本科生课程论文
论文题目：光合作用过程及意义
课程名称：生态学概论
任课教师：杨平恒
专业：地理科学（师范）
班级：2012级1班
学号：222012318011053
姓名：谢洪语
2015年12月26日
光合作用过程及意义
光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是指含有叶绿体绿色植物和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应（旧称暗反应），利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。同时也有将光能转变为有机物中化学能的能量转化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧平衡的重要媒介。
光合作用大多数只能在植物体内进行，因为只有植物细胞中才含有能进行光合作用的场所——叶绿体。下图为植物细胞中的叶绿体及叶绿体内部构造图。
从右图可以得出，叶绿体的构造为：外膜、
内膜、基质和基粒。基粒为堆叠的类囊体，光合作用生成葡糖糖的地方就在这里；而基质为基粒与基粒之间的间隙部分。
叶绿体中含有大量色素，这些色素包括叶绿素a，叶绿素b，叶黄素和类胡萝卜素，光合作用的光实际上是被这些色素吸收之后，再发生化学反应。
光合作用的总反应方程式为：
12H2O+6CO2→C6H12O6（葡萄糖）+6O2+6H2O
反应条件为：酶、光照和叶绿体。
值得注意的是，反应物中的12单位水与生成物中的6单位水不能消去，因为反应物中的12单位水在反应中会全部消耗，生成的6单位水是反应过程中新生成的。所以在光合作用的上述反应中包含了多个分反应。下面我通过光合作用过程图示来说明。
首先，从左图可以看出，光合作
用的过程分为光反应阶段和暗反应
阶段。
在光反应阶段，水分子在光和叶
绿素的催化作用下，自身失去电子
e-生成还原性的氢和氧气。还原性的
氢可表示为[H]或NADPH。同时，在
酶的作用下，二磷酸腺苷ADP和磷酸
基团Pi和能量生成三磷酸腺苷ATP。
在光反应阶段涉及到的化学反
应方程式有：
水的光解：2H2O→4[H]+O2
ATP的合成：ADP+Pi+能量→ATP
光反应进行的场所是在叶绿体的基粒当中，因基粒才含有叶绿素。光反应中完成的能量转化有：光能转化为电能，电能转化为ATP中活跃的化学能。
暗反应阶段中，光反应所生成的[H]和ATP均转移到基质中，然后再有CO2加入反应。CO2在ATP和[H]的作用下先生成C3化合物，接着生成C5化合物，最后生成糖类，即葡糖糖C6H12O6。暗反应阶段由于是被美国科学家卡尔文发现，所以暗反应阶段又称为卡尔文循环。暗反应阶段所涉及到的化学反应方程式有：
碳的固定：C5+CO2→2C3
有机物的生成：C3+[H]→(CH2O)（有机物，即糖类）+C5
暗反应阶段进行的场所是叶绿体基质，完成的能量转化有是ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
从光合作用进行过程，我们可以得出，影响光合作用的外部因素有：光照条件、水分条件、CO2浓度。此三个条件对光合作用影响最大，另外还有温度、矿质元素、酸碱度等。温度是通过影响酶的活性来影响光合反应速率：温度过高或过低，酶都会失去活性。而我们知道，光合作用反应中所有的反应过程都需要酶的催化，所以温度是通过影响酶的活性来影响光合作用；矿质元素对光合作用的影响是：植物合成叶绿素需要矿质元素，矿质元素主要分布在土壤中，植物是通过根的吸收来摄入矿质元素进而合成光合作用所需要的叶绿素；酸碱度影响植物的正常生长和发育，也对光合作用有影响。
以上过程是C3植物进行光
合作用的过程。C3植物主要包括
水稻、小麦。比C3植物更能适应
环境的是C4植物，因C4植物光
合作用过程与C3植物有所不同。
左图是C4植物光合作用过程：
C4植物光合作用的光反应阶
段与C3植物相同，唯一不同的是
暗反应阶段，C4植物能够固定浓
度更低的CO2。
在C4植物的暗反应阶段，低
浓度的CO2在叶肉细胞中的叶绿体被PEP结合（PEP是一种酶）生
成一种C4化合物，C4化合物被转
移到维管束鞘细胞中的叶绿体
中，然后C4化合物分解为丙酮酸
和较高浓度的CO2。经过这样的变
化后，C4植物将低浓度CO2变成
高浓度CO2，提高了光合作用的效
率。
右图是C4植物叶片结构，需要解释的是，C3植物维管束鞘细胞很小，不含或含很少叶绿体，卡尔文循环不在维管束鞘细胞中发生；而C4植物维管束鞘细胞发育，C4植物暗反应阶段在维管束鞘细胞中发生。
因为C4植物能够固定浓度更低的CO2，所以C4植物比C3植物光合效率更高，更适应环境，更能在恶劣的条件下生存。C4植物主要有高粱、玉米、苋菜。
光合作用的意义
1．把无机物转变成有机物。每年约合成5×1011吨有机物，可直接或间接作为人类或动物界的食物，据估计地球上的自养植物一年中通过光合作用约同化2×1011吨碳素，其中40%是由浮游植物同化的，余下的60%是由陆生植物同化的；
2．将光能转变成化学能。绿色植物在同化二氧化碳的过程中，把太阳光能转变为化学能，并蓄积在形成的有机化合物中。人类所利用的能源，如煤炭、天然气、木材等都是如今或过去的植物通过光合作用形成的；
3．维持大气O2和CO2的相对平衡。在地球上，由于生物呼吸和燃烧，每年约消耗3.15×1011吨O2，以这样的速度计算，大气层中所含的O2将在3000年左右耗尽。然而，绿色植物在吸收CO2的同时每年也释放出5.35×1011吨O2，所以大气中含的O2含量仍然维持在21%。
第五章细胞的能量供应和利用 第四节能量之源——光与光合作用 二．光合作用的原理和应用 （第1课时） 一、学情分析 学生在小学的《科学》和初中《生物》课中已学习过有关光合作用的知识，在生活实践中对光合作用也有所了解。这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础。对于光合作用中的物质代谢和能量代谢过程的学习学生会有些困难。针对这种情况，在教学过程中教师可以多角度提出问题，引导学生围绕问题进行分析、推理，从而得出结论。 二、教学目标 1、知识目标：说明光合作用的原理和光合作用的过程。 2、能力目标：通过对光合作用探究历程的学习，培养学生分析、推理的思维能力； 通过对光合作用过程的学习，培养学生知识整合的能力。 3、情感目标：激发学生进行科学探究的兴趣； 感受科学家实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质； 养成严谨的科学态度，树立创新的科学精神。 三、教学重点 光合作用的原理和光合作用的过程。 四、教学难点 光合作用的过程中物质变化和能量变化。 五、教学准备 多媒体课件。 六、教学方法 讨论法、探究法、分析法、讲授法等相结合。 七、教学策略 1.对多个实验进行有效的整合 光合作用的探究历程中有一系列的实验，学生学习这些探究实验的过程也就是学习光合作用原理的过程。有些实验学生在小学和初中时就有所接触，对于这些探究实验的学习采取以学生自学为主，教师从多角度提出问题，让学生带着问题去阅读、思考、讨论，在学生解答的基础上教师再加
以适当的点拨，引导学生归纳出光合作用的反应式。通过对反应式中元素的来源和去向的探究把学生引入鲁宾、卡门实验和卡尔文实验的学习，这两个实验对大部分学生而言较为陌生，教师先讲授实验过程，再提出问题，接着引导学生分析实验现象，得出实验结论，让学生体验、感受科学家实验的科学性、严谨性。 2.对教材中的某些知识做了适当的调整 在讲授探究氧气来源的实验时穿插介绍光合作用光反应的内容；在讲授探究碳元素的转移途径的实验时穿插介绍暗反应的内容，这样处理不仅将光合作用的探究历程与光合作用的过程进行了有机的整合，便于学生把握它们的联系；还突出了教学中的重点、突破了教学中的难点。 3.师生共同总结光合作用的过程，不仅可以引导学生从整体上把握光合作用中的物质变化和能量变化，还可以培养了学生对知识归纳、整合的能力。总结过程中教师还逐步画出光反应、暗反应过程的板图，使教师对光合作用的过程教学变得更加完整，更有利于学生得掌握。 八、教学设计
光合作用发现历史资料整理 一、传统史料---光合作用反应式的发现 1.过去，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，古希腊哲学家亚里士多德认为，植物生长所需的物质完全依靠于土壤。 2. 1648年，一位荷兰科学家范·赫尔蒙特对此产生了怀疑，于是他设计了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。虽然他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成，但从此拉开了光合作用的研究史。赫尔蒙特把90千克的土壤放在花盆中，然后种上2千克重的柳树，并经常浇水，5年过去了，柳树长到76千克重，而花盆中的土壤只少了60克。 3.早在1637年，我国明代科学家宋应星在《论气》一文中，已注意到空气和植物的关系，提出“人所食物皆为气所化，故复于气耳”。可惜因受当时科学技术水平的限制，未能用实验来证明这一精辟的论断。直到1727年，英国植物学家斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。而最先用实验方法证明绿色植物从空气中吸收养分的是英国著名的化学家约瑟夫·普利斯特利。在1771年发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。 4. 1779年,荷兰科学家英恩豪斯（Jan Ingenhousz）进一步证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用，而其他所有器官即使在白天也会使空气变坏。这些实验结果为后来人们认识植物绿色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基础。 5.1872年，科学家塞尼比尔（J.Senebier）如何做实验证明光和CO2的必要性。 6.1804年，瑞士学者德·索苏尔研究了植物光合作用过程中吸收的二氧化碳与放出的氧之间的数量关系，结果发现植物制造的有机物和释放出的氧的总量，远远超过它们所吸收的二氧化碳的量。由于实验中只使用植物、空气和水，别无他物，因此，他断定植物在 进行光合作用合成有机物时不仅需要二氧化碳，水也必然是光合作用的原料。他认为是CO 2 O乃是植物体有机物之来源。此结论不仅证实了海尔蒙脱关于柳树生长过程中合成植物和H 2 体的物质主要来自水的推论，而且把人们对光合作用本质的认识提高到一个崭新的阶段。德·索叙尔实验告诉我们，定量分析法在科学研究中的重要性，
一、教材分析 1、教材地位和作用 “光合作用的发现”是人教版高中《生物》第三章第三节第一课时的内容，教材呈现的是众多科学家关于光合作用探究过程的简介，是很好的科学史教育素材。同时，教材介绍的经典实验还蕴含着科学探究的一般方法，是培养学生探究能力和创新精神的好素材。因此，对本节教材进行了适度补充和再加工，一方面能使高二学生更好地掌握科学探究的基本方法，树立科学探究的理念和严谨求实的科学态度，体现了新课标精神，另一方面突出了生物学科重视科学探究能力培养的学科特点。 2、教学目标 （1）知识目标：通过研究经典实验，从而认识人类探索光合作用的历程；了解经典实 验的方法及结论；能说出光合作用的原料、产物、场所、条件等。 （2）能力目标：体验前人设计实验的技能和思维方式；经历科学探究的一般过程；初 步学会科学探究的基本方法。 （3）情感目标：感受科学家实事求是的科学态度和坚忍不拔的意志品质。激发学生的 科学兴趣，培养学生敢于大胆质疑，不断探索的科学精神。 3、教学重点难点 重点：探究光合作用原料、产物、场所、条件的方法；了解并掌握科学探究的一般过程。 难点：光合作用发现过程中经典实验的原理和方法；运用原理设计简单实验。 二、教法设计 课堂教学应该尽可能让学生多动脑想、动手做、动眼看、动嘴说，让学生亲自去体验知识的形成过程，培养学生自主探究、主动参与课堂问题解决的习惯。所以本节课采用了“过程式教学”模式，在教学过程中充分体现教师的主导作用和学生的主体地位，通过设疑质疑，引导学生观察、分析并得出结论，使学生在积极参与的基础上强化科学思维，提高科学探究能力。 三、学法指导 1、自学法 在教师的指导和帮助下，学生进行有目的、有侧重地阅读教材，自主获取知识，变被动学习为主动学习。 2、引导法 引导学生对相关素材进行观察、对比、归纳，使所学知识系统化、完善化。 3、讨论法 创设课堂论坛，使学生具有展示自我的空间，在严谨求实的基础上充分发挥学生的想象力、创造力；同时，在讨论中也培养了学生的探究能力和发散性思维习惯。 四、教学过程 （一）导课 初中已经学习过，光合作用是“绿色植物通过叶绿体,利用光能,把水和二氧化碳转化成储存着能量的有机物并释放氧气的过程”。这看似简单的结论其实是许多科学家长期不懈探索的结晶。在探究光合作用的道路上，科学家们是如何做的呢？他们的巧妙做法对我们有何启发呢？今天我们就循着科学家探究光合作用的足迹, 初步揭示光合作用的奥秘，学习科学设计实验的方法。（二）讲授新课 光合作用是怎样被发现的呢？这还得从柳苗生长之迷说起。 1．17世纪以前人们认为，植物生长在土壤中，一定是从土壤中获得生长需要的各种物质。一株大树那粗大的树干、茂密的枝叶、丰硕的果实，都是由植物从土壤中吸收的物质变化来的。果真是这样吗？怎样证明这个观点是否正确呢？科学家是通过探究过程寻求有关自然界各种问题的答案的，揭示柳苗生长之迷也是如此。
光合作用的过程 ?光合作用过程： 1、光合作用的概念： 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。 2、光合作用图解： 3、光合作用的总反应式及各元素去向 ?光反应与暗反应的比较：
? ?易错点拨： 1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产 物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿 体基质中。 知识拓展： 1、氮能够提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所：光合 作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。 2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反 应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。 ①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合 速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。 ②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的 淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。 3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球 上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为
七年级（上）生物导学案总第22课时 主备人：郭巧茹 成员： 七年级生物《光合作用-光合作用的实质和意义》导学案 班级 第 小组 姓名 座号 课时安排： 5课时 第5 课时 上课时间：2013年 12 月 日 一、学习目标（重点） 1、阐明光合作用的实质和意义。 2、认同光合作用对动物具有重要的意义。 二、知识链接 光合作用原料是二氧化碳和水，条件是光，产物是有机物和氧气。地球上绿色植 物一年进行光合作用所提供的能量，若折算成电能，可达1700万亿度。现在整个地球上人类一年所消耗的能量仅占绿色植物光合作用所提供能量的10%左右。 三、预习指导：（完成光合作用图解） 该反应式中体现了两种变化：一是________转变，指的是________________________。 二是_________转化，指的是_____________________________。 四、学习过程 （一）、导入新课： (二)、预习反馈（未解决问题或掌握不理想的内容） (三)、问题探究： 1、讨论光合作用的实质是什么？ 2、光合作用的意义是什么？ （四）、学习小结（主要内容、学习方法、文章特点、结构图示等） （五）、当堂达标： 1、光合作用的能量转化过程是（ ） A 、将光能转变为有机物里的能量 B 、将光能转变为氧气和二氧化碳 C 、将光能转变为有机物 D 、将光能转变为有机物和氧气 2、下列关于光合作用意义的叙述中错误的是（ ） A 、是人和动物的营养来源 B 、是生物界的主要能量来源 C 、维持大气中氧气和二氧化碳平衡 D 、是大气中二氧化碳的主要来源 3、一定面积上，为了提高农作物的产量，种植农作物时，既不能过稀，又不能过密， 应该_____________。 （六）、巩固提高： 1、光合作用的实质是( ) A ．制造有机物，释放氧气，把有机物里的能量释放出来 B ．分解有机物，释放氧气，把光能转变成有机物里的能量 C ．制造有机物，释放氧气，把光能转变成有机物里的能量 D ．分解有机物，释放二氧化碳，把有机物里的能量释放出来 2、下列有关光合作用的叙述中，不正确的是( ) A ．光合作用是生物生存、繁荣的基础 B ．光合作用为动物和人类提供食物和能量 C ．光合作用在植物的所有细胞中都能进行 D ．光合作用需要光和叶绿体 五、学习反思 存在问题/错题记载： 六、意见建议（教学反思） 板书 + +
光合作用和呼吸作用 一、课标要求 1、掌握绿色植物的光合作用原理、过程、生理作用和意义 2、识记光合作用的原料、产物、条件和场所 3、绿色植物对有机物的利用 4、绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡 5、呼吸作用与温度、水分的关系 6、光合作用和呼吸作用的关系 二、知识疏理 （一）教材解读 1．绿叶在光下制造淀粉的实验（是个重点，经常考） ①将天竺葵放到黑暗处一昼夜的目的：让叶片内的有机物运走消耗干净； ②用黑纸片将叶的一部分遮住后再移到阳光下的目的：进行对照； ③叶片在酒精中隔水加热的原因：让叶绿素溶解到酒精中，最后叶片变成黄白色； ④叶片的见光部分遇碘变蓝。说明产生了有机物——淀粉。 结论：光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。 2．光合作用的概念及反应式 概念: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（如淀粉），并且释放出氧的过程，就叫光合作用。 光 二氧化碳＋水－－－→有机物＋氧气 叶绿体 3．光合作用的原料、条件、产物、场所 ①原料：二氧化碳+水②条件：光能 ③产物：有机物+氧④场所：叶绿体中 4．光合作用的意义 ①制造的有机物为自身提供营养物质，也是动物和人的食物来源。 ②有机物中储存的能量，是地球上一切生命所必需的最终能量来源。 ③产生氧气，吸收二氧化碳，维持生物圈中氧气和二氧化碳的平衡（碳——氧平衡）。 5．光合作用在农业生产上的应用 在农业生产上，要保证作物有效地进行光合作用的各种条件，尤其是光。种植农作物时，
应该合理密植。 6．绿色植物对有机物的利用 ①有机物用来构建植物体 ②有机物为植物的生命活动提供能量。 7、呼吸作用的概念、反应式及场所 呼吸作用——植物体吸收空气中的氧，将体内的有机物转化成二氧化碳和水，同时将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要的过程。 场所：主要在线粒体内进行。 有机物＋氧气－－－→二氧化碳＋水 8、呼吸作用意义 呼吸作用释放出来的能量，一部分是供给植物各种生命活动需要，一部分转变成热量散发出去。 9、绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡； 绿色植物在光合作用中制造的氧，超过了自身对氧的需要，其余的氧都以气体的形式排到了大气中；绿色植物还通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡，简称碳—氧平衡。 10、呼吸作用与光合作用的关系 呼吸作用所分解的有机物，是光合作用合成的。进行光合作用所需的能量，是呼吸作用释放出来的。 11、教材中有关光合作用、呼吸作用的实验（教师重点讲解）
2. 光合作用的过程 向明中学 施立 一、设计思路 本节课是“光合作用”的第3课时。之前已学习了光合作用的研究历史和光 合作用的场所一一叶绿体及其色素； 之后还要学习影响光合作用的因素。 因此本 节课的内容具有承上启下的作用和地位。 光合作用过程中的物质代谢和能量代谢是本节课的重点，也是难点所在。先 引导学生回忆光合作用的研究历史，再通过一系列的设问以激发学生探究的兴 趣，从而引入到光反应和暗反应的讲解。 通过边动画演示边画图的方法讲解，学 生再通过设计表格比较光反应和暗反应的区别与联系加以巩固。 二、教学目标 （一） 知识与技能 1. 通过观看模拟动画、画图，能描述光合作用的过程。 2. 通过表格比较，能理解光反应与暗反应之间的区别和联系，以及光合作 用的实质 （二） 过程与方法 通过设计比较光反应和暗反应的表格，初步学会分析比较和归纳总结的方 法。 （三）情感态度与价值观 通过小组讨论设计光反应和暗反应的比较表格，初步培养团队合作精神。 、重点和难点 重点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。 难点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。 四、教学准备 光合作用过程的模拟动画、彩色粉笔和实物投影仪。 五、教学过程： 1^8塾 忖B 的实 教学内容 情景引入 出示图 教师行为 片：1.英格豪斯的实 恩吉尔曼的实验 学生行为 回忆这几个实验 的结论，并写出光 合作用的反应式。 教学说明 复习光合作 用的研究历 史。 3.
4. 请同学们根据这几个实验的结论，在笔记 本上写出光合作用的反应式。（请一位学生上来CO 2 + H 20* 叶绿林（CH 20） + 02* 呢？ 我们今天就要从分子水平来学习光合作用 的过程。 光合作用的过程很复杂，但我们可以根据 反应所需条件，人为地分成光反应和暗反应两 个阶段。 请大家再来看一遍模拟动画。（边讲解动画 边画图。 鲁宾和卡门的实验 I I .4 3 +— I a f* -hX 帕删 t-n kL ￥ 貨I 3 .光合作 用的过程 1）光反应 写） 和暗反应 那么，水中的氧究竟是怎样变成氧气释放 的？二氧化碳是怎样被固定并合成为糖的？光 能是怎样被转变为化学能而储存的？这个“地 球上最重要的化学反应”究竟是如何进行的 产生兴趣, 考 积极思 创设问题情 景，激发学 生的探究欲 望。 请大家先来看一段模拟动画 示：光反应和暗反应的动画。 观看动画 （感到非常复杂） 第一次看， 先有个大致 了解。 边观察、边记录、 边思考、边理解。 第二次看， 结合板书， 化整为零， 分步学习和 初步理解光
高中《生物》光合作用一节课的教学设计 一、指导思想： 在《美国国家科学教育标准》中明确提出：“学习科学是学生们要亲自动手做而不是要别人做给他们看的事情”。运用现代教育技术，充分发挥学生的主体作用。即教师创设教学情景，留给学生更多的时空，让学生尽可能多地参与知识的产生、发展的过程，变被动接受知识为主动发现知识、掌握知识，从而达到培养学生学习能力和创造能力的目标。 二、教材分析： “光合作用”是高中生物（人教版）第二章（生物的新陈代谢）第二节（绿色植物的新陈代谢）中的第三个知识点。绿色植物的新陈代谢包括水分代谢、矿质代谢、有机物和能量的代谢三个部分，其中有机物和能量的代谢是通过光合作用和呼吸作用共同实现的。光合作用是合成有机物、储存能量的过程，呼吸作用是分解有机物、释放能量的过程。绿色植物的光合作用具有非常重要的意义，是生物界最基本的新陈代谢，同时，光合作用对前面学过的（细胞、ATP、酶等）知识的复习、巩固，对后面的（动物的新陈代谢等）知识的学习具有承上启下的作用。因此，使学生牢固掌握光合作用这一部分知识非常重要。光合作用部分共有五个问题：光合作用的概念、叶绿体中的色素、光合作用的过程、实质、意义。重点是叶绿体中的色素、光合作用的过程和意义，难点是光合作用的过程。 三、学情分析： 高二学生对光合作用已经具有粗浅的了解和初步的基础，并且认知结构已基本形成，思维能力更加成熟，学习动机有一定内在的信念，认知活动能力明显增强；而在这一节知识中，既有微观上的、分子水平上（色素、光合作用的过程、实质等）的知识，又有宏观上的知识（光合作用的意义），有的知识（光合作用的过程）很抽象，学生在学习时会有一定的困难。故在教学中，应该重点启发学生自主探索，通过设置适量的问题情景，进一步激发学生的学习兴趣，培养分析、归纳、概括的能力。 四、教学目标设计： 知识目标： 1.了解光合作用的概念、实质 2.掌握叶绿体中色素的种类和作用 3.掌握光合作用的过程和意义 技能目标： 1.通过对光合作用发现史的学习，了解科学家的科学思维方法 2.通过实验（含设计），培养学生初步的研究能力； 3.利用精心设计的光合作用过程的多媒体动画，培养学生的比较、归纳、综合能力； 4.利用巧妙设计的练习题，提高学生分析、解决问题的能力。 情感目标： 结合教学内容，对学生进行科学史教育，树立辩证唯物主义的世界观、科学观，增强环保意识。 五、教法设计： 按照以学生为主体、教师为主导、训练为主线的“三主”教学原则，在教学过程中，采用教师讲授与学生自学相结合，教师的启发与学生的分析、讨论、归纳相结合，师生共同探究的方法，突出重点、突破难点。 六、学法指导： 探究学习法：对于光合作用的发现史，叶绿体中色素的提取、分离及作用，光合作用产物氧气的原子来源等采用科学探究的学习方法。
光合作用过程图解-呼吸作用三个阶段图解 光合作用的过程 ①光反应阶段： a、水的光解：2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢); b、ATP的形成：ADP+Pi+光能─→ATP(为暗反应提供能量) ②暗反应阶段： a、CO2的固定：CO2+C5→2C3; b、C3化合物的还原：2C3+[H]+ATP→(CH2O)+ C5 注意：一是光合作用两个阶段的划分依据——是否需要光能;二是应理清两个反应阶段在场所、条件、原料、结果、本质上的区别与联系。 光合作用： 光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。 呼吸作用： 生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用。呼吸作用，是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程，是所有的动物和植物都具有一项生命活动。生物的生命活动都需要消耗能
量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内有机物的氧化分解为生物提供了生命所需要的能量，具有十分重要的意义。 光合作用： 二氧化碳可促进植物的光合作用： 6CO2+6H2O C6H12O6+6O2（是一个消耗二氧化碳放出氧气的过程）呼吸作用： C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O（是一个消耗氧气和能量放出二氧化碳的过程） 一、光合作用的概念、反应式及其过程 绿色植物光合作用过程1.概念及其反应式光合作用是指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，并且释放出氧的过程。 总反应式：CO2+H2O───→(CH2O)+O2反应式的书写应注意以下几点： (1)光合作用有水分解，尽管反应式中生成物一方没有写出水，但实际有水生成; (2)“─→”不能写成“=”。对光合作用的概念与反应式应该从光合作用的场所——叶绿体、条件——光能、原料——二氧化碳和水、产物——糖类等有机物和氧气来掌握。 物质转化
光合作用的发现史资料 玉米在拔节期间，每天可以长高8cm以上，大牡竹曾有每天增高41㎝的记录。植物在生长发育中所需要的物质是从何而来的呢？ ⒈早在两千多年前，古希腊著名哲学家亚里士多德认为，植物是由“土壤汁”构成的。直至十七世纪初，人们都相信植物是从土壤中获得生活需要的全部元素。 ⒉17世纪上半叶，比利时学者海尔蒙特（j.b.vanhelmont）所做的柳树试验，使他自然而然地相信：柳树生长所需要的物质，来自于浇灌的水。这个结论首次提出了水参与植物有机物制造，但没有考虑到空气对植物体物质形成的作用。 早在1637年，我国明代学者宋应星在《论气》一文中指出“人所食物皆为气所化，故复于气而”，已注意到空气和植物的关系。1727年，英国植物学家斯蒂芬.黑尔斯（stephenhales）也指出，植物在生长时主要用空气当养分。但是，他们都没有通过实验来验证自己的
论断。 ⒊1771年-1777年间，英国著名科学家约瑟夫.普里斯特利（josephpriestley）通过对呼吸和燃烧一系列实验研究认为，绿色植物能逆转动物的呼吸过程。1771年，通过“小鼠、蜡烛和薄荷”的实验使他相信:植物能更新因燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。由于普里斯特利所做的这个出色的实验，人们把1771年定为发现光合作用的年代。但是，普里斯特利把植物改善空气的作用归功于植物的缓慢生长过程，没有认识到光对植物的作用。这样，当有人重复普利斯特利的实验时，有人成功，有人不成功，甚至得到完全相反的结论，认为植物不仅不能净化空气，反而使空气受到更严重的污染。 ⒋1779年，荷兰医生英格豪斯（janingenhousz）通过实验确认，植物确实有净化空气的作用。他进一步指出，植物净化空气的作用不是普利斯特利说的是由于植物缓慢生长过程所致，而是由于太阳光照射植物的结果，这种净化作用在几小时内便可完成，并不需要让植物生长若干天。
光合作用的概念和意义 名词解释 温室效应：透过太阳短波辐射，返回地球长波辐射，地球散失能量减少，地球变暖 光合膜：光合作用中光能吸收和电子传递过程都是在类囊体的膜片层上进行，因此类囊体膜也称为光合膜 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象，荧光寿命很短。是由于Chl分子吸收光能后，重新以光的形式释放所产生的。 磷光现象：在暗处叶绿素会发出弱光，磷光的寿命为10-2~103秒 原初反应：包括光能的吸收，传递和光化学反应；在类囊体膜上进行（光→电） 电子传递和光和磷酸化：光能经电能转化为化学能，在类囊体膜上进行 碳同化：CO2固定于还原，在间质进行 集光色素（天线色素）：吸收和传递光能，不进行光化学反应的光合色素，大部分Chl a 中心色素：少数特殊状态的Chl a，吸收集光色素传递而来的激发能后，发生光化学反应引起电荷分离的光合色素 光合单位：指在光饱和条件下吸收、传递和转化一个光量子到作用中心所需要协同作用的色素分子 诱导共振：是指当某一特定的分子吸收能量达到激发态，在重新回到基态时，使另一分子变为激发态 光化学反应：指中心色素分子受光激发引起的氧化还原反应。作用中心包括原初电子供体、原初电子受体、和作用中心色素组成 量子产额：每吸收一个光量子所同化的CO2分子数（或释放的氧分子数） 红降现象：小球藻能大量吸收波长>690nm的长波红光，但光合作用的效率很低的现象 双光增益效益（爱默生）：红降出现，如果加入辅助的短波红光（650nm）则光合效率大增，并且比这两种波长单独照射的总和还要高的现象 光合链：光合链是类囊体膜上由两个光系统和若干电子传递体，按一定的氧化还原电位依次排列而成的电子传递系统 PQ质体醌（质醌）：担负着传递氢H+和e-的任务 PC质蓝素（质体菁）：含铜蛋白质，PSI的远处电子供体 Fd铁氧还蛋白：把电子传给FNR后还原NADP为NADPH，或把电子传给Cytb6进行环式光合电子传递。此外，Fd还在亚硝酸还原，酶活化等方面具有多种功能。PQ穿梭：在光合电子传递过程中PQ使间质间H+不断转入类囊体腔，导致间质pH上升，形成跨膜的质子梯度 光合电子传递途径：绿色植物光下催化ADP形成ATP的过程称为光合磷酸化 水光解与氧释放（希尔反应）：离体叶绿体（类囊体）加到有适宜氢受体A的水溶液中， 照光后立即有O2放出，并使氢受体A还原 PSP光合磷酸化：光下叶绿体在光合电子传递的同时，使ADP和Pi形成ATP的过程 质子动力势：ATP形成的动力 同化力：光合作用前两阶段结束形成活跃的化学能ATP和NADPH合称为同化力 C3途径：指光合作用中CO2固定后的最初产物是三碳化合物的CO2同化途径 C4途径：固定CO2后的出产物是OAA（四碳二羧酸），固称该途径为C4途径 光呼吸：高等植物的绿色细胞在光下吸收O2放出CO2的过程（底物：乙醇酸） 光合速率（强度）：每小时每平方分米叶面积吸收CO2的量或氧气量来表示 光合能力：指在饱和光强、正常CO2和O2浓度、最适温度和高RH条件下的光合速率
精心整理光合作用的过程 ?光合作用过程： ? ?1、光合作用的概念： ?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。 ?2、光合作用图解：? ? ? ?3、光合作用的总反应式及各元素去向 ? ?光反应与暗反应的比较： 项目光反应（准备阶段）暗反应（完成阶段）
?2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。 ?①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。 ?②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。 ? ?3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。 呼吸作用 ?呼吸作用：
? ?①规律：呼吸作用在最适温度最强，超过最适温度，呼吸酶活性下降，甚至变形失活，呼吸受抑制；低于最适温度活性下降，呼吸受抑制。? ?②应用：生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。? ?(2)O2的浓度? ?? ?①规律：在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为l0%以上，只进行有氧呼吸。? ?②应用：生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。 ?(3)CO2浓度? ?①规律：从化学平衡的角度分析，C02浓度增加，呼吸速率下降。 ?②应用：在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO：浓度具有良好的保鲜作用。?
光合作用的过程教学设计
光合作用的过程教学设计 成都市玉林中学吕茜 一、教材分析 本节课为高中生物必修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》中的学习内容。第4节的教学包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节。“光合作用的过程”是继《光合作用的探究历程》学习之后，教师引领学生深入而有简短地认识光合作用过程中化学反应的实质的最重要、最核心的教学内容。 二、教学目标 知识目标 1．概述光合作用的光反应和暗反应阶段的化学反应，比较二者的区别和联系； 2．从物质转变和能量转换的角度，简述光合作用的实质。
四、教学设计思路 教学过程秉承“学生为主体，教师为主导” 的教学理念，学生按照学案实施流程和教师的引导，首先可通过自主阅读课本有关段落，简要寻找、梳理出光合作用两个阶段的知识要点，然后在教师指导下，深入理解、注重比较并学会归纳知识要点。 整个学习过程教师要注意方法的介绍、学情 的关注和适时点拨。特别注重通过图解的认识、列表的比较，认清光合作用的光反应和暗反应中，物质和能量的变化过程、化学反应发生的部位和条件等，让学生能够真正明确光反应和暗反应这两个阶段中，物质变化的来龙去脉和伴随着的能量转换过程，以便从整体上认识、理解和掌握光合作用全过程。 五、教学过程的实施 教师的组织和引导学生活设计
动意图【温故知新】 复习提问： 叶绿体作为光合作用的场所，有着怎样一个与功能相适应的膜结构特点？ （展示叶绿体亚显微结构示意图，引导学生回忆并识图，完成学案填空内容） 简要讲述： 上节课我们了解了科学家对光合作用的探究历程，请简要回忆，默默复述出“光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？” 并且请能用一个化学反应式来概括：学生回 忆前学 知识，思 考回答 所提问 题 通过 回忆 旧知 识导 入新 课 简要 对学 生作 一评 价
《叶绿体的生命美学》导学案 一、叶绿体的形态、分布和运动 资料1大多数高等植物的叶绿体呈椭球形，叶肉细胞中含有50～200个叶绿体。据统计，每平方毫米的蓖麻叶就含有3x107～5x107个叶绿体。 资料2 双子叶植物由于叶片背、腹面受光不同，叶肉分化为近腹面的栅栏组织和近背面的海绵组织。栅栏组织中含大量叶绿体，且叶绿体在强光下移向侧壁，弱光下则分散于细胞质中。海绵组织中叶绿体含量较少。 资料3 水绵叶绿体呈条带状；衣藻叶绿体呈杯状；新月藻的两个叶绿体构成弯月形；众多盘藻细胞的叶绿体形成网状结构。（分析资料3中不同藻类的叶绿体如何时其获得更多的光照？） 资料1、2、3 体现了细胞中叶绿体的有利于其 实现的功能。 二、叶绿体的结构 资料4 据统计每个叶绿体中含有40～60个基粒，每个基粒 都含有2个以上的类囊体，多的可达100个。据计算，1g 菠菜叶片中的类囊体的总面积竟有60m2左右。 资料4体现了细胞中叶绿体的 有利于其实现的功能。 三、叶绿体的功能 光合作用过程 水分解为氧和H+的同时，被叶绿素夺去两个电子。电子经过传递，可用于NADP+与H+结合形成NADPH。NADPH可参与暗反应阶段的化学反应，同时也 能储存部分能量供暗反应阶段利用。 延伸资料光反应包括许多化学反应，其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白复合体（称为光系统I光系统II）中的电子被光激发的反应。光系统II中，光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态。这个高能电子随后丢失能量而进
入光系统I，这时一部分丢失的能量便转化为ATP中的能量。光系统II中丢失的电子由水中的电子补充，也就是水被裂解为H+和气态的氧。 光系统I中，也有一个叶绿素分子中的低能电子被光激发，成为另一个高能电子，这个高能电子的作用是将NADP+还原为NADPH。光系统I中被激发并丢失能量的电子则由来自光系统II的电子补充。 结合光合作用图解和延伸资料，用文字和箭头表示能量在叶绿体内的转化过程。 四、叶绿体的发生 前质体在有光条件下形成；无光条件下形 成。 解释植物放入黑暗条件会变黄、如果给这些黄化的植株照光，叶色会重新转绿的现象。
光合作用和呼吸作用的图解 光合作用相关研究过程和呼吸作用密不可分的，因此，要很好的研究光合作用首先要搞清楚二者的关系，其次要了解不同情况下二者的综合表现，然后才能针对性的去面对具体问题分析解答。 、光合作用与呼吸作用的关系 在同一张叶片中，既有叶绿体吸收CQ释放C2;又有线粒体释放CO，吸收Q。（参见右图） 光合强度（又叫光合速率），它是指单位时间、单位叶面积的CQ吸收量, 或O2 释放量。 呼吸强度（又叫呼吸速率），它一般是指无光照时，单位时间、单位叶面积的CO 释放量，或Q吸收量 ⑴在光照强度为0时（即黑暗），叶绿体吸收的CO量是0;释放的Q量是 0。线粒体释放的CQ全部进入空气中；吸收的Q全部来自于空气中。此时，光合强度情况表示为“呼吸强度” （A点）。（参见下图）
⑵在光照强度有所增强，但光合速率V呼吸速率时，叶绿体吸收的CO量全部来自于有氧呼吸；释放的Q量全部用于有氧呼吸。线粒体释放的CO有一部分用于光合作用，一部分进入空气中；吸收的Q—部分来自于光合作用，一部分来自于空气中。此时，光合强度情况表现为“释放到空气中的CQ量”（例如B 点）。（参见下图）
⑶在光照强度增强到光合速率二呼吸速率时，叶绿体吸收的CO量全部来自 于有氧呼吸；释放的Q量全部用于有氧呼吸。线粒体释放的CO全部用于光合作用；吸收的Q全部来自于光合作用。此时，光合强度情况表现为“ CO量等于零” （C点）。（参见下图）
⑷在光照强度增强到光合速率〉呼吸速率时，叶绿体吸收的CO量有一部分来自于有氧呼吸，一部来自于空气中；释放的O2 量一部分用于有氧呼吸，一部分进入空气中。线粒体释放的CO量全部用于光合作用；吸收的Q量全部来自于光合作用。此时，光合强度情况表现为“空气中被吸收的CQ量”（例如D点）＜（参见下图） ⑸在光照强度增强到一定数值时，光合速率将不再提高，有1个最大定值（E 点）。
光合作用的过程 : 光反应阶段光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。 暗反应阶段光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。 光合作用的重要意义 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。光合作用的意义可以概括为以下几个方面； 第一，制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物，这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。 绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。 第二，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000 t／s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。 第三，对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。
2019最新苏教版七上《植物光合作用的发现》教案1 第一节植物光合作用的发现 课题：植物光合作用的发现 教学目标： 1.能说出绿色植物光合作用发现的过程 2.说明植物光合作用发现的意义 教学重点： 1.说出光合作用的发现过程 2.解释发现光合作用的实验的原理 3.说明光合作用的意义 教学难点：阐明发现光合作用的实验的原理 教学过程：一.引题为什么绿色植物的叶和一些茎会是绿色呢? 那是因为它们含有一元素叫叶绿体, 这个叶绿体它有什么作用呢?用处可大了,它能利用光能,把植物吸收的二氧化碳 和水转变成贮存能量的有机物(主要是淀粉), 同时释放氧气,由此我们说叶绿体 的作用非常巨大,植物少了它就不能存活,在这里,我们把植物通过叶绿体,利用光 能,把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合 作用。植物的光合作用的发现,促进了农业生产方式的变革,推动了人类社会的进步。那么,植物光合作用是怎样发现的呢？ 二.教授新课 （一）绿色植物光合作用的发现 1.学生四人一组 讨论：材料一、17世纪,范·海尔蒙特的实验 材料二、18世纪,普利斯特来的实验 材料三、20世纪,希尔的实验 2.分析上述三个实验的基本过程 (1)范海尔蒙特他在100kg干燥的细粒土壤中,种了一棵 2.5kg重的柳 树,然后往盆里浇水,但不供给他其它营养物质。五年后,他发现柳树的重量为 82.5kg. (2)在光照下,普利斯特莱让一只蜡烛在内有薄荷枝条的玻璃罩里燃烧至熄 灭。十天后,薄荷枝条仍是繁茂的。当普利斯特莱重新点燃熄灭的蜡烛时,蜡烛又
重新明亮的燃烧起来。 (3)希尔巴植物的叶片烘干后,碾成粉,然后把叶绿体和叶绿素一起提取出来。他把这些叶绿体和叶绿素与不同的铁化合物相混合。当他把光照射在这个培养的混合物上时,出现了气泡。当光照停止后,氧气流也停止了。 3.归纳每个实验可以得到的结论,并在书上图6-4中用文字或符号表示出来。 （由学生自己归纳）（二）绿色植物光合作用发现的意义 （由学生自己归纳） 三、练习（思考题）
《光合作用的过程》教案 执教者：王建锋一、教材分析： 此部分内容是人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第五章第四节第二部分内容的一小节内容。这部分内容虽然所占篇幅较少，但其的重要性与困难度都很高，学生理解起来较难，整节课知识性较强。光合作用的过程可以让学生从化学反应的角度去审视生命现象的实质，光合作用过程的学习为学习光合作用原理的应用奠定了基础。光合作用过程中的物质代谢和能量代谢是本节课的重点，也是难点所在。先引导学生回忆光合作用的研究历史，再通过一系列的设问以及3D动画以激发学生学习光合作用过程来龙去脉的兴趣，从而引入到光反应和暗反应的讲解。通过运用多媒体动画演示方法讲解，学生再通过设计表格比较光反应和暗反应的区别与联系加以巩固。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．通过观看模拟动画、图示步骤，能描述光合作用的过程。 2．通过表格比较，能理解光反应与暗反应之间的区别和联系，以及光合作用的实质 （二）过程与方法 通过设计比较光反应和暗反应的表格，初步学会分析比较和归纳总结的方法。 （三）情感态度与价值观 通过同学之间的讨论，初步培养团队合作精神，并提高思维能力。 三、重点和难点 重点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。 难点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。 四、教学准备 多媒体课件、彩色粉笔。 五、教学过程：
六、板书设计 光合作用的过程 一、光反应的第一个阶段 1、场所：叶绿体类囊体 2、过程：(1)、水的光解 (2)、ATP的生成 3、能量：光能——活跃的化学能 4、要点：吸收的光能去路有二，色素吸收光能不需要酶。 二、光合作用的第二阶段 1、场所：叶绿体基质 2、过程：(1)、CO2的固定 (2)、ATP的水解 (3)、C3的还原和C5的重新形成 3、能量：活跃的化学能——稳定的化学能
课题：光合作用的实质、意义和原理的应用 一、教学目标： 知识目标 1、阐明光合作用的实质和意义； 2、举例说明光合作用原理在生产上的应用，解释有关的实际问题。 能力目标 使学生学会观察和记录植物生理实验现象的基本方法，初步明确从现象到本质的科学思维方式。 情感目标 通过光合作用在生产上的应用的教学，使学生意识到生物科学的价值，增强其学习兴趣和主动性。 二、教材分析 初中生物教学中，光合作用的概念是第一个复杂的概念，在实验基础之上，对光合作用的概念加以总结，让学生尝试用关系式的形式描述光合作用，并用语言加以描述。这样就得到了光合作用的定义，从而完成了光合作用概念形成的过程。光合作用的意义的教学活动应立足于启发学生运用知识来说明或解决实际问题，在分析和说明问题过程中领悟光合作用在生物界乃至整个自然界中的重要意义。 三、教学重点： 1、光合作用的概念和实质， 2、光合作用原理在生产上的应用。 四、教学难点：阐明光合作用的实质和意义； 五、教学方法：讲述法、讨论法、多媒体辅助教学。 六、教学过程： 【创设情景，引入新课】 《多媒体展示课件》回顾光合作用的过程（四大重要实验） 【创设问题情境，激发探究兴趣】 （一）、光合作用的概念 【提出问题、学生阅读】 【学生讨论并推存代表回答】
1、光合作用的概念是什么？ 绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有物（主要是淀粉），并且释放氧气的过程。 2、光合作用的公式表示光合作用的反应式 光 二氧化碳+水—→淀粉（储存能量）+氧气 叶绿体 3、、光合作用的原料、产物、条件和场所 教师小结：绿叶是制造有机物的“绿色工厂”。它的“车间”（场所）是叶绿体，动力（条件）是光，原料是二氧化碳和水，产物是以淀粉为主的有机物和氧气。 （二）、光合作用的实质 【学生讨论并推存代表回答】 光合作用的过程包括哪些方面的变化？ 光合作用的实质包含两方面的变化： 1、物质转化过程——由简单的无机物（二氧化碳和水）转变成复杂 的有机物（淀粉等），并且释放出氧气。 2、能量转化过程——光能转变成储存在有机物里的能量。 （三）、光合作用的意义 【学生讨论并推存代表回答】光合作用有什么意义？ 1、植物的营养物质，动物和人的食物来源。 淀粉在植物体内经过复杂的变化，进一步变成脂肪和蛋白质等其它养料。绿色植物通过光合作用制造的有机养料不仅供植物本身的需要，而且是人类和其它生物的食物来源。人类利用的多种原料如棉、麻、木材、橡胶、香料等，也是直接或间接来源植物的光合作用。 举例：《多媒体展示图片》 据科学家估计，整个地球上的绿色植物光合作用一年所制造的有机物，若折算成葡萄糖可达4500亿吨左右。 2、生物生命活动的能量来源。 光合作用是生命活动的所需能量的主要来源。绿色植物制造的有机物里储存的能量，也是人体生理活动的能量来源。人类利用的能源，如煤炭、石油、和天然气等，都是植物亿万年前直接或间接通过光合作用积蓄的太阳能。 举例：《多媒体展示图片》