科学·技术·社会　酶为生活添姿彩优质课一等奖

光合作用过程

教学设计

授课年级：高三

授课教师：罗清松

授课时间：2017/11/23

课题

第五章第四节光合作用的过程课新授课课时

型

1

教

学

目

标

知识

目标

能力

目标情感态度价值观

1.明确光合作用的概念。

2.掌握光合作用的过程及认识光合作用的实质和意义。

1.培养学生分析问题与解决问题的能力。

2.培养学生的归纳能力与理论联系实际的能力。

1.通过讲述物质和能量的变化，进行学科之间渗透。

2.介绍生物科学的飞速发展，激发学生的创新意识。教学重点

光合作用的过程及实质光合作用中物质和能量的转变过程

教学方法

教学难点教学环节

1.组织

教学课件（PPT)学生活动

生：光合作用把CO2和H2O合成了有机物

学生回答

学生到黑板前写出，如有错误教师改正

辅助手段讲述、讨论、直观教学教学内容

环视学生，安定秩序

教学

（播放植物生长过程）

在自然界中，一粒粒种子长成为枝繁叶茂植株，组成

植物体的有机物从那里来呢？是土壤吗？

2.导入

（板书：三、光合作用）

新课

第一个课时我们已经学习过科学家对光合作用的探究

历程及色素，哪位同学能说说什么是光合作用呢？

（示字幕：光合作用的概念）

光合作用的反应物是什么、产物又是什么呢？哪位同

3.知识回顾

学能根据这个定义试着写出光合作用的反应式？

6CO2+12H2O—→C6H12O6+6H2O+6O2

4.讲授

新课

叶绿体

这个反应式当中，左边和右边都有水，说明水既是反应物，而且反应中又有新的水生成。绿色植物进行光合作用的场所在哪里呢？（示叶绿体的结构图）

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）

叶绿素包括：叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）

类胡萝卜素包括：胡萝卜素（橙黄色）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CO2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。

在酶的作用下，ADP和Pi合成ATP。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ATP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

生：叶绿体

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

生：还需储存能量

教

学

过

程

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，CO2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”。

三碳化合物的性质活泼，又经过一系列的生化反应步骤被还原成葡萄糖。想一想这一过程都需要哪些条件？（在学生回答时将图画完整）

这样，ATP中活泼的化学能转变为稳定的化学能储存在葡萄糖中，这一过程叫“C3的还原”。

（课件演示暗反应过程，教师引导观察，强调C3—→C5的途径及意义）

这一阶段的反应过程有没有光的参与？有光无光都可以进行，相对于前面的光反应阶段，我们把这个阶段叫“暗反应阶段”。暗反应是与光反应同时进行的，不过，它是在叶绿体的基质中进行的。

这个循环过程是由美国的生物学家卡尔文等人用了十多年的时间得出的，又叫“卡尔文循环”它揭示了绿色植物利用无机物制造有机物的机理，但至今我们不能把它应用于实践；如果以后我们能利用现代生物工程的手段人工模拟光合作用的过程，相信粮食就会在工厂中生产出来了。

卡尔文等人是利用放射性同位素跟踪测试的方法研究光合作用的。什么是同位素呢？因它具有放射性，我们可以用仪器检测到它在化学反应中的变化。

如果用18O标志反应物H2O中的氧，经过光合作用，这个18O将位于那种产物中呢？

让我们来比较光合作用的两个阶段：

生：光能

学生观察

生：必须在光下进行

生：基粒片层结构的薄膜上

生：1、还原剂[H] 2、多种酶催化3、储存能量

学生观察

生：无光的参与

静听

生：同位素指质子数相同而中子数不同的一类元

这两个阶段，分别在叶绿体的什么部位进行？光反应阶段有哪些物质变化？暗反应阶段有哪些物质变化？光反应阶段能量是怎样变化的？暗反应阶段能量是怎样变化的？光反应阶段产生了哪几种物质，它们的去向如何？

（随学生回答用课件列表）

光反应

暗反应

素。如14C与12C等

教

学

过

程

生：氧的变化是H2O—→O2

场所

类囊体薄膜

叶绿体基质

物

⑴水的光解[来源:学科⑴CO2的固定

学生回答问题（见下表）[来源

质

网ZXXK] 酶

变

酶

CO2+C5—→2C3

化

H2O—→1/2O2+2[H] ⑵CO2的还原

能量

⑵ATP的合成

ATP*[H]

酶

2C3—→C6H12O6

ADP+Pi—→ATP

少量C5

能量

能量变化

光能→活泼化学能活泼化学能→稳定

（ATP）

化学能

意义

食源、能源、氧源

通过比较我们可以得出，从实质上说光合作用包含了

两个方面的内容：

物质的变化：CO2和H2O—→C6H12O6能量的变化：

光能—→化学能

（边说边在反应式上标出实质）

光合作用制造了有机物，储存了能量，并且放出氧气，

对于自然界有什么意义呢？请同学们讨论，看哪组同

学能表述出光合作用的意义。

光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

（教师号召学生绿化校园保护环境）

本节课我们学习了光合作用的过程、实质和意义。俗

话说：“万物生长靠太阳”没有光合作用，就没有这个

生机勃勃的世界。如果改变光合作用过程中的某个条

教学小结

件时，对光合作用会有什么影响呢？（演示练习题）

学生主要掌握光合作用的两个阶段，并且了解每个阶段物质的变化和能量的转换，熟识课本上的图。

师生共同总结本课时内容

课堂检测

教学反思

PPT展示课堂练习，学生分组讨论完成。

学生踊跃回答

本节课是高中生物学中的重点教学内容，又是很难处理的一节常规课。在有一定教学经验的老师指导下，通过学科组各位老师的共商、合作，再次尝试了怎样把备课的重点放在备学情、备方法的课案设计（包括教案、学案和课件）中。

在教学过程中，多媒体课件的巧妙设计与使用，又使一些比较抽象的知识形象化、具体化，也激发了学生的探究热情，营造了互动、活跃的课堂氛围。 通过本节课的具体实施，也暴露出教学中的一些问题：比如，课堂习题没有进行成效显著的及时处理，信息反馈做得不够，导致知识的巩固和过手落实略显欠缺。又如，本节课的教学内容涉及到相对繁难的化学知识，如何基于学生的认知水平和课程标准的要求，把握好教学的重心和落点，都是值得继续向同行们学习和探讨的问题。在今后的教育教学工

作中，我会一如既往的努力，不断钻研教学，完善自己的不足。