光合作用(公开课)
光合作用(公开课)
光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）。
设计实验
A
B
结果分析
同 位 素 标 记 法
A中气体无放射性，B中气体具有放射性
得出结论
光合作用产生的氧气来自于水，而不 9/10 是来自于二氧化碳。
常见问题
A
B
◆为植物提供H218O和CO2，一组置 于光下，另一组置于黑暗环境中， ◆为一组植物提供H218O和CO2， 并置于光下，另一组提供H2O和 C18O2，置于暗处
1939年，美国科学家鲁 宾和卡门采用同位素标记 法…… 20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用 小球藻做实验……
今天我们便沿着科学家们探寻的足迹,去体验他们认识 问题的思维过程和科学探索的乐趣。
普利斯特利（1771年）
植物可以更新空气 设置了对照实验。 没有遵从可重复性原则
1779年，荷兰的英格豪斯
光合作用（二）
资料
地球上，每时每刻都在进行着一项巨大的工程，它 年合成糖5×1011吨， 够全中国人民吃上1000年；它年 转化3×1018KJ的能量，约相当于8000座三峡水电站的 年转化量；它每年能产生5.35×1011吨的氧气，被称为 “自动的空气净化器”，它就是 光合作用 。
这样的实验…… 1880年，美国科学家恩格尔曼用 水绵进行了……
将两装置暗处理24个小时 光下照射两小时 酒精脱去色素 用碘液检测
科学探究： 探交流 进一步探究
按预定方案进行实验
分析实验结果，得出结论
总结，写实验报告并适当交流
CO2是光合作用必需的原料
选择材料、试剂、用具，确定 方法步骤、实验结果的预期。
《绿色植物的光合作用》教学设计 公开课教案
《绿色植物的光合作用》教学设计〖教材分析〗本节内容是济南版初中《生物学》七年级上册第二单元第一章第三节内容。
绿色植物进行的光合作用是生物圈中有机物的来源之本。
本节内容较为抽象，因此，教材设计了分组实验、演示实验以及探究活动，通过对现象的感官认识增强学生的理性认知，进而逐步理解绿色植物进行光合作用的总过程。
〖学情分析〗在小学科学课程中，学生已大体了解光合作用的过程及其在生产、生活中的应用。
并且已具备了一定的科学探究能力，如变量的控制、对照实验的设置等，为本节课开展的实验、探究活动奠定了基础。
除此之外，学生对实验原理中涉及到的化学知识并不了解，很多实验器材是学生第一次见到，因此，需教师在讲课过程中进行指导和演示。
〖教学目标〗知识目标：1、描述绿色植物进行光合作用的过程；2、阐明绿色植物通过光合作用制造有机物；3、列举光合作用的原理在生产、生活中的应用。
能力目标：1、培养学生的合作交流、观察分析、总结归纳的能力；2、培养学生动手操作的能力并逐步培养学生科学探究的素养，提高探究能力、思维分析能力和合作探究的精神。
情感目标：1、认同绿色植物能吸收氧气释放二氧化碳并制造淀粉这一过程；2、增强爱护植被的意识；〖教学重难点〗教学重点：1、分组实验：验证绿叶在光下制造淀粉；2、探究光合作用的原料、产物、条件、场所；3、光合作用的过程；4、保护环境教育；教学难点：1、验证绿叶在光下制造淀粉；2、光合作用过程中能量的变化；〖教法学法〗教法：以联系生活实际为原则，以掌握知识为前提，采用分组实验、演示实验、探究活动、讲授、小组合作讨论、直观演示法、多媒体教学、问题导学法、情景教学法。
1、从学生熟知的日常生活经验出发，创设问题情境；2、运用多媒体、图片、视频等手段将教学内容形象直观化；3、通过分组实验、演示实验、探究活动等增强学生的科学素养；4、通过小组合作交流和现象分析，使学生体验知识的生成；5、采用“引导发现法”进行设计，在教学过程中突出学生主体地位的同时，不可忽视教师的主导作用。
(新)冀教版生物八上《光合作用的原料》公开课(课件) 4
实 CO2 第一组 O2
验 二 ：
H20
同位素标记光合作用实验示意图
实 CO2 第二组 O2
验 二 ：
H20
同位素标记光合作用实验示意图
光合作用中释放的氧来自
参与光合作用的
，
说明 是光合作用不可
缺少的原料
1.二氧化碳来源于哪些途径?
2.如何做才能使空气中的二氧化碳浓度 保持稳定?
3.你知道从几个方面可以控制作物进行 光合作用的强度? 3.生物圈中吸收二氧化碳的途径是什么? 4.在农业生产中增加二氧化碳的方法?
1.有利的
2.有害的
三、生物对环境的影响
1、绿色植物可以保护和改善环境（3月12日是植树节） 保护草场是保护草原地区环境和发展畜牧业的重要任务。 城市小区绿化是改善城市环境的重要措施。 家庭适量养花可以改善生活环境。
2、动物的生活可以给环境带来有益或不利的影响。
蚯蚓可以疏松土壤，使其肥沃。
有 益
屎壳螂可以清除草原上堆积的动物粪便，
C．具有厚的角质层 D．叶面积增大
2．下列哪种现象不是生物适应性的例子
(A)
A．缺氮时植株矮小 B．秋末，树木纷纷落叶
C．蝗虫具有保护色 D．鹿、兔遇敌时快速奔逃
3．洞穴中生存的鱼类，因终年不见日光，较易退化的器
人 官是
(D )
A．味觉 B．嗅觉 C．听觉 D．视觉
4．下列哪种动物的体色不属于保护色？ A．避役(俗称变色龙)随环境改变的体色
《光合作用 第1课时》示范公开课教学设计【生物北师大七年级上册】
《光合作用》第1课时教学设计◆教学目标1.说出绿色植物光合作用发现的过程；2.通过几个经典实验的图示，培养学生对图示进行分析，归纳的能力，初步领悟科学家研究的方法。
◆教学重难点【教学重点】1.说出光合作用的发现过程；2.解释发现光合作用实验的原理；3.说明光合作用发现的意义。
【教学难点】阐明发现光合作用实验的原理。
◆教学准备教师：多媒体课件。
学生：提前预习。
◆教学过程一、导入新课【教师】多媒体播放：植株的生长.mp4，请学生观看屏幕上几幅图片，问：绿色开花植物的生长和发育需要哪些物质？这些物质又来源于哪里？【学生】思考后回答问题。
【教师】进行针对性点评，引出“光合作用”。
谁知道光合作用是怎么发现的？是哪些人发现的？今天我们就来学习绿色植物光合作用的发现——从柳苗生长之谜说起。
二、讲授新课（一）绿色植物光合作用的发现1. 学生四人一组讨论。
2．分析其中三个实验的基本过程（1）海尔蒙特他在90kg干燥的细粒土壤中，种了一棵2.3kg重的柳树，然后往盆里浇纯净的的雨水，但不供给他其它营养物质。
五年后，他发现柳树的增重74.5kg，土壤仅减少0.057kg。
提出质疑：柳苗增加的74.5kg从哪儿来呢？首先不可能来自泥土，因为仅少0.057kg的干泥土变不出来74.5的柳苗树来。
而整个实验中施加的唯一的东西只有水，通过对实验数据分析，可以得出结论什么？如果你是海尔蒙特，你会得出什么结论？结论：植物生长所需的物质是水不是土。
植物生长需水作为原料。
过渡：海尔蒙特当时还不知道光合作用是怎么回事。
这为后人留下一个问号。
（2）时光推移到十八世纪，有一位科学家对气体非常感兴趣，他就是普利斯特利。
我们来观察他的实验，在一个玻璃罩中放了一支蜡烛，过一会儿，熄灭了，在一个玻璃罩中放了一只小白鼠，结果很快也死去了。
为什么会出现这些现象？请同学们分析蜡烛熄灭和小白鼠死亡可能的原因。
教师引导得出结论：蜡烛燃烧和小白鼠呼吸会使瓶中的空气变坏。
新教材生物人教版必修一精品公开课课件5-4 光合作用与能量转化(第2课时)
条件：光、色素、多种酶
场所：类囊体薄膜
水的光解： H2O
光 色素
O2 + H+ + e-
物质转化：
ATP的合成：ADP + Pi + 能量 NADPH的合成：NADP+ + H+
+
酶ATP e- 酶
+ H2O NADPH
能量转化: 光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
产物：O2、NADPH、ATP
四、光合作用的过程——暗反应
1941 鲁宾和卡门 20世纪40代 卡尔文
光合作用释放的氧来自水 光合产物中有机物的碳来自CO2
二、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，将二 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。
CO2+H2O 光能 （CH2O）+O2
三、光合作用的过程
根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗 反应，现在也称为碳反应，两个阶段。
（3 ）
条件： 场所： 物质变化： 能量转变：
条件：
场所： 物质 变化： 能量转变：
即时训练
1
2
3 4
5
2.NADP+和类AD囊P体的移薄动膜途径呢？ 从叶绿体叶基质绿到体类基囊质体薄膜。
3.NA光D能PH→的AT作P用、？N①A在DPCH3的中还活原跃中的作化还学原能剂→；有②机为物C中3的稳还定原的提化供学能量
五、光合作用中元素的转移
CO2 + H2O
叶绿体 光能
（CH2O）+ O2
①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O )
产物
公开课第一节光合作用吸收二氧化碳释放氧气
反应阶段
反应阶段包括两个阶段的反应：卡尔文循环和还原阶段。 在卡尔文循环阶段，三碳化合物经过一系列的反应，最终还原为糖类（主要是葡萄糖）。 在还原阶段，光合作用系统利用光能将氢离子和电子传递给NADP⁺，形成NADPH和ATP。
2
同时，光合作用也是地球生态系统保持平衡的 重要环节，它为地球上的生物提供了氧气和食 物来源。
3
光合作用能够将二氧化碳转化为氧气，从而有 效降低大气中的二氧化碳浓度，对于维持地球 的气候稳定具有重要意义。
02
光合作用过程
准备阶段
准备阶段分为两个步骤：水的光解和 二氧化碳的固定。
在水的光解步骤中，叶绿素吸收光能，并 将能量传递给水分子，使其分解为氧原子 和氢离子。
公开课第一节光合作用吸收 二氧化碳释放氧气
xx年xx月xx日
目录
• 光合作用简介 • 光合作用过程 • 光合作用原理及应用
01
光合作用简介
光合作用定义
光合作用通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧 化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。
这个化学过程主要源自于植物中的叶绿体和叶片的作用，在 阳光充足的情况下，植物会吸收来自太阳的光能，并通过一 系列化学反应，将二氧化碳和水转化为葡萄糖、淀粉等营养 物质。
光合作用与人类生活
健康
光合作用对于人类健康有着重要影响。植物通过光合作用释放氧气，
吸收二氧化碳，对于维持人体健康和舒适具有重要作用。
02
农业
光合作用对于农业生产有着重要影响。植物通过光合作用积累有机物
质，提高农作物产量和品质，为人类提供充足的食物和纤维来源。
2022年北师大初中生物七年级上册《光合作用》公开课课件18
4 13
0
100 0
14
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5 13
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14
0
阳光
说出本实验研究中，萝卜幼苗的性状表现变
化是由哪种环境因素造成的？
你的判断依据是什么？
提示：实验对照组唯一不同是光照条件不同。
环境对水毛茛叶片形状的影响
水毛茛是一种水生植物，伸出水面的叶片呈扁平 状，而长期浸没在水中的叶片深裂成丝状。
喜马拉雅兔（30℃以上） 喜马拉雅兔（25℃以下）
提示：表现型则是 指生物个体的某一 具体的性状表现。
为什么西红柿和黄瓜的表现型不同？ 因为西红柿和黄瓜的基因型不同。
白色人种
黑色人种
棕色人种
黄色人种
为什么不同人种的肤色的表现型不同?
因为不同人种的肤色的基因组成不同。
结论：基因型不同的个体，表现型也不同
长期晒太阳的非黑色人种，肤色也会变黑。 那么，阳光是引起基因型改变，还是仅仅使表现 型发生变化？
“每当早晨太阳升起的时候，无数微小的生命工厂 又开始了一天新的生产活动。这些工厂就是指含有叶绿 体的细胞。它们将阳光作为进行生产的动力，因而我们 称这个过程为光合作用。”
————《科学探索者》
观察下列植物叶片：你发现了什么问题？
银边天竺葵
彩叶草
银边翠
问题： 这些植物进行光合作用的场所在哪里？
思考：如何通过实验检验这些植物进行 光合作用的产物？
二、不可遗传的变异
概念：生物的有些变异并不涉及遗传物质的改
变，仅仅是由于外界环境条件直接作用于生物体 的新陈代谢过程的结果，不能遗传给后代，属于 不可遗传的变异。
即遗传物质未改变，由环境条件引起的表现型的 变化。
5.4 光合作用-1公开课
类胡萝卜素主要吸 蓝紫光 收________
类囊体
外膜 内膜 基质 基粒
类囊体的薄膜上 捕获光能的色素分布在___________ 类囊体薄膜上和基质中 酶分布在__________________
1、恩格尔曼实验 的结论是什么？
氧气是由叶绿体释放的； 叶绿体是绿色植物进行光 合作用的场所。
格
二氧化硅
研磨
碳酸钙
无水乙醇
过滤
（滤液收集 到试管中）
２．制备滤纸条
３．画滤液细线 （平、细、多）
４．分离色素
５．观察与记录
捕获光能的色素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 类胡萝卜素
(占1/4)
叶绿素b
叶绿素
(占3/4)
四种色素对光的吸收
叶绿体中的某种 色素提取液
叶绿素主要吸收 蓝紫光和红光 ___________
光 能
化 学 能
储存在什 么物质中？
1864年萨克斯的实验
一 在 半 暗 曝 处 光 放 暗处理 ， 置 一 几 半 小 遮 的 光 叶 碘蒸气处理 片
光照
酒精 脱色
结论:光合作用的产物除氧气外还有淀粉
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
1941年，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
C02
180
2、此实验设计有什么巧妙之处？
①水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察 ②用好氧性细菌可确定释放氧气多的部位
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部 的巨大膜表面上，不仅分布了许多吸收光能 的色素分子，还有许多进行光合作用的酶。
二、光合作用的原理和应用
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把 CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并 释放出O2的过程。 (一)光合作用的探究历程
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卡尔文（20世纪40年代）
实验结论：CO2转化为有机物中的碳途径（卡尔文循环）
拓展提升
证明水是光合作用需要的原料
提示：1、叶脉是运输水的结构； 2、巧妙利用萨克斯的实验思路
饥饿处理 切断一侧的叶脉 光下反应
脱色
检测淀粉
预期结果
设计验证 结果分析 得出结论
海尔蒙特（1642）
实验前 土壤干重
柳 树
实验后 90.743kg
76.70kg
变化 -0.057kg
+74.75kg
90.800kg
2.25kg
实验结论:植物建造自身的原料完全来自于水
美丽的水培植物
普利斯特利（1771）
实验结论：植物可以更新空气
英格豪斯（ 1779 ）
光合作用的探究历程
江苏省泰州市田家炳实验中学 何国华
校本课程：呵护生命
• 豆芽→绿萝？
• 培养箱的灯一直开着？
植物如何建造自身？
植物生长发育所需物质完全来自土壤
----亚里士多德
科学探究的一般思路
提出问题
作出假设 植物是如何建造自身的？ 植物生长发育所需物质完全来自土壤 植物生长增加的重量≈土壤减少的重量
实验结论：植物在光照条件下产生了氧气，
氧气是叶绿体释放出来的。
1897年
佩弗பைடு நூலகம்
光合作用
运用技术进步推动科学的发展
同位素标记法：科学家通过追踪同位素标记的化合物， 可以弄清化学反应的详细过程。
• 鲁宾和卡门（1940）
• 卡尔文（20世纪40年代）
鲁宾和卡门（1940）
实验结论：光合作用释放的氧气来自水
做了500多次实验
发现钟罩实验并不是总能成功
实验结论：植物更新空气需要条件：光照和绿叶
校本课程：呵护生命
• 豆芽→绿萝？
• 培养箱的灯一直开着？
1785年
发现了空气的组成后，人们才认识到植物更新空气
的实质：
绿叶在光下放出氧气，吸收二氧化碳。
校本课程：生物拓展实验
有趣的数字化实验室
O2/CO2传感器
梅耶（1845）
将能量转换和守恒定律应用到研究中来
实验结论：光合作用把光能转变成了化学能储存起来。
萨克斯（1864）
黑暗
一半遮光，一半曝光
碘蒸气
实验结论：植物在光下产生了淀粉。
校本课程：趣味生物实验
有趣叶片印迹
实验的改进
直接滴加碘液
材料的优选
恩格尔曼（1880）
水绵：条带状的叶绿体
好氧性细菌：检测氧气