能量之源------光与光合作用教案设计
能量之源------光与光合作用教案设计
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．叶绿体中色素的种类及作用、光合作用的应用。
2． 光合作用的概念、总反应式。
3． 光合作用的过程及图解。
（二）能力训练点
1．过多媒体投影，对光合作用过程图解的分步展示，运用化学知识理
解物质和能量变化，理顺所学知识的逻辑顺序，启迪学生的形象思维，培养
学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。
2．过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、
技巧。
（三）德育渗透点
1．过生物结构和生理功能相统一，物质代谢和能量代谢相联系等生物
科学知识的学习和理解，帮助学生树立辨证唯物主义的观点。
2．过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍，对学生进行热爱
科学，献身科学的思想教育。
（四）学科方法训练点
1．会使用 图和表的形象思维方法，用抽象的是生物语言，按逻辑思维
顺序表达其内涵，初步掌握理解新知识的记忆方法。
2．用化学基础理解光反应和暗反应的过程，实质上就是氧化还原过程
的知识迁移。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1． 教学重点及解决办法
教学重点是光反应和暗反应的生理过程。
【解决办法】
通过读书、思考、讨论、讲述、多媒体连环图解和课堂练习，反复强化
来突出重点。
2． 教学难点及解决办法
（1） 光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。
（2） 光反应和暗反应的区别和联系。
【解决办法】
（1） 指导学生读书、思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式
时，必须有场所和条件，物质与能量变化总是同时发生，才能表
达其完整性和科学性。
（2） 通过列表比较光反应和暗反应，启发学生总结二者在物质和能量
上的联系。
三、课时安排：2课时
四、教学方法
启发式讨论为主、兼用比较分析小结式讲述法。
五、教具准备
1． 多媒体课件
（1） 叶绿体亚显微结构图。
（2） 叶绿体中色素分子图解。
（3） 光反应和暗反应过程分步显示连环图。
（4） 学生复习、思考、练习题及相关图表。
2． 多媒体教学相关器材等
六、学生活动设计
1． 学生讨论回忆叶绿体在光下制造氧气和淀粉等光合作用的相关知
识。
2． 视图复习叶绿体的亚显微结构、化学成分和功能。
3． 采取读书思考、讨论小结、练习校正等多种形式的学习活动。
七、教学步骤（第二课时）
引言：同学们在初中已学过光合作用，你们还记得光合作用的概念
吗？我们曾做过哪些与光合作用相关的实验？学生议论后，齐声朗读光
合作用一段。
（一） 光合作用的概念
教师点评强化，光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二
氧化碳和水合成储存能量的有机物，并释放氧的过程。其中的有机物通
常是葡萄糖，进而可以合成蔗糖或淀粉（即单糖可以合成二糖或多糖）
等。
1． 回顾光合作用的探究历程
用多媒体向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理
过程的艰苦历程，同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实
验，如：1771年，英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实
验；1864年，德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生
淀粉的实验；1880年，德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合
作用的场所，并从叶绿体放出氧的实验；20世纪30年代美国科学
家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部
来自水的实验。
2． 光合作用的总反应式应怎样表达？学生思考后回答：
光 能 （CH 2O ）+ O2 CO 2 + H 2O 叶 绿 体
教师指向反应式, 让学生再次口述光合作用的概念, 理解总反应式与概念的关系, 由此可知,CO 2、H 2O 是光合作用的原料，（CH 2O ）、O 2是光合作用的产物，光能和叶绿体是光合作用的条件和场所。 （二） 光合作用的过程 请同学读书，思考并总结第一阶段的相关知识，请学生回答： 屏幕显示，光合作用过程表解，表中各项答案空缺，待学生讨论回答后，教师对学生回答点拨、指正，屏幕再分步显示答案。 请按表格要求比较光反应和暗反应的区别和联系：
光反应阶段 暗反应阶段
条件有光 有光无光均可
场所类囊体的薄膜上 叶绿体基质
物质 水被分解成O 2和[H]， CO 2被固定，C 3被[H] 变化 形成ATP 还原成糖类，ATP 水解
能量 光能转变成ATP 中的 ATP 中的化学能转变为 变化 化学能 糖类中稳定的化学能
1． 光反应
（1） 部位：叶绿体的类囊体薄膜上
（2） 条件：需光、色素分子和酶
（3） 物质变化：水的光解：2H 2O → 4[H] + O 2
ATP 的形成：ADP + Pi + 能量 → ATP
（4） 能量转换：光能→A TP 中的活泼的化学能
教师小结性重述，并联系表中的知识，边讲边演示光反应连环图。
2． 暗反应
（1） 部位：叶绿体基质中
（2） 条件：需多种酶和CO 2
（3） 物质变化：CO 2的固定：CO 2 + C5 → 2C 3
C 3的还原:2C3 + 12[H] + AT P → C 6H 12O 6 + H 2O
（4） 能量转换：ATP 中的活泼的化学能 →有机物中的稳定的化学能
教师小结性重述，仍密切联系表中有关暗反应的知识，边讲边板画反应连环图，强调反应的条件需多种酶催化，在有光或无光的条件
下都可以进行；同时简要说明C 3得到的氢叫还原氢。
此过程又叫卡尔文循环，是卡尔文用十年时间研究发现的，任何
科学发现都是科学家经过不懈努力的结果，所以同学们对待学习要有
不断努力、持之以恒的拼搏精神。
学生总结光反应和暗反应的联系，教师引导，主要把握：光反应
为暗反应提供了还原剂[H]、能量A TP ；暗反应是光反应的继续, 最终
完成了把无机物化合成有机物, 把光能储存在有机物的过程.
此时, 表内内容填写完成.
(三) 光合作用原理的应用
1．结合探究实验(环境对光合作用强度的影响) 让学生归纳探究的结果。
影响光合作用强度的环境因素：光照强度、温度、CO 2浓度、水、矿
质元素等。
提高光合作用强度的措施有：控制光照的强弱和温度的高低，适当增
加环境中CO 2
的浓度等。
（四）化能合成作用
除植物外，还有其他生物能合成有机物吗？以硝化细菌为例，引出化
能合成作用的概念。
NH 3 + O2 → HNO 2 + 能量
HNO 2 + O2 → HNO 3 + 能量
CO 2 + H2O + 能量 →（CH 2O ）
化能合成作用：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量
来制造有机物的合成作用。
自养生物：绿色植物、少数细菌（如硝化细菌）
异养生物：人、动物、真菌、以及大多数细菌
(五) 小结
我们这节课主要学习了光合作用的概念, 光合作用的过程, 光合作用原理
的应用以及化能合成作用. 重点要掌握光合作用过程中物质和能量的变化, 光
反应发生在类囊体的薄膜上, 暗反应则发生在叶绿体的基质中. 光合作用最终
使光能转换为化学能, 贮存在生成的糖类中
（六）板书设计
（一）光合作用的概念
（二）光合作用的过程
光 能
CO 2 + H 2O （CH 2O ）+ O2
叶 绿 体
（三）光合作用的生理过程
光反应：水的光解、形成A TP
暗反应：CO 2的固定、C 3的还原
（四）光合作用原理的应用
(五) 化能合成作用
(七) 课堂练习
1. 光合作用发生的部位: ( )
A. 叶绿素 B.叶绿体
C. 类囊体的薄膜 D.叶绿体的基质
2. 光合作用形成ATP 的部位: ( )
A. 叶绿体外膜 B.叶绿体内膜
C. 叶绿体基质 D.类囊体
3. 下列物质中, 暗反应阶段所必需的是: ( )
A. 叶绿素 B.ADP C.ATP D. O 2
4. 光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段, 下列叙述正确的是:
( )
A.暗反应在细胞质基质中进行
B.光反应不需要酶, 暗反应需要酶
C. 光反应消耗水, 暗反应消耗ATP
D. 光反应固定CO 2, 暗反应还原CO 2
5. 科学家用含有C 的CO 2来追踪光合作用中的碳原子, 这种碳原子
的转移途径是: ( )
A. CO 2→叶绿素→ADP B. CO 2 →叶绿体→ATP
C. CO 2 →乙醇→糖类 D. CO2 →三碳化合物→糖类
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