最新人教版必修一《能量之源——光与光合作用》(第2课时)教案

最新人教版必修一《能量之源——光与光合作用》（第2课时）教案——光与光合作用》（第2课时）教案

●教学过程

［课前准备］

1.制作多媒体课件。

2.课前教师提供一份预习提纲,布置学生预习课本P103～P105的内容。

预习提纲：①光合作用过程分为哪几个阶段？

②什么是光反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量是如何转变的？

③什么是暗反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量是如何转变的？

④光合作用受哪些外界因素的影响？这些因素是怎样影响光合作用的？

［情景创设］

教师：通过上一节课的学习,我们已经知道光合作用的场所是叶绿体,请问叶绿体有哪些结构特点与其功能相适应呢？

学生：第一,叶绿体内有许多基粒和类囊体,扩大了叶绿体的受光面积,类囊体膜表面分布着许多吸收光能的色素分子,便于光能的吸收；第二,类囊体膜表面以及基质内还分布着多种光合作用所必需的酶,有利于光合作用的进行。

教师：初中我们曾经学习过有关光合作用的知识,请问你们对光合作用的知识还有哪些方面的了解？

学生：（七嘴八舌）

光合作用的原料是CO2和H2O；

光合作用的条件是光；

光合作用的产物是糖类和氧气；

等等。

教师：很好。看来大家对光合作用的知识还了解不少。请一位同学来归纳光合作用的概念。

学生：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,并且释放出氧气的过程。

教师：那么在一个微小的叶绿体中,CO2和H2O究竟是怎样转化为糖类和氧气的呢？此过程中色素吸收的光能是怎样到有机物中去的？光合作用受哪些外界因素的影响？这就是我们今天这堂课要讨论的主要内容。

（显示板书：二、光合作用的原理和应用）

［师生互动］

（一）光合作用的过程

教师：下面我们先来看看光合作用是怎样在叶绿体中进行的。

（显示板书：1.光合作用的过程）

教师：用多媒体课件演示发生在一个叶绿体中的光合作用全程的动态过程。

教师：我们在观察课件的时候,是不是觉得有点“眼花缭乱”呀,这说明光合作用是个很复杂的过程。其实刚才课件中显示的只是光合作用的简化过程,其具体过程还要复杂得多。

教师：根据刚才的观察,你们说光合作用过程分为哪几个阶段呢？

学生：分为光反应和暗反应两个阶段。

教师：下面我们先来具体观察一下光反应过程。

（显示板书：光反应）

教师：演示光合作用光反应的动态变化,并指导学生观察。

教师：光反应在哪里进行？

学生：叶绿体基粒的类囊体薄膜上。

教师：利用到了哪种原料？

学生：水。

教师：水在光反应阶段发生了怎样的变化？

学生：水被分解成了[H]和O2。

教师：水是化学性质非常稳定的化合物,它为什么会在常温常压下分解？

学生：一方面有色素吸收的光能做“动力”；另一方面类囊体薄膜上分布有相应的酶作催化剂。

教师：回答得很好。我们再仔细观察一下,色素吸收的光能除了使水分解以外,还发生了什么变化？

教师：重新演示光合作用光反应的动态画面,并指导学生观察。

学生：还有一部分转移到了A TP中,即利用光能把ADP和Pi合成为ATP。

教师：刚才的一系列变化都需要什么参与？

学生：光。

教师：对啦。所以我们把发生在叶绿体类囊体薄膜上的这一化学变化称为光反应。那么,同学们能不能归纳一下,整个光反应阶段物质和能量是怎样转变的？

学生：从物质变化的角度来看,一是把水分解成了O2和具有强还原性的[H],二是把ADP和Pi合成了ATP；从能量变化的角度来看,把光能转化成了A TP中活跃的化学能。

教师：很好。光反应一共产生了三种产物,其中我们看到O2作为光合作用的第一个终产物释放到了大气中,还原性很强的[H]和储存有活跃化学能的ATP又到哪里去了呢？

学生：提供给暗反应利用。

教师：下面我们就继续看看暗反应是怎样进行的。

（显示板书：暗反应）

教师：演示光合作用暗反应的动态变化,并指导学生仔细观察。

教师：暗反应在哪里发生？

学生：在叶绿体基质中。

教师：利用了哪种原料？

学生：二氧化碳。

教师：在暗反应过程中,二氧化碳发生了怎样的变化？

学生：首先CO2与一个C5结合形成两个C3,这一步称为“二氧化碳的固定”。

教师：二氧化碳的化学性质是非常稳定的,在空气中很难与其他化合物发生反应,为什么在叶绿体基质中可以顺利地与C5结合形成两个C3呢？

学生：因为在叶绿体基质中存在多种催化暗反应的酶。

教师：请大家仔细观察,经二氧化碳固定所产生的C3又发生了什么变化呢？

教师：继续演示光合作用暗反应的动态变化,并指导学生仔细观察。

学生：C3经过一系列变化转变成了（CH2O）,这一步称为“三碳化合物的还原”。

教师：这一步除了形成（CH2O）,还有什么产物？

教师：注意引导学生观察,这一步学生很容易忽略。

学生：还有C5。

教师：对啦。C5作为一种中间产物,在暗反应的固定阶段用到,同时在暗反应的还原阶段又产生,这对于光合作用有什么意义？

学生：保证暗反应不会缺乏原料,能够持续进行下去。

教师：还原阶段需要哪些条件？

学生：需要相应的酶催化,还需要光反应提供的[H]作还原剂以及ATP供能。

教师：刚才的一系列变化需不需要光？

学生：不需要。

教师：那是不是一定要在黑暗中进行呢？

学生：也不是,有光无光都可以进行。

教师：对。“暗”并不是指暗反应一定要在黑暗中进行,而是相对于光反应来说,这一阶段不需要光。故我们把光合作用第二阶段所发生的、在有光无光条件下都可以进行的化学反应称为“暗反应”。现在哪位同学来归纳一下整个暗反应阶段物质和能量进行了怎样的转变？

学生：从物质变化的角度来看,二氧化碳经过“固定”和“还原”两个过程,最终被还原成（CH2O）和C5；从能量转变的角度来看,A TP中活跃的化学能变成了稳定的化学能储存在糖类等有机物中。

教师：好。综合我们刚才讨论的光反应和暗反应,我们可以把光合作用过程用下面的示意图表示。

教师：出示光合作用过程示意图并作适当讲解。

图5－4－1 光合作用过程示意图

教师：从图5－4－1中可以看出,光合作用是由“光反应”和“暗反应”两个阶段组成的。那么这两个阶段有什么关系呢？

O4[H]

Pi 5

2C

2

O

)

+

C

5

i

教师：通过刚才的列表比较,你认为“植物白天进行光反应,晚上进行暗反应”的说法正确吗？为什么？