浙科版(2019)高中生物必修一光合作用将光能转化为化学能-学案
光合作用将光能转化为化学能第二课时教案-高一上学期生物浙科版必修1
碳反应一、教材分析本节课选自浙科版高中生物必修1《分子与细胞》第3章第5节，是在完成了光合作用概述以及捕获光能的色素、光反应之后的内容，依据新课标，碳反应是“植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程，转换并储存为糖分子中的化学能”这一重要概念下的子概念，也可以具体表述为“碳反应将CO2还原成糖，并将能量最终储存在糖分子中”，本节课将围绕此概念，以科学史和科学探究的思路展开，分析生产生活实践材料，可培养学生社会责任意识。
二、学情分析在本节课之前的学习中，学生已经掌握了“光合作用的概念”、“叶绿体从太阳光中捕获能量的过程”及“光反应将光能转化为化学能，并产生氧气”等内容，为学生学习本节内容提供良好的知识背景，学生虽然已有“光合作用能将CO2转化为糖”的概念，但对具体CO2转化为糖的过程，特别是这个过程当中的物质和能量变化的认识还比较模糊。
高一学生探究生活现象与规律的兴趣较高，也具备一定的逻辑推理能力，使得探究活动的开展成为可能，但往往会对探究的目的性及过程和结论的形成缺乏理性的思考，这就需要教师的引导。
故本节课教师可提供相关科学史情境，通过对科学家相关实验的学习，理解并强化概念。
三、教学目标1.通过重温卡尔文科学研究实验过程、探究CO2还原成糖的途径，阐述碳反应过程的物质转变和能量转化过程，形成结构与功能观。
（生命观念）2.通过构建碳反应过程的概念图，以文字和图示的方式说明碳反应的过程，发展模型与建模的能力，根据概念图分析条件变化使得五碳糖含量的变化，形成稳态与平衡观。
（科学思维、生命观念）3.重走卡尔文探究碳反应之路，亲身体验科学探究的具体过程，领域科学探究的意义和价值所在。
（科学探究、社会责任）四、教学重难点1.教学重点：碳反应中的物质变化和能量变化2.教学难点：NADPH和ATP中的化学能如何转化到糖分子中五、教学过程（一）提出问题，作出假设在学生已建构起光合作用整体概念的基础上，教师提出问题：光合作用是如何将CO2转化为糖的？学生通过分析CO2和糖都属于含碳化合物，作出假设：CO2是通过许多中间产物转化为糖的，也可以将这个过程称之为光合作用过程中碳的转移途径【设计意图】学生在此之前已经掌握了光合作用的概念，对光合作用能将CO2转化为糖的概念有着模糊的认识，教师通过引导学生对其进行分析，辨析其本质上是碳的转移过程，也会后续提出碳反应的概念奠定基础。
《光合作用将光能转化为化学能》 导学案
《光合作用将光能转化为化学能》导学案一、学习目标1、理解光合作用的概念，明确其将光能转化为化学能的过程。
2、掌握光合作用的场所、条件、原料和产物。
3、了解光合作用中光能转化为化学能的具体机制。
4、认识光合作用在生态系统中的重要作用。
二、学习重难点重点：1、光合作用的过程，包括光反应和暗反应阶段。
2、光能转化为化学能的关键步骤和物质变化。
难点：1、理解光反应和暗反应的相互关系。
2、分析影响光合作用的环境因素及其作用原理。
三、知识梳理（一）光合作用的概念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，并且释放出氧气的过程。
（二）光合作用的场所叶绿体是进行光合作用的场所。
叶绿体具有双层膜结构，内部含有许多由类囊体堆叠而成的基粒，基粒之间充满了基质。
类囊体的薄膜上分布着与光合作用有关的色素和酶。
（三）光合作用的条件1、光：光是光合作用的能量来源，只有在有光的条件下，光合作用才能进行。
2、二氧化碳：二氧化碳是光合作用的原料之一，参与碳的固定过程。
3、水：水不仅是光合作用的原料，还在光合作用过程中起到重要的生理作用。
4、酶：酶是催化光合作用中各种化学反应的生物催化剂。
（四）光合作用的原料1、二氧化碳：通过气孔进入叶片，被固定在有机物中。
2、水：由植物的根系吸收，通过导管运输到叶片。
（五）光合作用的产物1、有机物：主要是糖类，如葡萄糖等，这些有机物是植物生长、发育和繁殖的物质基础。
2、氧气：通过气孔释放到大气中，对于维持大气中氧气和二氧化碳的平衡具有重要意义。
（六）光合作用的过程1、光反应阶段（1）场所：类囊体薄膜上。
（2）条件：光、色素、酶。
（3）物质变化：水在光下分解为氧气和H；ADP 和 Pi 形成 ATP。
（4）能量变化：光能转化为 ATP 中活跃的化学能。
2、暗反应阶段（1）场所：叶绿体基质中。
（2）条件：多种酶。
（3）物质变化：二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。
（4）能量变化：ATP 中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
光合作用将光能转化为化学能第一课时教案-高一上学期生物浙科版必修1
光反应一、教材分析本节课选自浙科版高中生物必修1《分子与细胞》第3章第5节，是在完成了光合作用概述以及捕获光能的色素之后的内容，依据新课标，光反应是“植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程，转换并储存为糖分子中的化学能”这一重要概念下的子概念，也可以具体表述为“光能在类囊体膜上转化为活跃的化学能，并释放氧气”，本节课将重点介绍光能如何转变成生物体能够利用的化学能，使学生充分理解光反应的过程是在特定的场所发生，需要部分条件的支撑，建构结构与功能观，理解物质是能量的载体，建构物质与能量观。
二、学情分析学生在初中阶段已初步了解光合作用的原料、产物和发生场所，在本节课学习之前学生已完成光合色素提取和分离实验活动的学习，因此对光合作用的发生过程有一个模糊的了解。
除此之外，学生已经知道细胞中的能量形式有化学能、势能、电能等、知道能量是可以转化的，也知道生命活动所需能量的直接来源和细胞的储能物质、光和色素能吸收、传递和转化光能等。
但是不知道光能如何转化成生物体能够利用的化学能?氧气是如何释放的?这部分内容可以由教师提供实验情境，通过学生的探究活动来理解和强化概念，使学生的科学探究能力和科学思维得到锻炼与增强。
对于高一学生来说，其探究生活现象与规律的兴趣很高，也具备一定的逻辑推理能力，使得探究活动的开展成为可能，但往往会对探究的目的性及过程和结论的形成缺乏理性的思考，这就需要教师的引导。
三、教学目标1.通过对实验现象的分析，构建光反应的概念，认识细胞结构和功能的关系，体验物质与能量观。
（生命观念）2.通过对希尔反应的实验验证，学生以小组为单位完成实验操作、观察现象并记录，分析数据得出实验结论，在这过程中掌握科学探究的基本思路。
（科学思维、科学探究）3.通过探究活动得出的结论，总结并阐明光反应过程中伴随的物质和能量变化。
（科学思维）四、教学重难点1.教学重点：光反应中的物质变化和能量变化2.教学难点：NADPH和ATP的形成；光能如何转变为NADPH和ATP中的化学能五、教学过程（一）复习导入，设疑激趣教师引导学生复习光合作用总反应式，认识光合作用的本质是一个氧化还原反应。
浙科版(2019)必修一 3-5 光合作用将光能转化为化学能- 课件(70张)
碳反应总结
场所： 叶绿体的基质中 C5糖（RUBP）：二磷酸核酮糖 C3酸：三磷酸甘油酸
条件：多种酶、NADPH 、ATP CO2
CO2的固定： 3CO2＋3RUBP 酶
ADP+Pi+能量 酶 ATP
NADP++H++2e- 酶 NADPH 能量变化：光能 电能 ATP、NADPH中活跃
化学能
条件：光、色素、酶
五、碳反应将二氧化碳还原成糖
1
二磷酸核酮糖
1 CO2的固定
五
碳
糖 的
5/6
1个六碳分子（CO2进入卡尔文 循环后的第一个有机物）
三碳酸的还原
2
再
生
2
三碳糖（磷酸） （第一个糖，关
成蔗糖
三碳糖多数用于五 碳糖的再生（卡尔 文循环），少数离 开卡尔文循环。
离开的三碳糖少数 在叶绿体内：作为 原料用于淀粉、蛋 白质和脂质的合成。 大部分运至叶绿体 外：蔗糖供细胞利 用。
七、光反应阶段和碳反应阶段的比较
项目
光反应阶段
碳反应阶段
场所 区 条件
物质 变化
别 能量 转化
类囊体薄膜 光、色素、酶
CO2 H2O CO2 H2O
光能
ATP中活跃 的化学能
碳的转移途径：
(CH2O)中稳定 的化学能
CO2
C3
（CH2O）
光
6CO2+12H2O 叶绿体C6H12O6 +6O2+ 6H2O
课堂思考
《光合作用将光能转化为化学能》 导学案
《光合作用将光能转化为化学能》导学案一、学习目标1、理解光合作用的概念和过程，明确光能转化为化学能的具体步骤。
2、掌握光合作用中光反应和暗反应的场所、条件、物质变化和能量变化。
3、了解影响光合作用的因素，以及光合作用在生产生活中的应用。
二、学习重点1、光合作用的过程，特别是光反应和暗反应的联系与区别。
2、光能转化为化学能的机制和能量转化效率。
三、学习难点1、光反应和暗反应中复杂的化学反应过程及物质和能量的变化。
2、理解光合作用中各种因素如何影响光能到化学能的转化。
四、知识梳理（一）光合作用的概念光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
（二）光合作用的过程1、光反应（1）场所：叶绿体的类囊体薄膜上。
（2）条件：光、色素、酶。
（3）物质变化①水的光解：2H₂O → 4H ＋ O₂②ATP 的合成：ADP ＋ Pi ＋能量→ ATP（4）能量变化：光能转化为 ATP 中活跃的化学能。
2、暗反应（1）场所：叶绿体基质。
（2）条件：多种酶。
（3）物质变化①CO₂的固定：CO₂＋ C₅ → 2C₃②C₃的还原：2C₃＋ H ＋ATP → （CH₂O）＋ C₅＋ ADP ＋ Pi（4）能量变化：ATP 中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
（三）光合作用中光能转化为化学能的过程在光反应阶段，光能被色素吸收并转化为电能，电能进一步转化为活跃的化学能储存在 ATP 和 H 中。
在暗反应阶段，ATP 和 H 中的活跃化学能被用于将二氧化碳还原为有机物，从而将活跃的化学能转化为稳定的化学能。
（四）影响光合作用的因素1、光照强度：在一定范围内，光照强度增强，光合作用速率加快；超过一定范围，光合作用速率不再增加。
2、二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的原料之一，在一定范围内，增加二氧化碳浓度，光合作用速率加快。
3、温度：温度通过影响酶的活性来影响光合作用速率，在最适温度时，光合作用速率最快。
浙科版(2019)高中生物必修1《分子与细胞》 第3章 3.5 光合作用将光能转化为化学能 学案
第三章细胞代谢第五节光合作用-----将光能转化为化学能（2）导学案1.教学目标与核心素养明确光合作用的概念，掌握光合作用的过程，在此过程中物质和能量的变化，掌握影响呼吸作用的各外部因素，及如何应用。
本部分主要掌握与光合作用密切相关的光合作用的发展史，从而了解相关的实验研究方法。
在此过程中渗透核心素养中的生命观，任何生物（除病毒）都是由细胞组成的，我们有共同的起源，自然界的生命可以说与我们息息相关，每个人都应当善待生命，保护护生命，维系地球2.学习目标确定明确光合作用的概念，掌握光合作用的过程，在此过程中物质和能量的变化，掌握影响呼吸作用的各外部因素，及如何应用。
本部分主要掌握与光合作用密切相关的光合作用的发展史，从而了解相关的实验研究方法。
3.学习重点难点1.教学重点：每一位科学家对光合作用研究结果及方法2.教学难点：研究方法的理解及识记。
【温顾知新】课前完成生物区别与非生物的根本特征为_____________________________，新陈代谢本质上是细胞内有序地化学反应的总称。
ATP为生物细胞中的_________________________物质，结构为____________________________,其能量来源为________________和______________________________。
酶为细胞内的生物催化剂，主要起_____________________作用，其特点为（1）_____________（2）________________________（3）____________________________有氧呼吸作用（1）呼吸作用的实质是____________________呼吸作用的方式_____________________________________________________有氧呼吸的过程：有氧呼吸总反应式_____________________无氧呼吸作用【2】无氧呼吸总反应式_____________________光合色素的提取（实验）【3】1.光合作用的概念：________________________________________2.光合作用总反应式____________________________________3.能量的转换的含义：__________________________________________4.捕获光能的色素：5.色素的种类和颜色A_______________________和__________________B_______________________和__________________C_______________________和__________________D_______________________和__________________【课堂探究】重、难点突破1.写出叶绿体的各结构名称：①_________________②___________________③______________________2.光合作用发展史（1）普利斯特利（1771），结论_________________________（2）荷兰的英格豪斯（1779），结论_________________________（3）德国萨克斯实验（1864），结论_________________________（4）美国鲁宾和卡门实验，结论_________________________（5）美国卡尔文，用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。
2019-2020年高中生物 3.5《光合作用》教案 浙科版必修1
2019-2020年高中生物 3.5《光合作用》教案浙科版必修1一、教学目标知识方面：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、说出光合作用以及对它的认识过程。
4、说出光合作用原理的应用。
5、简述化能合成作用。
能力方面：尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
情感态度价值观：通过研究科学家对光合作用原理的探究过程，认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点：⑴绿叶中色素的种类和作用。
⑵光合作用的发现及研究历史。
⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
⑷影响光合作用强度的环境因素。
解决方法：⑴通过色素提取和分离实验，让学生仔细观察分离出的不同色带，色带的颜色、分布顺序和宽窄，思考其原因及作用。
⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程。
⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。
2、教学难点：⑴光反应和暗反应的过程。
⑵探究影响光作用强度的环境因素。
解决方法：⑴通过由浅入深的讲解，让学生理解光反应和暗反应的过程，区别和联系。
⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响，让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。
三、课时安排：3课时四、教学方法：讲解、实验法。
五、教具准备：课件六、学生活动1、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。
2、让学生讨论认识叶绿体的结构，这种结构有哪些适于进行光合作用的特点；光合作用的过程，影响因素等。
七、教学程序第1课时[问题探讨]结合教材图讨论：1、用这种方法有什么好处？不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？导言：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。
将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？一、捕获光能的色素。
浙科版(2019)生物必修1：3.5光合作用将光能转化为化学能教案设计
光合作用将光能转化为化学能【教学目标分析】1．知识与技能：说明光反应和碳反应过程及相互联系；概述光合作用的意义；说出绿叶中色素的种类和作用。
2．过程与方法：培养处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力；训练语言表达能力、思维能力和掌握思维的方法。
3．情感态度与价值观：通过光合作用发现史的学习，形成科学的精神和态度，认同科学方法在科学发展上的重要性。
【教学重难点】重点：光反应和碳反应过程与意义；绿叶中色素的种类和作用难点：光反应和碳反应的过程与联系教学流程设计】1. 问：叶绿体中含量最多的色素种类和颜色分别是什么？2. 问：推测色素位于叶绿体的哪个结构上？3.告知学生：与光合作用有关的酶位于类囊体薄膜和叶绿体基质中。
绿体的结构图推知色素位于类囊体膜上。
绍色素，确定色素及酶的具体场所，为光反应和碳反应具体场所、条件的推导埋下伏笔。
三、展现科学史，体会探究乐趣（一）探究光合作用产生的O2中O 的来源1.分组讨论：光合作用释放的O2 是来自同是气体的CO2 ，还是H2O ，还是两者兼有？如何用实验证明？2. 在副板上根据学生描述画出实验简图。
3. PPT 展示经典实验及实验结果，请学生说出实验结论：（二）借助科学史探究光反应过程1. 探究光反应的物质变化（1）光反应中除了水的分解之外，是否还存在其他物质变化？以音频的形式配合图片展示科学史——资料1：美国科学家阿尔农将叶绿体从植物中分开展合作学习：学生四人一组就实验方法和具体实验操作步骤展开讨论。
小组代表发言：①可以利用同位素标记法进行实验证明O2中的O 的来源。
② O的同位素为18O 。
③描述实验思路：取两支试管，编号为A和B。
A 试管加入C18O2 和H2O，B 试管加入CO2 和H2 18 O 。
观察产生的O2 是否带有标记。
实验结论：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。
根据资料1 推断学生通过分组讨论，锻炼了实验设计的能力，也明白了光合作用产生的氧气全部是来自水。