1、第二节 光合作用教案罗丽萍（一） 素质教育目标1 理解光反应与暗反应区别，联系。2 理解光合作用表达式的意义。 -3 掌握光合作用本质，意义。4. 应用光合作用原理指导作物栽培。（二）能力训练点1. 运用化学知识理解光合作用过程中物质和能量变化。2. 培育学生知识迁移能力，掌握知识的内涵和外延，培养学生分析综合能力。（三）德育渗透点1. 通过科学家对光合作用发现史的学习，对同学进行热爱科学，献身科学的科学思想教育。2. 通过生物结构与功能统一，物质代谢和能量代谢相关联对学生进行生物学基本观点教育和进行生物进化观点教育。（四）科学方法训练1. 运用高一化学中学习过氧化还原反应实质就是有电子得失的
2、化学反应的观点去审视光合作用过程中水的光解，二氧化碳还原等化学过程，学会应用所学化学知识去揭示各种生命活动的本质。2. 通过光合作用机理学习，懂得不同学科各自有不同的特殊性，但彼此不孤立而是相互关联，学会综合各学科知识去认识生命。（五）教学重点，难点。疑点及解决办法1. 教学重点（1）光合作用过程，重要意义。2. 教学难点（1）光合作用中物质变化和能量变化。（2）光反应与暗反应区别与联系。3. 教学疑点，解决办法（1）为什么说光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢?（2）为什么 C3 转复成 C 6H12O6 是还原反应?解决办法 光合作用将无机物变成有机物，将光能变成有机物中化学能。动物
3、和人则直接或间接以绿色植物为食，若没有光合作用，生物体内物质代谢都无法进行。 因为氧为氧化剂，而氢则为还原剂，所以物质去氧或加氢则是发生了还原反应，由C3转变成 C6H12O6是一个得到氢的过程。所以称之发生了还原反应。 教学方法列表对比分析基粒，基质的关系，光反应，暗反应的关系，问话式启发同学积极参与教学过程，师生共同突破难点。 教具准备CAI 课件， 烧杯.叶绿素的提取液.滤纸，挂图 学生活动设计学生回忆上节课的实验，要求学生操作创新实验。学生阅读课文及文中彩图，思考并回答教师提出问题。让学生自己阅读课文，比单纯教师讲效果好课堂气氛热烈 同学情绪高涨。 课时安排2 课时的第二课时 教学过程
4、第二课时 教学过程的设计思路：复习光合作用场所。提出光合作用的总反应式，引出对光合作用过程的研究讲述光合作用的光反应，分析其能量和物质变化，介绍有关实验证据讲述暗反应的过程，分析其能量和物质变化的实质。分析光反应和暗反应的关系，概括光合作用的实质。讨论光合作用的意义2关于教学过程的说明：开始提问复习上节课的内容。为什么在叶绿体中能发生光合作用?(引导学生回答:叶绿体中分布有光合作用有关的酶色素种类)这些酶和色素分布在叶绿体的什么部位?(使学生回答出:酶分布在片层薄膜上和基质中色素分布在基粒片层薄膜上。) 色素能通过实验分离开，辨别出它的种类。但有的同学实验效果不好，我们请一位同学上来操作改进的
5、实验。(给一点时间学生操作)。我们等会儿再来看结果。3 提问学生光合作用的反应式(如果学生不能完整的回答出，教师要给予提示)，一光合作用过程1光合作用反应式CO2 +H2O( ) 让同学思考光合作用反应式，从反应式中能获得哪些信息?学生讨论，回答归纳：反应式表示出光合作用条件场所反应物生成物各是什么?它并不能表达光合作用具体过程。从单质 生成来看它属于氧化-还原反应。整个过程包括许多化学反应，而且都需要酶催化才能实现，人们常常根据反应过程是否需要光这个条件，将光合作用全过程分为光反应和暗反应两个大的阶段。2光合作用过程光反应阶段(学生阅读 P55-56 及图 3-8)归纳以下要点：发生部位：叶
6、绿体囊状结构薄膜上反应条件：光水色素分子酶物质变化：a水的光解：2 4+1/2 bATP 形成：ADP+Pi+能量ATP能量转变：光能中化学能暗反应阶段：(阅读 P56 课文)归纳以下要点：发生部位：叶绿体基质中反应条件： 和多种酶物质变化：a 的固定： + 52 b 化合物的还原：2 (CH 2O)能量转化：ATP 中活跃化学能转变成有机物中稳定的化学能。师：光反应与暗反应联系区别联系：光反应与暗反应并非是两个完全独立的过程而它们之间有联系吗?光反应与暗反应联系区别联系：光反应与暗反应共同构建成光合作用完整的统一体。两者紧密联系。光反应为暗反应提供能量还原剂(H)，光反应是暗反应的基础；暗反
7、应过程中产生的 ADP 和pi 为光反应合成 ATP 提供原料。两者相辅相成，相互影响，相互制约，缺一不可。区别(列表)项目 光反应 暗反应实质 光能化学能，放出同化还原 为(CH 2O)条件 需叶绿素光酶 需多种酶摧化场所 囊状结构的薄膜上 叶绿体的基质中物质变化 2 4+1/2 ADP+Pi+能量ATP 的固定： + 52C 3 还原：2 (CH 2O)能量变化 叶绿素把光能转变成活跃的化学能并储存在 ATP 中。ATP 中的活泼化学能转变成储存在有机物中的稳定的化学能。(教师停息片刻、让学生理顺回忆)几分钟后，教师在黑板上写出下面题目让同学思考作答(以巩固新知识)教师巡视同学完成情况并进
8、 勰 橢橢 堲7 7 7 7777 l 8 $ 挰 抗 抙抙 抙抙抙抙$撚 暺H抽- 抽;是_剂,参与暗反应;还将转变为_并储存在_.在的参与下,暗反应才能正常进行,首先与结合形成,这个过程叫做_;接受光反应提供的能量,被_还原,形成和_,光反应提供的能量储存在_中.参考答案:.光能 .叶绿体中色素 . . 2C 3 5 .C 6H12O6 多种酶叶绿体. 囊状结构的薄膜上.还原.化学能. ATP 的固定, , C 6H12O6;2.将单细胞绿藻置于 25,适宜光照和充足 条件下培养,经过一段时间后,突然停止光照,发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升,这是由于暗反应停止,由于没有和 ATP 供
9、应,三碳化合物不能形成糖类等有机物,因而积累了许多三碳化合物.暗反应仍进行, 与五碳化合物结合,继续形成三碳化合物.光反应停止,不能形成光反应仍进行,形成让同学思考.回答(答案应为)教师通过本题进一步认识光反应与暗反应关系,属于应用层次问题.绿藻在适宜温度,光照,充足 条件下既能进行光反应又能进行暗反应,当光照突然停止,不能产生, ATP,但由于仍有原来光反应产物未作用完故暗反应仍然进行,直至, ATP,耗完暗反应才停止,这时三碳化合物不能形成糖,所以大量积累.五.光合作用重要意义1.光合作用是生物界最根本的物质代谢和能量代谢.光合作用是自然界有机物的来源.因为光合作用产物是糖类,还有一部分氨
10、基酸和脂肪 9 合成氨基酸还需要含化合物 0,这些有机物为异养生物人和动物提供了食物.2.光合作用释放出氧气.它使大气中氧和二氧化碳含量基本保持稳定.为地球上需氧生物的呼吸提供了氧来源.3.光合作用将太阳能转变化学能并储存有机物.为生物生命活动提供了能量.4.为生物进化起了作用.距今 30 亿20 亿年前.蓝藻在地球上出现以后.地球的大气才逐渐含氧,使得有氧呼吸型生物哭得以生存和发展.大气中一部分氧转化为臭氧,使大气中形成臭氧层,它能有效地滤去太阳辐射光中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,从而使水生生物开始在陆地上生活.经过长期进化过程,最后才出现了广泛分布于自然界的各种生物,植物.为了更深刻理
11、解光合作用意义,用下表表述如下:物质合成物质转化和能量转化,全球自养植物每年同化碳素约 21011吨,相当于(45)1011吨有机物在自然界所起作用:提供人及全部动物需食物;提供某些工业原料“绿色工厂”.能量转化每年转化太阳能 31018千焦(1970 年全球耗能为 31017千焦,是光合作用能量转化的 1/10).是巨型能量转换站环境保护每年放氧量为 5.351011吨,即补充了大气中的氧,又清除了大气中过多的二氧化碳.是自动空气净化器.生物进化每年放氧 5.351011吨中有部分转化成臭氧,形成大气的臭氧层,滤过了对生物有强烈破坏作用的紫外线.是太阳辐射光中紫外线的滤过器.从上表的学习我们
12、懂得光合作用是生物界乃至自然界最为根本的物质和能量代谢.光合作用为生物生存提供物质.能量,为生物进化提供条件.如何应用光合作用原理指导生产实践？六、植物栽培与光能合理利用通过本节学习,同学们已经掌握了光合作用的动力光能.也就是说合理地、充分地利用光能可以提高光合作用效力,也就是可以使绿色植物充分地进行光合作用.问:什么是合理利用光能？讲述:应包括以下两部分.1.延长光合作用时间它是指全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用上时间.如一年中只种植、收获一次小麦,改为一年之内收获小麦后,再收获一次玉米,可以提高单位面积产量.2.增加光合作用面积合理密植是增加光合作用面积一项有利措施.合理密植,指在
13、单位面积土地上,根据作物生理特点,土壤肥沃程度种植适当密度的植物.(三)总结、扩展1.光合作用反应式该怎么展示？应该写成下式 CO2 +H2O( ) 在 还原的局部反应中确实有 H2O生成,但是从光合作用全过程来看,则只有水的分解(或水的氧化过程).就光合作用净反应而言,只有水被氧化的过程,没有水的还原过程,所以总反应过程中没有水的生成.2.从暗反应(图解)中可以看出, 不断地被固定、还原、产生 5 , 5 产生后又重新固定 可见 5 化合物在暗反应的重要性,使暗反应周而复始循环发生着.3.从光合作用全过程来看光反应(必需光为进行条件)、暗反应(酶促反应),她们是既有区别又有联系的互相依存,互
14、相制约的两个过程.这是因为 ATP 与 ADP 也在周而复始地循环着,它们循环、相互转化的过程中不断地完成着将光能转化为储存在有机物中化学能的重要的能量转化过程.4.光反应必需光,因为只能在叶绿体基粒及囊状结构薄膜上进行,暗反应为酶促反应在分布着各种酶的基质中完成.一句话,叶绿体是光合作用场所,所以写反应式时,反应条件应该写成“叶绿体”,而不是“叶绿素”.(注意我们暗反应为酶促反应不等于光反应不需酶的催化,这点给学生讲清楚.)5.光合作用是一个氧化-还原反应过程,实际上是水被氧化、二氧化碳被还原的过程,此反应在无机条件下几乎不发生,其原因水是很弱的还原剂,而二氧化碳又是很强的氧化剂,所以当氧化
15、剂、还原剂均很弱条件下,氧化-还原反应是不能发生的.而绿色植物可以在常温下迅速而顺利完成这一过程,它又一次说明酶催化的高效性.光合作用过程是一系列复杂的化学过程,要学好这部分生物知识没有化学知识是不行的.可见,生物科学与各学科结合带来美好前景,我们所学各科知识不应彼此割裂、孤立,而应该互相渗透,只有不偏科,才能全面发展.6.怎么理解光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢？因为光合作用把无机物转变成有机物,为动物和人提供了食物、栖息场所,而且保证了生物界与无机界之间物质循环;光合作用把光能转变成储存于有机物中的化学能,是生物能量主要来源.也是生态系统能量流动的源头.我们要珍爱大自然,保护绿色环境,一草一木,极大地发挥光合作用潜力,为人类的生存、发展提供最根本条件.
