转换过程是 光能 电能 稳定的化学能 活跃的化学能 稳定的化学能 光能 电能 活跃的化学能光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能 辅酶Ⅱ形成还原型辅酶Ⅱ过程的正确反应式是 ( ) A ．NADP+e-+H+ NADPH 酶B ．NADP+e-+H+ NADPHC ．NADP++2e-+H+ NADPH 酶D ．NADP+2e-+H+ NADPH 下图是光能转换成电能的示意图，依图回答：H2O (1)叶绿体的 进行的； (2)、图中B 是 ；(3)、图中A 是 ，C 和D 是 ； (4)、E 是 ，当它得到 和 ，就形成了F 。

高中生物教案设计：光能在叶绿体中的生物化学转化一、教学目标1.了解光合作用的基本原理及其在生物学中的重要性。

2.掌握光合作用中光能在叶绿体中的基本生物化学转化过程。

3.能够理解光合作用与环境的关系，以及不同环境因素对光合作用的影响二、教学内容1.光合作用的基本原理2.叶绿体结构和功能3.光能在叶绿体中的生物化学转化过程4.光合作用与环境的关系三、教学方法1.讲授-通过小黑板、幻灯片等方式，介绍光合作用的基本原理及其在生物学中的重要性，叶绿体结构和功能，光能在叶绿体中的生物化学转化过程，以及光合作用与环境的关系。

2.实验-选取适当的实验，进行具体的光合作用实验，让学生亲身体验光合作用的实际过程，并通过实验数据来深入了解光合作用的基本原理及其生物化学转化过程。

3.课外拓展-通过课外学习，让学生了解光合作用的最新研究进展，了解环境因素对光合作用的影响，并通过讨论、分享等形式，深化对光合作用的理解和认识。

四、教学重点与难点1.教学重点-让学生掌握光能在叶绿体中的生物化学转化过程，以及光合作用与环境的关系，对学生进行实验教学，加深学生对光合作用的理解。

2.教学难点-让学生理解光合作用的复杂性，掌握光能在叶绿体中的生物化学转化过程，并理解不同环境因素对光合作用的影响，因此需要进行对个别学生的指导，提高学习效果。

五、教学过程1.预习在上课前，要求学生提前预习教材，对光合作用的基本理论、叶绿体结构和功能、光能在叶绿体中的生物化学转化过程等方面进行了解和探究。

2.课堂讲授教师通过小黑板、幻灯片等方式，对光合作用的基本原理及其在生物学中的重要性，叶绿体结构和功能，光能在叶绿体中的生物化学转化过程等方面进行详细介绍，让学生详细了解光合作用的基础知识。

3.实验展示由教师或者同学进行实验展示，让学生通过实验数据来深入了解光合作用的基本原理及其生物化学转化过程。

4.讲解案例通过讲解经典案例或者最新研究进展，讨论光合作用与环境的关系，了解环境因素对光合作用的影响，并通过分享、讨论等形式，深化对光合作用的认识和理解。

光能在叶绿体中的转换教学目标1．知识方面学生运用高二已学到的光合作用的过程和叶绿体的知识，并通过观察分析示意图和相关资料，知道光能在叶绿体中如何转换成电能，进而转换成活跃的化学能的过程，进一步了解nadph和atp中活跃的化学能，在暗反应中转换为储存在糖类等有机物中稳定化学能的过程。

2．态度观念方面通过学生对示意图的观察、分析与讨论，提高学生的合作精神和认真探索知识的严谨科学态度，并激发学生学习生物科学的兴趣及热情。

3．能力方面（1）通过光合作用过程中能量转换的示意图，学会利用图文资料进一步理解和获取生物科学基础知识的能力。

（2）借助对示意图的观察和问题的思考，提高学生的科学判断、推理等思维能力和观察力。

（3）学生通过示意图对光合作用过程中能量在叶绿体中转换的三个步骤的叙述，培养学生的语言表达能力。

（4）在学习光合作用中的能量转换过程后，学会运用新知识解决和分析实际问题，理论联系实际的能力。

重点、难点分析光合作用是地球上几乎一切生物的存在、繁荣和发展的根本源泉，弄清其机理，在理论和生产实践中有着重要意义。

教材中进一步阐明能量的变化是由光能转换成电能，再由电能转换成活跃的化学能，是教学中的重点。

光合作用过程中的能量在叶绿体中的转换是一个非常复杂、抽象、快速的过程，并蕴含着许多物理、化学变化和原理，在教学中思考如何把这个过程直观形象地呈现，以帮助学生理解，是教师在教学中需要解决的难点。

教学模式针对教学内容和教学目标，选择教学模式为：提出问题——观察现象——分析探索——交流讨论——得出结论。

教学手段大屏幕和实物投影，计算机课件（光能转换成电能的动画课件；光合作用中形成nadph和atp的动画课件），光合作用中能量在叶绿体中转换全过程的示意图。

课时安排一课时。

设计思路本节教学设计内容——光能在叶绿体中的转换，是以充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用作为理念，利用学生已有的知识，采用直观的教学手段把抽象的难于理解的瞬时发生的微观变化形象化、动态化，进行模拟展示。