光合作用教案

光合作用教案

一、教材分析

《光合作用》是生物必修本第一册第三章第三节的内容，是本章乃至整个高中阶段生物学习的重点。植物的光合作用是植物重要的生理功能，光合作用的发现历经了科学家们二百多年的探索，渗透着科学研究的思想方法。

本节教材主要讲述了光合作用的发现史、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义四方面的内容。本节教材安排两个课时。第一课时主要学习光合作用的发现和叶绿体中的色素这两方面的知识。

光合作用的发现是建立在初中光合作用的基础知识上，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名实验。其中普里斯特利和萨克斯两位科学家的实验由于学生在初中时学习过并且一般掌握良好，故不需用大的篇幅来讲述，但通过另两个实验的学习，不仅能了解光合作用的发现过程，同时能渗透实验的思想，加强学生科学探究的意识以及培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神。

二、教学目标

本节课通过学习光合作用的发现史，了解科学实验的基本思路及科学家对真理执着追求的精神；学会通过实验验证真理。

1.知识目标

（1）光合作用的发现（知道）

（2）叶绿体中的色素（理解）

2.能力目标

（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。

3.情感目标

结合光合作用发现史的学习及实验设计与分析，培养学生科学的态度及创新、合作精神，进行热爱科学、献身科学的科学思想教育。

三、教学重点、难点

光合作用的发现，是教学重点

落实方案：通过探讨经典实验，分析它们精巧的设计思路，然后让学生运用这些设计思想进行实验设计，以加深对经典实验的理解。

四、教学用具

多媒体课件（自制）

五、教学方法

观察、讨论、阅读、讲述

六、课时安排

2课时

七、教学过程

第一课时

师生一道回顾初中植物学中所学的有关光合作用的知识。

1、光合作用的概念；(略)

2、光合作用的条件；（叶绿体、光能）

3、光合作用的原料；(CO2、H2O)

4、光合作用的产物。(葡萄糖、氧、水)

一、光合作用的发现

多媒体演示：1771年，英国科学家普里斯特利的实验。

讨论：结合所学的化学及生物学知识，谈谈此实验中蜡烛不灭，老鼠不死的原因。(始终有氧气存在)

结论：植物可以更新空气。

学生阅读教材P54，了解德国科学家萨克斯的实验。

讨论：1864年，德国科学家萨克斯的实验原理是什么？结论是什么？（绿色叶片在光合作用中产生了淀粉）

多媒体演示：1880年，德国科学家恩吉尔曼的实验。

讨论：

1、恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处？

在学生讨论的基础上,教师小结：

一是选用水绵用为实验材料，便于观察和分析研究；

二是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除环境中光线和氧的影响；

三是选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位；

四是进行黑暗和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。

2、恩吉尔曼的实验结果是什么？得出此结论的理由是什么？

(氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所；光合作用需要光。因为好氧细菌只集中在叶绿体受光部位的周围。)

学生阅读教材P55，了解美国科学家鲁宾和卡门的实验。

讨论：光合作用中释放出的氧来自于水的结论是如何得出的？

小结：（师生共同进行）

1771年，英国科学家普里斯特利通过实验发现：植物可以更新空气。

1864年，德国科学家萨克斯通过实验证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

1880年，德国科学家恩吉尔曼通过实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所。

20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门通过实验证明：光合作用释放的氧全部来自水。

经历了近200年的时间，科学家们才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。因此科学发现是艰难的。没有科学的研究方法，以及综合利用各学科的成果和研究手段，不会有科学的发现。

二、叶绿体中的色素

问题：叶绿体中主要含有哪些色素？它们各呈什么颜色？

叶绿素：叶绿素Ａ（呈蓝绿色），叶绿素Ｂ（呈黄绿色）

类胡萝卜素：胡萝卜素（呈橙黄色），叶黄素（呈黄色）

阅读教材P57，了解各种色素主要吸收的光谱：

叶绿素：红橙光和蓝紫光

类胡萝卜素：蓝紫光

三、光合作用的过程

ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ（ＣＨ2Ｏ）+Ｏ2

教师利用多媒体课件，讲述光合作用的过程。

１、光反应阶段：

想一想：观察叶绿体的结构模式图，想一想叶绿体中的色素，位于囊状结构中的什么部位？有什么用处？

学生回答后，教师讲述：

１）、水的光解

Ｈ2ＯＯ2↑+[Ｈ](活泼的还原剂)

２）、形成ATP

问题：ATP是如何形成的？

ADP+Pi光酶能ATP

多媒体演示：光反应阶段的动态过程。

２、暗反应阶段：（本节课只作简单介绍，下节课再作深入讨论）

ＣＯ2的固定：ＣＯ2与Ｃ５化合物的结合过程；

Ｃ３的还原：Ｃ３在酶的催化作用下，接受ATP释放的能量并且被[H]还原。

葡萄糖的形成和Ｃ５的再生：部分Ｃ３经复杂的变化形成葡萄糖，部分Ｃ３经复杂的变化形成Ｃ５。

多媒体演示：光合作用的动态过程。

讨论：

１、光反应的场所。（叶绿体囊状结构的薄膜上）

２、光反应中物质的变化是什么？能量的变化是什么？

（物质的变化是：水的分解产生氧和氢；ADP+Pi生成ATP。

能量的变化是：光能转变为储存在ATP中的化学能。）

３、光反应产生的ATP和[H]的用途？

（用于第二阶段的化学反应）

《光合作用》第二课时

教学目的：

1：知识目标：

1）光合作用的色素的分类及特性

2）理解并应用光合作用过程

3）掌握光合作用的光反应与暗反应区别与联系

2：能力目标：通过光合作用过程光反应与暗反应学习，培养学生运用对比方法进行学习的方法

3：情感目标：

1）通过光合作用过程渗透物质和能量光反应与暗反应之间的辨正观点

2）利用多媒体直观展示微观生物结构，提高学生的学习兴趣。

二：教学重点

1）光合作用的过程

2）叶绿体中的色素

难点：光合作用中物质和能量的变化

三：教学方法：

多媒体课件展示

四：教具：课件

五：教学者：

六：教学过程：

复习：回忆上节课光合作用的概念、发现（四个经典实验），及意义

导入：我们知道植物光合作用的重要性，那植物细胞到底如何进行光合作用，光合作用又受哪些因素影响呢？需要哪些条件呢？

要学习如何光合作用过程先来了解光合作用的结构在哪里——叶绿体

而叶绿体能进行光合作用主要其内含有光合作用的—————色素和酶

新课：这里我们先来探索光合作用的色素

一：光合作用的色素

回忆叶绿体结构色素在哪个地方？科学家们又如何得知？

3/4

1/4

光合作用的色素

类胡萝卜素

叶绿素

胡萝卜素：橙黄色

叶黄素：黄色

叶绿素a：蓝绿色

叶绿素b：黄绿色

主吸收蓝紫光

主吸收蓝紫光合红光

提问叶绿体的结构

囊状结构的波薄膜（基粒）：

展示课件分离色素的结果

思考：

1）正常树叶为什么是绿色？

2）秋天落叶为什么是黄色的？

回忆：色素的功能：吸收光能并转换光能，

二：光合作用的过程

光合作用从概念上看方程式可表示为：

CO2+H2O（CH2O）+O2

光叶绿体

但实际上是个复杂的过程，包括一系列的连锁化学反应，于学习我们根据反应需不需光大体可分为光反应和暗反应。

1）2个阶段的反应过程（PPT和Flash）课件展示和说明

2）让学生看书和课件并完成光反应和暗反应的比较：

光反应阶段与暗反应阶段的比较

项目光反应暗反应

场所

条件

物质变化

能量变化

联系

3）通过以上学习我们知道光合作用实质是：

CO2+2H2O*（CH2O）+O*2＋H2O

光叶绿体

概念

发现

场所－叶绿体－色素

过程

反应式

光反应

暗反应

请一同学写产物是葡萄糖的反应方程式：

作业：课后练习P58、记忆P56图、预习实验六。