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
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、概念：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（又叫生物氧化）。
（1）呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应，不论有无氧气参与，都可称作呼吸作用（这是因为在化学上，有电子转移的反应过程，皆可称为氧化）。有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物，进行无氧呼吸时，其产生的能量，比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应，与生物体没直接关系。即使是呼吸氧气的生物，其细胞内，也可以进行无氧呼吸。
（2）呼吸作用的目的，是透过释放食物里之能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程，可以比拟为氢与氧的燃烧，但两者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步骤，一步步使食物中的能量放出，而非像燃烧般的一次性释放。
在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透过数个步骤，将能量转移到还原性氢（化合价为
+1的氢）中。最后经过一连串的电子传递链，氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量，则转移到ATP分子上，供生命活动使用。
植物呼吸作用过程：有机物（储存能量）+氧（通过线粒体）→二氧化碳+水+能量
（3）呼吸速率：又称呼吸强度。指在一定温度下，单位重量的活细胞(组织)在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量，通常以“mg(μl)/(h?g)”为单位，表示每克活组织(鲜重、干重、含氮量等)在每小时内消耗氧或释放二氧化碳的毫克数(或微开数)。呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应，所以温度对呼吸作用有很大影响。还有水分、氧气、二氧化碳等也是影响呼吸速率的条件。
（4）植物呼吸作用原理的应用：
粮食储存；
低温保存蔬菜水果：通过增加二氧化碳的含量可以抑制储存蔬菜水果等的呼吸作用；充氮气也可以降低氧气的浓度，抑制呼吸作用。
农田松土；农田排涝等措施有利于植物根的生长和对无机盐的吸收。
影响细胞呼吸的因素及实践应用：
1．内部因素：
(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率较高，成熟
期呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
2．环境因素：
(1)温度
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。
(4)水含量
①规律：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。
②应用：在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。
?思维拓展：
1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面，提高光合强度和降低呼吸消耗。影响细
胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，但农业生产中最常考虑的是温度。其他几个因素不容易控制。
2、植物细胞呼吸的最适温度一般在25～35℃，最高温度在35～45℃。
3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。一般情况下，植物细胞呼吸
的最适温度为30℃，而光合作用的最适温度为25℃。
细胞的多样性和统一性
?多样性：
表现：细胞的形态、大小、种类、结构等各不相同。
统一性：
（1）化学组成；组成细胞的元素和化合物种类基本一致。
（2）结构：都有细胞膜、细胞质、核糖体。
（3）遗传物质：都以DNA作为遗传物质，且遗传密码子通用。
（4）能源物质：以ATP作为直接能源物质。
?知识点拨：
1、原核细胞与真核细胞的不同点体现了细胞的多样性
2、原核细胞与真核细胞的相似点体现了细胞的统一性例：
(1)基本结构：都有相似的细胞膜和细胞质；都含有与遗传关系密切的DNA分子。
(2)化学组成：不同细胞具有基本相同的元素组成和化合物种类。
(3)细胞来源：同一生物个体的不同细胞一般都最终来自同一个细胞（如受精卵）的分裂和
分化。
?思维拓展：
(1)同一生物体细胞具有多样性是细胞分化的结果。
(2)细胞的统一性说明了生物之间存在着或远或近的亲缘关系，为达尔文的进化
论提供了理论基础。
探究：环境因素对光合作用强度的影响
?影响光合作用的因素及实践应用：
1．内部因素
(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物，
如图所示：
(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，
如图所示：
2．外部因素
(1)单因子
影响光反应阶段，制
的产生，进而制约暗反应延长光合作用时通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间
影响暗反应阶段，制①大田中增加空气流动，
如“正其行，通其风”
②温室中可增施有机肥，以增大
而影响光合作用（主①大田中适时播种
②温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累
成直接或间接影响，可影响光合产物合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率；
物分解后既可提供各种矿质元素
(2)多因子
图
像
?知识拓展：
1、植物在光下实际合成有机物的速率为实际（总）光合速率；光照下测定的CO2吸收速
率（或O2释放速率）则为净（表观）光合速率。
2、当净（表观）光合速率>0时，植物积累有机物而生长；当净光合速率=0时，植物不能
生长；当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。
达尔文进化论的内容
?达尔文进化论的内容：过度繁殖，生存斗争，遗传变异和适者生存。
历史意义：
①解释了生物进化的原因；
②所有生物都有共同的祖先，解释了生物的多样性和适应行；
③反对神创论和物种不变论，为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。
先进性：能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确的认识生物界有重要的意义。
局限性：对于遗传和变异的本质未能作出科学的解释；对生物进化的解释也局限于个体水平；
强调物种的形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发的现象。
达尔文自然选择学说的解释模型
（2）拉马克的进化学说主要内容：
①生物由古老生物进化而来的；
②由低等到高等逐渐进化的；
③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
不足：缺少科学的支持观点；过于强调环境因素的影响。
（3）意义：论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。
知识拓展：
1、拉马克的进化学说主要内容：
①生物由古老生物进化而来的；
②由低等到高等逐渐进化的；
③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
2、不足：缺少科学的支持观点；过于强调环境因素的影响。
3、意义：论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。
4、生存斗争对生物某些个体的生存是不利的，但对物种的生存是有利的，并摧动生物的进
化。
5、从表面上看，自然选择是对一个个不同个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行
选择。
6、生物的变异是不定向的，而生物进化的方向是定向的，这个方向指的是适应环境。环境
的作用是对变异了的生物进行定向的选择，而不是因某种环境才产生了某种变异。
生物体的基本特征
生物体的基本特征：
1、生物体具有共同的物质基础和结构基础。
2、从结构上说,除病毒以外，生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本
单位。
3、新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称，是生物体进行一切生命活动的基础。
4、生物体具应激性，因而能适应周围环境。
5、生物体都有生长、发育和生殖的现象。
7、生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。
8、生物的生长是指由小长大的现象，其直接原因是由细胞分裂导致的细胞数目的增加和细
胞体积长大。叶片变大、种子萌发中均包含细胞分裂和细胞生长，向性运动(如向光性)是由于单方向刺激引发的植物体不同侧生长不均衡所致，它们都属于生长范畴。种子吸水膨胀是由于亲水性物质吸水膨胀而导致的种子体积增大，不属于生长。
有氧呼吸
有氧呼吸:
1．线粒体的结构和功能
(1)形状：粒状、棒状。
(2)功能：有氧呼吸的主要场所。
(3)结构：
具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，大大增加了内膜表面积，嵴周围充满液态的基质，内膜上和基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶。
2．有氧呼吸的概念有氧呼吸是指细胞在O2的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解成C02和H2O，并释放能量，生成大量ATP的过程。
3.有氧呼吸分为三个阶段：
①葡萄糖的初步分解：
场所：细胞质基质
C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸：C3H4O3）+4[H]+2ATP
②丙酮酸彻底分解：
场所：线粒体基质
2CH 3COCOOH（丙酮酸）6CO2+20[H]+2ATP ③[H]的氧化：
场所：线粒体内膜
24[H]+6O212H2O+34ATP
能量去向：以活跃的化学能形式储存在ATP中，以热能形式散失。
?有氧呼吸过程三个阶段的比较:
物质变C
6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸：C3H4
O3）+4[H]+2ATP
2CH3COCOOH（丙酮酸）6CO2
+20[H]+2ATP
24[H]+6O212H2
O+34ATP
?知识点拨：
1、反应中各原子的去向和来源
2、有氯呼吸中的能量利用率1mol葡萄糖在体内彻底氧化分解和体外燃烧都能释放出
2870kJ能量，但是体内氧化分解的能量是逐步释放的，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中（约38molATP），其余的能量以热能的形式散式，以维持体温的恒定。葡萄糖有氧分解时，能量利用率为40.45%左右，还有59.55%左右的能量以热能形式散失。
3、细胞内有机物在氧气参与下，进行氧化分解，产生的能量合成ATP，这个过程即为有氧
呼吸。4、细胞内O2浓度为零时，细胞内的ATP含量不为零，因为无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
思维拓展：
1、同种生物的不同细胞往往含有线粒体的数量不同，生命活动旺盛，消耗能量多的细胞中
线粒体数量越多。
2、各反应参与的阶段：葡萄糖在第一阶段参与，H2O在第二阶段参与，O2在第三阶段
参与。3、各生成物产生的阶段：[H]存第一、二阶段都产生，CO2在第二阶段产生，H2O 在第三阶段产生。
4、1mol葡萄糖彻底氧化释放的总能量为2870kJ，可记为“二爸70岁”；其中有1161kJ
合成ATP，1161可记为“爷爷61岁”。
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，
第4节能量之源——光与光合作用 光合作用过程 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。内容主要包括：光反应与暗反应的过程、光反应与暗反应对比及联系。首先教材通过前面学习的光合作用的原理写出了光合作用的化学反应式，进而引起学生思考光合作用的过程。紧接着让学生根据化学反应式从化学反应的角度去观察光合作用过程。根据需光与不需光分为光反应阶段与暗反应阶段，且分别根据物质的来源及去路重点介绍光反应与暗反应的物质代谢与能量代谢，教材中通过还原氢与ATP将光反应与暗反应链接起来，而且教材通过文字与图画结合的形式让学生更了解更清楚的将反应过程呈现出来。这一小节的内容虽然很少，但是在本节乃至整个高中阶段都是重点和难点，也是高考常考的知识点。学生理解也有一定的难度。 在教材内容衔接上，这部分内容安排在本节第一部分介绍光能的色素实验及叶绿体结构的之后，为学生学习光合作用的过程做好了知识的铺垫，再通过光合作用的原理及科学家的探究历程，进而引出光合作用的过程。这样的内容安排也比较符合学生学习知识的规律。科学家的探究过程也体现了生物是以实验为基础的一门学科，只有不断的发现问题，提出问题，实验论证，解决问题才可以有新的进步。也为今后更深层次的学习生物打下基础。 二、学情分析 对高一的学生来说学习这节的内容还是比较困难的、之前的学习也没有更深层次的去研究植物的光合作用、而且老师的讲解与学生的理解都比较费劲。但是他们也具备了一定的观察、归纳、分析和推理能力而且学习本节之前也学习了细胞的呼吸。所以，也是有一定的认识和基础的。在教学中教师要抓住这个年龄阶段学生的心理，调动他们的好奇心和积极性，利用板书和现代媒体技术相结合，让学生将知识得到更好的理解。 三、教学目标 知识与技能 1.通过讲解分析、图示步骤，能描述光合作用的全过程。 2.通过光反应与暗反应的学习，能理解掌握光反应与暗反应的对比与联系。 3.通过光反应与暗反应的学习，能掌握其中的物质与能量的代谢。
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
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
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。
高中生物《光合作用的过程》教学设计 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。 技能目标 1．尝试对光合作用过程的图解进行自主性、探索性的学习； 2．尝试利用“同位素标记法”探究H2O中的氢原子在光合作用中的转移途径； 情感目标 通过模仿学习科学家的研究方法，通过与老师和同学的合作学习 与探究，体验自主学习、探究学习与合作学习成功的的乐趣。
三、教学重点和难点 教学重点：光合作用的过程和实质，光反应过程和暗反应过程的 区别和联系； 教学难点：光反应、暗反应过程中物质和能量的转变过程。 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动设计意图
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
《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
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）。
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）
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：
《植物光合作用的发现》教学设计 一、教材分析 植物光合作用的发现是苏教版七年级上册第六章第一节，共1课时。主要内容为绿色植物光合作用的发现历程探究和植物光合作用的概念及意义的教学。本节内容的学习为下一节植物的光合作用实质的学习奠定了坚实的基础。 二、学情分析 学生学习了植物基本层次结构中的细胞组织器官，了解了植物的基本组成，但是对植物的生理活动不是很了解，学生在小学阶段大概了解植物的光合作用，有一定的知识背景，但是具体光合作用是如何被发现的，以及光合作用如何进行，学生没有掌握。因此学生带有一定的好奇心和求知欲去学习本节内容。为学习下一节《植物的光合作用的场所》做了铺垫。 三、教学目标 知识与技能： 通过对经典实验的探究，认识科学家发现光合作用的过程；了解经典实验的方法及结论理解光合作用的原料、产物、场所、条件并归纳出光合作用的概念。 过程与方法： 在模拟和分析实验的过程中，体会前人设计实验的思维方法；经历科学探究的一般过程，分析解决实验中遇到的各种问题，初步培养学生设计实验的能力。 情感态度与价值观： 通过发现光合作用的经典实验，培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的意志品格，并进行科学史的教育，使学生认识到科学发现过程的艰辛和科学研究方法的重要性。 通过了解光合作用对于人类的重大意义，培养学生爱护环境、爱护植物的情操。 教学重难点
重点： 通过实验探究，理解光合作用的原料、产物、场所、条件并归纳出光合作用的概念。 难点： 通过探究发现过程，建构光合作用概念。 教学方法：探究法、讨论法 四、教学准备 教师准备：绿色植物光合作用发现的有关图片和课件。 五、教学过程
光合作用发现历史资 料整理
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CO2和H2O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， 7、1845德国科学家梅耶R。Mayer.据能量转化定律指出，植物在进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。 8.德国的又一位科学家萨克斯在1864年用紫苏进行实验。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。因此，最终确定了至今人们还在沿用的光合作用总反应式。 二、近代思想与技术应用，光反应和暗反应概念提出 1、1880年，德国科学家恩格尔曼（C.Engelmann）用水绵进行了进行了光合作用的实验。恩吉尔曼的实验巧妙地证明了光合作用的场所是叶绿体。 2、19世纪60年代，科学家总结出光合作用的反应式能不能解决光合作用产生的氧是来自什么物质？应该注意到光合作用反应式中所有的反应物和产物都含有氧，而上面两式并没有指出释放的O2是来自CO2还是H2O。很多年来，人们一直以为光能将CO2分解成O2和C，C与H2O 结合成(CH2O ) 。 3、1931年微生物学家尼尔(C.B.Van Niel)将细菌光合作用与绿色植物的光合作用加以比较，提出了以下光合作用的通式：CO2+2H2A→(CH2O)+2A+H2O ，这里的H2A代表一种还原剂，可以是H2S、有机酸等，紫色硫细菌(purple-sulfur bacteria)和绿色硫细菌(green-sulfur bacteria)利用H2S为氢供体，在光下同化CO2：CO2+2H2S→
《光合作用的过程》的导学案 【学习目标】 1.光反应、暗反应的过程及其联系。 2.光合作用过程中的物质变化和能量转化。 3.光合作用的实质。 【课前预习】 (1)光反应：①场所：叶绿体的_______________ 上。②条件：、色素、酶、水等。③物 质变化：将水分解为_________ 和________ ，将ADP和Pi合成____________ 。④能量变化：光能转变为活跃的__________ 。 (2)暗反应：①场所：叶绿体的______________ 中。②条件： ________ 、［H］、ATP、CO2等。 ③物质变化 CO2的固定： C3的还原： ④能量变化：ATP中活跃的化学能转变为______________ 【课堂探究】 探究一光合作用的过程小组讨论回答下列问题： 1?如何理解光合作用的过程图解？说出具体的过程 2?如何理解光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系? 3?光合作用的总反应式和实质 【当堂检测】
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C6H12O需要［H］、ATP和多种酶 C. 提高温度一定能促进C6H12O6勺生成 D. 无光条件有利于暗反应进行 【变式训练】1.光反应为暗反应提供的物质是（） A. ［H］和H2O B. ［H］和ATP C. ATP和CO2 D. H2O和CO2 2. 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.光反应不需要酶，暗反应需要多种酶 B .光反应消耗水，暗反应消耗ATP C.光反应储存能量，暗反应消耗能量 D .光反应固定二氧化碳，暗反应还 原二氧化碳 【巩固训练】 1.在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶 肉细胞内五碳化合物的含量突然上升，则改变的条件是（） （A）停止了光照（B）升高CO2的浓度 （C）停止光照并降低CO2浓度（D）降低CO2的浓度 3. 光合作用过程中，光能转变为化学能最早发生在（）（A）ATP的形成过程（B）CO2的固定过程（C）水的分解过程（D）碳反应过程 3 .光合作用的碳反应过程中，被氢直接还原的物质是（） （A）二氧化碳（B）六碳化合物（C）五碳化合物（D）三碳化合物
必修一第五章——第4节（光合）习题精选 1、如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、B、C分别 表示不同的代谢过程。以下表述正确的是()【答案】 A A．水参与C中第二阶段的反应 B．B在叶绿体囊状结构上进行 C．A中产生的O2，参与C的第二阶段 D．X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的囊状结构 2、根据下图判断，下列叙述不正确的是() 【答案】 B A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸 B．①④都有[H]产生，②③都需要消耗[H] C．①发生在细胞质基质中，②发生在叶绿体基质中 D．①②③④都没有消耗氧气，也没有产生氧气 3．如图曲线表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系，已知该植物光合作用和呼吸作用的最 适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节 到25℃。下列分析中不正确的是() 【答案】 A A．光照强度应为W时，叶肉细胞中产生A TP的场所是叶绿体 B．曲线中X点将向下移动 C．曲线中Y点将向左移动 D．曲线中Z点将向下移动 4．图一表示的是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。则图一中a、b、c、d依次发生了图二所示的哪项生理活动() B 图二 A．(1)(2)(3)(4)B．(4)(3)(2)(1) C．(3)(4)(1)(2) D．(3)(2)(4)(1) 5．如图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(V)的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，下列分析正确的是()【答案】 C A．当E
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