【精品】高中生物 (人教大纲版)第一册 第三章 生物的新陈代谢 3光合作用(第一课时)

第三节光合作用
沉着说课
本节教材主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义四个方面的内容。

光合作用的发现，是建立在初中生物教材讲述了光合作用的根底知识上，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验的根底上，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实验。

有英国科学家普里斯特利的“植物可以更新空气〞；有德国科学家萨克斯的“光合作用产生了淀粉〞；有德国科学家恩吉尔曼的“氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所〞和美国科学家鲁宾、卡门的“光合作用释放的氧全部来自水〞。

通过这些实验的教学，不仅了解光合作用的发现过程，重要的是培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神。

叶绿体中色素的探索，教材通过实验中叶绿体中色素的提取、别离，使学生自己动手，亲眼看到从上到下依次的橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色的出现。

并结合科学家将这4种色素命名的过程，使学生懂得探索生物科学的根本方法，获得色素方面的根底知识，初步掌握提取和别离叶绿体中色素的方法。

关于光合作用的过程和意义，首先，教材从光合作用的总反响式入手，说明光合作用的场所、条件、原料和产物。

引出根据是否需要光，将光合作用的过程分为光反响阶段和暗反响阶段。

之后教材对两个阶段分别从场所、条件、物质变化、能量变化等方面进行了比拟详细的分析。

得出两个阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者紧密联系、缺一不可的辩证结论。

关于光合作用的意义，“对生物进化的作用〞，教材介绍的较为详细。

“光合作用为几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源〞，上节课学习的内容。

“维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定〞，通过学习光合作用的过程就能理解，因此，教材对后两个方面的意义没做详细分析。

最后，补充了植物栽培与光能的合理利用，意在指导学生理论联系实际。

教学目标
知识目标
知道：光合作用的发现。

理解：叶绿体中的色素。

应用：光合作用的过程和重要意义。

能力目标
1.通过光合作用过程中光反响阶段和暗反响阶段的学习，培养学生运用比照法进行学习的方法。

2.初步掌握提取和别离叶绿体中色素的方法，渗透“线条学习法〞，培养学生的自学能力。

情感目标
1.通过光合作用的意义来理解当今世界面临的一些重大问题，如粮食、化石能源、环境污染等，引起学生对世界未来的关注。

2.通过光合作用发现过程的学习，使学生认识到科学发现的艰辛、科学研究方面的重要，进而说明学习方法的重要。

3.学习光合作用的过程中，渗透物质与能量，光反响与暗反响之间的辩证关系，树立辩证观点。

重点·落实方案
重点
1.光合作用的意义。

2.叶绿体中的色素。

3.光合作用的过程。

落实方案
1.将重点分解到三个课时中。

2.关于光合作用的意义。

〔1〕联系当今世界面临的一些重大危机，引发学生对自身生存环境的兴趣。

〔2〕将光合作用的意义条理为三个方面。

〔3〕进化方面，依据氧的线索进行。

3.关于叶绿体中的色素
〔1〕预习，要求学生用语言能表达实验的原理，方法步骤。

〔2〕学生动手，亲自实验提取和别离色素，获得直观认识。

〔3〕示范效果比拟好的色素带，让学生观察，与自己的实验结果比照。

4.关于光合作用的过程
〔1〕预习，初步了解光合作用的整个过程。

〔2〕分别对光反响和暗反响两个阶段进行物质变化、能量变化分解讲解。

〔3〕利用光合作用过程的图解进行总结，使学生在整体上把握。

难点·突破策略
难点
光合作用中的物质变化和能量变化。

突破策略
1.安排学生预习、教师讲解时，先从物质、能量两方面进行分析、讲解。

2.播放多媒体课件：光合作用的过程。

教具准备
光合作用发现过程中的实验步骤线条式挂图，多媒体课件：光合作用的过程。

学法指导
建议指导学生采用“线条学习法〞。

“线条学习法〞是很重要的一种学习方法，它可以使知识形成网络，成为体系。

比方，证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉的实验中，教材中的文字表达虽简练，但不直观，假设我们指导学生，将其转换成：
绿色叶片 黑暗处理 碘蒸气 学生的思路就会明确。

再如学习光合作用的过程，理解了光合作用过程的线条图解，便掌握了光合作用的过程。

引导学生掌握此学习方法，可促进对知识的掌握，学生也将终身受益。

课时安排
3课时
第一课时
教学过程
［导课］
1．师生共同复习初中阶段学习过的光合作用概念。

光合作用是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，并释放氧气的过程。

2．请学生依光合作用的概念，写出光合作用的反响式：
CO 2+H 2O (CH 2O)+O 2 曝光 遮光 变蓝 不变 光能 叶绿体
3．引导学生，依据光合作用的概念和反响式，指出光合作用过程中的原料、产物、条件和场所：二氧化碳和水、糖类为主的有机物和氧气、光能和叶绿体。

4．通过上述三个问题，我们对光合作用有了一个大致的认识。

那么，光合作用对于人类的生产和生活、对于自然界、对于生物界有什么意义呢?
［教学目标达成］
一、光合作用的意义
1．光合作用为生物的生存提供了物质来源和能量来源。

设问：生物生命活动所需要的有机物和能量的最终来源是什么?
引导学生的思路：人类一日三餐的主食，分别来自动物和植物，而不管肉食动物还是植食动物，其食物最终均来自植物。

由此可见，生命活动的最终物质和能量来自绿色植物。

绿色植物仅有光合作用，能把小分子的无机物转化为大分子的有机物，并把光能转变为化学能，储存在有机物中。

因此，光合作用为生物的生存提供了物质来源和能量来源。

2．维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。

①回忆化学知识，明确大气中氧气含量约21％左右；二氧化碳含量约0.3％左右。

②回忆呼吸作用：植物、动物和人类，呼吸作用每时每刻都在消耗氧气、释放二氧化碳。

机械的运动，燃烧的过程也在每时每刻消耗氧气，释放二氧化碳。

既然如此，为什么大气中的氧气和二氧化碳还能维持相对稳定呢?
③光合作用每时每刻都在释放氧气、吸收二氧化碳。

据统计，光合作用每年释放的氧气达5.35×1011吨，吸收的碳素达2×1011吨。

因此，尽管地球上存在着消耗大量氧气、产生大量二氧化碳的过程，但与光合作用产生氧气、吸收二氧化碳的过程比拟，显然是微缺乏道的。

这就是大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定的道理所在。

正是因为如此，人们才形象地把绿色植物称为“自动空气净化器〞。

3．对生物的进化有重要作用。

在距今30亿～20亿年以前，蓝藻在地球上出现。

蓝藻通过自身的光合作用，释放了氧气，从而使复原性的原始大气逐渐转化成了氧化性的现代大气。

大气中的一局部氧转化成了臭氧(O3)。

臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线。

以上两个条件的形成，一方面，使厌氧生物逐渐进化为需氧生物；另一方面，使水生生物逐渐进化为陆生生物。

经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种生物。

由上述可见，光合作用是生物界最根本的物质代谢和能量代谢。

二、光合作用的发现
1．由课外活动小组的代表向全体同学汇报重做英国科学家普里斯特利和德国科学家萨克斯的实验过程和结果。

2．银屏显示如下的阅读提纲：
普里斯特利的实验过程和结论 (1)
萨克斯的实验过程和结论 (2)
恩格尔曼的实验过程和结论 (3)
鲁宾和卡门的实验过程和结论 (4)
3．指导学生依据阅读提纲阅读教材和插图。

4．请学生依据阅读提纲的四点内容答复：
(1)普里斯特利的实验过程，点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内；小鼠与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内。

实验结论：蜡烛不易灭，小鼠不易窒息；绿色植物可以更新空气。

(2)萨克斯的实验过程：①把绿叶放在暗处几小时，②然后把此叶片一半曝光，另一半
遮光，③过一段时间，用碘蒸气处理叶片。

结果，遮光的一半不变色，曝光的一半呈深蓝色。

实验结论：绿叶在光合作用中产生了淀粉。

(3)恩格尔曼的实验过程，①把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在无空气的黑暗环境里。

②用极细的光束照射水绵。

③显微镜观察发现，好氧菌向叶绿体被光照射处集中。

④假设上述临时装片完全暴露在光下，好氧菌那么分布在叶绿体所有受光部位。

实验结论：氧由叶绿体释放，叶绿体是光合作用的场所。

(4)鲁宾和卡门的实验过程：①用18O分别标记H2O和CO2。

②进行两组光合作用实验，第一组向绿色植物提供H218O和CO2；第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。

③结果：第一组氧全来自18O2；第二组氧全来自O2。

实验结论：光合作用释放的氧全部来自水。

5．教师小结学生的四点答复。

银屏显示以上四点内容。

6．师生共同回忆光合作用的发现过程，引导学生得出如下结论。

(1)社会生产和科学实验是推动科学进步的动力之一。

(2)科学进步是科学家艰苦努力、不断探索的结果。

(3)“实验→假说(推想)→实验(验证)→结论〞是科学结论(真理)诞生的模式之一。

［教学目标稳固］
1.生物界中最根本的物质代谢和能量代谢是( )
A.新陈代谢
B.光合作用
C.呼吸作用
D.蒸腾作用
分析：新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，是生物体内一切有序的化学反响的总称。

呼吸作用是生物体的一种代谢，是将生物体内的有机物分解，能量释放的过程。

蒸腾作用是水分以气体状态从体内散发到体外的过程。

这三种生理活动都涉及到物质代谢和能量代谢，但都不是最根本的。

只有光合作用，可以利用光能，将光能贮存在有机物中，为能量代谢提供根底，可以将无机物转化为有机物，为物质代谢提供根底。

因此，光合作用是生物界中最根本的物质代谢和能量代谢。

答案：B
2.以下各项中不属于光合作用意义的是( )
A.把无机物制造成有机物
B.把光能转变成化学能
C.吸收CO2放出O2
D.是生命的根本特征
分析：根据光合作用的概念可知，A、B、C都属于光合作用的意义。

只有D不是，生命的根本特征应是新陈代谢。

答案：D
3.光合作用的实验中，如果所有的水中有0.20%的水分子含有18O，所有的二氧化碳中0.68%的分子中含有18O，那么，光合作用释放的氧气中含有18O的比例为( )
% B.0.48% C.68% D.0.88%
分析：依据同位素示踪我们知道：光合作用过程中释放的氧全部来自水，因此，供应光合作用原料水中有0.20%的含有18O，那么，光合作用释放的氧气中这个比值不变。

应选A。

答案：A
［布置作业］
预习?实验八?叶绿体中色素的提取和别离。

［结课］
这节课，我们通过实验分析了光合作用是通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。

并了解了光合作用的意义。

那么，作为光合作用的场所——叶绿体中，究竟有几种色素？怎样才能把它们提取和别离出来呢？
下节课，我们继续讨论。

板书设计
第三节 光合作用
概念：CO 2+H 2O 〔CH 2O 〕+O 2 一、光合作用的意义
1.提供物质来源和能量来源。

2.维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。

3.对生物的进化有重要作用。

二、光合作用的发现
1.绿色植物可以更新空气。

2.光合作用产生了淀粉。

3.叶绿体是光合作用进行的场所。

4.光合作用释放的氧来自于水。

光能 叶绿体。