高中生物 光能在叶绿体中的转换教学设计示例

第二章第一节一、光能在叶绿体中的转换

教学设计（一）

教学设计思路

1.创设问题情境，引导同学预习。

2.教师和同学共同总结每一步中能量变化情况。

3.播放多媒体课件。

教学目标

知识目标

（1）解释光能在叶绿体中如何转化为电能。

（2）解释电能如何转化为活跃的化学能。

（3）解释活跃的化学能如何转化为稳定的化学能。

能力目标

通过观察光能在叶绿体中转化的示意图，能利用示意图帮助理解生物体中有关各种反应问题。

情感目标

通过对光合作用的机理的学习和课堂的讨论过程，培养勤于思考的精神和严谨的科学态度。

重点难点分析

重点：光能在叶绿体中如何转换成储存在糖类等有机物中的稳定的化学能。

难点：光能在叶绿体中的转换过程。

重点的落实和难点的突破：

1.利用预习的方式初步了解光能在叶绿体中的转换过程。

2.利用板书的形式总结能量的转化方向。

3.播放好媒体课件。

教学媒体

多媒体课件

教学结构和过程

[导课]

复习必修课本第一册学习过的光合作用的过程

引导学生回忆光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，并指出光合作用过程中涉及到物质和能量两方面的变化。那么，光能如何转换成有机物中稳定的化学能?

[教学目标达成]

一、光能在叶绿体中的转换

提出问题：

1．光能在叶绿体中的转换包括哪几个步骤？2．叶绿体中的色素有什么作用？3．每个步骤中能量是如何发生变化的?

指导学生阅读教材中光能在叶绿体中的转换，阅读过后，请同学上黑板写出每一步的能量变化情况。

教师纠正，师生共同总结：

叶绿体内的色素分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数叶绿素a以及全部的叶绿素b胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a不仅能够吸收光能，还能使光能转换成电能。在光的照射下，具有吸收和传递光能作用的色素，将吸收的光能传递给少数处于特殊状态的叶绿素a，使这些叶绿素a被激发而失去电子，脱离叶绿素a的电子，经过一系列的传递最后给NADP+(辅酶Ⅱ)。失去电子的叶绿素a变成强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子，叶绿素a由于获得电子而恢复稳态，这样，在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素a，不断地丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转换成电能。

随着光能转换成电能，NADP—得到两个电子和一个氢离子就形成了NANPH(还原型辅酶Ⅱ)。这样一部分电能就转化成NADPH中活跃的化学能。同时，另一部分电能将ADP和Pi转化成ATP，这部分电能则转化成ATP中活跃的化学能。

在暗反应阶段中，CO2被固定后形成的三碳化合物，在有关酶的催化下，接受ATP和NADPH释放出的能量并且被NADPH还原，再经过一系列变化，最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物。这样，活跃的化学能就转换成稳定的化学能，储存在有机物中。

明确：光反应是暗反应的基础，二者紧密联系，缺一不可。

播放多媒体课件：光能在叶绿体中转换的动画，提醒学生注意能量变化的步骤。

[教学目标巩固]

1．叶绿体中光能转换成电能时．电子的最终来源及最终受体分别是（）

A.叶绿素a、NADPH

B.H2O、NADP+

C.叶绿素a、NADP+

D.H2O、NADPH

分析：少数特殊状态的叶绿素a接受其他色素吸收和传递来的光能后，处于激发状态，被激发后的叶绿体a失去电子，失去电子后的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水中夺取电子而恢复稳态，因此电子的最终来源是水，脱离叶绿素a的电子，经过一系列物质的传递，最后传递给NADP+，NADP+得到两个电子和一个氢离子后形成NADPH。因此电子的最终受体是NADP+。

答案：B

2．在暗反应过程中，NADPH的作用是（）

A.为C3化合物还原提供能量

B.还原C3化合物

C.与ATP的作用完全相同

D.A和B两项都是

分析：在暗反应过程中，二氧化碳被固定后、形成的一些三碳化合物(C3)，在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH

释放出的能量并且被NADPH还原，再经过一系列复杂的变化，最终形成糖类等含有稳定化学能的有机物。由此可见，NADPH既还原C5化合物又为C3，化合物的还原供能。

答案：D

[布置作业]

课本28页复习题。

[结课]

通过这节课的学习，使我们了解光能在叶绿体中的转换过程包括三个步骤：即光能转换成电能；电能转换成活跃的化学能；活跃的化学能转换成稳定的化学能，那么不同种类的绿色植物在将二氧化碳和水转化成糖类等有机物时，CO2的固定途径是否相同?下一节课我们将讨论这个问题。

板书