课时课题：第5章第4节 能量之源——光与光合作用
光合作用原理 1课时
课型：新授课
教
学
目
标
知识目标
1、了解光合作用的探究历程
2、理解光合作用的过程
能力目标
在有关实验、资料分析、探究等的问题讨论中，提高语言表达能力
情感态度和价值观目标
通过光合作用原理的探索历程，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研究成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑创新和勇于实践的科学精神与态度。
重 点
光合作用的原理
难 点
光合作用的原理
知 识 点
光合作用探究历程的探究实验、光合作用的总反应式、光反应和暗反应的场所与条件及物质与能量转换的关系的含义，光反应和暗反应的反应式、光反应和暗反应的区别和联系
考 试 点
光合作用的总反应式、光反应和暗反应的反应式、光反应和暗反应的场所与条件及物质与能量转换的关系的含义
能 力 点
光合作用探究历程的实验整体设计
自主探究点
光合作用探究历程
易错易混点
光反应和暗反应的条件改变后引起的一些物质含量的变化
训 练 点
光反应和暗反应的场所与条件及物质与能量转换的关系的含义；光反应和暗反应的区别和联系
拓 展 点
1、色素吸收的光能与光合作用的关系2、水在光下发生了什么化学反应
教 法 与 学 法
讲述法，提问结合法，直观教学法,讨论分析等方法。
教 学 模 式
“三段四步”导学教学模式
教 具
多媒体课件、粉笔等
教 学 流 程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习回顾
问题（多媒体展示）：
1、滤纸条上不同颜色的色素名称、含量和吸收的的主要光谱是什么？
2、展示叶绿体的模式图，并在图中相应位置标上各部分结构。
思考回答
温故而知新
新课导入
引言：
在自然界中绿色植物随处可见，你看到过植物正在进行光合作用吗？没有。那么，科学家们到底是怎样发现光合作用这一生理过程的呢？
观看多媒体图片
并积极思考
创设问题情境，激发学生探究兴趣，导入新课。
一、光合作用的探究历程
小组合作学习
归纳总结
学导结合：
光合作用的总反应式
二、光合作用过程：
（一）光反应
（二）暗反应
多媒体展示：
过渡语：对于光合作用的原理的认识经历了漫长的探索历程，请同学们阅读课本P101——102“光合作用的探究历程”，然后依屏幕提示的时间段甲乙总结。
自主学习、合作探究（小组研讨）：
1、18世纪中期
2、1771年普利斯特利实验
3、1779年英格豪斯实验
4、1785年
5、1845年梅耶实验
6、1864年萨克斯实验
7、1941年鲁宾与卡门实验
8、20世纪40年代卡尔文实验
根据学生回答情况加以总结：
师生共同归纳：科学家对光合作用探究历程，对光合作用的原料、产物、场所和条件用一个化学反应式表示：
过渡：光合作用的过程十分复杂，它并不能表达光合作用具体过程，那么光合作用的具体过程怎样？
阅读课本P103-104，思考、讨论，并完成以下三个问题：
1、光合作用分为几个阶段？划分依据？
2、光反应阶段和暗反应阶段的场所相同吗？
3、光反应阶段和暗反应阶段都需要光照吗？
（一）光反应
1、光反应的场所：在 上进行。
2、光合色素吸收的光能有哪两个方面的用途？（物质变化）
①
②
3、能量转化是：由 能变为 能。
（二）暗反应
1、暗反应需要光吗？ 。有光能进行吗？ 。
2、反应场所：是在 中进行的
3、暗反应分两个过程：
①CO2的固定：指CO2与 结合，形成 的过程；②C3的还原：此过程中的还原剂是 ，提供能量的是 ，还原后一些C3形成 ，另一些又形成 。
4、暗反应中物质变化和能量变化是怎样？
师生共同归纳：暗反应物质和能量变化
物质变化
a.CO2固定:；
b.C3化合物还原:
。
能量转变:
ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能。
过渡：光反应与暗反应并非是两个完全独立的过程而它们之间有联系吗?
出示图表：画出光合作用暗反应反应过程、比较光反应和暗反应的区别和联系
?
光反应
暗反应
条件
?
?
场所
?
?
物质
转化
?
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能量
变化
?
关系
?
学生阅读教材、思考、并讨论交流。
小组选派代表回答交流
归纳总结
学生阅读教材
思考并小组讨论、交流。
回答：
1、光反应和暗反应两个阶段。
2、不同，光反应阶段：类囊体的薄膜上；暗反应阶段：叶绿体的基质中
3、光反应有光才能进行，暗反应有光无光都能进行
场所：叶绿体的类囊体薄膜上
条件：光、色素、酶、水
物质变化:
（1）水的光解：2H2O →4 [H] + O2
（2）ATP的生成： ADP + Pi → ATP
能量变化:
光能→ ATP中活跃的化学能
能量转变:
ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能
学生观看光合作用过程的多媒体演示，自学课本，独立思考，强化记忆，并回答问题。
学生填表
通过光合作用原理的探索历程，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研究成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑创新和勇于实践的科学精神与态度。
培养学生从资料中获取信息的能力，对实验的评价能力
通过层层设疑，学生对知识的理解逐步加深加宽，为学习光合作用的过程奠定了基础。
培养学生严谨的探究精神和科学态度，提高学生生物学素养。
通过直观教学，增加学生的感性认识，有利于学生掌握光合作用的过程，培养学生的观察能力和图文转化能力。
培养学生通过主动思考获得知识的能力
深化教材资源，引导学生思维，激发学生探索意识。
培养了学生归纳和类比的能力
跟进反思
光合作用的原理一课，主要介绍了光合作用的探究历程，光合作用的过程知识。教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验，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，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。
深化拓展：
光合作用的过程
留学生6分钟，做梯度训练习题。
适时巩固
适时巩固，对较难理解的寻求老师帮助。
梯度训练
做梯度训练习题
习题巩固所学
课后作业
巩固新知
教学反思:
光合作用探究历程中，教学活动课堂气氛活跃，学生的自主探究和合作探究都很深入，学生之间的互动评价学习得到充分的发展，学生真正成为了学习的主体，培养和提高了学生的学习能力。
光合作用的过程这部分相对比较难懂，学生学起来感到困难，先让学生自学，对这一部分有个大概的了解，再通过完成光反应和暗反应的比较，更进一步理解光反应和暗反应，再通过疑难解答掌握光反应和暗反应的关系，最后通过多媒体教学手段再现光合作用的整个过程，使课堂容量加大，教学进度加快，课堂效率提高，加深了学生的理解和体会。让微观的生命过程直观化，有得于学生对光反应和暗反应的理解，这样的教学充分体现了以学生主体，学生自主学习为主，教师只是起到组织者和引领者的作用，这样提高了学生学习兴趣，提高了教学效果，又培养了学生多种能力，激发了学生主动学习的乐趣。
但这节课还有不足之处，如精选例题少，只有课外练习来补，占用学生自由学习时间，这就需要我不断更新教育理念，转变教学方法，不断加强新课程理论学习，力争把时间给学生多一点，引导学生讨论、探究，使课堂充满生机和活力
板书设计：
光合作用的原理
一光合作用探究历程
二光合作用的过程：
1、光反应
2、暗反应
3、光反应与暗反应的比较：
比较项目
光反应阶段
暗反应阶段
区 别
场所
类囊体的薄膜上
叶绿体的基质中
条件
需光、色素和酶
有或无光均可、需多种酶
物质
变化
（略）
（略）
能量
转化
光能转变为ATP中活泼的化学能
ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能
?联 系
1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP
2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi
3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系
梯度训练
【基础题】
1、在光合作用中，需消耗ATP的是（ ）
A、三碳化合物的还原 B、CO2的固定
C、水在光下分解 D、叶绿素吸收光能
2、光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物质是（ ）
A、[H]和ATP B、[H]和O2 C、O2和ATP D、[H]和H2O
3、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ）
A、[H] B、C5化合物 C、ATP D、CO2
4、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O
放射性标记，最先（ ）
A、在植物体内的葡萄糖中发现
B、在植物体内的淀粉中发现
C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现
D、在植物体周围的空气中发现
5、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
【能力提高】
1、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，这种C原子的转移途径是（ ）
A、CO2 叶绿体 ATP
B、CO2 叶绿素 ATP
C、CO2 乙醇 糖类
D、CO2 三碳化合物 糖类
2、光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自（ ）
A．呼吸作用产生的ATP和光能 B．都是呼吸作用产生的ATP
C．光能和光反应产生的ATP D．都是光反应产生的ATP
3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是
A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降
C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降
4、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( )
①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜
A．③② B．③④ C．①② D．④③
课件20张PPT。人教版 高一生物 第四节 能量之源—光与光合作用叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）绿叶中的色素（吸收红光和蓝紫光）（吸收蓝紫光）复习回顾1、叶绿体结构模式图外膜内膜基粒基质每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为 。吸收光能的四种色素就分布____________ 类囊体类囊体的薄膜上叶绿体是进行 的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的 ，还有许多进行光合作用所必需的 。光合作用色素分子酶2、二、光合作用的原理和应用 第四节 能量之源—光与光合作用2、1771年普利斯特利实验3、1779年英格豪斯实验5、1845年梅耶实验6、1864年萨克斯实验7、1941年鲁宾与卡门实验一、光合作用的探究历程(P101-102)8、20世纪40年代卡尔文实验1、18世纪中期4、1785年光合作用发现小结：1771年，英国普利斯特利植物可以更新空气1779年，荷兰英格豪斯18世纪中期植物生长需要水植物只有绿叶在光下才可以更新空气
1785年绿叶在光下吸收CO2,释放O21864年，德国萨克斯1941年，美国鲁宾与卡门绿色叶片在光合作用中产生淀粉光合作用释放的氧全部来自水20世纪40年代，卡尔文循环CO2的C在光合作用中转化为有机物的C1845年德国梅耶植物在进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。 二氧化碳 水有机物氧气 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光合作用反应条件：
反应场所：
反应物：
生成物：
能量变化：光能等叶绿体CO2，H2O有机物，O2光能→化学能二、光合作用的过程思考？P103-104光合作用分为几个阶段？划分依据？
光反应阶段和暗反应阶段的场所相同吗？
光反应阶段和暗反应阶段都需要光照吗？光反应和暗反应两个阶段不同，光反应阶段：类囊体的薄膜上
暗反应阶段：叶绿体的基质中光反应有光才能进行，暗反应有光无光都能进行色素分子可见光ADP+PiATP2H2OO2酶吸收光解光反应4[H]场所：条件：物质变化:能量变化:叶绿体的类囊体薄膜上光、色素、酶、水水的光解： 2H2O → 4 [H] + O2
ATP的生成： ADP + Pi → ATPC52C3ATP4[H]叶绿体基质中
多种酶(CH2O)CO2CO2固定C3 还原酶暗反应场所：叶绿体的基质中条件：[H] 、ATP、酶、CO2物质变化CO2的固定C3的还原能量变化：色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用总过程：光合作用的第一阶段，必须有光才能进行光合作用的第二阶段，有没有光都可以进行必须有光、色素，酶有光无光均可，多种酶叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能光反应和暗反应的比较1、光反应为暗反应提供
2、暗反应为光反应提供
3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系[H]和ATP
合成ATP的原料ADP和Pi
光下，中断CO2的供应，
C3含量如何变化？ C5含量如何变化？C3下降C5上升暗反应过程的探究关灯，供应CO2，
C3含量如何变化？C5含量如何变化？C3上升C5下降暗反应过程的探究产物中氧原子、碳原子和氢原子的来源？（1）（2）光合作用完整反应式(计算式)及元素来龙去脉积极思维1、光合作用过程的正确顺序是（ ）
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤① B.④②③⑤①
C.③②④①⑤ D.③④②①⑤
2、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（ ）
A.三碳化合物 B.五碳化合物 C.[Ｈ] D.O2 ＤＢ3、与光合作用光反应有关的是（ ）
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④A测评提升 4、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ）
A、CO2 叶绿体 ATP
B、CO2 叶绿素 ATP
C、CO2 乙醇 糖类
D、CO2 三碳化合物 糖类D5、在光合作用过程中，能量的转移途径是
A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖
B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖
C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖
D、光能 ATP CO2 葡萄糖 B6、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。
②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用于_________ 。
③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______
④图中G________,F是__________,J是_____________
⑤图中的H表示_______， H为I提供__________Ｏ2水[H]基质 还原C3ATP色素吸收 的光能光反应[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖类测评提升
1.光合作用过程的正确顺序是（ ）
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤① B.④②③⑤①
C.③②④①⑤ D.③④②①⑤
2.在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（ ）
A.三碳化合物 B.五碳化合物 C.[Ｈ] D.O2
3.与光合作用光反应有关的是（ ）
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
4.某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ）
A、CO2 叶绿体 ATP
B、CO2 叶绿素 ATP
C、CO2 乙醇 糖类
D、CO2 三碳化合物 糖类
5.在光合作用过程中，能量的转移途径是
A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖
B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖
C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖
D、光能 ATP CO2 葡萄糖
6.下列有关水稻叶肉细胞中ATP的叙述，正确的是
A. 线粒体和叶绿体合成ATP时一定伴随[H]的产生
B. ATP中的能量可以来源于光能、化学能，可以转化为化学能
C. 黑暗条件下时叶肉细胞不能合成ATP
D. 线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O，并释放大量能量
7.下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，不正确的是
A．实验目的是证明四种色素在层析液中的溶解度和扩散速度不同
B．加入二氧化硅的目的是为了研磨充分
C．叶绿体中各种色素的含量和颜色不同
D．提取液呈绿色是因为含有叶绿素a和叶绿素b
8.如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化．对植物生理过程分析正确的是
A. 光照强度为a时，光合作用强度不为零
B. 光照强度为b时，光合作用与呼吸作用强度相等
C. 光照强度为c时，光合作用强度是呼吸作用强度两倍
D. 光照强度为d时，光合作用从环境中吸收2单位CO2
9.请回答与“绿叶中色素的提取和分离”相关的问题。
（1）在提取绿叶中色素的过程中，除了向研钵中加入5g绿叶外，还需要加入少许的SiO2和CaCO3以及10mL无水乙醇，其中CaCO3可防止研磨过程中_______________________，10mL无水乙醇是作为色素的______________。
（2）在用小烧杯进行层析时，小烧杯内层析液的液面应____________〔填“髙于”、“等于”或“低于”）滤纸条上的滤液细线，同时还应该用________________盖住烧杯。
（3）四种色素层析后之所以能够分离开来，是因为它们在层析液中的_____________不同。
（4）在层析后的滤纸条上，距离滤液细线最远的是_____________；色素含量越多，其在滤纸条上出现的色素带越_______。
