《光合作用的過程》教學設計

一、教學目标

1知識目标：

（1）掌握光合作用的過程、圖解和實質。

（2）理解光合作用的反應式和概念

2能力目标：

（1）讓學生帶着問題觀察多媒體課件中的動畫和圖片，培養學生的觀察力。

（2）給出光合作用暗反應的發現材料，讓學生分析暗反應過程中的物質變化，培養學生的

探究能力。

（3）根據光合作用過程中光反應和暗反應間的關系，引導學生分析當外部條件發生變化時，葉綠體内C3和C5等物質含量的變化，培養學生分析和解決問題的能力。

3情感目标：

借助光合作用的物質和結構及動态變化全過程的分析，認識普遍聯系、運動變化、内因與外因等辨證唯物主義觀點和結構與功能相統一的觀點。

二、 教學重點和難點 （1）重點是光合作用的過程和實質，光反應過程和暗反應過程的區别和聯系；

（2）難點是光反應和暗反應中物質和能量的轉變過程。

三、教學方法：

學生自主型與師生共同探究型相結合（含自學、談話、讨論和講授等）

四、教學過程：

（一）導入

教師：請同學們植物正在生長視頻，引出光合作用。

通過前面的學習，我們已經知道光合作用的場所是葉綠體，請問葉綠體有哪些結構特點與其功能相适應呢？初中我們曾經學習過有關光合作用的知識，請問你們對光合作用的知識還有哪些方面的了解？

教師：很好。看來大家對光合作用的知識還了解不少。請一位同學來歸納光合作用的概念。那麼在一個微小的葉綠體中，CO2和H2O究竟是怎樣轉化為糖類和氧氣的呢？此過程中色素吸收的光能是怎樣到有機物中去的？這就是我們今天這堂課要讨論的主要内容。

教師：下面我們先來看看光合作用是怎樣在葉綠體中進行的。

（二）内容

（顯示闆書：1.光合作用的過程）

教師：用多媒體課件演示發生在一個葉綠體中的光合作用全程的動态過程。

教師：我們在觀察課件的時候，是不是覺得有點“眼花缭亂”呀，這說明光合作用是個很複雜的過程。其實剛才課件中顯示的隻是光合作用的簡化過程，其具體過程還要複雜得多。

教師：根據剛才的觀察，你們說光合作用過程分為哪幾個階段呢？

學生：分為光反應和暗反應兩個階段。

教師：光反應在哪裡進行？利用到了哪種原料？請同學們一起來看探究一

探究一：

資料1：1937年,英國劍橋大學希爾用離體的葉綠體加入某種水溶液中,（在無CO2條件下）給予光照,發現葉綠體中有O2放出,并産生一種還原氫( 簡寫：[H] ）。

希爾的這項研究還獲得了諾貝爾獎。

教師：O2從何而來？我們回顧一下魯賓和卡門實驗（同位素标記法）通過這個實驗我們知道了光合作用産生的氧來自于H2O

我們看到O2作為光合作用的第一個終産物釋放到了大氣中，H去哪裡了？

什麼是[H]？

教師：分布在類囊體薄膜上的色素（形成光系統）吸收、傳遞，并将光能轉化成高能電子，NADP＋得到一部分高能電子和一個氫離子（同時失去電子的色素變為一種強氧化劑，奪取水分子中的電子，使水分子氧化生成氧分子和氫離子），就形成了還原型輔酶Ⅱ（NADPH）。我們把NADPH簡化表示為高能态的[H]；另外一部分高能電子，促使ADP磷酸化為ATP，将活躍的化學能儲存在ATP中

資料2：在1954年，美國阿農等人用離體的葉綠體做實驗。在對葉綠體光照時發現，當向反應體系中供給ADP、Pi時，體系中就會有ATP的産生。

教師：剛才的一系列變化都需要什麼參與？學生：光。

教師：對啦。所以我們把發生在葉綠體類囊體薄膜上的這一化學變化稱為光反應。那麼，同學\們能不能歸納一下，整個光反應階段物質和能量是怎樣轉變的？

學生：從物質變化的角度來看，一是把水分解成了O2和具有強還原性的[H]，二是把ADP和Pi合成了ATP；從能量變化的角度來看，把光能轉化成了活躍的化學能。

教師：下面我們就繼續看看暗反應是怎樣進行的。

（顯示闆書：暗反應）

探究二：

教師：演示光合作用暗反應的動态變化，并指導學生仔細觀察。

1.CO2在哪裡反應？2.CO2參與反應也需要光嗎？3.光反應産生的[H]和ATP如何被利用的？說明暗反應也需要ATP、[H]（光反應産生的）

教師：在暗反應過程中，二氧化碳發生了怎樣的變化？

回顧資料： 美國科學家卡爾文給植物提供一定量的含14C的CO2，14C首先出現于C3化合物中并迅速增加，随後糖類和C5等有機物中的14C開始增加。

教師：二氧化碳的化學性質是非常穩定的，在空氣中很難與其他化合物發生反應，CO2需要什麼物質固定才能形成C3？我們來看一個資料：當停止CO2供應時，發現C5增多，C3減少。

學生：C5

除此還有什麼物質的催化？酶

CO2的固定:CO2 C5 →2C3

學生活動：共同探究

教師：從圖中可以看出，光合作用是由“光反應”和“暗反應”兩個階段組成的。那麼這兩個階段有什麼關系呢？

教師：出示光反應和暗反應關系的比較表，并組織學生回答。

列表中的答案由教師根據學生的回答逐一顯示。

五、課堂小結：假如你是一個水分子或者一個CO2分子，當你進入葉綠體後會發生什麼故事？

六、課後作業：

1.葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，下面有關葉綠體的叙述正确的是（ ）

A 葉綠體中的色素都分布在片層結構的薄膜上

B 葉綠體中的色素都分布在外膜和内膜上

C 光合作用的酶隻分布葉綠體基質中

D 光合作用的酶隻分布外膜、内膜和基粒上

2.欲測定植物是否進行光反應，可以檢測是否有（ ）

A 葡萄糖的生成 B 澱粉的生成 C 氧氣的釋放量 D 二氧化碳的吸收

3．光合作用過程的正确順序是（　）

①二氧化碳的固定 ②氧氣的釋放 ③葉綠素吸收光能 ④水的光解⑤三碳化合物被還原

A.④③②⑤① B.④②③⑤①C. ③②④①⑤D.③④②①⑤

4.下列有關光合作用的叙述中,正确的是（　）

Ａ．光合作用全過程都需要光

Ｂ．光合作用光反應和暗反應都需酶的催化

Ｃ．光合作用全過程完成後才有氧氣的釋放

Ｄ．光合作用全過程完成後才有化學能的産生

5.下列不屬于葉綠體色素功能的是（ ）

A.吸收太陽光能 B.利用太陽光能使水分解

C.利用光能合成ATP D.固定和還原CO2

6.光合作用中，ADP轉變成ATP的地方，是在葉綠體的（ ）

A 外膜上 B 基質中 C 色素中 D 類囊體上

8.在暗反應中，固定二氧化碳的物質是（　）

Ａ．三碳化合物　Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣　

7．光合作用的暗反應中，三碳化合物轉變成葡萄糖，最起碼需要的條件是（　）

①ＣO2②葉綠素分子③ATP④[H]⑤多種酶⑥五碳化合物

A.②③④ B.③④⑤ C.①③⑤ D.①③④

8．光合作用不在葉綠體類囊體膜上進行的是( 　 )

A.ADP Pi 能量 ATPB.氧氣的生成 C.二氧化碳的固定 D.[H]的産生

9.下列各項中，哪一項既是植物光反應的産物，又是植物暗反應所必需的物質（ ）

A 二氧化碳和酶B [H]和ATP C 氧氣和ATPD [H]和氧氣

10.某科學家用含碳的同位素14C的二氧化碳來追蹤光合作用中碳原子在下列分子中的轉移，最可能途徑是（ ）

A 二氧化碳—葉綠體—ADP B 二氧化碳—葉綠素—ATP

C 二氧化碳—酒精—葡萄糖 D 二氧化碳—三碳化合物—葡萄糖

11.光合作用的過程中，能量的轉變過程是：（ ）

A光能－－ADP中活躍的化學能－－穩定的化學能

B光能－－葉綠體中活躍的化學能－－穩定的化學能

C光能－－ATP中活躍的化學能－－有機物中穩定的化學能

D光能－－穩定的化學能－－活躍的化學能

12.光合作用過程中，産生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為 ( )

①外膜 ②内膜 ③基質 ④類囊體膜

A．③②B．③④ C．①②D．④③

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