人教版必修一5.4光合作用(第一课时)教案设计
5.4光合作用的原理和应用教案2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1
《光合作用的原理》教学设计一、教学内容分析《光合作用的原理》是人教版高中《生物学·必修1·分子与细胞》第5章“细胞的能量供应和利用”的第4节第2课时内容，分为光合作用的原理和应用两部分，根据学情计划分别用两个课时完成。
主要的目的是认识细胞生命活动中物质和能量的统一，探索该过程中发生的物质变化和能量转化。
结合本章第3节“细胞呼吸的原理和应用”，共同体现生命系统的物质与能量观。
二、学情分析授课对象是高一学生，学生通过对前面知识的学习已经了解了光合色素、叶绿体的结构、酶、ATP等相关知识，在初中阶段的学习已经对光合作用有了大体的认识，如“光合作用制造氧气，制造营养”，但是学生对光合作用详细的过程有待深入探究。
高中学生具备了一定的观察、认知能力以及小组合作能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善。
所以在教学过程中，应创设学生活动的机会，并进行适当的引导，让学生成为学习活动的主体。
三、教学目标及重难点《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确要求学生能“从物质和能量的视角，探索光合作用，阐明光合作用过程中贯穿的物质和能量变化”。
因此，物质与能量观是“光合作用的过程”教学要向学生渗透和阐释的一项重要的生命观念。
依据上述要求，结合学生学情，制订本节课的教学目标如下。
（1）阐明光反应和暗反应阶段的物质和能量变化；认同细胞生命活动过程始终贯穿着物质和能量的变化，形成物质和能量观等生命观念。
（2）分析科学史资料，在问题串的驱动下不断进行小组合作探究，进行光合作用概念的模型建构，深化对概念的理解，培养搜集处理信息以及表达交流能力，发展科学思维。
（3）课外查阅资料和搜集信息，将课堂探究与课外探究相结合，对现实问题进行科学分析，学会科学解决现实生活中的问题，担负社会责任。
四、教学策略本节课通过分析科学家研究光合作用的科学史资料，在问题串的不断驱动下，引导学生自主建构光合作用的概念模型，理解光合作用的原理，提高学生解决问题的能力，发展学生的科学思维。
最新人教版高中生物必修一第五章4节《能量之源──光与光合作用》教学设计
最新人教版高中生物必修一第五章4节《能量之源──光与光合作用》教学设计最新人教版高中生物必修一第五章4节《能量之源──光与光合作用》教学设计一、教学目标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.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.简述化能合成作用。
二、教学重点和难点1.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。
2.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。
三、教学方法探究法、实验法、讲述法、对比法四、课时安排2五、教学过程〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.用这种方法可以提高光合作用强度。
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。
2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。
〖板书〗一、捕获光能的色素和结构〖问题〗以“本节聚焦”发问，引起学生的注意思考。
〖板书〗㈠捕获光能的色素〖实验〗绿叶中色素的提取和分离。
（到实验室做实验）〖实验讨论〗学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：①胡萝卜素（橙黄色）、②叶黄素（黄色）、③叶绿素a（蓝绿色）、④叶绿素b（黄绿色）。
这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。
2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。
〖板书〗叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
〖与社会的联系〗人们根据上述科学原理，在需要人工补充光照的温室和塑料大棚中栽培农作物时，就可以根据所需要的光合作用产物的类型，来选择适合的光源以及玻璃或塑料薄膜了。
2020-2021学年 高中生物新人教版 必修一 5.4第1课时 捕获光能的色素和结构 教案
第4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构学习目标核心素养1.说出叶绿体的结构和功能。
2．说出色素的种类及功能。
3．进行绿叶中色素的提取和分离。
1.生命观念：叶绿体的基粒大大扩展了膜面积，与叶绿体功能进行光合作用相适应。
2．科学探究：学会提取和分离绿叶中色素的实验方法，交流与讨论实验结果。
知识点一捕获光能的色素1．生物圈得以维持运转的基础：□01太阳光能的输入、捕获和转化。
唯一能够捕获和转化光能的生物学途径：□02光合作用。
2．实验：绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理(2)实验步骤①提取色素问题思考若没有无水乙醇，还可用什么来提取色素？提示：有机溶剂，如丙酮。
②分离色素3．观察结果滤纸条上色素带有四条，如下图所示：结果分析：(1)色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有□28四种色素。
(2)色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是□29叶绿素a，最窄的是□30胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
(3)色素带扩散速度与□31溶解度有关，扩散速度越快说明□32溶解度越高。
(4)相邻两条色素带之间距离最远的是□33胡萝卜素和叶黄素，最近的是□34叶绿素a和叶绿素b。
4．绿叶中色素的吸收光谱(1)光谱：阳光是由不同波长的光组合而成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成□35不同颜色的光带，称为光谱。
(2)叶绿素a和叶绿素b主要吸收□36蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收□37蓝紫光。
问题思考制备滤纸条；在一端剪去两角的目的？提示：防止出现边缘效应，两边色素扩散的快，保证色素带整齐。
问题思考重复画线的目的？提示：增加色素含量，使现象明显。
延伸拓展 1.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。
(2)温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。
(3)镁等无机盐：镁是构成叶绿素的主要成分，缺镁叶片变黄。
5.4.2光合作用的原理和应用教学设计高一上学期生物人教版必修1(1)
第五章第4节光合作用与能量转化光合作用的原理和应用第一课时【教学目标】1.通过思考与讨论，了解探索光合作用原理的部分实验2.通过阅读课本，理解并掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。
【教学重、难点】光合作用过程中的物质变化和能量变化。
【教学流程】一、导入新课，板书课题上节课，我们学习了捕获光能的色素和结构，这节课我们来学习光合作用的原理。
二、出示目标、明确任务1.了解探索光合作用原理的几个实验2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。
三、科学设计，自学指导自学指导1：阅读课本P102103思考讨论，回答下列问题（5min）1.光合作用定义是？场所是？反应式怎么写？2.19世纪末科学界认为糖怎么合成?1928年科学家发现了什么？3.希尔、鲁宾和卡门、阿尔农分别做了什么实验？这些实验说明了什么问题？4.完成讨论题14。
自学指导2：阅读课本P103104，回答下列问题（5min）1.光合作用分为哪两个阶段？依据是什么？2.光反应阶段需要什么反应条件？过程是？场所是？物质如何变化？能量如何变化？四、学生自学，独立思考五、展示交流，精讲点拨（一）学生展示（二）点拨点拨一：1.光合作用定义：指绿色植物通过________，利用_______，把__________和____转化成储存着______的_________，并且释放出_______的过程。
2.反应式：CO2+H22O)+O23.光合作用的探究历程（1）1928年科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖（2）1937年，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气。
（3）用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它们分别成为H218O和C18O2。
进行两组光合作用的实验，结论：光合作用释放的O2全部来自于H2O（4）1946年开始，美国的卡尔文等用放射性同位素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。
《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光合作用的原理和应用(第1课时)课件-高一上学期生物人教版必修1(1)
第4节 光合作用与能量转化
——捕获光能的色素和结构
本节聚焦
植物依靠哪些色素捕获光能？ 叶绿体的结构有哪些适于进行光合作用的特点？
一 捕获光能的色素和结构
光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础
一 捕获光能的色素和结构
铅笔细线
1cm
滤液细线
防止色素带重叠而影响分离效果 使滤纸条充分带上色素
探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
（3）原理 各种色素在___层__析___液___中的___溶__解__度___不同,溶解度高 的随层析液在滤纸条上的__扩___散__更___快___,反之则慢。
②分离色素：
思考5：滤纸条的放置要注意哪些问题？ 培养皿 ————
思考1：对于高等植物叶片，如玉米往往是绿色的。 白化玉米植株对玉米的生长有什么影响？ 正常玉米能进行光合作用制造有机物 白化玉米不含色素，待种子储存养分耗尽就会死去。
思考2：叶绿素在光合作用中起到什么作用？叶肉细 胞中只有叶绿素吗？怎样提取这些色素呢？
叶绿素可能与光能捕获有关，白化玉米不能进行光合作用 ，无法制造有机物
与社会联系
思考6：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？
叶片中叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素 其他光被叶片吸收了，绿光吸收最少反射回来 由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿 素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。
思考7：为什么植物工厂里不用绿色的光源吗？
因为色素基本上不吸收绿光。
4.实验分析
绿
类胡萝卜素
叶
（含量约1/4）
中
的
《光合作用》一课的教学设计
《光合作用》一课的教学设计《光合作用》一课的教学设计一、教学目标1.概述光合作用的原理和过程，并说出光反应与暗反应过程与联系，理解光合作用的图解及在实际中的应用。
2.总结和归纳光合作用过程的知识点，提升快速识图解题的能力。
二、教学重难点重点：光合作用的原理及过程，对图解和实质及在实际中的应用以及常考点的梳理。
难点：光反应与暗反应的过程和联系，对改变外界条件对光合作用物质变化的影响及知识点的解题思路。
三、教学过程1.激趣导入结合生活实际早餐的来源进行导入，我们食用的食物都是由植物制造产生的有机物，导入到本节课的授课内容上来。
2.新课讲授(1)概念光合作用：绿色植物在光照条件下将无机物合成有机物的反应过程。
分为光反应和暗反应两个阶段，要求学生在纸上写出光合作用两个反应的过程。
(2)光反应阶段的过程：绿色植物在光照条件下将水光解生成氧气和还原剂氢，伴随能量的生成，发生的场所是叶绿体的内囊体薄膜上，利用光合作用的过程图进行讲解，突出重点。
常考点：光反应阶段的场所，两个反应过程和能量变化，结合考点围绕为什么光合作用产生的ATP 不能体直接被生物用于其他生命活动引出接下来讲解的暗反应阶段的知识点。
暗反应阶段的过程：结合图表进行讲解CO2的固定和C3的还原过程(结合板书设计)突出其原理过程的同时，强调物质的变化，能量变化等常考知识点。
利用表格进行光合作用的总结和归纳光反应和暗反应阶段的过程对比进行归纳考点。
3.总结提升在学习了光合作用的整个过程得前提下，为帮助学生进一步系统的整本节知识点，最后引入一个试题对本节知识点整体复习总结归纳。
《光合作用》一课的教学设计一、设计思想【设计理念】以高中生物课程标准的“提高科学素养；面向全体学生；倡导研究性学习；注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程。
最想突出的处理： 1．还原科学研究的历史面貌，突出生物学的“实验学科”特点；2．以实验探究贯穿整个教学。
【教材分析】光合作用是整个第三章乃至整个高中教材中处于重要地位。
生物人教版高中必修一(2019年新编)5-4-1 捕获光能的色素和结构(教案)
第4节 光合作用与能量转化 第1课时 捕获光能的色素和结构一、绿叶中色素的提取和分离 1．色素的提取 (1)原理绿叶中的色素能溶解在有机溶剂——无水乙醇中。
(2)实验用品及作用[连线] 试剂用品 作用 ①无水乙醇a ．过滤②SiO2 b ．溶解色素、提取色素 ③CaCO3 c ．有助于研磨充分 ④单层尼龙布d ．防止研磨时色素被破坏【提示】 ①－b ①－c ①－d ①－a(3)实验步骤取材：称取5 g 绿叶，剪碎，放入研钵中 ↓ 研磨：↓过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 ↓收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞紧 2．色素的分离(1)实验原理：绿叶中的色素能溶解在层析液中，但不同的色素的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。
这样，绿叶中色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
(2)实验步骤①制备滤纸条⎩⎪⎨⎪⎧剪滤纸条：将滤纸剪成略小于试管长与直径 的滤纸条，并在一端剪去两角铅笔画线：在距去角的一端1 cm 处用铅笔画 一条细的横线 ↓知识清单②画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线重复画线：待滤液干后，再画一两次③分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口注意：不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液 ↓④观察结果：滤纸条上有四条色素带 3．色素的种类、含量、颜色及吸收光谱种类叶绿素(约占3/4)类胡萝卜素(约占1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素 叶黄素 颜色 蓝绿色黄绿色橙黄色黄色吸收光谱主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1．叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形。
2．叶绿体的结构模式图(1)结构⎩⎪⎨⎪⎧外表：①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧②基质：含有与暗反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶(2)功能：进行光合作用的场所。
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光合作用（第一课时）
一、教学目标：
知识与技能：1、初步理解绿色植物的光合作用及其重要意义；
2、知道光合作用的条件、原料、产物；
3、了解二氧化碳的重要性质和用途。
过程与方法：1、通过实验方案的设计提高小组合作意识并能多参与思考过程
2、通过对照、控制变量法的应用强化实验教学
情感态度与价值观：通过光合作用意义的学习知道绿色植物的好处从而懂得保护自然
二、教学重难点：
重点：光合作用
难点：光合作用
三、教学用具；演示实验
四、教学方法：小组讨论：对实验设计进行讨论得出
实验演示：对淀粉的检验采用实验检验
对比归纳：对光合作用的条件、原料、产物的探究过程中注重对比、归纳五、教学过程：
引入：植物与动物的分类依据是什么？
（从该问题探知学生的已知知识并且引入课题：光合作用）
新课：
问题：什么是光合作用？谈谈你的认识
（学生对光合作用有一定的认识但并不知道其实质，借此问题查漏并为后面的探究做铺垫）探究1：绿叶在光照下通过光合作用主要制造什么有机物？如何鉴定？
实验演示：碘酒+淀粉糊——变蓝色（PPT重现结果）
小组讨论：如何证明光合作用产生淀粉？
（讨论并产生实验方案，在方案的设计中让学生相互评价方案的优点和缺点最终形成基本设计方案）
视频：绿叶在光合作用下制造淀粉
思考：为何暗处理？
为何酒精加热用水浴？
为何脱去叶绿素？
遮光的作用是什么？
叶片滴入碘酒叶片颜色的变化？
结论：绿叶光合作用需要光，产物中有淀粉
探究2：如何证明光合作用需要氧气？
（在上一步中已有基础，这一步方案设计在原有稍作修改即可）
结论：必须有二氧化碳参加，绿叶在光下才能制造淀粉。
光合作用的原料：二氧化碳。
思考：如何验证氧气？
小老鼠钟罩实验与金鱼藻实验的优缺点？
演示：金鱼藻光合作用释放氧气并检验（天气不好时用视频代替）
结论：光合作用产生氧气
探究3：光合作用需要二氧化碳吗？
思考：这个实验有几个变量？（阳光、二氧化碳（主要的变量）、植物的叶片）如何防止植物吸入空气中的二氧化碳？
演示：介绍光合作用吸收二氧化碳的实验装置。
指出实验中氢氧化钠溶液的作用，以及实验的简单过程。
思考：1、甲、乙两套实验装置有什么主要区别？（要求回答：甲装置的槽里放的是氢氧化钠溶液，乙装置的槽里放的是清水。
）
2、对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？（在学生回答的基础上，教师最后概括。
）探究结论：光合作用需要二氧化碳。
介绍：海尔蒙特柳树实验
（得出光合作用需要水，并且可以提高学生获取信息之能力）
探究4：如何用实验的方法验证光合作用需在叶绿体中进行
（选用银边天竺葵的好处）
思考：光合作用除了物质发生改变，同时还发生了什么变化？
结论：光合作用是化学变化并且光能转化为化学能
【小结】光合作用的实质得出光合作用的意义，并完善板书。