5.4 光合作用与能量转化（第2课时 光合作用的原理）-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2课时 光合作用的原理 教案 课题 5.4.2光合作用的原理 单元 必修1 学科 生物 年级 高中 教材分析 本节课的主要内容、重点内容是光合作用的原理。对于光反应阶段，教材通过三个实验循序渐进地说明水在光照条件下利用叶绿体水解成氧气，并引出了同位素追踪法。卡尔文循环则是利用同位素追踪的方法得出二氧化碳形成有机物途径的结论。根据光合作用的公式推导影响光合作用的因素。学习本节课需要在理解酶的功能、ATP作用的基础上进行。 教学目标及核心素养 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2课时 光合作用的原理 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 情境导入： 中国实现国际上首次从二氧化碳到淀粉的全合成。 1.视频中提到的我国科学家构建出的从二氧化碳到淀粉的合成途径只有多少步化学反应？自然光合作用合成淀粉需要多少步生化反应？ 2.人工合成淀粉体系实现了什么能量之间的转换？ 提出问题：科技的公关离不开基础科学的研究， 光合作用的过程是如何发现的呢？ 新知导入 教师：同学们，上节课我们学习到什么生物能发生光合作用？（绿色植物）光合作用发生在哪里？（叶绿体）光合作用的条件是什么？（光照）光合作用的原料是什么？（二氧化碳和水）光合作用的产物是什么？（有机物和氧气） 讨论并回答问题。 思考。 回忆上节课内容，回答问题。 创设情境，回忆相关知识为学习本节课内容打下知识基础。 讲授新课 光合作用的原理 一、光合作用概念 提出问题：所以你能根据这些条件说出光合作用的概念吗？ 光合作用概念：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。 提出问题：那你能通过化学反应式表达光合作用吗？ 提示：水和二氧化碳在光照条件、叶绿体中合成有机物和氧气。 反应式： 实质：合成有机物，储存能量 二、探究光合作用原理的部分实验 设疑：那么光合作用产生的有机物中的碳、氢、氧原子和氧气中的氧元素来自哪里呢？ 为了解开疑问，科学家们做了以下几个实验： 1.光反应阶段 资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。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。 不能通过光合作用实现。 资料2： 希尔实验 1937年，英国植物学家希尔（R.Hill）发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。 通过这个实验我们可以得出一个简单的结论：水的光解产生氧气。 讨论以下两个问题： 讨论1：希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ ... ...