统编人教版高中必修第一册生物《第4节 光合作用与能量转化》集体备课教案教学设计
(新教材)统编人教版高中生物必修一第五章第4节《光合作用与能量转化》优质教案
(新教材）统编人教版高中生物必修一第五章第4节《光合作
用与能量转化》优质教案
一、教材分析
本课是人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》第四节内容。
“光合作用与能量转化”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。
细胞的能量供应和利用知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入，分两小节讲解。
第一小节讲述捕获光能的色素和结构。
先通过探究实践活动讲解捕获光能的色素种类，又通过实验介绍了这些色素吸收的差别，然后讲解了这些色素的部位。
接下来讲解了叶绿体的结构适用于进行光合作用。
第二小节讲解光合作用的原理和应用。
先通过介绍科学家做过的一是实验，讲解了光合作用的原理；最后讲述了光合作用原理的应用。
通过本节课内容的学习，学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来，更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。
二、教学目标
1.说出绿叶中色素的种类、作用和部位；知道叶绿体的结构和功能。
2.理解光合作用的原理，知道光反应和暗反应的区别和联系，知道影响光合作用强度的环境因素、光合作用原理的应用。
三、核心素养
【生命观念】通过学习光合作用的原理知识，阐明生命活动不仅具有。
光合作用与能量转化教学设计高一上学期生物人教版必修1
光合作用与能量转化——捕获光能的色素和结构教学设计
一、教材分析
《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物新人教版一《分子与细胞》第5章第4节《光合作用与能量转换》的教学内容，主要学习绿叶中色素的种类和作用,并提取和分离绿叶中的色素，以解决绿色植物利用什么物质和结构来吸收光能的问题。
本节微课着重讲解光合色素分离的原理，方法步骤以及注意事项。
二、学情分析
本单元的内容较之前更加抽象和深刻，但是过程生动有趣，与初中知识联系紧密，高一学生对光合作用有一定认知，但不了解光合作用的物质基础和结构基础，无法体会植物精巧结构与复杂生理功能间的协调，因此无法深刻体会光合作用在生产实践中的应用。
但高中生具备一定的观察、认知能力，并具有强烈的探索欲，因此，能理性对探究实验进行分析，进而获得真知。
这要求我们授课时能够尽量运用浅显的语言、直观的图解、恰当的问题引导学生分析和解决问题，降低理解这部分知识的难度，同时要设计逻辑严密的课程过程，增强学生对这部分内容的整体和众多细节的认知。
三、教学目标
通过“绿叶中色素的分离”实验，能归纳与概括出叶绿体色素的种类、含量。
四、教学重点难点
能独自实施实验，并客观地观察和描述实验现象，并得出叶绿体中的色素及种类。
五、教学方法
通过教师引导学生探究的发现式教学方法，并配用多媒体进行辅助教学。
六、教学过程。
《第4节 光合作用与能量转化》教案和导学案.docx
《第4节光合作用与能量转化》教案【教学目标】1.知识目标：（1）说出绿叶中色素的种类和作用（2）说出叶绿体的结构和功能（3）光反应和暗反应的过程（4）影响光合作用强度的环境因素（5）光合作用原理的应用2.能力目标：进行实验和探究，学会提取、分离绿叶中的色素3.情感目标：探究细胞光合作用在生产、生活实践中的应用【教学重点】1.绿叶中色素的种类和作用2.光合作用的发现及研究历史3.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系4.影响光合作用强度的环境因素【教学难点】1.光反应和暗反应的过程2.探究影响光合作用强度的环境因素【教学方法】讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳【教学过程】第一课时捕获光能的色素和结构思考：1.通常应该把花盆摆在向阳面还是背阴面，为什么？向阳面。
让植物多接受光照，因为植物需要进行光合作用。
2.有些植物工厂内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。
（1）用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？用这种方法可以提高光合作用的强度，因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。
不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。
因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿光作补充光源。
（一）捕获光能的色素和结构我们在初中就已经知道植物能进行光合作用，是因为其细胞中含有一些能吸收光能的色素，植物幼苗如果缺乏色素，往往会呈现黄白色，这就是我们通常所说的“白化苗”。
思考：“白化苗”能持续正常地生长吗？不能，由于不能进行光合作用，待种子中储存的养分耗尽就会死亡。
可见植物的生活确实需要色素，依靠色素来吸收光能进行光合作用。
我们先来学习“捕获光能的色素”这一内容。
1 .捕获光能的色素那么植物细胞一般含有哪些捕获光能的色素呢？它们分别又是什么颜色的？以及各种色素在绿叶中的含量是否相同呢？带着这些问题我们一起来看《绿叶中色素的提取与分离》实验。
实验原理：（1）无水乙醇提取绿叶中的色素（2）分离：不同色素在层析液中的溶解度不同目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：（1）提取绿叶中的色素①称取5g左右的绿叶，洗净，去除粗叶脉，剪碎，放入研钵中。
高中必修第一册统编人教版《第4节 光合作用与能量转化》优秀教学教案教学设计
《光合作用与能量转化（第3课时）》教案1．说出绿叶中色素的种类和作用。
2．说出叶绿体的结构和功能。
3．说明光合作用以及对它的认识过程。
4．尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5．说出光合作用原理的应用。
6．通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
7．通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生物科学的价值，从而乐于学习生物科学，同时增强学生的社会责任意识。
【教学重点】1．绿叶中色素的种类和作用。
2．光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
3．影响光合作用的环境因素。
【教学难点】1．光反应和暗反应的过程。
2．探究影响光合作用强度的环境因素。
一、导入新课复习导入：二、讲授新课（一）影响光合作用原理的应用教师引导学生根据光合作用反应式进行分析：影响光合作用的因素有哪些？光：光照强度、光质、光照时间CO2的浓度、H2O矿质元素温度1．探究光照强度对光合作用的影响自变量：光照强弱控制方法：相同瓦数台灯离实验装置的距离因变量：光合作用强度检测方法：相同时间小圆形叶片浮起的数量无关变量：要求相同且适宜。
温度等，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰。
实验原理：叶片含有空气，上浮，抽气，叶片下沉；光合作用产生氧气充满细胞间隙，叶片上浮。
实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。
（二）影响光合作用的外界因素1．光照强度A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。
AB段：光照强度增大，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少（有一部分用于光合作用），此段细胞呼吸强度＞光合作用强度。
B点：光补偿点，即光合作用强度＝细胞呼吸强度（细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用）。
BC段：随着光照强度不断加强，光合作用不断加强，到C点不再加强，称C点对应的光照强度为光饱和点。
应用：①阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低。
5.4光合作用与能量转化人教版教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
第5 章细胞的能量供应与利用第4 节光合作用与能量转化（第1 课时）一、教材分析本节课内容隶属于人教版高中生物学必修一第5 章第4 节《细胞的能量供应与利用》第一部分——“捕获光能的色素和结构”。
该部分具体又由“捕获光能的色素”和“叶绿体的结构适于进行光合作用”等内容组成。
教材首先以“问题·探讨”分析植物工厂为什么控制环境条件，接着由光在生物圈中的重要作用深入到第一部分“捕获光能的色素和结构”内容的学习。
此部分主要通过进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，得出不同种类色素，并基于实验和吸收光谱，分析得出不同色素吸收光的种类。
其次，由色素在叶绿体中，教材再分析叶绿体结构特点，进而得出叶绿体结构有利于吸收光能。
最后，以恩格尔曼实验讨论分析，进一步得出叶绿体的功能，并阐明叶绿体结构特点是进行光合作用的结构基础。
本节课主要解决绿色植物利用什么物质和结构来吸收光能的问题，引导学生认识捕获光能的色素和结构。
该内容不仅是对本册教材第3 章细胞结构知识的进一步学习提升，又为后续“光合作用原理和应用”的学习打下基础。
二、学情分析本节授课对象是高一学生，学生在初中阶段已经学习了“植物细胞的基本结构”、“绿色植物是生物圈中有机物的制造者”、“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”等内容，在高中前面阶段的学习中，学生已初步掌握叶绿体形态、分布，及叶绿体的功能。
所以，从学习内容上看，学生能较容易进入本节课内容的学习。
从能力上看，高中生已具备较强的思维能力，具有一定的实验探究能力。
但在实验操作方面，该实验学生初次接触还不是很熟悉，需要对实验原理进行分析，帮助学生理清实验操作环节。
三、学习目标基于课程标准的分析，结合教材内容及学生特点，确定了以核心素养为导向的学习目标：掌握绿叶中色素的提取和分离原理和实验操作，归纳与概括出绿叶中色素的种类及功能。
（生命观念、科学探究）通过观察叶绿体结构模型, 分析恩格尔曼实验，能从结构与功能观的角度，阐明叶绿体的结构适于进行光合作用。
《第4节 光合作用与能量转化》学历案-高中生物人教版19必修1
《光合作用与能量转化》学历案（第一课时）一、学习主题本课程的学习主题是“光合作用与能量转化”。
在自然界中，植物、藻类和其他光合作用生物通过光合作用将光能转化为化学能，为地球上的生命提供能量。
本课将重点探讨光合作用的基本过程、原理及其在生态系统中的重要性。
二、学习目标1. 知识与理解：掌握光合作用的基本概念、过程和条件，理解光合作用中光能转化为化学能的原理。
2. 技能与操作：通过实验观察和数据分析，学会识别和描述光合作用过程中的关键步骤。
3. 情感态度与价值观：培养学生对自然现象的好奇心和探索精神，增强环保意识，理解保护生态环境的重要性。
三、评价任务1. 课堂表现评价：通过学生在课堂上的积极参与程度、提问质量以及小组讨论的贡献来评价其学习效果。
2. 实验观察评价：评价学生在实验过程中的观察能力、记录能力和实验操作能力。
3. 作业与测验评价：通过课后作业和阶段性测验来评价学生对光合作用基本概念和原理的掌握情况。
四、学习过程1. 导入新课：通过展示植物生长的图片和视频，引导学生思考植物生长的能量来源，从而引入光合作用的概念。
2. 新课学习：首先介绍光合作用的概念、过程和条件，重点讲解光反应和暗反应两个阶段，通过PPT、实验视频和图解等方式帮助学生理解。
3. 实验操作：学生进行光合作用实验操作，观察并记录实验现象和数据，分析实验结果。
4. 小组讨论：学生分组讨论光合作用过程中的关键步骤和能量转化原理，分享实验心得。
5. 总结归纳：教师总结学生的讨论内容，强调光合作用的重要性和在生态系统中的地位。
五、检测与作业1. 课堂检测：进行课堂小测验，检验学生对光合作用基本概念和原理的掌握情况。
2. 课后作业：布置相关的课后作业，包括光合作用过程的简述、实验报告的撰写等。
3. 学习反思：要求学生完成学习反思，总结本课的学习收获和不足之处。
六、学后反思学生应反思自己在整个学习过程中的表现，包括课堂参与度、实验操作能力、对知识的理解程度等。
《第4节 光合作用与能量转化》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版必修1
《光合作用与能量转化》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解光合作用的概念和过程，掌握光合作用中能量转化的原理。
2. 能够分析光合作用与能量转化之间的关系，了解绿色植物在生态系统中的作用。
3. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力，提高实验操作技能。
二、教学重难点1. 教学重点：光合作用的过程、物质转化和能量转化。
2. 教学难点：如何将复杂的生物过程转化为易于理解的语言，以及如何通过实验验证光合作用的原理。
三、教学准备1. 准备教学用具：PPT、模型、实验器材等。
2. 准备学生用具：笔记本、笔、实验器材等。
3. 准备教材和相关参考资料，以便教师备课和学生自学。
4. 安排实验课程，确保实验器材和场地的安全性和可用性。
四、教学过程：1. 导入新课可以通过展示一些图片和视频，让学生们感受到绿色植物的重要性，从而引出光合作用的概念。
也可以通过一些趣味性的小故事或者小游戏来吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。
2. 讲授光合作用的过程在这一部分，可以通过一些简单的实验和图片来帮助学生理解光合作用的过程。
可以让学生们亲手操作一些简单的实验，例如利用绿叶进行光合作用实验，观察实验结果。
同时，可以给学生们讲解光合作用的各个阶段，包括光反应阶段、暗反应阶段等。
3. 能量转化与储存光合作用不仅能够将太阳能转化为化学能，而且能够将有机物中的化学能转化为生物体可以利用的能量。
在这一部分，可以通过一些实例和图片来帮助学生理解能量转化和储存的过程。
同时，也可以让学生们思考光合作用对于生物体的重要性，以及光合作用在生态系统中的作用。
4. 小组讨论与展示让学生们分成小组，针对光合作用在生态系统中的作用、光合作用与人类的关系等话题进行讨论。
学生们可以在小组内分享自己的想法和观点，也可以听取其他同学的看法。
讨论结束后，每个小组需要选派一名代表进行展示，分享小组的讨论成果。
5. 总结与作业在课程结束时，教师需要对本节课的内容进行总结，帮助学生梳理知识点。
5.4光合作用与能量转化教学设计2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1
①光合作用的概念：光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程。
②光合作用的过程：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段，叶绿体中的色素吸收光能，将水分解为氧气和氢离子，同时生成ATP和NADPH。暗反应阶段，ATP和NADPH为碳反应提供能量和还原剂，将二氧化碳还原为有机物。
4.光合作用相关的阅读材料和学术文章的阅读和理解。
作业反馈：
1.对学生的作业进行批改，指出存在的问题，如概念理解错误、过程描述不清等。
2.给出改进建议，如加强基础知识的学习、多进行实验操作等。
3.对学生的作业进行评价，指出他们的优点和进步，以鼓励学生的学习积极性。
4.针对学生的不同问题和不足，给出个性化的改进建议，以帮助他们更好地掌握光合作用的知识和技能。
然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在讲解光合作用的具体过程时，我发现部分学生对光反应和暗反应的细节部分理解不够深入，这说明我在教学过程中需要更加注重对重点难点的讲解和解析。另外，在实验操作环节，我发现部分学生在实验操作中不够细心，对实验结果的观察和分析也不够深入，这反映出学生在实验技能和科学探究能力方面还有待提高。
（3）结合光合作用应用案例，思考光合作用在实际生活中的意义，尝试撰写一篇关于光合作用应用的小论文。
（4）对于对光合作用有浓厚兴趣的学生，可以推荐一些光合作用相关的学术文章，帮助他们深入了解光合作用的最新研究进展。
（5）鼓励学生参加科学实验竞赛或研究性学习，以光合作用为主题，进行实践探究，提高学生的实践能力和创新意识。
5.4光合作用与能量转化教学设计2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《光合作用与能量转化（第1课时）》教案
1．说出绿叶中色素的种类和作用。
2．说出叶绿体的结构和功能。
3．说明光合作用以及对它的认识过程。
4．尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5．说出光合作用原理的应用。
6．通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
7．通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生物科学的价值，从而乐于学习生物科学，同时增强学生的社会责任意识。
【教学重点】
1．绿叶中色素的种类和作用。
2．光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
3．影响光合作用的环境因素。
【教学难点】
1．光反应和暗反应的过程。
2．探究影响光合作用强度的环境因素。
一、导入新课
万物生长靠太阳。
光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
植物是靠什么物质和结构捕获光能的呢？
二、讲授新课
教师展示正常玉米植株（绿色）和白化玉米植株（白色）的图片，玉米白化苗不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。
教师引导学生思考并得出结论：光合作用与细胞中的色素有关。
那么，绿叶中究竟有哪些色素呢？引出后面的探究实验。
（一）捕获光能的色素
（观看视频：绿叶中色素的提取和分离。
）
1．绿叶中色素的提取和分离实验：纸层析法
（1）提取绿叶中的色素
①原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
②过程：
a．取5 g新鲜绿叶→剪碎置于研钵中。
b．加入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10 mL无水乙醇，迅速、充分地进行研磨。
➢引导学生思考：研磨时加入的三种试剂有什么作用？
二氧化硅：研磨更充分。
碳酸钙：防止研磨中色素被破坏（主要是叶绿素）。
无水乙醇：溶解并提取色素。
➢引导学生思考：某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？
研磨不充分，色素未能充分提取出来；
称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；
未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
➢引导学生思考：为什么要充分、迅速研磨？
充分研磨：使叶绿体完全破裂，提取较多色素。
迅速研磨：叶绿素不稳定，易被分解。
c．将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤，收集滤液、用棉塞封口
（2）分离绿叶中的色素
①原理：色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快。
②过程：
a．制备滤纸条：取干燥过的定性滤纸，一端剪去两角，在距此端1厘米出画一条铅笔细线。
b．画滤液细线：要求细、齐、直。
干后重复2~3次。
c．分离色素：将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，不能让滤液细线触及层析液，用培养皿盖住小烧杯（防止层析液挥发）。
d．观察结果：滤纸条上色素带为：
教师引导学生思考：
➢制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？
使层析液同步到达滤液细线，防止色素带不整齐
色素分离时，为何要注意层析液不能没及滤液细线？
防止色素溶解于层析液中，不能分离。
➢画滤液细线为什么要求细、齐、直，且待干后重复2~3次？
画得细齐直：防止色素带重叠而影响分离效果。
待干后重复两三次：积累更多色素，使分离后的色素带明显。
思维拓展
在滤纸的中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液扩散，会得到近似同心环的4个色素圈，由外向内依次是什么色素？分别是什么颜色？
色素：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
颜色：橙、黄、蓝绿、黄绿
2．色素的作用和分布
（1）色素的功能：吸收、传递、转化光能
注意：光合作用中最有效的光：白光；光合作用中最无效的光：绿光
（2）分布：叶绿体的类囊体膜上
（二）叶绿体的结构适于进行光合作用
1．形态：扁平的椭球形或球形
2．结构双层膜
基粒：含色素、酶
基质：含酶
教师引导学生思考，叶绿体除了吸收光能外，还有什么功能呢？学生带着问题阅读课本P100~101恩格尔曼的两个实验，思考。
教师进行总结，恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
结合其他的实验证据，科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论。
三、课堂练习
1．下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验操作的叙述，正确的是（ D ）
A．叶绿体中色素提取的原理是色素能够溶解在层析液中
B．研磨后使用定性滤纸过滤研磨液
C．画出一条滤液细线后紧接着重复画线一到两次
D．不能让层析液触及滤液细线，以防止色素溶解在层析液中
2．关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（ C ）
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的
3．下图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是（C ）
A．①具有选择透过性
B．吸收光能的色素分布在②上
C．与光合作用有关的酶只分布在③中
D．叶绿体具有双层膜
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。