光合作用原理.ppt

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1、光合作用原理光合作用原理北京十二中北京十二中 游士伶游士伶教材分析教材分析n光合作用原理是人教版教材光合作用原理是人教版教材分子与细分子与细胞胞第五章第四节的一部分内容。第五章第四节的一部分内容。n光合作用是绿色植物代谢的核心，也是光合作用是绿色植物代谢的核心，也是整个生态系统的物质循环和能量流动的整个生态系统的物质循环和能量流动的关键环节，是本章教学的重点内容之一。关键环节，是本章教学的重点内容之一。学情分析学情分析n初中阶段学生已经通过实验探究学习了初中阶段学生已经通过实验探究学习了光合作用的原料、产物、条件，光合作光合作用的原料、产物、条件，光合作用概念。用概念。n高中阶段学生已经在化学

2、课上学习了氧高中阶段学生已经在化学课上学习了氧化还原的知识，本节课学生要从化学的化还原的知识，本节课学生要从化学的角度理解光合作用的本质是一个氧化还角度理解光合作用的本质是一个氧化还原的过程。原的过程。课的设计课的设计引入引入早期研究早期研究光合作用的本质光合作用的本质提出新的疑问提出新的疑问早期研究早期研究n以光合作用研究历史中的重要以光合作用研究历史中的重要事件为线索，总结光合作用的事件为线索，总结光合作用的原料、产物、条件、场所原料、产物、条件、场所17世纪世纪,赫尔蒙特赫尔蒙特1771,普利斯特利普利斯特利1864,萨克斯萨克斯1880,恩格尔曼恩格尔曼光能光能叶绿体叶绿体1785,发

3、现空气组成发现空气组成1779,英格豪斯英格豪斯H2OCO2 +O2(CH2O)+早期研究早期研究n在化学在化学课课上学上学习过习过，CO2溶于溶于H2O生成碳酸，生成碳酸，为为什么在叶什么在叶绿绿体内却生体内却生成了成了O2和有机物？和有机物？n用氧化用氧化还还原的知原的知识识的分析：反的分析：反应应物物中氧被氧化中氧被氧化为为O2，反，反应应物物CO2被被还还原成有机物。原成有机物。提出新的疑问提出新的疑问提出与学生原有经验提出与学生原有经验相矛盾相矛盾的事实，引起的事实，引起学生的深入思考学生的深入思考n20世纪的重要研究世纪的重要研究1939年，鲁宾，卡门年，鲁宾，卡门水在光下分解的实

4、质水在光下分解的实质NADPH和和ATP的作用的作用卡尔文循环卡尔文循环光合作用的本质光合作用的本质n氧氧气气中中的的氧氧原原子子来来自自CO2还还是是H2O？用什么方法？用什么方法进进行研究？行研究？n利用利用鲁宾鲁宾和卡和卡门门的同位素的同位素标记标记18O的的实验动实验动画画，说说明来自水。明来自水。19391939年，鲁宾、卡门实验年，鲁宾、卡门实验n水是如何在叶绿体内分解为氧气的？水是如何在叶绿体内分解为氧气的？n图示类囊体膜结构示意图，说明光反应图示类囊体膜结构示意图，说明光反应过程。过程。n板书板书小结光反应阶段物质变化、能小结光反应阶段物质变化、能量变化、条件、场所。量变化、条

5、件、场所。水在光下分解的实质水在光下分解的实质n产生的产生的ATP和和NADPH没有出现在光合没有出现在光合作用的最终产物中，这个两个物质又参作用的最终产物中，这个两个物质又参与了什么过程？与了什么过程？n出示相关实验结果，通过实验说明两个出示相关实验结果，通过实验说明两个阶段的反应的条件不同，进一步提出光阶段的反应的条件不同，进一步提出光反应和暗反应两个阶段。反应和暗反应两个阶段。NADPH NADPH 和和ATP ATP 的作用的作用n学生不能亲自通过实验探究这个问题，学生不能亲自通过实验探究这个问题，但可以通过对科学家相关实验的分析，但可以通过对科学家相关实验的分析，进行一种在纯思维层面

6、的探究。进行一种在纯思维层面的探究。n以卡尔文实验为核心，师生一起讨论实以卡尔文实验为核心，师生一起讨论实验方法，分析装置，梳理步骤。并对结验方法，分析装置，梳理步骤。并对结果进行分析，得出结论。果进行分析，得出结论。n问题：用什么方法找到问题：用什么方法找到CO2形成有机物的形成有机物的过程中产生了哪些中间产物？过程中产生了哪些中间产物？卡尔文循环通通1414COCO2 2终止反应终止反应提取、分离提取、分离纸层析法纸层析法洗脱、鉴定洗脱、鉴定装置及过程装置及过程缩短到几分之一秒时：几乎所有缩短到几分之一秒时：几乎所有的的1414C C集中在一种集中在一种C C3 3化合物上化合物上实验结果

7、实验结果照光照光3030秒：秒：1414C C分布于许多种化分布于许多种化合物中，有合物中，有C C3 3、C C4 4、C C5 5、C C6 6、C C7 7化合物。化合物。如何确定最如何确定最初形成的物质初形成的物质是什么？是什么？三个三个CO2聚合而成聚合而成C3的结构：的结构：14COOHHCOH CH2O（P）CO2C3？假设假设1CO2是如何形是如何形成成C3？你能做？你能做出什么假设？出什么假设？n n提出问题提出问题与与CO2结合的物质是什么？结合的物质是什么？这个这个C5是如何被不断补充的？是如何被不断补充的？n n出示科学家的实验方法及结果，学生出示科学家的实验方法及结果，学生讨论、分析，并得出结论，说明理由。讨论、分析，并得出结论，说明理由。n n实验中鉴定出多种物质实验中鉴定出多种物质,如如C C5 5、C C7 7等等n n光下，中断光下，中断COCO2 2供应，供应，C C3 3含量下降，含量下降，C C5 5含量增加。含量增加。n n关灯，供应关灯，供应COCO2 2,C,C3 3含量增加含量增加,C C5 5含量下降含量下降 CO2+？C3不断补充不断补充2 2C5假设假设2