本詞條針對高一生物，採用“問題解決教學”進行教學設計。教學設計思路明確，按照“引入－－了解光合作用－－光合作用過程－－光合作用實驗－－光合作用意義－-練習――交流評價－－作業”的流程完成教學過程的設計。
基本介紹
- 中文名：光合作用2
- 教學對象：高中一年級
- 科目：生物
- 課時：2課時
基本信息：,學習者分析：,教學目標分析：,知識與技能,過程與方法,——教學重點與難點：,——教學過程：,光合作用的基本概念,光合作用的基本原理,有關化學方程式,教學策略,光合作用習題,
基本信息：
科目：生物教學對象：高中一年級
課時：2教學環境：教室
學習者分析：
在學習了一段時間生物後，學習者開始漸漸適應了生物，並喜歡上生物。隨著教學順序為他們講解光合作用，讓他們更加深入了解植物的生長必須過程——光合作用
教學目標分析：
知識與技能
了解光合作用
理解光合作用過程
了解光合作用意義
過程與方法
通過ppt、小組討論、講授等方法向他們解釋光合作用
3、情感態度與價值觀
通過學習光合作用讓他們更加了解大自然，保護環境。
——教學重點與難點：
重點:
1、說明綠色植物的細胞在光下能夠製造澱粉，同時釋放氧氣。
2、說明二氧化碳和水是綠色植物的細胞進行光合作用的原料。 難點：
光反應和暗反應
——教學過程：
光合作用的基本概念
光合作用（Photosynthesis）是植物、藻類利用葉綠素和某些細菌利用其細胞本身，在可見光的照射下，將二氧化碳和水（細菌為硫化氫和水）轉化為有機物，並釋放出氧氣（細菌釋放氫氣）的生化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。通過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物及細菌所貯存的能量，效率為10%～20%左右。對於生物界的幾乎所有生物來說，這個過程是它們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循環，光合作用是必不可少的。
光合作用的基本原理
光合作用可分為光反應和碳反應（舊稱暗反應）兩個階段
2.1光反應
條件：光照、光合色素、光反應酶。
場所：葉綠體的類囊體薄膜。(色素）
過程：①水的光解：2H2O→4[H]+O2(在光和葉綠體中的色素的催化下）。②ATP的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和葉綠體中的色素的催化下）。
影響因素：光照強度、CO2濃度、水分供給、溫度、酸鹼度等。
意義：①光解水，產生氧氣。②將光能轉變成化學能，產生ATP，為碳反應提供能量。③利用水光解的產物氫離子，合成NADPH，為碳反應提供還原劑NADPH，NADPH同樣可以為碳反應提供能量。
2.2碳反應
碳反應的實質是一系列的酶促反應。原稱暗反應，後隨著研究的深入，科學家發現這一概念並不準確。因為所謂的暗反應在暗中只能進行極短的時間，而在有光的條件下能連續不斷進行，並受到光的調節。所以在20世紀90年代的一次光合作用會議上，從事植物生理學研究的科學家一致同意，將暗反應改稱為碳反應。
條件：碳反應酶。
場所：葉綠體基質。
影響因素：溫度、CO2濃度、酸鹼度等。
過程：不同的植物，暗反應的過程不一樣，而且葉片的解剖結構也不相同。這是植物對環境的適應的結果。暗反應可分為C3、C4和CAM三種類型。三種類型是因二氧化碳的固定這一過程的不同而劃分的。對於最常見的C3的反應類型，植物通過氣孔將CO2由外界吸入細胞內，通過自由擴散進入葉綠體。葉綠體中含有C5。起到將CO2固定成為C3的作用。C3再與NADPH在ATP供能的條件下反應，生成糖類（CH2O）並還原出C5。被還原出的C5繼續參與暗反應。
光合作用的實質是把CO2和H2O轉變為有機物（物質變化）和把光能轉變成ATP中活躍的化學能再轉變成有機物中的穩定的化學能（能量變化）。
CO2+H2O（光照、酶、葉綠體）==(CH2O)+O2
有關化學方程式
H2O→2H+1/2O2（水的光解）
NADP++2e-+H+→NADPH（遞氫）
ADP+Pi→ATP（遞能）
CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定）
2C3化合物→（CH2O）+C5化合物（有機物的生成或稱為C3的還原）
ATP→ADP+PI（耗能）
能量轉化過程：光能→不穩定的化學能（能量儲存在ATP的高能磷酸鍵）→穩定的化學能（糖類即澱粉的合成）
注意：光反應只有在光照條件下進行，而只要在滿足碳反應條件的情況下碳反應都可以進行。也就是說碳反應不一定要在黑暗條件下進行。 光合作用的意義
1.一切生物體和人類物質的來源（所需有機物最終由綠色植物提供）
2.一切生物體和人類能量的來源（地球上大多數能量都來自太陽能）
3.一切生物體和人類氧氣的來源（使大氣中氧氣、二氧化碳的含量相對穩定）
教學策略
本節內容以老師授課為主
在教學過程中會有小組討論環節，討論老師提出的具有探索性的問題，並由小組推薦一人進行總結回答
在教學快結束時，會抽學生到黑板畫出光合作用的流程圖。通過學生自測來了解學生學習情況
光合作用習題
一、選擇題
1．綠色植物進行光合作用的主要器官和場所(或細胞器)依次是
A．綠葉和線粒體
B．綠葉和葉綠素
C．綠葉和葉綠體
D．綠葉和葉肉細胞
2．光合作用合成的有機物和釋放出的氣體分別是
A．C6H12O6和CO2
B．澱粉和H2
C．糖類和O2
D．脂肪和CO2
3．高等植物葉綠體中的色素，可以分為兩大類，它們是
A．葉綠素a和葉綠素b
B．類胡蘿蔔素和葉黃素
C．胡蘿蔔素和葉黃素
D．葉綠素和類胡蘿蔔素
4．在正常情況下，綠色植物的葉片總是呈現綠色，原因是
A．葉綠素a的含量是葉綠素b含量的4倍
B．葉綠素的含量是葉黃素含量的4倍
C．葉綠素的含量是類胡蘿蔔素含量的4倍
D．葉綠素的含量是胡蘿蔔素含量的4倍
5．葉綠體中的色素在光合作用中所起的主要作用是吸收可見的太陽光，其中葉綠素主要吸收
A．紅光
B．黃光
C．紅光或藍紫光
D．紅光和藍紫光
6．光合作用釋放出的O2來自參加反應的
A．CO2
B．H2O
C．CO2和H2O
D．C6H12O6
7．綠色植物吸收12mol的CO2，可釋放出的O2量是
A．12mol
B．6mol
C．無法確定
D．1mol
8．光合作用生成的C6H12O6，其中的氧來自於
A．CO2
B．H2O
C．CO2和H2O
D．CO2、H2O和O2
9．在光反應階段，H2O分解產生的氧是以什麼狀態釋放出去的
A．離子
B．原子
C．分子
D．化合物
10．在光反應階段中，H2O分解產生的氫在暗反應階段所起的作用是
A．氧化劑
B．還原劑
C．催化劑
D．還原C6H12O6
11．光反應階段的生成物有
A．H2O和O2
B．酶和ATP
C．C6H12O6和O2
D．O2、[H]和ATP
12．在光反應階段，生成1mol的O2，分解的H2O是
A．1mol
B．2mol
C．3mol
D.1/2mol
13．光反應階段的產物中，能用於暗反應階段的有
A．[H]和ATP
B．酶和[H]
C．[H]和O2
D．[H]、ATP和酶
14．CO2的固定是指
A．綠葉從外界吸收CO2
B．CO2與五碳化合物結合
C．CO2與三碳化合物結合
D．CO2與H2O結合
15．把新鮮的葉綠素溶液放在光源與分光鏡之間，可以看到光譜最強的吸收區在
A．綠光部分
B．紅光和藍紫光部分
C．藍紫光部分
D．黃橙光部分
16．CO2固定的條件是
A．陽光下
B．氣孔開放
C．溫度37℃
D．紅光和藍紫光下
17．一棵重8g的植物栽在水分、空氣、溫度、光照均適宜的環境中，一月後重達20g，增加的質量來自
A．光照
B．空氣和水分
C．水分
D．空氣
18．在光合作用過程中，能量轉變的過程是
A．光能→ATP→C6H12O6
B．光能→葉綠體→C6H12O6
C．光能→葉綠素→C6H12O6
D．光能→C6H12O6→ATP
19．下列有關光反應和暗反應關係的敘述中，錯誤的是
A．光反應和暗反應是毫無聯繫的兩個過程
B．暗反應是光反應的繼續
C．暗反應可以在黑暗中進行，光反應不行
D．光反應為暗反應做了能量準備
20．從物質轉變和能量轉變的過程來看，生物界最基本的物質代謝和能量代謝是
A．光合作用
B．呼吸作用
C．同化作用
D．異化作用
21．一般來說，光照增強光合作用增強，但是，在光照最強的夏季中午，由於氣孔關閉，光合作用反而下降。主要原因是
A．蒸騰作用減弱
B．進入葉肉細胞的CO2減少
C．溫度太高，酶已失去活性
D．光照太強，使葉綠素分解
22．若想增加光合作用產量，可適當增加下列哪種物質的濃度
A．O2
B．N2
C．CO2
D．K
二、簡答題
23．光合作用過程的總反應式是__________________。
24．光合作用的實質是把______和______轉變成______，同時把______轉變成______，儲存在______中。
25．圖2－5是光合作用過程的示意圖，依圖回答下列問題：
(1)圖中A所示的是光合作用的______階段，B是______階段。
(2)圖中的e是______。
(3)若將物質a、c分別用18O和14C標記，則18O和14C分別在光合作用的最終產物[]______和[]______中檢測到。
26．將一株植物在黑暗環境中放置48h，然後將一片葉子的葉脈切斷(如圖2－6)，在陽光下照射4h，再將葉片脫色處理後用碘液處理，發現a部(上部)葉呈棕色，b部(下部)葉呈藍黑色，這個實驗說明：
圖2-6
(1)________________________。
A．葉上部有澱粉產生，下部無澱粉產生
B．葉下部有澱粉產生，上部無澱粉產生
(2)光合作用需要______。
A．葉綠素
B．H2O
C．CO2
D．葉綠體
答案：
一、選擇題
1．C2．C3．D4．C5．D
6．B7．A8．A9．C10．B
11．D12．B13．A14．B15．B
16．B17．B18．A19．A20．A
21．B22．C
二、簡答題
23．6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2
24．CO2H2O有機物光能化學能有機物
25．(1)光反應暗反應(2)ATP(3)b18O2d14C6H12O6
26．(1)B(2)B
