高中生物光合作用教案(第二课时)人教版 必修1

3.3 光合作用
第二课时
(一)明确目标
1.理解光反应与暗反应区别、联系。

2.理解光合作用表达式各物意义。

3.掌握光合作用实质、意义。

4.应用光合作用原理指导作物栽培。

(二)重点、难点学习与目标完成过程 〔续第一课时〕 四、光合作用过程 1.光合作用反应式
2*2/*22O )O CH (O H CO +−−−−→−+叶绿体
光能
让同学思考光合作用反应式，从反应式中能获得哪些信息? 同学讨论，回答(略)。

教师归纳: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2O 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
(1)光反应阶段(学生阅读P 58上图3-8) 教师归纳以下要点:
①发生部位:叶绿体片层结构薄膜上 ②反应条件:光/水色素分子/酶 ③物质变化
a.水的光解:↑+
−−→−22O 2
1
]H [4O H 光解
； b.ATP 形成:ATP i P ADP −→−
++酶
能量 ④能量转变:中活跃化学能光能ATP →
(2)暗反应阶段(学生阅读P 58课文) 教师归纳以下要点: ①发生部位:叶绿体基质中 ②反应条件:多种酶、CO 2 ③物质变化
a.CO 2固定:352C 2C CO −→−+酶
；
b.C 3化合物还原: 52/]H /[ATP 3C O ）CH (C 2+−−−−→−酶。

④能量转变:ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能。

师: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?
(3)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的完整统一体。

两者紧密联系。

光反应为暗反应提供能量(ATP)、还原剂([H])，光反应是暗反应的前提和基础；暗反应过程中产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,是光反应的继续和最后归宿。

两者相辅相成，相互影响，相互制约，缺一不可。

区别(列表)
项日光反应暗反应
实质光能→化学能，放出O2同化还原CO2为(CH2O)
条件需叶绿素、光、酶需多种酶催化
场所类囊体的薄膜上叶绿体的基质中
物质变化a.水的光解:
↑
+
−
−→
−
2
2
O
2
1
]
H
[4
O
H光解；
b.ATP形成:
ATP
i P
ADP−→
−
+
+酶
能量。

a.CO2固定:
3
5
2
C
2
C
CO−→
−
+酶；
b.C3化合物还原:
5
2
/]
H
/[
ATP
3
C
O）
CH
(
C
2+
−
−
−
−→
−酶。

能量变化
叶绿素把光能转变成活跃化学能并
储存在ATP中。

ATP中的活跃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行个别辅导，公布答案。

1.填空
(1)填写以下物质的名称:
A、B、C、
D、E、F、
G、H、
(2)上图中B存在于的薄膜上；B利用A将水分解，为暗反应提供C；C是剂，参与暗反应；B还将A转变为并存储在。

(3)在H的参与下，暗反应才能正常进行，首先D与F结合形成E，这个过程叫做；E接受光反应提供的能量，被还原，形成G和，光反应提供的能量存储在中。

参考答案:(1)A.光能 B.叶绿体中色素 C.[H] D.CO2E.2C3 F.C5 G.C6H12O6，H多种酶， (2)叶绿体、基粒片层结构、还原、化学能、ATP；(3)C02的固定、[H]、H2O、C6H12O6；
2.将单细胞绿藻置于25℃，适宜光照和充足CO2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( )
①暗反应停止，由于没有[H]和ATP供应，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。

②暗反应仍进行，CO2与五碳化合物结合，继续形成三碳化合物。

③光反应停止，不能形成ATP。

④光反应仍进行，形成ATP
A.④③②
B.③②①
C.④②
D.③②
让同学思考、作答。

(答案应为B。

)
通过此题使学生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CO2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[H]、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(H)、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，还有一部分氨基酸和脂肪(合成氨基酸还需含N化合物)，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CO2和02含量基本保持稳定。

为地球上需氧型生物的呼吸提供了O2来源。

3.光合作用将太阳能转变为化学能并储存于所合成有机物中。

为生物生命活动提供了能量。

4.为生物进化起了重要推动作用。

距今30亿～20亿年前，蓝藻在地球上出现以后，地球的大气中才逐渐含氧，使得有氧呼吸型生物得以生存和发展。

大气中一部分02转化为臭氧(O3)，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动、植物。

教师可以将教学参考书P62光合作用量化表介绍给学生，可以更深刻理解光合作用意义。

用下表表述如下:
从上表的学习我们懂得光合作用是生物界乃至自然界最为根本的物质代谢和能量代谢。

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? 教师讲述: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时间。

如一年中只种植、收获—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:2*2/*
22O )O CH (O H CO +−−
−−→−+叶绿体
光能，在CO 2还原的局部反应中确实有H 2O 生成，但是从光合作用全过程来看，那么只有水的分解(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，CO 2不断地被固定、还原、产生C 5，C 5产生后又重新固定CO 2。

可见C 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)，它们是既有区别又有联系的互相依存，互相制约的两个过程。

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,因而只能在叶绿体基粒及片层结构薄膜上进行,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〞。

(注意我们称暗反应为酶促反应不等于光反应不需酶的催化，这点要给学生讲清楚。

)
5.光合作用是一个氧化--还原过程，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、常压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了好前景，我们所学各科知识不应彼此割裂、孤立，而应该互相沟通、相互渗透，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艏量代谢?
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环境之间物质循环；光合作用把光能转变成储存于有机物中的化学能，是生物界所需能量主要来源。

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。

(四)布置作业
1.课文P57-58—、二、三、四。

2.补充题
(1)光照增强，光合作用增强，但夏天的中午却又因叶片表面气孔关闭而使光合作用减弱，这是由于( )
A.水分解产生的氧数量不足
B.叶绿体利用光能合成ATP不足
C.暗反应中三碳化合物产生太少
D.暗反应中还原剂数量不足
(2)暗反应是否必需在午夜间黑暗条件下进行( )
(3)正常状态下，光合作用过程中，能限制光合作用速度的步骤是( )
A.光能吸收
B.高能电子传递
C.C02固定
D.以上都是
(4)天气清朗早晨,摘取某植物叶片甲,于100℃下烘干,称其重量,到了黄昏时,再取同一株上着生位置与叶的形状、甲相同的叶片乙,同样处理,称得重量,其结果是( )
A.甲叶片比乙叶片重
B.乙叶片比甲叶片重
C.两叶片重量相等
D.不一定
答案：1.(略) 2．(1)C (2)不是，暗反应和光反应几乎是同时发生，暗反应中的“暗〞的含义是不需要光，在有光条件下也能进行。

(3)C (4)B
2004-6-7
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