光合作用将光能转化为化学能第一课时教案-高一上学期生物浙科版必修1.pdfVIP

光反应

一、教材分析

本节课选自浙科版高中生物必修1《分子与细胞》第3章第5节，是在完成

了光合作用概述以及捕获光能的色素之后的内容，依据新课标，光反应是“植物

细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在在二氧化碳和水转变为糖与氧气

的过程，转换并储存为糖分子中的化学能”这一重要概念下的子概念，也可以具

体表述为“光能在类囊体膜上转化为活跃的化学能，并释放氧气”，本节课将重

点介绍光能如何转变成生物体能够利用的化学能，使学生充分理解光反应的过程

是在特定的场所发生，需要部分条件的支撑，建构结构与功能观，理解物质是能

量的载体，建构物质与能量观。

二、学情分析

学生在初中阶段已初步了解光合作用的原料、产物和发生场所，在本节课学

习之前学生已完成光合色素提取和分离实验活动的学习，因此对光合作用的发生

过程有一个模糊的了解。除此之外，学生已经知道细胞中的能量形式有化学能、

势能、电能等、知道能量是可以转化的，也知道生命活动所需能量的直接来源和

细胞的储能物质、光和色素能吸收、传递和转化光能等。但是不知道光能如何转

化成生物体能够利用的化学能?氧气是如何释放的?这部分内容可以由教师提供

实验情境，通过学生的探究活动来理解和强化概念，使学生的科学探究能力和科

学思维得到锻炼与增强。对于高一学生来说，其探究生活现象与规律的兴趣很高，

也具备一定的逻辑推理能力，使得探究活动的开展成为可能，但往往会对探究的

目的性及过程和结论的形成缺乏理性的思考，这就需要教师的引导。

三、教学目标

1.通过对实验现象的分析，构建光反应的概念，认识细胞结构和功能的关系，体

验物质与能量观。（生命观念）

2.通过对希尔反应的实验验证，学生以小组为单位完成实验操作、观察现象并记

录，分析数据得出实验结论，在这过程中掌握科学探究的基本思路。（科学思维、

科学探究）

3.通过探究活动得出的结论，总结并阐明光反应过程中伴随的物质和能量变化。

（科学思维）

四、教学重难点

1.教学重点：光反应中的物质变化和能量变化

2.教学难点：NADPH和ATP的形成；光能如何转变为NADPH和ATP中的化学

能

五、教学过程

（一）复习导入，设疑激趣

教师引导学生复习光合作用总反应式，认识光合作用的本质是一个氧化还原

反应。教师提问:还原剂是什么?怎么来的?光能如何转变成化学能的呢?

【设计意图】简明扼要点题，突出学生的未知疑问，使学生明晰本节课的教学目

标与探究目的，为后面的探究活动留有充裕的时间。

（二）合作探究，初构概念

教师在PPT上呈现希尔反应的背景资料和实验原理：1937年，英国植物学

家希尔（R.Hill）发现，用光照射加有氢受体的水溶液如草酸铁（或其他氧化剂，

如NADP+、NAD+、DCPIP等）的叶绿体悬浮液时，发现Fe3+还原成Fe2+，并放

O2，悬浮液中有水，没有CO。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，

2

产生氧气的反应称为希尔反应。为学生提供实验器材：台灯一盏、2ml菠菜叶绿

体悬浮液5支（1支破碎），2ml的DCPIP溶液3支，10ml试管4支，锡箔纸，

试管架等，要求学生自行设计实验方案模拟希尔反应，教师对学生的实验方案进

行指正，并要求学生对实验现象做好记录和分析，得出实验结论：光照下，叶绿

+

体中水分解产生氧气，H和电子。

【设计意图】教师创设真实的、可现场操作的实验情境，让学生亲手操作，提升

实验技能，亲身体验科学探究的意义。对进行希尔反应验证实验的过程中，学生

+

除了充分理解光照下，叶绿体中水分解产生氧气，H和电子的过程，初步得出光

反应的发生的场所、条件，同时也生成了一些疑问：如光能去了哪里？氧气，H+

和电子中有储存能量吗？等等，为后续学习奠定了基础。在本教学环节中，学生

通过交流展示，学会用准确的生物学术语阐明实验结果和结论，提高了合作交流

能力。

（三）答疑解惑，巩固概念

引导学生对上一环节中生成的问题进行分析：1.光能去了哪里？2.氧气，H+

和电子中有储存能量吗？教师为学生提供资料—阿尔农的实验：1954年，美国

科学家阿尔农（D.Arnon）用离体的叶绿体做实验，在有光照和无