2019-2020学年高中生物 第5章 第4节 第2课时 光合作用的探究历程和基本过程学案 新人教版必修1
必修一生物教案：5.4光合作用的探究历程
《光合作用的探究历程》教学设计一、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。
高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理课件新人教版必修1
（4）1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成 _A_T_P__。1957年，他发现这一过程总是与_水__的__光__解___相伴随。
（5）20世纪40年代，美国的卡尔文利用_同__位__素__标__记___法最终探明 了CO32．中反的应碳式在：光_C合__O作_2_＋用__H中_2_O转_― _化叶_光―_绿成能_体→_有_（_机_C_物_H_2中_O_碳）__的＋__途O__2径_。。
（2）联系：光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应 提供ADP和Pi，如图所示：
3．光合作用过程中物质交换分析 （1）光合作用过程中C、H、O元素转移途径
（3）光合作用总反应式与C、H、O元素的去向（以生成葡萄糖为 例）
知识贴士：有关光合作用过程的四点提醒 （1）叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应。 （2）光反应阶段为暗反应提供ATP、NADPH，ATP从类囊体薄膜 移向叶绿体基质。而暗反应则为光反应提供ADP和Pi，ADP从叶绿体基 质移向类囊体薄膜。 （3）光反应阶段必须是在有光条件下进行，而暗反应阶段有光无 光都能进行，但需光反应提供的NADPH和ATP，故暗反应不能长期在 无光环境中进行。 （4）在自然条件下，光反应阶段和暗反应阶段同时进行，不分先 后。
NADPH 和 O2 ②ATP 的合成：在相关酶
O2 的固定：CO2＋C5――酶→2C3
的作用下，ADP 和 Pi 形 ②C3 的还原：2C3――酶→（CH2O）
成 ATP
＋C5
光能→ATP 中活跃的化 ATP 中活跃的化学能→有机物中
能量变化
学能
稳定的化学能
相应产物 O2、ATP 和 NADPH 糖类等有机物
中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有水，没有二氧化碳），在光照下可 以 释 放 出 ___氧__气_ 。 像 这 样 ， __离__体__叶__绿__体__在__适__当__条__件__下__发__生__水__的__ ___光__解__、__产__生__氧__气___的化学反应称作希尔反应。
高中生物必修一第五章第四节光合作用的探索历程(共29张PPT)
斯特利
英格豪斯
萨克斯，J.von Sachs (1832～18
光合作用的探究历程
穿越时空 仿佛看见伫立在风中的身影
回眸历史
一、光合作用的发现过程
探究植物生长所需的物质来自何处？
1.亚里士多德的经验推测
2400多年前 Aristotle
“植物的根是一张 嘴，植物生活和 生长所需的一切 物质，都是通过 根吸收了土壤汁 得到的。”
（CH2O）＋O2
有机物
光合作用的进一步探究：
光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是 水,二者皆有？
同位素标记法 1、需要放标射记性什同么位元素素可？用于追踪物质的运 2、作行出和的变假化设规是律什。么用？放射性同位素标记 3、怎的样化设合计物分，组化对学照性实质验不？会改变。科学 （材家料通：过小追球踪藻放，射培性养同液位，素H2标O记，的CO化2)合 4、预物测，实可验以结弄果清有化几学种反情应况的？详细过程。 5、得这出种什方么法结叫论做？同位素标记法。
谢谢! 请多多指教!
回眸历史 探究光能到哪里去了？
1864年德国科学家萨克斯
叶部分遮光
暗处理 光照
滴加碘液
4、各有什么现象并分析原因？ 5、结论：叶绿是体进行光合作用的场所
1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光 合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。
绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光能 ， 把 CO2 和 H2O 转化成储存能量 的 有机物 ，并释放出 O2 的过程。
CO2＋H2O
光能 叶绿体
回眸历史 探究植物放出氧气之谜？
1771年，普利斯特利实验 结论：植物能够净化空气 不足：没有考虑到光照的影响。
(人教版)高中生物必修一第5章第4节第2课时光合作用的探究历程和过程 Word版含解析
第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用第2课时光合作用的探究历程和过程1．光合作用的实质是( )A．把CO2转换成ATPB．产生化学能储存在有机物中C．把光能转变成化学能，储存在ATP中D．把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能答案：D2．在光合作用过程中，光能最初用于( )A．CO2的固定B．C3的还原C．将水分解为氧和[H] D．将淀粉分解为葡萄糖答案：C 3．下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。
下列相关叙述正确的是( )A．阶段Ⅰ表示暗反应B．阶段Ⅱ表示光反应C．物质a表示[H] D．物质b表示C3答案：C 4．进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在如图中a 点时突然停止供给CO2，能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是( )答案：B5．如图表示德国科学家萨克斯做的实验，在叶片照光24h后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分呈棕色，而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色。
本实验说明( )①光合作用需要CO2②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⑤光合作用制造淀粉B．③⑤A．①②D．①③C．②⑤答案：C 6．下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。
据图回答下面的问题：(1)图1中c表示的物质是________，它由________产生，其作用主要是________________。
(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于________。
若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是________________。
(3)图2中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：__________________________________ _____________________________________________________。
《光合作用的探究历程》 说课稿
《光合作用的探究历程》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《光合作用的探究历程》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《光合作用的探究历程》是高中生物必修一《分子与细胞》第五章第四节的内容。
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，是高中生物教学的重点和难点之一。
本节课通过介绍科学家对光合作用的探究历程，让学生了解科学研究的方法和过程，培养学生的科学思维和探究能力。
在教材的编排上，本节课先介绍了光合作用的概念，然后通过一系列的实验探究，逐步揭示光合作用的场所、条件、原料和产物等关键问题。
这些实验探究不仅具有重要的科学价值，也为学生理解光合作用的原理和机制提供了坚实的基础。
二、学情分析学生在初中阶段已经对光合作用有了初步的了解，知道光合作用能够制造有机物、产生氧气等。
但是，对于光合作用的具体过程和原理，学生还缺乏深入的认识。
此外，高中学生已经具备了一定的观察能力、分析问题的能力和逻辑思维能力，但在科学探究的方法和实验设计方面还需要进一步的培养和提高。
三、教学目标1、知识目标（1）说出光合作用的探究历程中的重要实验及结论。
（2）理解光合作用的概念和反应式。
2、能力目标（1）通过分析科学家的实验，培养学生的科学思维和探究能力。
（2）提高学生设计实验和分析实验结果的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体验科学家探索科学的艰辛和乐趣，培养学生的科学精神和创新意识。
（2）使学生认识到科学研究是不断发展和完善的，培养学生的科学态度和合作精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）光合作用的探究历程中的重要实验及结论。
（2）光合作用的概念和反应式。
2、教学难点（1）分析科学家的实验设计思路和方法。
（2）理解光合作用的反应过程和原理。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解光合作用的基本概念和探究历程中的重要实验。
(新)人教版高中生物必修一第五章第四节光合作用的探究历程
光 能
化 学 能
储存在什么物质中呢？
4、德国的萨克斯（1864）
一半遮光
把绿叶先在暗处放置 几小时，进行饥饿处理
一半曝光
然后，让叶片一半曝光， 另一半遮光，进行对照
过一段时间后，用碘蒸气 处理这片叶，发现曝光的 一半呈深蓝色，遮光的一 半则没有颜色变化。
饥饿处理：消耗掉叶片中的营养物质（淀粉）
)
普利斯特利的不足之处： 没有发现光在植物更新空气中的作用。
(2)证明光合作用产生淀粉和氧气864年，萨克斯实验成功地证明了： 光合作用的产物有淀粉，
而且此过程需要光的参与。
T 谢谢观看 HANK YOU!
光合作用的原料是二氧化碳和水， 产物是糖类和氧气， 场所是叶绿体， 条件是要有光，还需要多种酶等。
你能用一个化学反应式表示出来吗？
CO2+H2 O
光能 （CH2O）+O2
叶绿体
1、光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体，利用光能， 把CO2和H2O转化成储存能量的有机物， 并且释放出O2的过程。
2、光合作用的实质: 合成有机物，储存能量
6、美国的卡尔文（1948）
用14C标记14CO2，供小球藻进行光合
作用，探明了CO2中的C在光合作用中 转化成有机物中C的途径，
14C3
卡尔文 循环
C5
14CO2
这一途径称为卡尔文循环。
（14CH2O）
卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)
思考、总结
光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？
CO2＋H2O
光能、酶 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
光能、酶
6CO2＋12H2O 叶绿体 1C6H12O6+6H2O＋6O2
第5章 第4节 第2课时 光合作用的原理
第2课时 光合作用的原理[学习目标] 1.说明光合作用以及对它的认识过程。
2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。
[素养要求] 1.生命观念：通过对光合作用过程的认识，建立起生物学的物质观和能量观。
2.科学思维：建构光合作用的光反应和暗反应的过程模型，理解二者之间的关系，培养科学建模的能力。
1．光合作用的概念2．光合作用的反应式化学反应式：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。
3．探索光合作用原理的部分实验时间/发现者内容19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中，CO 2分子的C 和O 被分开，O 2被释放，C 与H 2O 结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖1928年科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年希尔(英国)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H 2O ，没有CO 2)，在光照下可以释放出氧气 1941年鲁宾、卡门(美国)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H 218O ＋CO 2―→植物―→18O 2，H 2O ＋C 18O 2―→植物―→O 2，得出光合作用释放的氧全部来自水1954、1957年阿尔农(美国) 在光照下，叶绿体可合成ATP ，这一过程总是与水的光解相伴随4.光合作用过程(1)光反应阶段 ①条件：有光。
②场所：类囊体薄膜。
③物质变化a ．将H 2O 分解为氧和H ＋，其中H ＋与NADP ＋结合形成NADPH 。
b ．使ADP 和Pi 反应形成ATP 。
④能量变化：将光能转化为储存在ATP 和NADPH 中的化学能。
(2)暗反应阶段①条件：有没有光都能进行。
②场所：叶绿体基质。
③过程(卡尔文循环)a ．CO 2的固定：C 5＋CO 2――→酶2C 3。
b ．C 3的还原：2C 3―――――→酶ATP 、NADPH(CH 2O)＋C 5。
④能量变化：NADPH 、ATP 中活跃的化学能变为有机物中稳定的化学能。
第2课时：光合作用的探究历程和过程
教师寄语: 21世纪是生命科学的世纪,科 学技术发展的车轮在不断前进! 希望同学们能站在先人的 肩膀上成为”车轮”前进的有 力推动者!
根据所学的化学知识可知，水和二氧化碳 反应，应该生成什么产物？ 碳酸
哪为什么在植物光合作用的过程中产物不 是碳酸而是有机物？这说明光合作用过程 中水和二氧化碳是否直接反应？ 不是直接反应的 哪光合作用的过程是怎样的？其全过程分 为几个阶段？ 全过程根据条件的不同分为光反应和暗反应 两个阶段
1.光反应阶段
吸收、传递和转 换光能
色素、酶 条件 ： 光、 场所：基粒类囊体膜上 光、酶 H O 2 水的光解： 叶绿体中的色素 [H]+O 2 反应 光、酶 ATP的合成：ADP＋Pi 产物： [H]、O2、ATP 能量转变：光能
叶绿体
ATP
ATP中活跃的化学能
2.暗反应阶段
条件： 不需光，需多种酶 场所： 基质中 酶 CO2＋C5 2C3 CO2的固定： 过程 酶 C3+[H] (CH2O)+C5 C3的还原： ATP 产物： CH2O 、 ADP 、 Pi ATP中活跃 能量转变： 的化学能 ADP+Pi 有机物中稳 定的化学能
• 植物自身因素 • 环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
请分析光下的植物突然停止光照后， 其体内的C5化合物和C3化合物的含量 如何变化？
停止 光照 光反应 停止 [H] ↓ ATP↓ 还原 受阻 C3 ↑ C5 ↓
请分析光下的植物突然停止CO2的供 应后，其体内的C5化合物和C3化合物 的含量如何变化？ C3 ↓ 固定 CO2 ↓ 停止 C5 ↑
探究：
O2中的氧来自CO2还是H2O？
人教版生物必修一5.4.2《光合作用的探究历程》教案
分析讲解
学生活动设计
【提问】
1．生命活动所需要的直接能源是？ATP
2．人体内形成ATP的途径是？呼吸作用
3．呼吸作用分解有机物释放能量，那生物体内的有机物来自哪里？来自光合作用合成
4．什么是光合作用？光合作用的场所？
二、光合作用的原理和应用
【投影】学习目标
【课题概述】植物的光合作用是植物重要的生理功能，通过光合作用产生有机物，直接或间接地为各种动物提供食物来源，并更新空气。此过程常常和呼吸作用联系在一起，是高考中的重点考察知识点。
两位科学家当然不会对这种方法视而不见，他们用这种方法进行了探究。大家讨论应怎样设计实验？
结论：光合作用释放的氧气，全部来自水。
那么，有机物的合成过程又是怎样的呢？能利用同位素标记法吗？
9、20世纪40年代，卡尔文实验
用14C标记CO2，供小球藻光合作用，追踪检测其放射性，得到了卡尔文循环，其中包括的主要分阶段为：
叶绿体
引入正课
师生一实验设计中各个变量
那么，光是必要条件，光到那里去了呢？
5、1845年梅耶
根据能量转化与守恒定律，指出光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
这些化学能储存在什么物质中？O2中能量很少，这些能量应该是存在于有机物中，这种有机物是什么？
6、1864年，萨克斯（德）的实验
黑暗处理→一半照光、一半遮光→酒精脱色→碘液显色（遮光处颜色没有变化，照光处变深蓝色。
CO2→C3化合物→糖类CO2→C3化合物→五碳化合物
抛开卡尔文实验，根据上述实验，你能总结出光合作用的反应式吗？
经历了近200年的时间，科学家们才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。因此科学发现是艰难的。没有科学的研究方法，以及综合利用各学科的成果和研究手段，不会有科学的发现。
教学设计7：5.4.2 光合作用的探究历程、光合作用的过程
第5章细胞的能量供应和利用第4节第2课时光合作用的探究历程、光合作用的过程一、设计理念以高中生物课程标准的“提高科学素养；面向全体学生；倡导研究性学习；注重与现实生活的联系”的课程理念为指导方针，以有助于学生较深入地理解生命活动中物质的变化、能量的转换；领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；科学地理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观为目的来设计教学过程。
二、教学背景分析1、教材分析光合作用是整个第五章乃至整个必修一教材中处于重要地位。
本章节内容按照课标安排应2课时完成，第一课时学习“光合作用的探究历程”和“光合作用的过程”。
第二课时学习光合作用原理的应用和化能合成作用，其中还要完成探究实验“环境因素对光合作用强度的影响”。
2、学情分析：学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。
曾做过观察叶片结构实验和绿叶在光下制造有机物的实验，观察了光合作用放氧的演示实验等。
这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础，在教学中不要忽视学生已有的知识经验。
但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。
高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
而且光合作用的原理学生感到抽象难懂，光反应和暗反应的内在本质理解比较困难，因此在介绍光合作用过程之前首先让学生了解光合作用研究的历史，注意让学生以教材中展现的光合作用研究历史中的重要事件为线索，遵循科学家的探索思路，总结出光合作用的探究历程。
因为教材上介绍的历史非常经典，所介绍的都是在光合作用探索历程中所出现的问题和解决的方法，学生认真了解其重要过程，等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究，这对于学生认识和掌握光合作用的具体过程是有必要的。
人教版高中生物必修一教案设计54 光合作用的探究历程
教学特色与反思教学特色：从生命现象看本质（光合作用实验到光合作用反应式)，从个体水平到分子水平，通过学习课本实验进行教学，利用问题激发学生学习兴趣，引导学生观察思考，通过分析得到实验结果，利于培养学生科学的思维和探究能力，利于提高学生的核心素养。
反思：首先，学会抓住一节课的重点，本节课旨在认识光合作用总反应式（反应物来源，产物），所以应根据每个实验一步步建构概念，学生记忆更深。
第二，明确实验学习方法，观察实验，分析实验，得到结果，推出结论。
人教版生物必修一第五章第4节---能量之源——光与光合作用----光合作用的探究历程
CO2+H2O
光能
(CH2O)+O2 叶绿体
2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下 定义。
绿色植物通过叶绿体, 利用光能，把二氧化碳和 水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气 的过程。
鲁宾和卡门的光合作用实验
CO2
18O2
C18O2
O2
光照射下的 小球藻悬液
H218O
H2O
实验证明：光合作用所释放的氧气全部来自于水
3.某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装 片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区 域，从这一结果中你能推导出什么结论？
叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放 出O2
请同学们回答：
1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？ 试写出CO反2和应H2方O；程叶式绿：体；光、酶；（CH2O）和O2
光合作用的探究历程
[教学目标]
• 认识光合作用的发现过程，从中理解光合 作用的概念
• 培养学生分析实验、设计实验的能力 • 体验科学家经历的探究历程，认识科学研
究的重要性
• 重点：通过对经典的实验分析、讨论，培 养学生分析实验、设计实验的能力
• 难点：理解实验探究的科学原理和方法， 并能在实验设计中运用。
A
B
C
想数本实一十验想小说，时明，这后绿组，色实三植验只物在说老光明鼠照了死下什了能制么两造问只氧题，气。？剩 它一的只实还验活原着理！想是一什想么，？死的为什么死了？ 活的为什么还活着？
1864年 萨克斯
思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有 淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒 精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验， 叙述其实验过程。
2019-2020学年人教版生物必修一讲义：第5章 第4节 第2课时 光合作用的探究历程和过程 Word版含答案
第2课时 光合作用的探究历程和过程学习目标核心素养1．了解光合作用的探究历程。
2．阐明光合作用的过程和实质。
(重难点)3．说出光合作用过程中的物质和能量变化。
(重点)1．通过对光合作用的过程的学习，形成物质与能量的生命观念。
2．通过对光反应与暗反应学习，养成分类与比较的科学思维方式。
3．通过对光合作用探究历程的相关实验的学习，提高实验设计和实验结果分析的科学探究能力。
一、光合作用的概念和探究历程1．概念(1)主要场所：叶绿体。
(2)能量来源：光能。
(3)反应物：二氧化碳和水。
(4)产物：有机物和氧气。
(5)实质：合成有机物，储存能量。
2．探究历程科学家结论普利斯特利植物可以更新空气英格豪斯植物体只有在阳光照射下才能更新空气梅耶光合作用把光能转化成化学能储存起来萨克斯植物叶片在光合作用中产生了淀粉恩格尔曼氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所鲁宾和卡门光合作用释放的氧气全部来自水卡尔文探明了CO 2转化成有机物的途径，这一途径称为卡尔文循环二、光合作用的过程1．反应式CO 2＋H 2O (CH 2O)＋O 2。
――→光能叶绿体2．光合作用的过程(1)填写图中字母所代表的物质a ：O 2 b ：[H] c ：2C 3 d ：C 5(2)图示Ⅰ过程是光反应阶段①场所：叶绿体的类囊体薄膜上。
②条件：光、色素、酶等。
③物质变化：将水分解为氧气和[H]，将ADP 和Pi 合成ATP 。
④能量变化：光能转变为储存在ATP 中的活跃的化学能。
(3)图示Ⅱ过程是暗反应阶段①场所：叶绿体基质中。
②条件：酶、[H]、ATP 。
③物质变化。
a ．CO 2的固定：C 5＋CO 22C 3。
――→酶b ．C 3的还原：C 3＋[H](CH 2O)＋C 5。
――→酶ATP c ．ATP ADP ＋Pi 。
――→酶④能量变化：ATP 中活跃的化学能转变为(CH 2O)中稳定的化学能。
1．普利斯特利和萨克斯的实验中都用到了对照实验原则。
《光合作用的探究历程》教学设计新部编版省获奖教案新部编本
精选教课教课方案设计 | Excellent teaching plan教师学科教课方案[ 20–20学年度第__学期]任教课科： _____________任教年级： _____________任教老师： _____________xx市实验学校精选教课教课方案设计| Excellent teaching plan《光合作用的研究历程》教课方案[ 教材解析 ]本节课为高中必修1《分子与细胞》（人教版）第 5 章第 4 节能量之源——光与光合作用中的内容。
第 4 节包含“捕捉光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两大部分，此中“光合作用的研究历程”这部分内容常常被好多老师在上课时一带而过，并未加以重视。
事实上，光合作用研究过程中的经典实验，从必定程度上反响了科学研究的一般方法，是培养学生科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材，为后边众多的实验打下一个优异的感知基础，也为表达光合作用的原理、过程做好知识铺垫。
所以，“光合作用的研究历程”这部分内容相当重要，不容忽视。
[ 教课目标 ]知识性目标：1．说出光合作用的研究历程。
2．初步掌握科学研究的一般方法。
技术性目标：试试解析实验、设计实验。
感情性目标：1．关注科学工作的方法和过程，形成慎重的科学态度及创新、合作的科学精神。
2．体验科学发现的困难和科学家们的智慧力量，确定进行科学研究的欲念和信心。
[ 教课重点 ]1．光合作用的研究历程。
2．科学研究实验的基本方法。
[ 教课难点 ]真切意会研究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中。
[ 教课方法 ]研究与发现式教课；小组合作学习[ 教课媒体 ]实物投影、多媒体课件[ 教课方案思路]本节课以“光合作用的研究历程”为主线，依据科学家的研究思路，经过对几个经典实验的谈论解析，采纳“提出问题—研究—解决问题”的教课方法，层层递进，环环相扣，让学生对科学研究有一个比较完好的认识，从中意会科学研究的原则和一般方法。
《光合作用的探究历程》 说课稿
《光合作用的探究历程》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《光合作用的探究历程》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《光合作用的探究历程》是人教版高中生物必修 1《分子与细胞》第五章第四节的内容。
本节课主要介绍了科学家们对光合作用的探究过程，通过对这些经典实验的学习，学生可以深入理解光合作用的本质和原理，为后续学习光合作用的过程和影响因素打下坚实的基础。
教材在编排上，按照时间顺序依次介绍了多位科学家的实验，逻辑清晰，层次分明。
这些实验不仅展示了科学研究的方法和思路，也培养了学生的科学思维和探究能力。
二、学情分析在知识方面，学生已经学习了细胞的结构和功能、酶的作用等相关知识，对光合作用有了初步的了解，但对于光合作用的探究历程还知之甚少。
在能力方面，高中生具备了一定的观察、分析和逻辑推理能力，但在实验设计和科学方法的运用上还需要进一步的培养和提高。
在心理方面，学生对科学探究充满好奇和兴趣，渴望通过自己的思考和实践来探索未知的科学领域。
三、教学目标1、知识目标（1）说出光合作用的探究历程中几个重要实验的科学家、实验方法和实验结论。
（2）理解光合作用的概念和反应式。
2、能力目标（1）通过对科学家实验的分析和讨论，培养学生的科学思维和逻辑推理能力。
（2）尝试设计实验探究光合作用的相关问题，提高学生的实验设计和实践能力。
3、情感目标（1）体验科学家们的探索精神和科学态度，培养学生的科学素养和创新意识。
（2）认识到科学是在不断发展和进步的，激发学生对科学研究的兴趣和热情。
四、教学重难点1、教学重点（1）光合作用的探究历程中几个重要实验的设计思路和实验结论。
（2）光合作用的概念和反应式。
2、教学难点（1）分析科学家实验的设计思路和方法，理解实验的科学性和严谨性。
（2）如何引导学生通过对实验的分析和讨论，形成科学的思维方式和探究能力。
2018-2019学年高中生物 第5章 第4节 第2课时 光合作用的探究历程和基本过程教学案(含解析
光合作用的探究历程和基本过程一、光合作用的概念与探究历程 1．光合作用的概念[填图]2．光合作用的探究历程[填表]科学家实验过程或依据 实验结论1771年普利斯特利密闭玻璃罩＋绿色植物＋⎩⎪⎨⎪⎧蜡烛→不易熄灭小鼠→不死亡植物可以更新空气1779年英格豪斯 500多次植物更新空气实验 在阳光照射下，植物体只有绿叶才能更新空气1845年梅耶根据能量转化和守恒定律 光合作用把光能转换成化学能储存起来1864年萨克斯 绿叶→暗处放置→叶片一半曝光、一半遮光→碘蒸气处理→颜色变化(曝光处呈深蓝色)植物叶片在光合作用中产生了淀粉1941年鲁宾和卡门 光合作用释放的O 2全部来自H 2O 20世纪40年代卡尔文用14C 标记CO 2探明了CO 2中的碳在光合作用中1.光合作用的实质是合成有机物，储存能量；而呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。
2．光合作用的反应式为：CO2＋H2O ――→光能叶绿体(CH2O)＋O2。
3．光反应的场所是类囊体薄膜，产物是O2、[H]和ATP 。
4．暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等物质。
5．光合作用中的物质转化为：①14CO2―→14C3―→(14CH2O)；②H182O―→18O2。
6．光合作用的能量转换为：光能―→ATP 中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能。
转化成有机物中碳的途径，即卡尔文循环二、光合作用的过程 1．过程及分析[据图填空]2．反应式CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 21．判断下列有关叙述的正误(1)光合作用产生的O 2来自CO 2和H 2O 中的O(×)(2)绿色植物光合作用的反应物是CO 2和H 2O ，产物是有机物和O 2(√) (3)绿色植物进行光合作用的能量来源于光能(√) (4)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行(×)2．普利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。
高中生物 第5章 第4节 第2课时 光合作用的探索历程和过程同步备课课件 新人教版必修1
接
__________________________________________________。
2．光合作用的探索历程
第五页，共30页。
第六页，共30页。
更新(gēngxīn)空气
栏
目
有光
链 接
化学能
第七页，共30页。
淀粉(diànfěn)
栏
目
链
水
接
有机物
二、光合作用(guānghé-zuòyòng)的过程 1．光合作用(guānghé-zuòyòng)过程图解
A．该实验并不科学，没有重复性
B．该实验的成败与否，要看是否将装置置于阳光下
栏 目
链
C．该实验说明光合作用释放的氧与小白鼠需要的氧达到 接
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
答案：A
第二十二页，共30页。
题型2 光合作用(guānghé-zuòyòng)的过程
例2 夏季，在晴天、阴天、多云、高温(gāowēn)干旱四种 天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度(实际光合速率与呼吸速 率之差)变化曲线不同，下列表示晴天的曲线图是( )
第四页，共30页。
自主 (zìzhǔ )
学习
一、光合作用(guānghé-zuòyòng)的概念及其探究过程
1．对光合作用概念的理解
(1)场所：绿色植物(lǜsèzh叶íw绿ù)体的________。
(2)能量来源：____光__能__。
栏
(3)反应物：_C_O__2_、_H__2O。
目 链
((45))产 反物 应： 式_：__O_2_、__糖__类_等有机物。
化学能
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第2课时光合作用的探究历程和基本过程[学习目标] 1.了解光合作用的探究历程，说出光合作用的概念。
2.掌握光合作用的光反应和暗反应过程以及二者的关系。
3.简述化能合成作用。
知识点一光合作用的探究历程
知识梳理
02光能，把□03二氧化碳和水转化成□04储
1.光合作用的概念：绿色植物通过□01叶绿体，利用□
05氧气的过程。
存着能量的有机物，并且释放出□
2．光合作用的探究历程
1.萨克斯的实验中先把绿叶在暗处放置目的是什么？如何形成对照？
提示：先把绿叶在暗处放置的目的是进行饥饿处理，使叶片中的营养物质消耗掉，避免了叶片中原有淀粉对实验结果的干扰；叶片一半遮光，一半曝光，形成对照。
2．萨克斯的实验中为什么要用酒精脱色后再加碘液处理？
提示：避免叶片颜色对实验结果的干扰。
3．鲁宾、卡门采用的实验方法是什么？
提示：同位素标记法。
典题分析
题型一光合作用的探究历程
[例1] 科学是在实验和争论中前进的，光合作用的探究历程就是如此。
在下面几个关于光合作用的实验中，相关叙述正确的是( )
A．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
B．萨克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉
C．普利斯特利的实验证明了植物可以更新CO2并产生O2
D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自CO2而不是H2O
解题分析恩格尔曼的实验证明了水绵光合作用生成氧气，没有定量分析生成氧气的量，A错误；萨克斯的实验成功证明了光合作用产生了淀粉，B正确；普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气，没有证明植物吸收和释放的气体成分，C错误；鲁宾和卡门的实验中，用18O 分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2，D错误。
答案 B
知识拓展
1.光合作用的发现历程中经典实验的比较
2.同位素标记法的实验应用
使用范围：可用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向，进而了解细胞的结构和功能，化学物质的变化、反应机理等。
(1)标记某元素，追踪其转移途径。
如用18O标记H182O，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2；证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O而不是来自于CO2。
(2)标记特征化合物，探究生理过程，以研究生物学原理。
如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程。
知识点二光合作用的过程及化能合成作用
知识梳理
光能
(CH2O)＋O2。
1.反应式：CO2＋H2O――→
叶绿体
2．光合作用的过程
3．环境条件骤变与C3、C5及ATP等物质含量变化
(1)CO2供应正常，光照停止时，C3、C5的含量变化
(2)光照正常，CO2供应停止，C3、C5的含量变化
4．化能合成作用
(1)概念：利用体外环境中的□01某些无机物氧化时所释放的能量来制造□02有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。
(2)实例
(3)自养生物和异养生物
1.若突然停止光照，光反应和暗反应如何变化？提示：光反应立即停止，暗反应仍能进行一段时间，最后也停止。
2．光合作用产生的ATP水解释放的能量能用于生物体各项生命活动吗？
提示：不能。
光合作用产生的ATP水解释放的能量只能用于暗反应中C3还原。
3．光合作用过程有水产生吗？
提示：有。
光合作用暗反应产生水。
典题分析
题型二光合作用过程分析
[例2] 据下面光合作用图示判断，下列叙述不正确的是( )
A．⑤过程发生于叶绿体类囊体薄膜上，⑥过程发生于叶绿体基质中
B．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、(CH2O)
C．如用14C标记CO2来追踪光合作用过程中的碳原子，则14C的转移途径为14CO2→C3→糖类D．②不仅用于还原C3，还可用于矿质离子吸收等
解题分析根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示[H]、ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应，B正确；光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中，A正确；光合作用过程中，CO2首先与C5相结合，形成C3，然后C3被还原形成糖类等有机物，C 正确；光反应产生的ATP只用于暗反应，呼吸作用产生的ATP才能用于矿质离子吸收等生命活动，D错误。
答案 D
[例3] 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的供应，短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是( )
A．C3增多、C5减少B．C3增多、C5增多
C．C3减少、C5增多D．C3减少、C5减少
解题分析若突然中断CO2供应，C3生成速率下降，消耗速率不变，C3减少，C5生成速率不变，消耗速率下降，C5增多。
答案 C
[例4] 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。
下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是( ) A．红光，ATP下降B．红光，未被还原的C3上升
C．绿光，[H]下降D．绿光，C5上升
解题分析植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光，对绿光的利用很少。
突然改用光照强度与白光相同的红光照射后，光反应速率加快，产物[H]和ATP上升，进而C3的还原过程加快，即C3的消耗速率加快，而C3生成速率不变，导致未被还原的C3下降，A、B错误；而改用光照强度与白光相同的绿光照射后，光反应速率减慢，产物[H]和ATP下降，进而C3的还原过程减慢，即C5的生成速率减慢，而C5的消耗速率不变，导致C5下降，C正确，D错误。
答案 C
技法提升
1.“模型法”表示C3和C5的含量变化
注意：以上各物质含量的变化是在外界条件改变的短时间内发生的，且是相对含量的变化。
2．同位素标记元素转移途径
课堂小结
一、知识结构
二、重要术语
1．光合作用 2.光反应 3.暗反应
三、重要概念
1．光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。
2．光合作用包括光反应与暗反应两个阶段，光反应需要光，暗反应不直接需要光，但持续的暗反应必须在光下才能进行。
3．光反应是叶绿体中的色素吸收光能，将水分子分解，产生氧气，同时生成NADPH与ATP 的过程，这一过程在叶绿体的类囊体薄膜上进行。
4．暗反应是CO2被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应阶段产生的NADPH、ATP的作用下被还原形成糖，并再次生成五碳化合物的过程。
暗反应在叶绿体基质中进行。
5．光反应和暗反应既有区别又有联系：两个过程进行的场所、所需条件以及物质和能量转变等各不相同，但两者又是相互联系的，光反应是暗反应的基础，没有光反应，暗反应不能持续进行。
当堂检测——查漏补缺巩固提升
1．下列关于光合作用发现史的叙述错误的是( )
A．卡尔文用同位素示踪技术探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径B．鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水，而不是来自CO2，实验中没有设置对照
C．恩格尔曼实验中用极细的光束照射水绵，叶绿体上光照多的与光照少的部位为一组对照实验；被光束照射的部位与没有被光束照射的部位分别为实验组和对照组D．萨克斯实验进行黑暗处理是为了耗尽原有的淀粉，实验中的遮光组与见光组分别为实验组和对照组
答案 B
解析鲁宾和卡门利用18O分别对H2O和CO2进行标记证明了光合作用释放的O2来自水，而不是来自CO2，这两组实验均为实验组，为相互对照。
2．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是( )
A．叶绿体类囊体的薄膜上进行光反应和暗反应
B．叶绿体类囊体的薄膜上进行暗反应，不进行光反应
C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应
答案 D
解析光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，暗反应是在叶绿体内的基质中进行的。
3．以下反应过程在叶绿体基质中完成的变化有( )
①H2O→[H]＋O2' ②ATP→ADP＋Pi＋能量③2C3→(CH2O)＋C5' ④CO2＋C5→2C3
A．①②③B．①③④
C．②③④D．①②④
答案 C
解析H2O→[H]＋O2发生在类囊体薄膜上，属于光反应中的物质变化，①不符合题意；光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中，此过程中需要消耗光反应产生的ATP，因此“ATP→ADP ＋Pi＋能量”发生在叶绿体基质中，②符合题意；2C3→(CH2O)＋C5的反应发生在叶绿体基质，即为暗反应中三碳化合物的还原，③符合题意；CO2＋C5→2C3的反应发生在叶绿体基质，即为暗反应中二氧化碳的固定，④符合题意。
4．如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是( )
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成(CH2O)需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进(CH2O)的生成
D．无光条件有利于暗反应进行
答案 B
解析暗反应阶段包括CO2的固定和C3的还原，发生在叶绿体基质中，A错误；若图示是在最适温度下进行的，提高温度则会降低酶的活性，使酶促反应受影响，会抑制(CH2O)的生成，
C错误；无光时，不能形成ATP和[H]，会影响C3的还原，从而不利于暗反应的进行，D错误。