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1 / 17 高二生物第三章 第5节 光合作用某某版必修1
【本讲教育信息】
一、教学内容
光合作用
1. 自养、异养两类生物。
2. 光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物。
3. 色素的种类、颜色和吸收光谱。
4. 光反应的过程及光系统的作用。
5. 碳反应的过程。
6. 分析外界因素对光合速率的影响。
7. 比较细胞呼吸和光合作用的异同。
二、教学重、难点：
光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物光反应的过程及光系统的作用
碳反应的过程
三、全面突破
知识点1：自养、异养生物
思考：绿色植物是怎样获得各种营养物质的？
一般把能以二氧化碳和水为原料，合成有机物质，供给其自身生长、发育和繁殖所需的物质和能量的生物都称为自养生物。
绿色植物是通过光合作用自身合成有机物的，所以绿色植物是自养生物。
思考：人和动物是怎样获得各种营养物质的？
人和动物、营腐生或寄生生活的真菌、大多数种类的细菌都是依靠摄取外界环境中的有机物来获得各种营养物质的，这样的生物都称为异养生物。
知识点2：光合作用的概念及光合作用的发现
1. 光合作用的概念
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O合成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。
2. 光合作用的发现
（1）17世纪比利时海尔蒙特柳苗栽培实验
公元前3世纪，古希腊学者亚里士多德曾经提出，植物生长在土壤中，土壤是构成植物体的原材料。这一观点长期被奉为经典，直到17世纪初布鲁塞尔的医生Van Helmont做了word 2 / 17 一个简单而有意义的实验，才把这个观点推翻了。Van Helmont将一株2.3kg重的小柳树种在重90.8 kg的干土中，用雨水浇灌 5年，小柳树长成重76.7kg的植株，而土壤重量只比实验开始时减少57g。他由此得出结论，即植物是从水中取得生长所需的物质的。现在看来，他只说对了一半。
结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来自于水。
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光合作用过程
1．形象的用“四个车轮”来理解光合作用的过程
在教材插图的基础上修改可得下图，很像四个协调滚动的车轮。如下图所示：
✎从图中可以看出：“四个车轮”是同时转动，若有一个停止，则四个车轮同时受影响。在日常生活中很容易观察到这一现象。用形象事物来比喻光合作用的光反应阶段和暗反应阶段，以及两个阶段的相互联系，中间的两个“车轮”分别是ATP和NADPH的形成，如果暗反应停止，这两种物质的形成也会受影响，最终停止。增强了学生的记忆和理解效果，同时培养学生事物是相互联系，发展变化的世界观。
2．分析“四个车轮”中的物质变化
✎“车轮一”中：少数的叶绿素a在光的激发下失去电子，变成强氧化剂，从而夺取水中的电子，使水分子氧化成氧分子和氢离子，叶绿素a由于获得电子而恢复原状，这样往复循环，形成电子流，将光能转化成电能。
✎“车轮二”中：ATP在光反应中合成，在暗反应中水解并释放出能量，供能给暗反应阶段中合成有机物。
✎“车轮三”中：NADP+在光反应中得到叶绿素a提供的电子（e）和“车轮一”中水分解产生的H+，就形成了NADPH。NADPH是很强的还原剂，在暗反应中将二氧化碳还原为糖类等有机物，自身氧化成NADP+。
✎“车轮四”中：CO2被固定后形成三碳化合物（C3），经过一系列复杂的变化，并最终形成糖类等有机物。 资料收集于网络，如有侵权 请联系网站删除
只供学习与交流 从图中分析可知如果光合作用形成1molC6H12O6，，则“车轮四”中物质的量变化，只需在原来的基础上乘以系数6即可。
3．“四个车轮”中的能量转化
“车轮一”中：光能转化为电能。
“车轮二、三”中：电能转化为活跃的化学能ATP、NADPH。
“车轮四”中：活跃的化学能ATP、NADPH转化为稳定的化学能储存在糖类等有机物中。
352素教案浙科版必修第一册
- 1 - 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. 352素教案浙科版必修第一册
- 2 - 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。 352素教案浙科版必修第一册
第四节 能量之源-光与光合作用
一、捕获光能的色素
1.实验：绿叶中色素的提取和分离
①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
②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实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅有助于充分研磨，碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2.分类
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素（含量约占3/4）
绿叶中的色素 叶绿素b（黄绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素（含量约占1/4）
叶黄素（黄色）
①最上层的是：胡萝卜素；
②最下层是：叶绿素b；
③最宽的色素带是：叶绿素a；
3.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，叶绿素主要存在于叶绿体中。
【习题一】 下列关于光合色素的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿素a和叶绿素b都含镁元素
B．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大
C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光
D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素，是光合作用的场所．主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成，其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体．光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上．
2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg．类胡萝卜素不含Mg．
3、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
【解答】解：A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素，类胡萝卜素不含Mg．A正确；
B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散的最快，B正确；
C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；
D、植物呈现绿色是由于，叶绿素几乎不吸收绿光，绿光被反射回来的缘故，D错误。
