第五章第4节 光合作用的原理和作用(说课PPT)

结论：植物可以更新空气
构建模型
污浊空气→绿色植物→新鲜空气
英格豪斯实验（1779）
结论：植物只有在光照条件下才能更新空气
光照 ↓ CO2 → 绿色植物 → O2
萨克斯（1864）
【问题】光能去了哪里？ 【实验】 【思考】
• • • • 实验中的自变量是什么？ 如何控制的？ 为什么将植物在黑暗中放置24小时？ 叶片放到酒精中沸水浴的目的？
鲁宾－卡门实验（1939年）
【问题】光合作用释放的氧气来自原料中的H2O还是CO2？ 【实验】同位素标记法
【分析】 【结论】植物进行光合作用释放出的O2来自水。
【模型】
光照 ↓ H2O+CO2 → 叶绿体 → O2+ 淀粉
卡尔文（1948）
【问题】光合作用中碳元素的去向？ 【实验】
【分析】 【结论】CO2中的C在光合作用中转化成有机物中的C
【模型】 光照 ↓ H2O+CO2 → 叶绿体 → O2+ （CH2O）
总结光合作用的定义
（条件、场所、原料、产物，物质变化）
光照 ↓ H2O+CO2 → 叶绿体 → O2+ （CH2O）
2、光合作用的过程
【联系上节内容】 • 回忆叶绿体的结构和功能， • 阅读课文“光合作用的过 程”，小组讨论光合作用在 叶绿体发生的物质变化和能 量变化 • 结合模型，尝试绘出光合作 用过程的图解。
教学目标
知识与技能
过程与方法
• 光反应和暗反 应的相互联系
• 探究影响光合 作用强度的环 境因素
• 尝试进行实验 设计，学会控 制自变量、设 置对照组
情感态度与价值观
• 说明光合作用 以及对它的认 识过程
• 学会作图画笔 记的方法
• 体会科学探索 的思考方法 • 如何发现问题 -寻找证据-合 理推理-得到 结论 • 形成善于质疑， 创新和勇于实 践的科学态度 和精神
1
捕获光能的 色素和结构
2
光合作用的 原理和应用
光合作用的探究过程
光反应和暗反应过程
影响因素
化能合成作用
教材
学情 目标
亮点 教学 设计 教法 学法
学情
• 高一学生 • 对光合作用有一定的了解
• 对光合作用的科学史缺乏系统性
• 对光合作用的详细过程不了解
教材
学情 目标
亮点 教学 设计 教法 学法
【总结归纳】2min
【练习巩固】5min
一、创设情境，导入
• 【活动】深呼吸：吸气——呼气——憋气 • 【初中知识】植物光合作用可以吸收O2，放出CO2 • 【亚里士多德】“土壤为植物提供养料”
【思考】 植物，到底是靠什么物质来维持生命？ 光合作用的过程是怎样的？
二、新课讲授
1、光合作用的探究历程 构建模型
1、水的光解 2、ＡＴＰ的合成
【观看视频】 循环】
【阅读资料-卡尔文
卡尔文循环 二氧化碳的固定和还原是在叶绿体的基质中进行 的，主要通过卡尔文循环。由于卡尔文循环的最 初产物是3磷酸甘油酸（PGA），是含3个碳原 子的化合物，因此又称三碳循环。首先，二氧化 碳与1，5-二磷酸核酮糖（RUBP）结合，再加上 水，生成2分子的3-磷酸甘油酸。这一反应是由叶 绿体基质中的核糖二磷酸羧化氧化酶催化的。在 ATP和NADPH的参与下，3-磷酸甘油酸进一步被还 原为3-磷酸甘油醛。一部分3-磷酸甘油醛经过一 系列生化反应，重新生成1，5-二磷酸核酮糖，维 持卡尔文循环，另一部分被运入细胞质，迅速转 化为葡萄糖-1-磷酸和果糖-6-磷酸。这两者经过进 一步的转化，形成磷酸蔗糖并经过水解而变成蔗 糖。叶绿体中的3-磷酸甘油醛主要被转化为淀粉。 这些淀粉可以暂时储存在叶绿体的基质中，然后 水解成葡萄糖，转运到细胞质中。从图中的循环 过程可以看出，每当3个二氧化碳分子进入该循环， 就能净生成1个3-磷酸甘油醛分子，同时净消耗9 分子ATP和6分子的NADPH。 5+1=2X3=6
本节重、难点
重点
1、光反应、 暗反应的相 互关系 2、影响光合 作用强度的 环境因素
难点
1、光反应、 暗反应的相 互关系
教材
学情 目标 教法 学法
亮点 教学 设计
讨论法 探究法
讲授法
多媒体课件等
小组 合作
复述 练习
教材
学情
目标
亮点 教学 设计 教法
学法
【情景导入】3min
教学设计 流程
【新课讲授】30min
• • • • • 课题：探究XX（环境因素）对光合作用强度的影响 材料用具 方法步骤 自变量、因变量 搭建实验模型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5、化能合成作用（自学）
• 化能合成作用的定义 • 自养生物&异养生物 • 光合作用&化能合成作用
三、总结归纳
• 光合作用的过程 • 光反应、暗反应的相互联系 • 影响光合作用强度的环境因素
五-4-（2）光合作用的原理和应 用
1、原理 光照 3、影响因素
↓
H2O+CO2 → 叶绿体 → O2+ （CHO）n 2、过程
• • • • •
光照强度 CO2浓度 水含量 温度 光质
教材
学情 目标
特色 教学 设计 教法 学法
光合作用
的原理和
应用
光合作用的探究过程
模型、科学家式思考
光反应和暗反应过程
提出问 题
结论
作出假 设
分析
实验验 证
光合作用的探究历程
1771年 普利斯特利实验
1864年 萨克斯 1880年 恩尔曼
1939年 鲁宾-卡门 1948年 卡尔文
• 亚里士多德 “土壤为植物提供养料”
• 1648 海尔蒙特
【问题】土壤能为植物提供养料吗？ • 【猜想】不能 【验证】柳树实验 • 【分析】 【结论】土壤不能为植物提供养料。
描述暗反应的过程（场所、物质、能量）
完成“光反应和暗反应的区别和联系”的列表:
光反应 场所 条件 水的分解： ATP的合成 CO2的固定 ： C3的还原 中储存的化学能 → 的化学能 中 暗反应
区 别
物质变化
能量变化
光能 → 中储存的化学能
①光反应为暗反应的进行提供
联 系 和 ；
和
；
②暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料 光反应和暗反应阶段既有区别又有紧密联系，是
【分析】 【结论】植物叶片在光合作用中产生了淀粉。 【模型】 光照 ↓ CO2 → 绿色植物 → O2+ 淀粉
恩吉尔曼（1880）
【问题】绿色植物进行光合作用的场所在哪里？ 【实验】
【分析】 【结论】氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进 行光合作用的场所。 【模型】
光照 ↓ CO2 → 叶绿体 → O2+ 淀粉
缺一不可的整体。
4、探究影响光合作用强度的环境因素
【光合作用强度】概念 【影响因素】学生根据光合作用的图解，说出影响光合作用强度的环境因素， 【预测】各环境因素改变的后果—CO2突然停止，光照停止、温度改变、缺水
【活动】小组讨论，自主完成各环境因素的实 验探究设计，做出实验的模型，展示交流，教 师给予指导和评价。
光照 ↓ H2O+CO2 → 叶绿体 → O2+ （CH2O）
2H2O
光解
O2 4[H]
酶 还 原 能
2C3
固定
可见光
吸收
CO2
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种 酶
C5
(CH2O)
光反应
暗反应
3、光反应、暗反应的关系
• 【观看视频】78s,光反应的过程。 • 学生描述光反应的过程（场所，物质和能量变化）
资料拓展
【延伸】：能进行光合作用的动物 /view/7777041.htm 豌豆蚜虫 【视频】：种出个地球（BBC） 【书籍】：《植物生理学》（美）Lincoln Taiz等主编；宋纯鹏等译
四、练习巩固
（1）、用2H标记H2O，追踪光合作用中氢 的转移，最有可能的途径是 A.H2O→〔H〕→C6H12O6 B.H2O→〔H〕→C3→C6H12O6 C.H2O→〔H〕→C5→C6H12O6 D.H2O→〔H〕→C3→C5→C6H12O6
五 - 4 -（2） 光合作用的原理和应 用
说课的六环节
教材
学情 目标 教学 设计
特色 教法
学法
教材
学情
亮点 教学 设计 教法 学法
目标
课题来源
人教版高中生物必修一
第五章
第4节
（2）
本节课地位
最基本生 命系统
结构和组 分
物质与能 量交换
物质代谢
能量代谢
细胞的生 命历程
细胞
光合作用
本节重难点
影响因素 化能合成作用
视频、直观
【活动】设计探究实验
层层推进 学会思考、质疑 提高分析、动手能力
五 - 4 -（2） 光合作用的原理和应 用
教材
学情 目标 教学 设计 教法
特色
学法
谢谢聆听~
（2）、将盆栽植物放在适宜光照,温度和充足的CO2 条件下,如果将植物突然移至暗处,此时,叶肉细胞内的 C3化合物,C5化合物和ATP含量变化的情况是 ( ) A.上升,下降,上升 B.下降,上升,下降 C.下降,上升,上升 D.上升,下降,下降
D
若二氧化碳突然消失呢？
C
3、综合题（课后习题）
板书