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第4章生命的物质变化和能量转换
第2节光合作用
一、教学目标
1、知识与技能
（1）知道光合作用研究简史。
（2）知道植物进行光合作用的主要场所——叶绿体。
（3）理解光合作用的物质变化和能量转换过程，认识影响光合作用的因素。 （4）初步学会提取和分离叶绿体中色素的基本方法和技术。
（5）能设计及实施探究影响光合作用的因素的实验，学会观察和检测应变量的变化，以及设置对照组和重复实验。 2、过程与方法
（1）经历实验、探究和交流讨论的学习过程，认识光合作用的过程和实质。 （2）经历探究影响光合作用的因素的实验设计过程。 3、情感态度和价值观
（1）通过学习光合作用的研究历史，体验科学家的科学探究精神及科学思维方法。
（2）通过对光合作用过程的学习，提高对生命物质性的认识，感悟太阳能对地球生命的意义，自觉保护地球生态环境。
（3）参与探究影响光合作用的因素等实验方案的讨论，在实验中更感受科学探究和成功的乐趣。
二、重点与难点
1、重点
（1）光合作用的研究历史所体现的科学探究思路和方法。 （2）叶绿体中色素的种类和作用。
（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 （4）影响光合作用强度的环境因素。 2、难点
（1）光合作用过程中物质变化和能量转换过程。 （2）影响光合作用强度和环境因素探究实验。
三、课时安排：4课时 四、教学用具
幻灯片。
五、教学过程
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教学内容 教师行为 【创设情景】导入1：2010年XX世博会刚刚在XX落下帷幕，请问我们2010年XX世博会的核心理念是什么呢？ 师：没错，“低碳世博”是2010年XX世博会的核心理念，那么什么是低碳呢？所谓的低碳就是尽量降低碳（主要是二氧化碳）的排放量。二氧化碳排放量过高会带来什么危害呢？ 有什么方法可以减缓温室效应？（课件展示） 为什么增加植被可以减缓温室效应呢？ 导入2：俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么这么说呢？我们来看一组数据： ①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物； ②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7．11×1018kJ，这个数字大约相当于240000个XX水电站所发出的电力。 【提问】太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？ 【提问】绿色植物就是通过光合作用来获得各种营养物质的？那人和动物呢？ 师：很好，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获得各种营养物质。我们把它们称之为异养生物，而绿色植物称之为自养生物。那么这些现成的有机物又是来自于哪里呢？ 所以上节课我们讲到生物体的最终能源来自于太阳能。因此光合作用被誉为“地球上最重要的化学反应” 师：人类对光合作用的探究经历了300多年，但时至今日，仍有很多问题需要探究。下面我们就一起踏着科学家的足迹，体验一下光合作用的发现过程。 学生行为 教学说明 生：低碳世博 生：增加温室效应 生：增加植被；减少化石燃料燃烧，使用清洁能源。 生：植物可以吸收二氧化碳进行光合作用 生回答：光合作用 生：摄取外界现成的营养物质 绿色植物 引言 光合作用的研究历史 - zj.
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过渡：从科学家关于光合作用的探究史中我们可以简单的写出光合作用的化学反应方程式：（略） 好，从大家写的化学方程式结合光合作用的名称我们可以很容易得知道光合作用就是有光参与的合成反应。植物通过光合作用把二氧化碳合成为自身的有机化合物，并且把光能也储存了起来。那么究竟是什么物质能够吸收捕获光能呢？ 下面我们再次重温一下叶绿体的结构，从叶绿体中去找寻答案。 学生书写 叶绿体及其色素 结构与功能相适应 【提问】光合作用的过程？ 【概述】光反应和碳反应相互联系。 【提问】光反应和碳反应的条件、产物和反应物分别是什么？ 【概述】光反应过程由光系统Ⅱ和光系统Ⅰ组成。 【概述】光系统Ⅱ：水的光解；ATP的合成； 分光反应和碳反应。 光反应：需要水与光,产物是O2、ATP、光合作用的过程 - zj.
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光系统Ⅰ：NADPH的合成 场所：类囊体膜上 碳反应：NADPH的合成 光系统Ⅱ光能水分解供电子叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体叶绿素中低能电子激发并呈高能状态，色素缺失电子ADP+Pi获能NADPH 碳反应：需要CO2 、 ATP、NADPH ，产物是糖 学生通过看书，讲述光系统Ⅱ和光系统Ⅰ发生的主要物质变化和能量变化。 ATP失能电子进入光系统Ⅰ光系统Ⅰ光能叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光系统Ⅱ提供电子叶绿素中低能电子被激发并呈高能状态，色素缺失电子NADP+与H+接受2个高能电子生成NADPH 【小结】 光反应发生的变化 （1）水在光下裂解为H＋、O2和电子 （2）光能被吸收并转化为ATP中的化学能 （3）水中的氢（ H＋＋e－ ）在光下将 NADP＋还原为NADPH 【提问】碳反应的过程？ 【提问】光反应和暗反应的比较？ - zj.
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光反应和碳反应的比较光反应进行部位条件叶绿体基粒囊状结构光、水、色素和酶碳反应叶绿体基质CO2 、ATP 、NADPH和酶光酶物质水的光解H2O 2[H]+1/2O2CO2的固定CO2+C52C3变化合成ATP ADP+Pi酶ATP三碳的还原2C3 酶三碳糖光能ATP NADPH能量变化光能转换成ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能光反应为暗反应提供NADPH和ATP联系暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料 【提问】什么是光合速率？ 或称光合强度，是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。 影响因素：光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度 1. 温度：主要是影响酶的活性 2.CO2浓度 影响光合速率的因素 c b a d e a—b: CO2太低，农作物消耗光合产物； b—c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c—d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d—e: CO2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。 3.矿质营养 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分 - zj.
光合作用-教案 - 图文
