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《光合作用的原理和应用》教案（通用8篇）
作为一名老师，常常要写一份优秀的教案，教案是教学活动的总的组织纲领和行动方案。快来参考教案是怎么写的吧！下面是小编精心整理的《光合作用的原理和应用》教案，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《光合作用的原理和应用》教案 篇1
教学目标：
1.了解光合作用的探究历程
2.理解光合作用的过程和原理
教学重点光反应和暗反应的过程
教学难点光反应和暗反应的过程
教学过程：
一、复习巩固
1、绿叶中色素提取和分离的原理
2、绿叶中色素的分类、颜色、对不同光的吸收情况
3、叶绿体的结构及功能
二、导入新课
今天天气很好，阳光明媚，同学们想一想这样的天气对植物有什么益处？答：利于植物进行光合作用。其实人们对光合作用的认识经历了漫长的探索历程，许多科学家进行了大量的实验才逐步认识了光合作用的原理。
三、光合作用的探究历程
学生自主学习，然后可由学生分别扮演科学家为同学们讲解和演示科学家对光合作用的研究过程及结果，教师及时引导学生思考相关问题。
1、普利斯特利（英）实验
燃烧的.蜡烛在密闭的容器内很快熄灭，而把燃烧的蜡烛与绿色植物放在一起，则在一段时间后才熄灭。
思考：实验可以得出什么结论？
有人重复普利斯特利的实验，却没有成功，为什么？
普利斯特利的实验忽略了那个重要因素？
2、英格豪斯（荷兰）实验
指出普利斯特利的实验只有在阳光下才能成功，植物体只有绿叶下才能更新空气。
思考：实验相对于普利斯特利有什么改进之处？结论？
1785年，光合作用有了什么进展？这个认识是建立在什么基础上的？
绿色植物光合作用吸收二氧化碳，释放氧气的过程中，光能哪里去了？
3、德国科学家梅耶
根据能量转换和守恒定律，指出植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
思考：光能转换成化学能，贮存在什么物质中呢？
4、德国科学家萨克斯实验
思考：暗处理目的？
实验中设置了对照吗？如何对照的？
碘蒸汽处理目的？
实验现象及实验结论？
5、德国科学家恩格尔曼实验
思考：恩格尔曼实验的结论是什么？
恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？
6、鲁宾和卡门（美）的实验
利用同位素标记法进行的实验，实验证明光合作用释放的氧气来自水
7、美国科学家卡尔文
追踪检测探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径被称为“卡尔文循环”。
四、光合作用过程
通过自学课本相关内容、观看课件、学案光合作用过程预习提纲、小组内讨论等方式解决学习中的疑难问题。
自主学习：
1．反应式
2．光合作用的过程
(1)光反应阶段
场所：在________________________上进行。
条件：必须有______、叶绿体中的________和酶。
过程：水的光解；ATP的生成
能量转变：光能→________中活跃的化学能。
(2)暗反应阶段
场所：在____________中进行。
条件：需要多种酶参与。
过程：CO2的固定；C3的还原。
能量转变：ATP中________的化学能→________________中稳定的化学能。
合作探究：
1．光反应为暗反应提供了哪些物质？暗反应为光反应又提供了哪些物质？
2．叶绿体中ATP、ADP的运动方向是怎样的？
3．若突然停止光照，C3和C5的含量如何变化？
4、若突然停止光照，C3和C5的含量如何变化？
五、课堂小结与检测
《光合作用的原理和应用》教案 篇2
学习目标：
（1）理解掌握光合作用的过程；
（2）掌握光合作用的概念、反应式
（3）初步学会运用光合作用的原理分析问题
教学重点和难点
重点是光合作用的过程和实质，光反应过程和暗反应过程的区别和联系；难点是光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。该过程十分复杂，牵涉到许多物理学、化学等知识，而有机化学知识学生还未学到，因此理论性很强，很抽象很枯燥，学生很难理解和掌握。
教学方法：
学生自主型与师生共同探究型相结合（含自学、谈话、讨论和讲授等）
教学过程：
复习完叶绿体的结构之后，利用课件展示以下几个问题：
1. 光反应的场所和外界条件为？
2.叶绿体中的色素在光反应中有何作用?
3.光反应中水被分解成和；atp合成过程中能转化成了能，该过程还需的催化。
让学生阅读教材相关内容，完成上述问题，以上几个问题的解决要求学生具有提取信息的能力和分析问题解决问题的能力。学生自学完成后，再利用图分步展示光反应的各个步骤，课件可将抽象微观的过程形象、具体化，这样既降低了学生学习的难度、加深了学生对所学知识的理解，又能提高学生学习的兴趣。
学完光反应的过程后，让学生阅读有关暗反应发现过程的材料，材料如下：美国科学家卡尔文用含14c的co2研究了光合作用中c元素的转移途径，在实验开始时，给植物提供一定量的含14c的co2，追踪发现，当空气中的14co2减少后，14c首先出现于c3化合物中并迅速增加，随着时间的推移，c3化合物中的14c逐渐减少，糖类等有机物中的14c开始增加。让学生思考上述过程中c元素先后转变成了哪些物质？
利用这段材料给学生展示暗反应的科学发现过程，学生在阅读过程中重温了科学家的探索过程，体会到了科学家探索生物学过程的艰辛和一些巧妙的设计。
在分析上述材料的`基础上，让学生自学教材回答：
1、暗反应的场所和条件为？
2、暗反应过程中物质和能量是如何变化的？学生回答后，再利用cai分步展示暗反应的过程，该过程同样将抽象微观过程具体形象化，降低了学生理解的难度，同时课件还非常形象的揭示了光反应和暗反应的内在联系。
在掌握了光合作用的全过程后，利用cai展示光反应和暗反应比较的表格，让学生结合教材完成，比较可以从光反应和暗反应的部位、进行条件、物质变化和能量变化等几个方面进行，在完成表格的过程中，能较好地培养学生的比较和综合的能力。
完成表格后，给学生拿出自制的板图，让学生把所缺内容补充完整，利用实物让学生动手操作，可极大地提高学生的学习兴趣，培养学生的动手操作能力，以下的教学内容都将以该图为中心，让学生学会灵活运用该图所展示的光合作用的过程分析解决一些实际问题，培养学生分析问题、解决问题的能力。以下就是对光合作用过程原理应用的具体实例：离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断co2气体的供应，短时间内叶绿体中c3化合物与c5化合物相对含量将如何变化？该讨论题要求学生要能将外部环境条件的变化与光合作用过程的结合起来综合分析，外部条件变化直接影响光合作用哪一步骤？这一问题要让学生进行充分讨论，然后提问学生回答，并让学生结合光合作用过程的图解深入分析。若学生不能准确回答，可再次播放多媒体课件，或直接观察自制板图，引导学生逐步得出结论。
基本知识学习结束后，给学生做一小结，然后利用精选的课堂练习题进行巩固训练，以加深学生对所学知识的理解和掌握。
6 教后反思
笔者利用该教学设计实施教学后，达到了预期的教学目标，教好地体现了新课程改革的精神。在设计中有以下几个方面较为成功：
首先该设计转变了学生传统的学习方式，变被动学习为主动学习，这一转变激活了学生的思维，提高了学生的学习兴趣。例如，对光反应和暗反应过程的设计采用了问题串的形式，让学生带着问题阅读教材自学；另外让学生完成自制板图所缺的内容更是激发了学生学习的热情和主动性。
其次，该设计挖掘了教材中科学史的潜在教育功能，引导学生运用科学家的思维方式和思维习惯思考解决问题，培养了学生探究性学习的能力。例如，给学生展示了美国科学家卡尔文探究暗反应过程的资料，让学生分析暗反应过程中的物质转变情况。
第三，设计过程还充分体现了多媒体教学的优势，课件中光反应和暗反应的动画过程形象的展示给学生，降低了学生理解的难度，提高了教学效率，使绝大多数学生都能掌握这一基本过程，落实了新课改面向全体学生的基本理念。
除了以上成功之处外，该设计也有一些不足，比如，学生通过学习用于解决实际的问题较少等，针对这一问题笔者会在以后的教学中对以上问题加以修正和完善。
《光合作用的原理和应用》教案 篇3
一、教学目标：
知识：说出绿叶中色素的种类和作用（了解）
说出叶绿体的结构和功能（了解）
说明光合作用以及它的认识过程（理解）
研究影响光合作用强度的因素
情感态度：通过了解光合作用的探索过程，认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。
能力、技能：进行有关的探究和实验，学会提取、分离绿叶中的色素，在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力以及分享信息的能力。
二、教学重难点：
重点：绿叶中色素的种类和作用；光合作用的发现和研究历史；光合作用的光反映、暗反应过程以及相互关系；影响光合作用强度的环境因素。
难点：光反映和暗反应的过程；探究影响光合作用强度的环境因素。
三、教学用具：
实验材料；PPT课件
四、课前准备：
五、教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
（一）引入
光合作用对自然界的意义：生成氧气，进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。
（二）光合色素
实验：探究光合色素的的种类
讲述光合色素的种类、吸收光谱
（三）叶绿体的结构
通过图片和问题的引导，讲述叶绿体的结构及其适应光合作用的特点。
对恩格尔曼的两个实验进行讨论，并进行表达交流
（四）光合作用的`探究历程
利用学生初中学过的关于光合作用的反应式，利用填空的方式，展示光合作用的定义。
引导学生对几个主要的探索历程资料进行阅读，并找出相关阶段的研究成果或观点。特别讲述用同位素追踪氧元素走向和碳元素走向的实验
（五）光合作用的过程
光反应：以光合色素捕获的光能的用处入手，并辅以板话，能量的是水脱氢，并放出氧气和产生[H];并且使ADP生成ATP。强调了光反应需要的条件是光、光合色素、酶。
暗反应：目的是二氧化碳获得H，被还原成为葡萄糖。二氧化碳与C5化合物结合（二氧化碳的固定），成城2分子C3；一部分C3获得了[H]被还原为葡萄糖；一部分C3形成C5继续参与循环。
归纳光合作用的本质：把利用光能，产生[H]，把二氧化碳还原为葡萄糖，并把光能储存在更加稳定的糖类中。
以表格的形式再次巩固光合作用两个阶段的各种变化。以及两个阶段之间的关系。
学生活动
（六）影响光合作用强度的因素以及呼吸作用与光合作用的关系
设计情景，引导学生了解二氧化碳浓度、光照强度、温度对植物光合作用强度的影响。利用哈密瓜之类的例子，分析呼吸作用和光合作用的关系。
（七）化能作用
自养生物；异氧呼吸的概念，并且通过例子来讲述叶绿体的苦恼。
《光合作用的原理和应用》教案 篇4
一、 教学目标
1、 说明光合作用以及对它的认识过程
2、简述化能合成作用
3、模仿科学家的实验方法和思路
4、感悟科学家的科学精神
二、教学重难点
1、重点：光合作用的发现及其研究历史
2、难点：模仿科学家的实验方法和思路
三、教学策略：
1、创设情境：从腐殖质学说和海尔蒙特的桶栽柳树实验导入新课，激发学生的学习兴趣。
2、从光合作用的概念入手，让学生沿着科学家研究光合作用的历程做一次思维的探索。
3、让学生从实验变量、实验步骤等方面分析经典实验，模仿科学家的实验方法和思路。
4、与光合作用对比，简述化能合成作用并比较二者之间的相同点和不同点。
四、教具准备：
多媒体课件，课本有关图片
五、课时安排：1课时
六、教学过程：
（一）情境创设——早期植物生长原因的研究：
教师：植物为什么能够生长？为什么说万物生长靠太阳？
学生：是因为植物能进行光合作用。
教师：同学们已经知道植物生长的原因。
很好！让我们沿着时光隧道回到2000多年的古希腊时代，看看伟大的思想家和科学家亚里士多德是如何回答这个问题的。
或者回到400多年前的欧洲，看看海尔蒙特又是怎样回答这个问题的。
多媒体呈现问题探讨：
1、 亚里士多德的腐殖质学说
这一学说是古希腊的伟大哲学家和科学家亚里士多德提出来的。他通过观察发现植物生长总是离不开土壤，他还发现某种物质经腐烂之后会促进植物的生长。因此他认为植物之所以生长是因为从土壤中吸收了一种叫“腐殖质”的生长汁的缘故。
2、 海尔蒙特实验桶栽柳树实验
17世纪30年代荷兰医生海尔蒙特栽种一株柳树于一桶土中，栽种之前称得柳树和土的质量分别为2.27千克和90.72千克，五年中对柳树仅仅是按时浇水，五年后称土和柳树的质量分别为76.7千克和90.663千克，发现土只减轻了56.7克,而柳树在五年中增长了74.43千克。
显然亚里斯多德的“腐殖质”学说受到了挑战，但海尔蒙特得出了植物生长的物质来自水的结论，这一结论被无土栽培技术所证实。
问题探讨：
（1） 亚里斯多德的腐殖质学说与海尔蒙特的结论，哪一个正确？
（2） 海尔蒙特在实验中注意到了水对植物生长的作用，但是他忽略了空气对植物生长的作用。我们怎么理解他的局限性？
（3） 你怎样解释柳树的增重的原因？
从我们现在的生物学知识，足以解答这个问题：我们知道柳树增重的主要原因是光合作用。
光合作用是谁发现的呢？请我们一起来追寻科学家的足迹，重温光合作用的探究历程。
（二）光合作用的发现
教师：多媒体展示：
1、 英国牧师兼化学家普利斯特利实验
出示图片，链接动画，介绍该实验引发的争论与后期实验进展：
2、 奥地利宫廷医生荷兰人英根豪斯的研究
1779年，荷兰科学家英跟豪斯做了500多次植物更新空气试验，结果发现：普利斯特利试验只有在阳光下照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。
3、瑞士牧师塞内比尔的研究
1782年，瑞士的牧师塞内比尔注意到“植物恢复空气的活性取决于固定的空气”，用这天的科学语言表述为：“植物产生氧气关键取决于二氧化碳的供应。”
提醒学生注意：什么时间？什么国家？什么人？具体实验过程怎样？实验的结果怎样？实验的不足点是什么？
问：（1）英根豪斯做了多少次实验？得出了什么结论？
学生：500多次！普利斯特利实验必需在有光情况下才能更新空气。
问：（2）他们有没有准确得出植物更新的是何种空气成分？为什么？
学生：没有！因为空气成分直到1785年才被发现
师： 一般认为，普利斯特利、英根豪斯和塞内比尔三人共同发现了光合作用。
（三）光合作用概念的形成
问：他们有没有注意到能量的转变？
学生：没有！
1. 梅耶的研究：1845年，德国科学家梅耶根据能量转化公式，认为植物把太阳能以化学能的方式储存起来。
教师：梅耶的研究是光合作用研究的重要里程碑。
到这时为止，许多科学家已经知道光合作用的反应物有水、有二氧化碳，反应条件需要光，生成物有氧气和有机物。
但没有谁具体证明光合作用产物是何种有机物？
场所是叶片的什么结构？
请继续关注是谁证明了光合作用的产物有淀粉，又是谁发现了光合作用的场所是叶绿体。
多媒体展示：
2、1864年德国植物生理学家萨克斯实验
3、1880年，德国植物生理学家恩格尔曼水绵实验
同样提醒学生注意：什么时间？什么国家？什么人？具体实验过程怎样？实验的结果怎样？
问：（1）为什么要把植物在黑暗中放置几小时？
学生思考，后回答：是让植物进行呼吸作用消耗叶片中的有机物。防止叶片中原有淀粉对实验结果的影响。
问：（2）这样做，是控制什么变量？ 答：无关变量。
问：（3）这个实验有没有设置对照实验？
答：有的说没有，有的说有。
师：引导分析，是同一个叶片遮光部分和不遮光部分进行对照。这叫自身对照。
问：（4）这个实验可以分为哪几步？
答：（讨论之后回答）
① 饥饿处理
② 控制自变量光
③ 控制无关变量，将植物放在光照条件下一段时间
④ 用碘蒸气熏叶片，检测因变量淀粉的产生。
问：（5）恩格尔曼实验的自变量是什么？因变量是什么？
答：自变量为光照，因变量为氧气释放，是以好氧性细菌聚集做指示标志。
问：（6）这两个实验分别证明了什么？
答：萨克斯实验证明光合作用产物是淀粉。恩格尔曼实验证明光合作用的场所是叶绿体。
4、光合作用的概念：
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能量的有机物，并且释放氧气的过程。
教师：请大家分析光合作用的反应场所、反应条件、反应物、生成物、能量转变等。
问：
能否用一个反应式表示？（学生尝试后再展示方程式）
CO2+H2O 《光合作用的探究历程》O2+有机物质
教师：1897年，光合作用一词首次在英国教科书中出现，20世纪才广为流传。
下面请写出光合作用的化学方程式：
6CO2+6H2O 《光合作用的探究历程》C6H12O6+6O2
（四）光合作用的深入研究
分析：生成物中的C、H、O的来源。氧气中的O元素是来自二氧化碳还是水？
大家推测有几种可能？
学生推测：三种。（可由学生叙述）
教师：事实是怎么样呢？请看科学家的实验研究。
1、 鲁宾卡门实验
20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了光合作用反应物水中氧元素的去路问题。
请同学们参照P106页基础题的'第6小题。
分析：（1）找出该实验中的实验材料、自变量、因变量、实验步骤、实验结果。
（2）实验结果说明什么？
学生答：光合作用氧气中的氧元素全部来自水。
教师：为了恰当表示光合作用反应事实，我们将光合作用反应式进行适当修改：
教师：科学是没有止境的！科学家还在探索二氧化碳是怎样转变成有机物的？光合作用过程中能量是怎样转变的？
2、 卡尔文的研究
分析：材料、方法、结果。（下一节内容学习）
（五）光合作用研究的拓展：化能合成作用
1、1929-1931年，荷兰微生物学家，范.尼尔发现光合细菌能利用光能，但以硫化氢作为供氢体。光合作用拓展到微生物领域。
2、后来，科学家又发现某些微生物不能利用光能，但能利用其他能力合成有机物。即化能合成作用。参见课本P105教学内容。
由植物通过光合作用自我制造有机物，所以植物属于自养生物。人是什么类型生物？自然界是否还有其他类型的自养生物？
学生：自学化能合成作用。
教师提问：
（1）什么是化能合成作用？
（2）硝化细菌属于自养型还是异养型生物？
（3）硝化细菌是从哪里获得能量合成有机物？
（4）化能合成作用与光合作用的相同点和不同点在哪些方面？
学生回答：（略）
附：光合作用研究与诺贝尔奖
1.1915年、德国化学家威尔斯泰特因发现叶绿体晶体结构；
2.1930年、德国化学家菲舍尔初步确定了叶绿素的化学结构；
3.1961年、美国化学家卡尔文揭示光合作用机理即“卡尔文循环”；
4.1978年、英国生物化学家米切尔解释了ATP在细胞中能量转换问题；
5.1988年、德国生物化学家米歇尔、胡伯尔和戴森霍弗成功分析光合作用反应
6.1992年，美国化学家马库斯提出电子专业理论因广泛运用于光合作用以及蛋白质的氧化还原反应；
7.1997年，Skou和Pau boyer 、John Walker 成功研究ATP机制。
（六）课堂小结：
围绕光合作用方程式，教师和学生一起小结
1、光合作用的概念
2、化能合成作用的概念
3、光合作用与化能合成作用的比较
4、光合作用的探究历程的经典实验
课堂感悟：
回顾光合作用探究历程，说明科学在实验和争论中前进，许多科学家继承前人科学成果，汲取不同的学术见解，富有创新精神、锲而不舍，促进了科学的不断深入发展。
牛顿所说：“我是站在巨人的肩膀上”！
亲爱的同学，你想站在哪位巨人的肩膀上？
七、课堂练习：多媒体展示（略）
八、课后作业：
1.P100 基础题的第3小题）
2.P106基础题的1、2、5、6
《光合作用的原理和应用》教案 篇5
[教学目标]
1、目标
①概述色素提取和分离实验的原理，并说出叶绿体中色素的种类和作用;
②解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系;
③说明环境因素对光合作用强度的影响;
2、目标
①尝试探究影响光合作用强度的环境因素，科学研究的一般。
3、德育目标
①通过对光合作用的学习，培养热爱绿色植物和自然的思想情感。
[教学重点与难点]
1、光合作用的过程，理解光反应与暗反应的过程比较。
2、影响光合作用的因素。
[课 时] 3课时
一、光合作用的发现:
年代 科学家 实验设计思路及现象 结论
1771年 普里斯
特利 点燃的蜡烛与绿色植物放在密闭玻璃罩内，
现象是______ __
小鼠与绿色植物放在密闭的玻璃罩内，
现象是________________
1779年 根豪斯 把带叶枝条放到水中,光下 ,
暗处 .
1864年 萨克斯 把绿色叶片放在暗处几小时，目的是____________，
然后一半曝光，另一半遮光一段时间后，用碘蒸气
处理叶片，发现____________
1880年 恩吉
尔曼 水 绵 黑暗、没有空气
好氧细菌 显微镜观察
完全曝光→现象_________________
极细光束照射叶绿体→现象__ __
1940年 鲁宾
和卡门 实验方法是______________________________
H218O，CO2→现象________________
H2O，C18O2→现象_______________
1948年 卡尔文 用14C标记CO2追踪光合作用过程中碳的行踪,
发现
二、光合色素与光能捕获
1、光合作用的细胞器是叶绿体，是因为其中含有与光合作用有关的 和 。其中酶分布于 。
色素的分布于： ;
色素的作用： 、 、 光能 。
2、叶绿体中色素的分类：
叶绿素a： 色
叶绿素： 主要吸收 光
叶绿素b： 色
③色素种类
胡萝卜素： 色
类胡萝卜素 主要吸收 光
叶黄素： 色
[思考与讨论]
(1)为什么夏天绿油油的树叶到秋天会变黄?
(2)叶绿体中色素的形成需哪些条件?
[实验]提取和分离叶绿体中的色素
三、光合作用的过程
1、光合作用的概念：
植物通过 ，利用 ，把 和
转化成储存能量的有机物，并且释放出 的过程。
2、光合作用的总反应式
3、光反应与暗反应的比较
光反应 暗反应
部位
条件
反应物
物质变化
能量变化
产物
两阶段的关系
实质
例题：下图是光合作用过程的图解，请对图仔细分析后回答下列问题：
(1)图中A代表________，其功能是_______ _ 高中地理。
(2)图中B是________，在光合作用过程中来自于______ __。
(3)图中C是________，它被传递到叶绿体的________部位，用于________。
(4)图中D是________，在叶绿体中合成D所需的能量来自__ ______。
(5)图中E是________;
(6)图中F是________，它是由CO2和________结合后形成。
(7)图中H是________，此阶段是在叶绿体的________上进行的;Ⅰ是________，此阶段是在叶绿体的________中进行的。
(8)由F到J称为______ __;由G到F称为__ ______。确切地说，
J代表____ ____。
四、影响光合作用的环境因素
1、农业上通过提高光能利用率来提高粮食产量，提高光能利用率的方法有：
2、影响光合作用强度(光合作用)的因素有哪些?
[练习]
1、在光合作用实验里，如果所用的水中有0.2%的水分子含18О，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18О。那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含18О的比例为
A.0.20% B.0.44% C.0.64% D.0.88% ( )
2、下图所示，某植物上的`绿叶经阳光照射24小时后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆视部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明 ( )
①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧气 ⑤光合作用制造淀粉
A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.①③
[补充] 化能合成作用
绿色植物以光能为能源,以二氧化碳和水为原料合成糖类，糖类中贮存着由光能转换来的能量。因此绿色植物属于自养。相反，人、动物、真菌及大多数细菌，细胞中没有叶绿素，不能进行光合作用，它们只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动，它们属于异养。
除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但能够利用体外环境中的某些无机物氧化分解时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。例如，生活在土壤中的硝化细菌能利用土壤中的氨(NH3)氧化成亚硝酸(HNO2)，进而将亚硝酸氧化成硝酸(HNO3)。硝化细菌能够利用这两个反应中释放的能量，将二氧化碳合成糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。
[校本作业]
1、下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素 (A )
A.叶绿素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素?
C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b
2、关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是 ( C )
A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素?
B.叶绿体中色素能够分离的原因是在不同色素在层析液中的溶解度不同?
C.研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理?
D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
3、.普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能，有的不能。以下关于这一现象的说法，不正确的是( A )
A.该实验并不科学，没有可重复性
B.该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下?
C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧达到了平衡
D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡
4、下列关于光合作用的叙述中，正确的是 ( A )
A.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行?
B.光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶?
C.当对植物突然停止光照以后，暗反应也马上停止?
D.光反应分解水生成O2，暗反应消耗O2生成水
5、如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和[H]的含量发生的变化依次是 ( C )
A.升、升、升、升
B.降、降、降、降
C.降、升、升、升
D.升、升、降、降
6、科学家研究CO2 浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是 ( D )
A.光照强度为b时，造成曲线 Ⅱ 和 Ⅲ 光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同
B.光照强度为 c 时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同?
C.光照强度为a~b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高?
D.光照强度为a~c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高]
7、图甲表示某种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线，图乙表示某种植物在不同光照强度下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量 ;b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量
A.高、高 B.低、基本一致
C.低、高 D.高、基本一致
8、如图为光反应、暗反应联系示意图，据图回答下列问题：
(1)填出图中字母所表示的物质：?
a ,b ,c ,d
(2)如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物的含量会突然减少，其原因是 ;若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是 。
(3)若对某植物作如下处理：(甲)持续光照10分钟，(乙)光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是 ( )
A.甲多于乙 B.甲少于乙 C.甲和乙相等 D.无法确定
答案 (1)O2 ATP [H] CO2 (2)CO2固定减弱 C3还原也减弱 (3)B
9、下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答：?
(1)甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随 的增加成正比增加，这种情况下，可以认为此时影响光合作用的过程是 阶段
(2)从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速度不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于 ，此时光合作用的 阶段受到限制
(3)图乙中C点表示光照强度为B时，是植物生长的 ，出现CD段的原因是
(4)请在图甲中绘制50℃时植物光合作用速度变化的曲线
(5)根据图甲，在图乙绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。
?答案 (1)光照强度 光反应 (2)温度 暗反应?
(3)最适温度 酶活性降低，光合作用速率降低?
(4)如图
(5)如图?
10、图甲和图乙表示某植物在适宜的CO2条件下光合作用速率与环境因素之间的关系，图丙是光合作用图解。请据图回答：
(1)由甲图可见，B点光合作用的速率主要受 的限制，此时主要影响丙图中 等过程(填序号)。
(2)乙图表示光照强度为甲图中的B点时，植物光合速率的变化曲线。乙图中曲线后段出现下降趋势的原因是 。
(3)丙图中 吸收的光能将用于 过程(填序号);过程⑥的反应物还包括来自光反应的 。
答案
(1)温度 ④⑤⑥
(2)温度过高，酶活性降低，光合作用速率降低
(3)光合色素 ③④
《光合作用的原理和应用》教案 篇6
教学目标
一、知识方面
1、使学生了解光合作用的发现过程。
2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱；初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。
4、应用所学的光合作用的知识，了解植物栽培与合理利用光能的关系。
二、能力方面
1、通过叶绿体色素的提取与分离实验，初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
2、通过探讨光合作用的氧来源，初步训练学生的实验设计能力。
3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程，培养学生良好的思维品质。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解，增强学生保护生态环境的意识。
2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题，加强对科学、技术、社会（STS）的关注。
④很多植物的叶片到秋天会变红，很多植物的花在一天的不同时间中也会呈现不同的颜色，学生知道这是什么的原因吗？
本题涉及了植物细胞中色素及其比例变化的问题。一般来说，正常叶片的叶绿体中有两大类光合色素，其中叶绿素和类胡萝卜的分子比例为三比一，叶绿素a和叶绿素b也约三比一，叶黄素和胡萝卜的比为二比一。由于绿色的叶绿素比黄色的类胡萝卜素多，占优势，所以正常叶子总是呈现绿色。秋天、条件不正常或叶衰老时，由于叶绿素较易被破坏或先降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。
至于红叶，不是叶片中叶绿体的色素造成的，而是由细胞液泡中的花色素引起的。因秋天温度降低，植物体内积累较多糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖多了，就形成较多的花色素储存于液泡中。而花色素类似于酸碱指示剂，从碱性到酸性会呈现从蓝色到红色颜色渐变，具体而言是，pH=7~8时呈淡紫色；pH<3时，呈红色；ph>11则呈蓝色。由于秋天时液泡中花色素增多，且细胞液pH值又偏酸性，因此叶子就变红了。
不仅如此，花色素的颜色也会随环境中存在的不同的金属离子而改变，所以同一种花色素在不同的花中，或是同一种花由于种植的土壤不同，都能显出不同的颜色。
学生可以回家做一个小实验，找一朵开红花的牵牛花，用手把花瓣使劲揉一揉，使花瓣细胞的液泡破裂，然后把这朵花放到洗衣粉水中（碱性环境），花瓣的颜色会由红色变为蓝色。这样学生就可以理解其中的原因了。
第二课时
1、引言
教学时可从光合作用的总反应式入手，或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手，可采用老师讲授，或学生讨论，或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设，即水中的氧是来源于水还是二氧化碳，还是共同来源于二者，条件好的班还可让学生想办法证明这些假设，以训练学生的实验设计能力。
在搞清楚光合作用中的全部氧气来自于水中的氧后，让学生回忆初中生物学课本中的光合总反应式，并让学生对该反应式配平，要求尤其要求反应式左右氧原子的配平，通过这个工作，可使学生深切认识到，光合作用的反应物与产物中都需要水这一重要生物学事实。
2、光合作用的具体过程
可以教师讲解为主，可用板图、挂图、或多媒体课件的形式尽量把微观的物质变化形象化。
在讲清楚光合作用光反应与暗反应的过程后，应把重点放在光反应与暗反应的区别和联系上，可利用表解的形式让学生分析讨论：光反应暗反应
区别
反应性质光化学反应酶促反应
与光的关系
必须在光下进行
与光无直接关系，在光下和暗处都能进行
与温度的关系
与温度无直接关系
与温度关系密切
场所
叶绿体基粒片层结构的薄膜上
叶绿体的基质中
必要条件
光、叶绿体光合色素、酶
多种酶
物质变化
水光解为还原性氢和氧气；由ADP合成ATP
二氧化碳的固定、三碳化合物的还原、五碳化合的再生
能量变化
光能转变ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转变为葡萄糖等光合产物中稳定的化学能
联系
准备阶段：为暗反应的顺利进行准备了还原性氢和能量ATP
完成阶段：在多种酶的作用下，接受光反应提供的还原性氢和ATP，最终将二氧化碳还原为葡萄糖。
之后，还可提出一些综合性的问题，加深学生对光合作用的理解，例如可以提出下面的问题：
“当光合作用的光反应过程被人为阻断，你认为暗反应会停止吗？反过来，当暗反应过程被人为阻断，你认为光反应会怎样变化？”
通过以上的分析可以看出，光合作用的光反应与暗反应是相互联系的，而它们之间的联系纽带是还原力，即ATP和还原性氢。当光反应停止时（如植物在黑暗条件下），暗反应的ATP和还原性氢的来源被阻断，暗反应会停止；而反过来，当暗反应停止时（如植物在气孔完全关闭，或无二氧化碳），光反应是不是也受到影响呢？答案是肯定的，暗反应停止，光反应也会随之停止，因为光反应产生的ATP和还原性氢没有被暗反应消耗，根据化学平衡的原理，相当于光反应的产物浓度升高，化学平衡会向反向进行，从而光反应就停止了。
时间允许的话，还可引导学生讨论影响光合作用的因素，进而讨论“如何提高光合效率的途径”，“采取哪些措施提高农业产量？”等问题，使学生体会到学习生物学理论的实际价值，强化学生学以致用、理论联系的`理念。例如，可提出下面的问题供学生讨论：
“你能利用光合作用原理，提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗？”
对光合作用的影响
在生产上的应有
光
光合作用是光化学反应，所以光合作用随着光照强度的变化而变化。光照弱，光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随着加快；但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加，另外，光的波长也影响光合作用速度，通常在红光下光合作用最快，蓝、紫光次之，绿光最差。
延长光合作用时间；通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光的一项重要措施。
增加光合作用面积，合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。
温度℃
光合作用的暗反应是酶促反应，温度低，酶促反应慢，光合速率降低，随着温度提高，光合作用加快；温度过高时会影响酶的活性，使光合作用速率降低，一般植物的光合作用最适温度在25-30℃之间。
适时播种：温室栽培植物时，可以适当提高室内温度。
二氧化碳浓度
二氧化碳是光合作用的原料，原料增加，产物必然增加，大气中的二氧化碳含量是0.03%，如果浓度提高到0.1%，产量可提高一倍。如果浓度提高到一定程度后，产量不再提高。如果二氧化碳浓度降低到0.005%，光合作用就不能正常进行。
施用有机肥：温室栽培植物时，可以适当提高室内的二氧化碳浓度。
总之，光合作用涉及的知识多、综合性强，在复习时要全面，特别是光合作用的反应场所、总反应式、反应具体过程、条件、反应物、产物、释放能量、光反应与暗反应之间的相互联系与区别、影响光合作用的诸多因素等方面做全面的比较、总结，并注重这些知识能与生产生活等实际相联系，培养分析、综合、读图、理论联系实际的能力。
3、进行光合作用的意义的教学时，可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料，课上可以采取分组讨论的形式，选择几个典型的事例，围绕光合作用的生态意义这个中心，引发学生的思考和讨论，使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”和生产、环境，激发学生学习的兴趣。
探究活动
探究光强、光质、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响
【实验目的】学习光强、光质、温度、二氧化碳浓度等外界条件对光合作用的影响
【实验原理】
因为影响光合作用的内部及外部因素不断变化而相起，因此植物光合作用强度经常改变着。影响光合作用的外界因素主要有光强、光质、温度、二氧化碳浓度。影响光合作用的内部因素主要有叶片叶绿素的含量、叶片含水量、叶片的发育阶段等等。
一般而言，光强增加，光合作用强度增强。但由于植物的生活习性不同，在光强增加相同的情况下，光合作用强度的增强程度并不相同，并且当光强增加到一定限度时，光合作用不再增加了。
因光合色素对不同性质的光的吸收值是不同的，因此不同颜色的光也会影响光合作用的强度，红光、蓝紫光光合作用强度大，其它颜色的光会使光合强度下降，绿光的光合强度几乎为零。
因温度直接影响光合作用过程中光反应与暗反应酶的催化活性，因此也会影响光合作用的强度。一般而言，温度在0℃-35℃之间时，每增加10℃光合强度增加一倍；但超过40℃-50℃后，光合强度下降。
因二氧化碳是光合作用的底物之一，因此它的含直接影响光合强度，在一定的浓度范围内，增加二氧化碳浓度，光合作用强度加强。
【实验材料和用具】黑藻或金鱼藻、碳酸氢钠、高瓦数聚光灯、温度计、大烧杯等。
【实验步骤】
1、光强度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻，将其剪成几段，放在装有自来水的大烧杯中（杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳），使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下，很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源分别为10cm、30cm、50cm的地方（用冰块控制各烧杯中的水温，用温度计监测水温）。
每个距离都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
2、光质对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻，将其剪成几段，放在装有自来水的大烧杯中（杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳），使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下，很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方（控制各烧杯中的水温一致），分别用红色、蓝色、黄色、绿色的透明玻璃纸把该装置包起来。
每种颜色的光质都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
3、温度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻，将其剪成几段，放在装有自来水的大烧杯中（杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳），使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
把此装置放在聚光灯下，很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方，用冰块和热水控制各烧杯中的水温在室温、0摄氏度、50摄氏度。
每种温度都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
4、二氧化碳浓度对光合作用的影响。
取几条黑藻或金鱼藻，将其剪成几段，放在装有自来水的大烧杯中，使烧杯中水高于植物体2-3厘米。
放在黑暗处一天，使黑藻或金鱼藻体内的机物消耗掉。
把此装置放在聚光灯下，很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源300cm地方（控制各烧杯中的水温一致），各烧杯中放入碳酸氢钠量分别从0依次增加一些，并用玻璃棒搅拌一下。
每个烧杯都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
探究观察气孔运动及估测气孔数量
【实验目的】学习观察气孔运动和估测气孔数量的技术和方法
【实验原理】
用透明直尺与显微镜测量气孔数量的方法：
1、微米是一毫米的一千分之一。用符号表示微米就是。
2、可以通过将微观物体的大小与圆形视野的大小做比较而估计出微观物体的大小。要确定视野的大小,可以在载物台上放一把透明的直尺,用低倍物镜获得尺子上分格的清晰图像。小心移动尺子使它有刻度的一边通过视野的正中心，并数在你的视野中所看到的分格的数目。尺子上刻度将显示得相当宽,l是从一个刻度的中心到另一个刻度的中心的距离。用记录你的显微镜中低倍物镜的视野直径。
3、计算高倍物镜的视野直径是多少毫米,使用下面的等式：
高倍物镜的放大倍数/低倍物镜的放大倍数=A
低倍物镜的视野直径/A=高倍物镜的视野直径
例如,如果你的低倍物镜的放大倍数是12X，而你的高倍物镜的放大倍数是48X,则A=4。若低倍物镜的视野直径是l.6mm,则高倍物境的视野直径是1.6mm/4,或0.4mm。
【实验材料和用具】
显微镜、透明直尺（最小刻度为1mm）、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、清水、滴管等；吸水纸、50%甘油、不同种的植物叶片等。
【实验步骤】
一、观察气孔的运动
实验前把植物放在光线充足及比较湿润的地方，以便使用时气孔更好地张开。撕下叶子的下表皮，放在载玻片上的清水中，展平后盖上盖玻片。然后在显微镜下观察正常状态的气孔。
找到清晰的开放着的气孔物像后，在盖玻片的一侧滴加2-3滴50%的甘油，同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸，同时在显微镜下观察。此时可以观察保卫细胞开始发生质壁分离现象，气孔也随之关闭了。
10-15分种后，由于甘油可透过保卫细胞的原生质层而进入液泡，从而导致保卫细胞发生质壁分离复原现象，这时会发现气孔又随之张开了。
在盖玻片的一侧滴加2-3滴清水，同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸，同时在显微镜下观察。此时可以观察到由于保卫细胞大量吸水而导致气孔张得更大了。
二、估测叶片气孔的数量
1、请用自己组的设计方案，或者用参考的设计方案来研究：
（1）同种植物单位面积叶片上、下表皮气孔数量有何差异？
（2）不同植物单位面积叶片上的气孔数量差异如何？
2、一些提示：
临时装片的制作方法要点：滴清水、撕叶片表皮（只要透明部分）、展平、盖盖玻片（注意防气泡）、观察（注意显微镜的正确使用）。
3、实验步骤
（1）拿起叶片,使下表面朝上,以一定角度撕取一部分下表皮。撕下的应是伸到叶片绿色部分以外的、窄而无色的边缘部分。
（2）把表皮放在载玻片上,用解剖刀切成小块,滴加一滴清水,盖上盖玻片,勿使表皮干燥。
（3）在低倍境下找到一些气孔。换到高倍镜下观察。
（4）在高倍镜下,数出下表皮5个不同区域中的气孔数目。计算每叶表皮上的平均气孔数目(方法见前面的实验原理部分)。
（5）用同样的方法对同一叶片的上表皮上的气扎进行计数,尽可能现察多种类型的叶。比较每类叶的上、下表皮上的每的气孔教目。
4、测量记录：
你所用的显微镜，其低倍物镜的视野直径及视野面积
视野直径
视野面积
气孔数目个
你所用的显微镜，其高倍物镜的视野直径及视野面积
视野直径
视野面积
气孔数目个
植物种类
上表皮
下表皮
5、讨论：
（1）叶片上表皮不同区域每平方毫米的气孔数目有何不同？叶片下表皮不同区域的气孔数目有何不同？叶片上表皮与下表皮相比，气孔数目有何不同？在你得出结论前，必须做出什么假设？
（2）不同的植物叶片上表皮或下表皮气孔数目及分布有何差异？教学建议
教材分析
因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中，具有十分重要的意义，所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素（并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验）、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上，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的实验；讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。
一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程，同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验，如：1771年，英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验；1864年，德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验；1880年，德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所，并从叶绿体放氧的实验；20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法，从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。
二、叶绿体中的色素是本节的重点，实验是本节的难点。
学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱，基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上，才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。
教材在介绍叶绿体中的色素时，设计了一个学生实验，即《叶绿体中色素的提取和分离》，使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理，也可用于叶绿体色素的探究实验；另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。
三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容，也是本节的难点。
1、其中光合作用的总反应式，即
概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源，但是，该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此，教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程，即光反应和暗反应。
2、光反应阶段
教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。
（1）光反应场所：叶绿体基粒片层结构的薄膜（类囊体）上进行。
（2）光反应过程：光反应的本质是由可见光引起的光化学反应，可分为两方面内容：
①水的光解反应：通过光合色素对光能的吸收、传递，在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧，氧原子结合形成氧气释放出去，氢与NADP结合形成NADPH，用[H]表示，叫做还原性氢，作为还原剂参与暗反应。
②ATP的合成反应：另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP，结合一个磷酸形成ATP，也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。
3、暗反应阶段
教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。
（1）暗反应场所：叶绿体基质中进行。
（2）暗反应过程：暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应，光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤：
①二氧化碳的固定：一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子，这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。
②三碳化合物的还原：在有关酶的催化下，一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原，经一系列复杂的变化，形成糖类，一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。
③五碳化合物的再生：另一些三碳化合物则经复杂的变化，又重新生成五碳化合物，从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。
4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳：光合作用是生物界有机物的来源；光合作用是生物生命活动所需要能量的来源；光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量；光合作用在生物的进化具有重要作用，即：使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能，同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。
教材在最后总结道：“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”，充分概括光合作用在生态系统中的地位。
5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容，其目的是使学生意识到科学、技术、社会（STS）的理念，这部分内容易于调动起学生的讨论热情。
教法建议
1、引言
因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛，尤其是一些广为人们关注的话题，所以本节可引入的话题很多，如可从全世界面临的一些生态危机，如粮食、化石能源、环境污染等，或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施；或从一些自然灾害，蝗灾、沙尘暴等入手；或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式，可有意识地培养学生的社会责任感，也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。
2、光合作用的发现
这部分的教学要特别重视，这不仅仅是进行科学史的教育，学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难；同时还能感受到科学研究方法的重要；实验设计的巧妙，如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所，并从叶绿体放氧的实验；以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用，再一次体验科学、技术、社会的理念。例如，没有核科学的进展，就不会有放射性同位素示技术，也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。
3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时，《实验八叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理，也可用于光合色素的探究实验，这样做不但可使学生学会有关方法，激发学生学习生物学的兴趣，还可加深对这部分知识的认识，同时训练其实验探究能力；在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时，教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材，以训练学生分析曲线的能力。
4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手，或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手，可采用老师讲授，或学生讨论，或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设，即水中的氧是来源于水还是二氧化碳，还是共同来源于二者，条件好的班还可让学生想办法证明这些假设，以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析，应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。
在学生理解了光合作用总反应式的基础上，使学生明确另一个重要观点，即光合作用是非常复杂的多步反应，总反应式不能表示光合作用具体的进行历程，这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。
光合作用光反应与暗反应教学时，因为都是较为枯燥的化学反应过程，且又无法在实验中让学生看到这些变化，可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生，这样学生一是乐于接受，二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化，也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系，尤其是二者的联系应多加注意。
时间允许的话，还可引导学生讨论影响光合作用的因素，进而讨论“如何提高光合效率的途径”，“采取哪些措施提高农业产量？”等问题，使学生体会到学习生物学理论的实际价值，强化学生学以致用、理论联系的理念。
5、进行光合作用的意义的教学时，可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料，课上选择几个典型的事例，围绕光合作用的生态意义这个中心，引发学生的思考和讨论，使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。
6、植物栽培与光能的合理利用的教学，可以综合性讨论题的形式，比如：学生能利用光合作用原理，提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗？这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间，也易于在高中学生中展开讨论。
《光合作用的原理和应用》教案 篇7
一、设计理念
以新课标“提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程，变教材中经典实验的学习过程为探究过程，为学生创造“知识再发现”的探究情境，突出学生的主体性，学习的探究性和目标的完整性。
二、教材分析
《光合作用的探究历程》是人教版高中生物学教材必修一第五章《细胞的能量供应和利用》的第四节第二课时的内容，主要介绍了光合作用发现过程中的几个经典实验，在这其中蕴含着科学探究的一般方法，是培养学生科学素养和探究能力的好材料。
依据教材和课程标准的要求，我制定了知识、能力和情感的三维目标，注重知识发现的同时，更强调了科学探究能力的培养。基于此，我将“光合作用的概念、科学探究的一般方法和实验设计中的两个基本原则”作为本节课的教学重点。而“科学探究的一般方法和实验设计中的两个基本原则”也是难点所在。
三、学情分析
通过初中阶段的学习，学生已经有了光合作用所需原料、条件等知识基础，对于光合作用发现史也有所了解，但对于“科学探究的一般方法”了解不多且不成系统。能力与思维方面，高中学生具备了一定的观察和认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步形成，但还很不完善，对新事物好奇，却又缺乏理性思考。
四、教学方法
根据以上分析，结合学生实际，我选用了直观教学法、引导探究法和互动讨论法进行本节教学。
五、教学过程
根据学生的认知规律，以知识为载体，思维为主线，能力为目标，我设置了“课题引入——课题展开——课堂小结——巩固练习课后作业”五个紧密联系的环节。
（一）课题引入
多媒体展示光合作用发现史中的著名实验，并配以相关图片，将学生的思维引入“光合作用发现史”的方向，这样自然导入新课。
（二）课题展开
我有选择有侧重地介绍了光合作用发现史中的几个经典实验，先由简单的普利斯特利实验引出实验设计的基本原则——对照原则和单一变量原则，再通过经典的萨克斯实验来加深学生对实验设计原则的理解，接着在精巧的恩格尔曼实验中完成实验设计思维的形成过程，最后通过鲁宾和卡门的实验使学生的应用思维得以发展，思维层次逐步上升。
1、普利斯特利实验，以演示法进行教学，向学生真实再现实验过程，然后设置系列问题引导学生思考：
（1）根据以上实验，你能得出什么结论呢？
（2）在已知密闭环境能使蜡烛熄灭的情况下，去掉第一组的实验可以吗？
（3）他的实验有时成功有时失败，你能分析一下可能的原因吗？
学生探讨答案时，我从具体问题入手，逐步将学生思考的重心由对实验结论的推断转移到对实验过程的设计上来：
结合第二题答案（通过两组对比可以使结论更令人信服）适时点拨，引出对照原则和单一变量原则及实验变量的概念。
再由第三题答案（因为没有发现光在其中的关键作用，所以有光时做是成功的，无光时做则失败）引入无关变量的概念，强调实验过程中要尽可能避免无关变量的干扰。
这样，将本节课的教学重难点“实验设计中的两个基本原则——对照原则与单一变量原则”在具体实例中引入，符合了由感性到理性的认知规律，达到了启发思维的目的。
【过渡】接下来，沿着发现史的主线，通过梅耶的实验结论设疑（光能转换成化学能后，到底贮存于什么物质中呢？也就是植物在吸收水和二氧化碳，释放氧气的过程中，还产生了什么物质呢？）由此引出萨克斯实验。
2、经典的萨克斯实验，由生物兴趣小组的同学课前做实验、课堂上向大家介绍实验过程，并借助于多媒体展示其图片，这样既拉近了与学生的距离，融洽了课堂气氛，又很好地调动了学生的积极主动性。
之后针对实验中的每一步操作，从实验设计的角度提出问题，并注重引导学生从实验设计本身和实验原则应用两个层面来思考。
第一步，把植物放在暗处24小时，这样做的目的是什么？
第二步，将同一叶片，一半曝光，一半遮光，在光下培养一段时间，这又是为什么？
第三步，剪下叶片，进行酒精隔水煮沸脱色，这一步，教材中并未交待，有进行的必要吗？
结合学生对三个问题的作答，再次强调实验应遵循对照原则和单一变量原则，光照与否便是该实验的实验变量，而黑暗处理和脱色处理都是为了消除无关变量。
结合实验结果学生则很容易得出最后的结论“绿色叶片在光合作用中产生了淀粉”从而为光合作用概念的建构打下伏笔。
同时教师点明“实验结论的得出”与“实验变量的设置”间的必然联系，正是因为设置了光照与否这唯一的实验变量，得到了不同的实验结果（曝光一半叶变蓝，遮光一半不变蓝），所以才得出了以上的实验结论。使学生从经典实验中加深了对本节重点内容的理解，内化知识的同时，也调整了思维。
【过渡】在萨克斯实验的基础上，我巧妙选材（银边天竺葵）并再次设疑（该植物叶片曝光一半的白色部分经碘处理后也不变蓝，这样的结果意味着什么呢？能不能说光合作用的场所就是叶绿体呢？）学生思考后不难找出答案：能说明光合作用进行与叶绿体有关，但不能直接证明叶绿体就是光合作用的场所。紧接设问：怎样才能直接证明呢？自然过渡到恩格尔曼的实验。
3、恩格尔曼的实验中，我充分发挥多媒体动画在辅助教学中的优势，变微观为宏观，变抽象为形象，再现实验过程：
“将水绵细胞临时装片置于黑暗无氧环境中，当极细的光束照射在叶绿体以外部位时，好氧细菌均匀分布，当光束照射到叶绿体时，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；将临时装片完全暴露在光下时，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围”
学生观察后，我用更为理性的问题来引导学生的思考：
（1）、选水绵和好氧细菌为实验材料有什么优点？
（2）、实验中是怎样排除无关变量干扰的？
（3）、恩格尔曼设置了怎样的'对照实验？得出什么结论？
组织学生进行小组讨论、组间交流。
学生探讨出答案后，点拨时我则从深层次逐个剖析，强调实验选材的重要性，实验变量的确定（确定实验变量的同时也就确定了对照实验）以及实验过程中变量的控制。
最后把整个实验还原到具体的科学探究方法的模式中，即“提出问题—做出假设—设计、实施实验—分析结果、得出结论，而且在设计实验时必须遵循对照原则，单一变量原则等”，使学生全面系统地理解与领悟，最终形成思维。
【过渡】至此，学生实验设计的思维已初步形成，我通过创设新情境（同位素标记法的引入），提出新问题（光合作用中产生的氧气到底来自于水还是二氧化碳？或是两者兼而有之呢？）进一步激起学生利用新知解决新问题的欲望，也由此转入鲁宾、卡门的实验。
4、为了在运用中检验所学，鲁宾、卡门的实验，以“分组讨论方案——自主设计实验——组间交流整合——教师总结验证”的师生互动形式来组织教学：
分组讨论中，随着标记元素的选择、实验变量的确定、对照实验的设置、实验结果的预期、实验结论的得出等一系列问题的提出与共同解决，学生新形成的思维在应用中得到了提升。
自主设计实验既是对组内讨论的合理汇总，又是对科学探究方法的系统再现，旨在培养学生思维的逻辑性与严密性。
组间交流为学生提供了一个勇于创新、敢于展示的平台，同时也能够发现学生在认识上的不足与思维上的漏洞。
总结概括学生实验设计中的一些常见问题和错误做法：
（将实验分为三组，分别为植物提供: H2O和CO2、H218O和CO2、H2O和C18O2，第一组为对照组）……有的是因为对对照原则理解不深造成的失误。
（为植物提供H218O和CO2，一组置于光下，另一组置于黑暗环境中）……有的是实验变量的设置上出了问题。
（为一组植物提供H218O和CO2，并置于光下，另一组提供H2O和C18O2，置于暗处）……这种的做法则违背了单一变量原则。
分析原因、归类解决，使学生的思维在应用中得到了完善。
最后，教师用科学家们的实验设计及结论来验证他们的实验设想，使其感受到成功的喜悦。
在学生对光合作用发现史有了清晰系统的认识后，我让他们自己去归纳总结科学家们的实验结论，进而完成对光合作用概念的知识建构。
结课时，我再次把目光拉回到光合作用研究的方向，让学生体味科学探索艰辛与快乐的同时，也对其提出殷切希望。
（三）课堂小结与板书设计相结合，并突出知识与能力两条主线。
（四）巩固练习这一环节上，我精选了有梯度的练习，为学生提供了一个充分认识自己思维改变的机会。
１、如图某植物经过暗处理后，其上的叶片再由光照射一段时间，然后脱色并用碘处理，结果有锡箔覆盖的位置不变蓝，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色．该实验证明（ ）
①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿体
④光合作用放出氧、⑤光合作用合成淀粉
Ａ．①② Ｂ．③⑤ Ｃ．②⑤ Ｄ．①③
2、有人认为植物也能使空气变污浊，你怎么理解？
（五）课后作业作为课堂的重要补充，我分层次设置了巩固基础的必做题和操作性较强的自主探究选作课题，让学生自己动脑动手去解决实际问题。
必做部分：总结概括光合作用的发现过程中的经典实验及其原理、结论。
选做部分：设计实验证明“植物的光合作用需要二氧化碳”。
实验材料：天竺葵、暗箱、烧杯、酒精灯、铁架台、
NaOH溶液、蒸馏水、酒精、碘液等
实验步骤：
结果预测及分析
六、板书提纲
《光合作用的原理和应用》教案 篇8
教学目标：
1、识别绿色植物叶片的结构，说出各部分结构的主要功能。
2、练习徒手切片。
3、解释叶是光合作用的器官。
4、说明叶绿体是光合作用的场所。
5、举例说出兴合作用需要光。
教学重点：
识别绿色植物叶片的结构，说出各部分结构的主要功能。
教学难点：
（1）识别绿色植物叶片的结构，说出各部分结构的主要功能。
（2）解释叶是光合作用的器官。
课前准备：
（1）学生准备：准备新鲜的叶片。
（2）教师准备：准备实验"观察叶片的结构"的材料用具。
教学过程 ：
一、导入新课
通过上节课的学习，已初步了解要进行光合作用离不开和时绿体，这节我们具体探究一下在植物的六大器官中哪个上进行光合作用的主要器官，它具有哪些结构及结构相适应的功能，以此激发学生探究兴趣。
二、探究过程
（一）叶是光合作用的主要器官
学生2人一组。
（1）练习徒手切片，制作叶片横切面的临时玻片标本。
（2）使用显微镜垂危观察叶片横切面的临时玻片标本，再观察叶片的永久横切面玻片标本，归纳叶片的基本结构及功能。
教师：巡回指导，提示切割方向、方法等，组织学生小组讨论如何切割，应注意什么？
学生：把制好的临时玻片放在显微镜下进行观察，然后再把永久切片放在显微镜下，进一步了解叶片的结构。
展示学生画的叶片结构图，鼓励学生说出各部分的名称及结构特点。
学生：各组讨论，归纳叶片的`基本结构和功能。
教师引导：
（1）叶片的背面与正面的绿色一样深吗？为什么？
（2）怎样区分上表皮和下表皮？
（3）说明气孔的开关受什么的控制？
小结：在知道了叶片的结构及功能后，让学生分组讨论：
（1）解释叶是光合作用的主要器官。
（2）叶片的结构适于接受阳光照射的特点。
（二）叶绿体是光合作用的场所
（1）知道叶呈绿色的原因。
（2）明确光合作用的场所。
（3）会应用"叶绿素的形成需要光"这一道理。
教师：提出问题，激励学生回答。
问题：
（1）叶片呈绿色的原因是什么？
（2）光合作用的场所是什么？
（3）在生产中你知道怎样利用"叶绿素的形成需要光"这一原理。
三、课堂小结
叶片——————叶绿体———————叶绿素——————光能——————光合作用——————有机物
这说明：叶是光合作用的主要器官，叶绿体是光合作用的场所。
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