5.4 光合作用与能量转化（第1课时 捕获光能的色素和结构）教学设计(表格式)---2025-2026学年高一上学期《生物》（人教版）必修1

5.4 光合作用与能量转化 第1课时 捕获光能的色素和结构 教案 课题 捕获光能的色素和结构 单元 第5章 学科 生物 年级 高1 教材分析 《捕获光能的色素和结构》是人教版高中必修1《分子与细胞》第5章第4节《光合作用与能量转化》第1课时的教学内容，主要学习色素的种类和功能，掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的基础。 普通高中生物课程及解读对本部分知识的要求是能分析科学家对光合作用的认识过程，形成光合作用的基本概念；提取和分离叶绿体中的色素，简述叶绿体中色素的吸收光谱和作用光谱；要求教师能指导学生做好提取和分离叶绿体中色素的探索性实验。 教学目标与核心素养 生命观念：1.简述绿叶中色素的种类、颜色、含量、作用和吸收光谱。 2.运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构和功能。 科学思维：1.通过对光合作用光反应阶段和暗反应阶段相关实验研究的思考和讨论，说明光合作用过程，并从物质与能量观视角，阐明光合作用原理，认同人类对光合作用的认识过程是逐步的、不断发展的。 2.通过表格归纳、概括，厘清光反应与暗反应的区别与联系，说明光合作用的意义。 科学探究：尝试提取和分离叶绿体中的色素，并能在实践中加以运用。设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响。 社会责任：能够运用色素与光合作用的原理解释生产生活中的相关现象。 重点 1.能说出叶绿体色素的种类、颜色、含量、作用和吸收光谱。 2.叶绿体适于进行光合作用的结构和功能。 3.光合作用的原理。 难点 1.光合作用过程中物质和能量的变化及相互关系。 2.探究影响光合作用强度的环境因素。 第1课时 捕获光能的色素和结构 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 播放视频 问题导入：出示小麦图片，并提出问题：小麦灌浆期间需要天气晴朗，光照充足，才能灌浆充足、粒重提高。如果这时期光照不足或连阴雨，会延缓籽粒灌浆进程，减少干物质积累从而降低粒重，造成减产。你知道这里面的原理吗？ 提出问题：自然界中，绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？ 光合作用是唯一能捕获和转化光能的途径。 观看视频 思考、回答问题 通过生产实例，导入新课，引发学生思考，激发学生兴趣和探究欲 问题探讨 播放视频：植物工厂送温暖。 问题探讨： 你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。 讨论： 1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 2.为什么要控制二氧化碳的浓度、营养液成分和温度等条件？ 2.提示：①影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。 ②CO2浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。 得出：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。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。光合作用是“地球上最重要的化学反应”植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。 在植物工厂里，人工光源可以为植物提供能量，自然界，万物生长靠太阳。太阳能的输入、捕获和转化，是生物圈维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。 无论是植物工厂里，还是在自然界，植物捕获光能主要依靠特定的物质和结构。 观看视频。 思考、讨论 回答问题 1.提示：①用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成减产。 ②人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。 培 ... ...