以下是小编整理的植物光合作用教学设计(共含12篇），欢迎阅读分享，希望对您有所帮助。同时，但愿您也能像本文投稿人“潮汐锁定”一样，积极向本站投稿分享好文章。
一、教学目标：
1、阐明绿色植物通过光合作用制造有机物，通过实验验证绿色植物制造的有机物主要是淀粉。验证光是光合作用的必要条件。
2、在实验中培养学生设计实验、发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学探究能力。
3.感悟绿色植物作为生物圈中有机物的制造者的重要地位、调动爱护植物的情感。
二、教学重点与难点：
1、在实验中培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学探究能力。
2、理解光合作用产物（主要是淀粉）的判定方法以及其原理，培养学生生物探究的科学方法。
3、通过学习培养学生爱护绿色植物的情感。
三、教学策略
这是一节以实验为主的课。在这节课的教学中，不能简单地让按照传统的教学方式，讲实验，画实验。学生也不能照猫画虎地完成实验，而应利用这个实验训练学生设计实验的技能。
1、课前准备
（1）给学生留下思考题：在这个实验中，你要弄清楚哪些问题？要注意哪些注意事项？利用各种渠道如书籍、网站等寻找答案。
（2）将班级分成小组，每小组四个人。各实验组在小组长的带领下，查询有关绿色植物进行光合作用的资料，理解光合作用的基本过程及意义。将实验用植物进行必要处理。
（3）在选择实验材料时，建议、鼓励学生选择不同的植物，如天竺葵、蚕豆、银边天竺葵、秋海棠、锦葵等。
（4）让学生先尝试设计检验绿叶在光下制造有机物的实验方案，然后对照教科书上的实验指导，发现自己设计的实验的不足，找出实验指导中的疑难。
实验之前，各小组进行交流。各组交流的过程中，教师应充分肯定各组在实验设计中的优点，尤其是有创新意义的设计，鼓励保护学生的创造性思维。
2、进行实验之前，请两个小组的同学介绍本实验的前期准备工作：暗处理、部分遮光照射。教师要注意引导学生对每个一实验步骤中的科学道理的理解。
3、实验过程中，教师指导学生的操作技能，并提示注意酒精灯的安全。
四、教学流程：
（一）、创设情境，引入新课
活动：请同学列举出昨天晚餐的主要食物或最喜爱的几种食物，分析这些食物与绿色植物的.关系。
学生发现，人们的食物都直接或间接来自于绿色植物。教师总结：绿色植物就象一个巨大的生产有机物的天然工厂，它制造的有机物养活了地球上几乎所有的生物。那么，“绿色植物制造的有机物是什么？如何检验呢？”、“绿叶制造有机物需要什么条件吗？怎样证明？”通过今天的实验，你就会自己找到答案。
（二）新课学习
1、在班级交流的基础上，展示自己的多媒体课件。将实验中的注意事项交代给学生。
2、做实验：绿叶在光下制造淀粉
先请同学们展示他们组设计的实验方案的前期准备材料：经过暗处理、部分遮光照射的绿色植物叶片。
继续下面的实验步骤。
学生取来自己准备的叶片，放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热。这个过程需要一定的时间，利用这个时间解决下面的疑难问题。
① 实验前，为什么要将选做实验用的植物进行暗处理？
② 对一片叶子部分遮光的目的是什么？这样的实验设计有什么好处？
③ 将叶片放到酒精中加热的目的是什么？为什么要用酒精而不是水煮叶片呢？
④ 为什么要将盛酒精的小烧杯隔水加热？
随着实验的进行，再依次解决如下问题：
⑤ 当绿叶在酒精中变成黄白色时，此时能看出遮光部位和未遮光部位的区别吗？ ⑥ 往叶片上滴加碘液的目的是什么？
⑦经过碘液处理后，叶片发生了什么变化？如何解释这一现象？
学生在教师引导下，通过分析上述问题，可以很容易地得出结论：
光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件；绿色植物制造的有机物是淀粉。
然后对光合作用的原料、产物和条件等做补充说明，开阔学生的视野，引导学生自主探究：
光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件，除了光以外，还需要什么条件呢？绿色植物光合作用的场所是哪里呢（提示学生以银边天竺葵做材料设置对照实验，引导学生自主探究）？光合作用的原料是什么呢？产物除了淀粉等有机物还有什么呢？
3、光合作用的概念及光合作用的重要意义
这两个问题通过问答式，学生结合课前查阅的资料来解决。
4、小结
这节课我们都学习了什么知识？你掌握了哪些知识？”
让同学们列出知识网络图
（三）巩固练习：（略）
（四）布置课外探究作业：
1.绿色植物进行光合作用的场所探究。
2、水是光合作用的原料。
五、教学反思
本节课力求通过富有吸引力的教学过程，使学生成为教学的主体，以达到新的课程标准要求。主要突出了两点：
一是通过探究性实验激发学生的学习兴趣和好奇心，引导学生积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法。组织学生课前自己设计检验绿叶在光下制造有机物的实验方案，自己选择实验材料，通过实施实验方案，对比实验结果，分析实验现象，可以训练学生的分析问题的能力。让学生寻找实验过程中需要弄清的不懂问题，并且课前自己查找资料解决问题，可以训练学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。
二是通过教学过程对学生进行了有效的情感教育，使学生进一步增强了热爱自然、保护环境的意识，从而达到素质教育的目的。学生通过亲身体验很容易使学生树立起保护环境必须要“从现在做起，从我做起”的社会责任感。
“课程资源开发与利用”的反思：
本节课灵活运用、扩充教材的实验内容，探究程度加深。让学生课前先自己设计实验方案、自己选择实验材料，使学生的学习主动性明显增强。尤其是选择银边天竺葵做实验材料，不仅能够完成教科书上的实验要求验证光是绿色植物通过光合作用制造有机物的不可缺少的条件，而且还可以说明叶绿体也是绿色植物通过光合作用制造有机物的场所，一举两得。如果学生在自选材料时没有选择这两样材料，可以建议、安排部分学生选择这两样材料。
在教学准备过程中，要求学生搜集有关资料，不仅能够锻炼学生搜集资料、获取信息的能力，而且使学生在准备过程中开阔了眼界，扩大了知识面。
6.3 植物光合作用的实质（2）
一、教学目标
1、知识目标：
①阐明绿色植物的光合作用
②举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用
2、能力目标：
①通过探究光合作用的条件、产物和场所，进一步体验科学探究的www.unjs.coM方法。
②在探究活动中培养分析、判断、推理的.能力，以及运用知识解决问题的能力。
3、情感态度与价值目标
进一步明确生物圈中的人和动物与绿色植物的密切关系，生发保生物、爱护环境的情感。
学情分析：
光合作用是绿色植物重要的生理功能之一，是本章教材的重点内容。教材通过演示实验分别介绍了光合作用的产物、原料和条件，并在此基础上概括总结出光合作用的概念、实质和意义。因此，在教学过程中，要努力做好演示实验，并积极引导学生对演示实验的结果进行科学的分析，逐步深入认识绿色植物的光合作用。
二、教学重点：阐明绿色植物的光合作用。
三、教学难点：探究植物进行光合作用的场所、了解光合作用原理在生产实践上的应用。
教学方法： 新授 教学辅助手段 实验
教学过程;
（一）导入新课：
绿叶通过光合作用，除了能制造淀粉还能产生氧气，下面让我们通过实验来验证。
（二）探究过程：
1、学生自行预习实验的操作步骤，并按教师所提出的问题积极思考，共同合作，分析归纳。
问题:①为什么带火星的火柴棒会复燃？
②操作本实验时应特别注意什么？
③此实验说明了什么？
2、教师巡回指导，最后小结，强调注意事项。
3、实施探究方案：学生按照教科书中的操作步骤，对金鱼藻或黑藻实施实验方案。
⑴取金鱼藻或黑藻放在盛满自来水的烧杯中，再反扣一只短颈漏斗，漏斗颈上再反扣一支盛满自来水的试管（图6-
8）。
⑵将这一装置移到阳光下。不久，金鱼藻就不断释放出小气泡。
⑶待试管内液面下降到比烧杯液面低时，慢慢移出试管，用拇指按压住试管口，反转试管，使试管口向上。 ⑷松开拇指，把带火星的细木条迅速地插入试管内，观察发生的现象。想一想这说明了什么？
学生实施过程中，教师提醒学生每步应注意的事项，特别是移出试管和带火星的细木条插入试管这两步。
（三）课堂小结：
引导学生分析归纳实验过程得出：绿叶不仅在光下制造出淀粉还能产生氧气，同时说明光合作用离不开光。
板
书
设
光合作用是光合生物利用光能同化C02生成有机物的过程。
CO2 + 2 H218O → (CH2O) + 18O2 + H2O
植物的光合作用能氧化水而释放氧气，它在光能转化、有机物制造和环境保护等方面都有巨大的作用。?
叶绿体是进行光合作用的细胞器。叶绿体中的类囊体是光反应的场所，在类囊体膜上存在PSⅠ、PSⅡ、Cytb6/f、ATP酶四类蛋白复合体(图4.1)。叶绿体中的基质是暗反应的场所，内含同化C02的全部酶类。
高等植物中的光合色素有两类：(1)叶绿素，主要是叶绿素a和叶绿素b;(2)类胡萝卜素，其中有胡萝卜素和叶黄素。叶绿素生物合成的起始物是δ-氨基酮戊酸，该合成过程要有光照，并受温度和矿质元素等的影响。
LHCⅡ等受光激发后将接受的光能传到PSⅡ反应中心，并在那里发生光化学反应，同时将激发出的e-传给质体醌(PQ)，从而推动了PSⅡ的最初电子传递。PSⅡ反应中心失去e-后，变成一个强的氧化剂，它向位于膜内侧的放氧复合体争夺电子而引起水的分解，并将产生的氧气和H+释放在内腔。另一方面，PQ的还原还需要来自基质的2H+。还原的PQH2向膜内转移，传2e-给Cyt b6/f复合体，其中1个e-交给Cyt b6/f ，进而传给PQ，另1个e-则传给位于膜内侧表面的PC。因为Cyt b6/f 的氧化还原仅涉及电子，所以2H+就释放到膜腔。PC的e-传至PSⅠ反应中心。与PSⅡ一样，PSⅠ反应中心受光激发后，把e-传给位于膜外侧的Fd与FNR，最后由FNR使NADP+还原，NADP+还原时，还要消耗基质中的H+。NADPH留在基质中，用于光合碳的还原。在电子传递的同时，H+从基质运向膜内腔，产生了膜内外的H+电化学势梯度。依电化学势梯度，H+经ATP酶流出时偶联ATP的产生，形成的ATP留在基质中，用于各种代谢反应。
根据能量转变的性质可将光合作用分为三个过程：(1)光能的吸收、传递和转换，由原初反应完成;(2)电能转变为活跃的化学能，由电子传递和光合磷酸化完成;(3)活跃化学能转变为稳定的化学能，由碳同化完成(表4.1)。
原初反应是在PSⅠ与PSⅡ的反应中心中进行，包括光物理与光化学两个阶段。光物理指天线色素吸收光能，通过分子间能量传递，把光能传给反应中心色素;光化学是指受光激发的反应中心色素发生光氧化还原反应。原初反应的结果，使反应中心发生电荷分离，产生的高能电子用于驱动光合膜上的电子传递。?
电子传递是在光合膜上的电子或质子传递体中进行的，非环式电子传递是按H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6/f→PC→PSⅠ→Fd→FNR→NADP+的顺序进行。电子传递引起水氧化放氧，NADP+还原，同时使基质中H+向膜内转移，形成质子动力。依质子动力，H+由膜内向膜外流经ATP酶时会偶联ATP的生成(图4.1)。ATP与NADPH合称同化力，用于C02的同化。
碳同化的生化途径有C3途径、C4途径与CAM途径。C3途径是碳同化的基本途径，可分为羧化、还原和再生三个阶段(图4.2)。每同化1个C02要消耗3个ATP与2个NADPH。初产物为磷酸丙糖，它可运出叶绿体，在细胞质中合成蔗糖，也可留在叶绿体中合成淀粉而被临时贮藏。C3途径中固定C02的酶为Rubisco，它的活化需要C02与Mg2+?的参与。Rubisco具有羧化与加氧双重功能，O2和C02互为羧化反应和加氧反应的抑制剂。
RuBP：1，5-二磷酸核酮糖;PGA：3-磷酸甘油酸;BPGA：1、3-二磷酸甘油酸;GAP：甘油醛-3-磷酸; Ru5P：核酮糖-5-磷酸;Rubisco：核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶; PGAK：3-磷酸甘油酸激酶;GAPDH：NADP-甘油醛-3-磷酸脱氢酶;Ru5PK：核酮糖-5-磷酸激酶。图中数字表示同化3分子C02生成1分子三碳糖循环中参与各反应代谢物的分子数。
光呼吸是与光合作用随伴发生的吸收O2和释放C02的过程。整个途径要经过三种细胞器，即在叶绿体中合成乙醇酸，在过氧化体中氧化乙醇酸，在线粒体中释放C02(图4.5)。由于光呼吸与光合作用两者的底物均起始于RuBP，且都受Rubisco催化，因此，两者的活性比率取决于C02和O2的浓度比例。在O2和C02并存的环境中，光呼吸是不可避免的。光呼吸释放的C02可被光合再固定。?
C4途径需经过两种光合细胞，即在叶肉细胞的细胞质中，由PEPC催化羧化反应，形成 C4二羧酸，C4二羧酸运至维管束鞘细胞脱羧，释放出的C02可再被C3途径同化(图4.3)。由于PEPC对C02的亲和力高，且C4途径的脱羧使BSC中C02浓度提高，所以这就促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应;另外，BSC中即使有光呼吸，其释放的C02也易于被再固定，因此C4植物的光呼吸低，光合速率高。根据形成C4二羧酸的种类以及参与脱羧反应的酶类，可将C4途径分为NADP-ME、NAD-ME和PCK三种亚类型。
图4.3 C4植物叶的结构(A)与C4 植物光合碳代谢的基本反应(B)
①羧化反应。在叶肉细胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与HCO-3在PEPC催化下形成草酰乙酸(OAA);②还原或转氨作用。OAA被还原为苹果酸(Mal)，或经转氨作用形成天冬氨酸(Asp);③脱羧反应。C4酸通过胞间连丝移动到BSC，在BSC中释放C02，C02由C3途径同化;④底物再生。脱羧形成的C3酸从BSC运回叶肉细胞并再生出C02受体PEP。( )内为酶名;PEPC.PEP羧化酶;PPDK.丙酮酸磷酸二激酶
CAM途径的特点是：晚上气孔开启，在叶肉细胞质中由PEPC固定C02，形成苹果酸;白天气孔关闭，苹果酸脱羧，释放的C02由Rubisco羧化。??
光合作用的进行受内外因素的影响，影响因素主要有;叶的结构、叶龄、光强、C02浓度、温度和N素等。在适度范围内，提高光强、C02浓度、温度和叶片含N量能促进光合作用。内外因素对光合作用的影响不是独立的，而是相互联系，相互制约的。?
光能利用率是指植物光合产物中贮存的能量占光能投入量的百分比。按理论计算光能利用率可达5%，而目前高产田为1%～2%。作物栽培的本质是将日光能转变为人类可利用的化学能，采用合理的栽培措施，增加光合面积，延长照光时间，就能提高作物的净同化率、光能利用率和作物的生物产量。?
【设计】 光合作用是绿色植物在光下把二氧化碳和水合成有机物(淀粉等)，同时放出氧气的过程。本实验应用对比的方法，使学生认识：(1)绿叶能制造淀粉;(2)绿叶必须在光的作用下才能制造出淀粉。
【器材】 天竺葵一盆、烧杯、锥形瓶、酒精灯、三脚架、石棉网、棉絮、镊子、白瓷盘、酒精、碘酒、厚一些的黑纸、曲别针。
【步骤】
1.将天竺葵放在黑暗处一二天，使叶内的淀粉尽可能多地消耗掉。
2.第三天，取出放在黑暗处的天竺葵，选择几片比较大、颜色很绿的叶子，用黑纸将叶的正反面遮盖。黑纸面积约等于叶片面积的二分之一，正反面的黑纸形状要一样，并且要对正，用曲别针夹紧(如图)。夹好后，把天竺葵放在阳光下晒4～6小时。
3.上课时，采下一片经遮光处理的叶和另一片未经遮光处理的叶(为了便于区别，可使一片叶带叶柄，另一片叶不带叶柄)，放在沸水中煮3分钟，破坏它们的叶肉细胞。
4.把用水煮过的叶子放在装有酒精的锥形瓶中(酒精量不超过瓶内容积的二分之一)，瓶口用棉絮堵严。将锥形瓶放在盛着沸水的烧杯中，给酒精隔水加热(如图)，使叶绿素溶解在酒精中。待锥形瓶中的绿叶已褪色，变成黄白色时，撤去酒精灯，取出叶片。把叶片用水冲洗后放在白瓷盘中。
5.将叶片展开铺平，用1∶10的碘酒稀释液，均匀地滴在二张叶片上。过一会儿可以观察到：受到阳光照射的叶子全部变成蓝色;经遮光处理过的叶子，它的遮光部分没变蓝，只有周围受光照射的部分变蓝。由此可以说明，绿叶能制造淀粉，绿叶只有在光的照射下才能制造出淀粉。
【注意】
1.碘的浓度过大时，叶片的颜色不显蓝，而显深褐色。对存放时间过久的碘酒，因酒精蒸发使碘的浓度增大，可适当多加一些水稀释。
2.酒精燃点低，一定要在烧杯中隔水加热，千万不要直接用明火加热，以免着火。
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。我们每天吃的食物，也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。那么，光合作用是怎样发现的呢?
【分析】
阳光
水+二氧化碳→→氧气+有机物
叶绿体 (储存有能量)
[关于植物的光合作用]
一、设计思想
【设计理念】
以高中生物课程标准的“提高科学素养；面向全体学生；倡导研究性学习；注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程。最想突出的处理：
1．还原科学研究的历史面貌，突出生物学的“实验学科”特点；
2．以实验探究贯穿整个教学。
【教材分析】
光合作用是整个第三章乃至整个高中教材中处于重要地位。本章节内容按照课标安排应2课时完成，我准备改为3个课时：第一课时只学习“光合作用的发现”，第二课时“通过实验学习有关光合色素的知识”，第三课时具体学习“光合作用的过程”。本节教学设计是该节的第一课时内容。光合作用研究的历史，本来不需一个课时的时间，但我准备让学生以经典的光合作用研究历史中的重要事件为线索，遵循科学家的探索思路，总结出光合作用的探究历程。 了解科学家探究科学的.艰辛历程和学会探究的一般方法，为以后的学习打下基础。
【学情分析】
学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。
二、教学目标
1、知识方面
① 光合作用以及对它的认识过程；
② 光合作用的概念及反应式。
2、过程与方法
通过分析科学家发现光合作用的过程，尝试提出问题、做出假设，设计方案验证假设。理解假设的提出要有实验和观察的依据，需要严谨的推理和大胆的想象，并通过观察和实验进一步验证和完善。同时，理解实验技术的进步所起的作用。
3、情感、态度、价值观
①关注“能量之源──光与光合作用”与人们生活的关系，认识生物科学的价值；
②讨论科学史上的经典人物和实验，避免知识“去背景”和“简单化”。
③明确科学的研究态度在实验探究中的重要性
④认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观 。
⑤学会参与、合作和交流
4、能力方面
①掌握科学实验探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则；
②培养观察、分析综合能力。
三、教学重点
①光合作用的发现及研究历史；
②实验设计的两个基本原则——对照实验原则，单因子变量原则
四、教学难点
单因子变量原则中实验变量与无关变量的辨析
五、教学准备
【教具准备】
搜集相关图片和素材；制作Flash多媒体课件
【课时安排】 1课时
六、教学反思
在整个教学设计和实施的过程中我有以下几点体会：
1、课题特点和材料处理
有关光合作用的知识是整个高中教学的难点和重点，而本节课仅仅对“光合作用的发现”进行探讨学习。就知识目标看很少，很容易达到；但是我为该节课定下的能力目标却很高，是学生要通过本节课的学习，达到“掌握科学实验探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则”的目标，为以后生物学的学习扫除障碍。所以我在教材处理上，按时间线索对有关光合作用的经典实验纵然书上没有的也进行了补充学习，沿着科学家的脚印进行了光合作用的发现探究之旅。使学生在体会科学的艰辛和严谨的同时，体验掌握了科学探究的一般方法。
2、教学中始终坚持“学生为主体、教师为主导”
新课程的教育体系要求教学过程要以学生的发展为本，提出“学生是教学的主体”。因此我在设计本课的教学过程时，充分考虑学生的认知心理，循序渐进，通过相应的现象或情境引入，然后让学生自己观察实验现象，通过讨论由学生自己去归纳，做出结论，充分发挥了学生的主观能动性，使学生进入到一种主动学习的状态。 而我则紧紧抓住学生的思维，激发其强烈的求知欲，真正成为了教学活动的组织者。
3、本节课也有些失误的地方，最重要的是：由于本课题实验多，跨度大，学生又没有科学探究实验设计的基础，在学生讨论、师生互动的过程中，如果时间不把握好，很难完成教学计划。
这些叶子虽然是红色的，但是叶子里也有叶绿素。至于这些叶子所以成为红色，主要是含有红色的花青素的缘故。它们含的花青素很多，颜色很浓，把绿色盖住了。
要证明这件事儿并不困难，你只消把红叶子放在热水里煮一下，就真相大白了。花青素是很易溶于水的，而叶绿素是不溶于水的。在热水里，花青素溶解了，叶绿素仍留在叶子中，煮过后的叶子由红变绿了。这就证明了红叶子上的确有叶绿素存在。
另外，许多住在海底的植物，像海带、紫菜，也常常是红色或者褐色的。其实，它们同样含有叶绿素，只不过绿色被另一种色素——褐色素遮住罢了。
至于，有些植物的叶子，像枫树、槭树的叶子，本来是绿色的，到了秋天就变为红色了，这是因为叶绿素被破坏，而花青素（它是红色的）显示出来的缘故。
光合的作用是什么
绿色植物光合作用是地球上最为普遍、规模最大的反应过程，在有机物合成、蓄积太阳能量和净化空气、保持大气中氧气含量和碳循环的稳定等方面起很大作用，是农业生产的基础，在理论和实践上都具有重大意义。据计算，整个世界的绿色植物每天可以产生约4亿吨的蛋白质、碳水化合物和脂肪，与此同时，还能向空气中释放出近5亿吨还多的氧，为人和动物提供了充足的食物和氧气。
叶片是进行光合作用的主要器官，叶绿体是光合作用的重要细胞器。高等植物的叶绿体色素包括叶绿素（a和b）和类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素），它们分布在光合膜上。叶绿素的吸收光谱和荧光现象，说明它可吸收光能、被光激发。叶绿素的生物合成在光照条件下形成，既受遗传性制约，又受到光照、温度、矿质营养、水和氧气等的影响。
光合作用包括光反应过程、光合碳同化二个相互联系的步骤，光反应过程包括原初反应和电子传递与光合磷酸化两个阶段，其中前者进行光能的吸收、传递和转换，把光能转换成电能，后者则将电能转变为ATP和NADPH2（合称同化力）这两种活跃的化学能。活跃的化学能转变为稳定化学能是通过碳同化过程完成的。碳同化有C3、C4和CAM三条途径，根据碳同化途径的不同，把植物分为C3植物、C4植物和CAM植物。但C3途径是所有的植物所共有的、碳同化的主要形式，其固定CO2的酶是RuBP羧化酶。C4途径和CAM途径都不过是CO2固定方式不同，最后都要在植物体内再次把CO2释放出来，参与C3途径合成淀粉等。C4途径和CAM途径固定CO2的酶都是PEP羧化酶，其对CO2的亲和力大于RuBP羧化酶，C4途径起着CO2泵的作用；CAM途径的特点是夜间气孔开放，吸收并固定CO2形成苹果酸，昼间气孔关闭，利用夜间形成的苹果酸脱羧所释放的CO2，通过C3途径形成糖。这是在长期进化过程中形成的适应性。
光呼吸是绿色细胞吸收O2放出CO2的过程，其底物是C3途径中间产物RuBP加氧形成的乙醇酸。整个乙醇酸途径是依次在叶绿体、过氧化体和线粒体中进行的。C3植物有明显的光呼吸，C4植物光呼吸不明显。
植物光合速率因植物种类品种、生育期、光合产物积累等的不同而异，也受光照、CO2、温度、水分、矿质元素、O2等环境条件的影响。这些环境因素对光合的影响不是孤立的，而是相互联系、共同作用的。在一定范围内，各种条件越适宜，光合速率就越快。
植物光能利用率还很低。作物现有的产量与理论值相差甚远，所以增产潜力很大。要提高光能利用率，就应减少漏光等造成的光能损失和提高光能转化率，主要通过适当增加光合面积、延长光合时间、提高光合效率、提高经济产量系数和减少光合产物消耗。改善光合性能是提高作物产量的根本途径。
呼吸的作用是什么
呼吸作用是高等植物代谢的重要组成部分。与植物的生命活动关系密切。生活细胞通过呼吸作用将物质不断分解，对植物体内的各种生命活动所需能量的提供和合成重要有机物的原料有重要作用。同时还可增强植物的'抗病力。呼吸作用是植物体内代谢的枢纽。
呼吸作用根据是否需要氧，分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，但在缺氧条件和特殊组织中植物可进行无氧呼吸，以维持代谢的进行。
呼吸代谢可通过多条途径进行，其多样性是植物长期进化中形成的一种对多变环境的适应性表现。EMP—TCA循环是植物体内有机物氧化分解的主要途径，而PPP等途径在呼吸代谢中也占有重要地位。
呼吸底物彻底氧化，最终释放CO2和产生水，同时将底物中的能量转化成ATP形式的活跃活化能。EMP—TCA循环中只有CO2和少量ATP的形成。而绝大部分能量还贮存于NADH和FADH2中。这些物质经过呼吸链上的电子传递和氧化磷酸化作用，将部分能量贮存于ATP中，这是贮存呼吸释放能量的主要形式。
植物呼吸代谢受内外多种因素的影响。呼吸作用影响着植物生命活动的进行，因而与作物栽培、育种和种子、果蔬、块根、块茎的贮藏及切花保鲜有着密切关系。人类可利用呼吸作用的相关知识，调整呼吸速率，使其更好地为生产服务。
植物指与动物相对应的另一生物干系。动物和植物的区别是在长期进化过程中形成的。但是就微小的生物而言，它们之间的区别有时是不明显的。作为植物的进化趋向，由细胞积叠方式所形成的个体发生、细胞壁的形成、靠叶绿素进行光合作用而成为独立的营养系统等独立的物质代谢型的建立是主要的，而在此基础上的非运动性等是次要的特征。据估计现存的植物种类约有30万种左右，而占植物界一半以上的菌类，由于重视其缺乏叶绿素这个重要特点，而把植物分为二大类群，也有的认为整个生物界可分为动物、菌类、植物三大类群。就分类系统而言，以前是以种子植物（显花植物）作为分类重点，其后转移到所谓的隐花植物。现时则把植物界分为10～13门，种子植物仅仅成为其中的一门。但即使在今天，就重要门的位置和其内容而言，学者间的意见分歧可能比动物界的情况还要大。一般来说，20世纪前半期以恩格勒的分类系统最为普及，后半期则以帕斯彻的分类系统逐渐占优势。
光合作用需要的条件有光照、二氧化碳、温度、矿质元素、水分。光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。
光合作用的意义
将太阳能变为化学能
植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说，光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一个巨型的能量转换站。
把无机物变成有机物
植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。据估计，植物每年可吸收CO2约合成约的有机物。地球上的自养植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等，无不来自光合作用，没有光合作用，人类就没有食物和各种生活用品。换句话说，没有光合作用就没有人类的生存和发展。
维持大气的碳-氧平衡
大气之所以能经常保持21%的'氧含量，主要依赖于光合作用（光合作用过程中放氧量约）。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件，另一方面，的积累，逐渐形成了大气表层的臭氧（O3）层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2，但大气中CO2的浓度仍然在增加，这主要是由于城市化及工业化所致。
通过这样的教学设计，虽然增加了学生思考的兴趣，但是对于一般的学生也增加了思考的难度。尽量使学生从生物学的学习中获得知识和研究方法是本节课的贯穿始终的宗旨。
第一课时设计了五个版块。由于受版块的限制，在衔接上不太流畅。个别环节的处理上不是太精细。但是教学的目的性体现的较明确，就是学生知道了通过设计对照实验，可以证明光合作用的产物之一以及条件之一。本课时重视了学生看书自学的训练，但是由于教师的指导不细致，或许以前缺乏自学能力的培养，所以有的学生不会从书中获取有用的知识点。
小组长的选择很重要。有的小组长能力强，小组活动效果就好。反之指挥不当，讨论和实验活动都不理想。因此，应结合授课内容分别对学生进行组织能力和实验能力的培养。同时也可以培养部分学生成为生物学课的带头人
第二课时，同学们对氧气的性质了解不多，在探究的过程中积极性非常高，争先恐后地阐述各自的设计方案，显示了极大的探究热情，智慧的火花随处可见。但是，在实验原理的领悟和实验步骤的设计方面暴露出许多的漏洞，表现出初一学生思想的活跃性与思维的局限性并存，同时学生的动手操作能力有待于培养，对实验结果预测的科学性不强，需要在教师的`启发引导下，完善设计。逐步养成科学的思维习惯，提高验设计水平，教学中能注重学生形成积极主动的学习态度，使之获得基础知识与基本技能的同时学会学习和形成正确情感、态度、价值观。学生在探究活动中观察、归纳和发现问题，培养了他们设计实验、动手实验的能力，亲自体验到了学习过程和成功的喜悦。
教学目标：
（一）知识目标：
1、识别绿色植物叶片的结构，说出各部分结构的主要功能。（重点）
2、解释叶是光合作用的主要器官。（难点）
3、说明叶绿体是光合作有物场所。
4、举例说出光合作用需要光。
（二）能力目标：
1、练习徒手切片。
2、观察叶片的结构，观察绿叶细胞中的叶绿体。（重点）
3.情感目标：
让学生建立结构与功能相适应的观点。
（三）教学重难点：
1、重点叶是光合作用的主要器官
2、难点：解释叶是光合作用的主要器官。
（四）教学过程：
一、导入新课
同学们，通过前面的学习，我们已初步了解光合作用离不开光和叶绿体。你知道光合作用是在植物体的哪个器官中进行的呢？
回答：叶
提出问题：参天大树拔地而起，枝繁叶茂；纤纤小草茁壮成长，生生不息。无论是参在大树，还是纤纤小草，一般都具有叶，叶是绿色植物进行光合作用的主要器官，叶片是叶的主要部分。叶片作为光合作用的主要器官，它具有哪些结构及其结构相适应的功能？
二、 引导学生进行试验探究
[讲述]：让我们通过实验观察并认识叶片的结构。
[实验]：叶片的结构。
[步骤]：（1）练习徒手切片，制作叶片横切面的临时玻片标本。
（2）使用显微镜先观察叶片横切面的临时玻片，再观察叶片的永久横切片，根据《叶片结构》认识叶片各部分的名称，了解其功能。
4人一小组进行实验，先制作并观察徒手切片，然后再观察叶片结构的永久切片，对照书P36的“叶片立体结构模式图”认识叶片各部分名称。
[想一想]：
（1）叶片的背面与正面的绿色一样深吗？为什么？
（2）怎样区分上表皮与下表皮？
（3）气孔的开关受什么控制？
以四人小组为单位进行讨论、交流。
（1）叶片正面颜色深，栅栏层细胞内含有较多的叶绿体。
（2）上表皮的气孔少，下表皮较多；上表皮靠近栅栏层，下表皮靠近海绵层。
（3）气孔的开关受保卫细胞控制。
[小结]：叶片的结构
表 皮――保护作用
气 孔――叶片与外界环境进行气体交换的门户
栅栏层――细胞排列紧密且整齐，细胞里含有较多的叶绿体
海绵层――细胞排列较疏松，细胞内含有较少的叶绿体。
叶 脉――具有输导水、无机盐和有机物及
[提问]：（1）叶片呈现绿色的原因是什么？
（2）光合作用的场所是什么？
（3）你是否能解释叶为什么是光合作用的主要器官？
[讲述]：叶片的叶肉细胞和保卫细胞中含有叶绿体，叶绿体中又含有绿色的叶绿素。叶绿素能吸收光能，为光合作用提供能量，因此叶是光合作用的主要器官。
[观察]：让我们动手亲自观察绿叶细胞中的叶绿体。
[指导]：学生2人一组，用镊子取下天门冬植物的小枝，制作成玻片标本，放在显微镜下，注意细胞中的绿色部分。
[讲述]：叶绿体中的叶绿素，是叶片呈现绿色的主要原因。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。没有叶绿体，绿色植物就不能进行光合作用。
[讲解]：同学们提出的问题很好，其实植物叶绿体中含有的色素即叶绿体色素一般由叶绿素a、b，叶黄素，胡萝卜素组成，表现出绿色、蓝绿色、橙色、黄色。
[提问]：叶是植物进行光合作用的主要器官，其他器官是不是都不能进行光合作用？
[小结]：叶绿体是光合作用的场所。
[讲述]：绿色植物进行光合作用也需要光。只有在一定强度的光照下，植物才有进行光合作用，制造有机物，满足自身生长发育的需要。
[出示]：在光下和黑暗处培养的小麦苗。
[提问]：你知道两盆小麦苗的叶色为什么不同吗？
[讲述]：叶绿素只有在光下才能形成，因此，在生产实践中，可以利用“叶绿素的形成需要光”的原理生产韭黄。
三、课堂总结：
教学反思
本节课着眼于学生科学探究精神和能力的培养，尊重学生的主体地位和主动精神，注意开发学生的智慧和潜能，通过让学生动手实验、仔细观察、探究分析，在自主获得新知的同时，提高自身的创新精神和实践能力。
本节通过激发兴趣导入新课，引起学生热烈讨论；引导学生进行实验，让学生全员参与、全程参与实验，动手动脑，既分工又合作；结果展示讨论的过程就是交流质疑的过程；结合实际事物进行教学，取得了良好的教学效果，整个教学过程充分体现了STS教学理念。
高中生物三本必修课本虽然是三个相对独立的模块，但是实际上各部分内容之间经常会有千丝万缕的联系，找到这样的知识连接点，不仅能帮助学生更好理解现有知识，也为之后新知识的学习奠定基础。尤其对于高三学生来说，建立系统化的知识网络，有助于提高复习效率。
《光与光合作用》一节，光合作用的过程毫无疑问是重中之重，往往需要一个课时专门讲解过程，而光合作用的意义容易简单带过。事实上把光合作用的意义给学生讲解透彻，在后面的学习中能够加深学生的理解。
第一，绿色植物的光合作用完成了自然界规模巨大的物质转变。它把无机物转变成有机物，不仅用来构成植物体的本身，同时也为异养生物以及人类制造了食物和其他生活资料。人类吃饭、穿衣以至其他日用物品的绝大部分都是直接或间接由光合作用提供的。根据粗略的估计，在大约5亿1千万平方公里的地球表面上，绿色植物每年大约吸收1750亿吨的碳素(其中陆生植物吸收200亿吨，水生植物吸收1550亿吨)。如果按照碳素平均占有机物干重的42%计算，那么每年大约可以形成4400亿吨有机物。可以说，地球上的有机物基本上来自绿色植物的光合作用。
第二，绿色植物的光合作用同时又完成了自然界规模巨大的能量转变。在这一过程中，它把太阳投射到地球表面上的一部分辐射能，转变为贮存在有机物中的化学能。如果按照植物每年形成4 400亿吨有机物计算，绿色植物每年就贮存 7.11×1018千焦的能量。这个数字大约相当于240 000个三门峡水电站每年所发出的电力，相当于人类在工业生产、日常生活和食物营养上所需能量的100倍。因此，通过光合作用所贮存的能量几乎是所有生物生命活动所需能量的最初源泉。从动力的角度看，随着近代科学的发展，工农业生产和日常生活所需要的动力，虽然已经能够由原子能、水力发电以及太阳能的直接利用解决一部分，但是在现阶段，人们所需要动力的大约90%，仍然必须依靠煤、石油、天然气、泥炭和薪柴来取得，而所有上述这些动力资源，都是从古代或现今的植物光合作用中积累下来的。
第三，绿色植物的光合作用从根本上改变了地面上的生活环境。根据绿色植物每年同化1750亿吨碳素计算，每年从光合作用中可以放出大约4700亿吨的游离态氧，这就把原先没有氧的地面改变成为有氧的环境。这种情况对于地球上生物界的进化发展具有极大的意义。这是因为，一方面氧的释放和积累，能够吸收太阳光中对生物有害的强烈紫外线的辐射，逐渐形成了大气表层的臭氧(O3)层;另一方面为更高效能的有氧呼吸代谢过程提供了条件。由此可以认为，需氧生物出现的先决条件就是光合作用。此外，地面上进行的氧化过程也都是要消耗氧的。所以光合作用也是推动地面上大部分化学过程以及净化环境的原动力，这是因为自然界只有光合作用能够提供氧。
以上从物质、能量等角度对于光合作用的分析，既与我们的日常生活息息相关，又为后面必修三生态系统的结构和功能的学习打下了良好的基础，让学生对生产者在生态系统中起到的重要作用有初步的了解，学习这部分内容的时候掌握的更好。
讲到水的光解，场所在基粒的类囊体膜上，需要光，那叶绿体又是怎么吸收光的呢？这就与类囊体上的色素有关了。这节课讲下色素的提取。色素的提取这个实验很重要，但又不能重头念到尾，可以让学生先阅读，然后介绍原理，提问下关于这个实验的注意事项，以及思考为什么要这么做。但是关于这个实验的原理，直到现在也是他们的一个难点，这里面要用到溶解和扩散的原理，溶解度高的'扩散得快，其实这一点他们是很难接受的！
关于这个实验的结果，色素的排列，我说“胡黄ab",好像这个他们一直记得。然后就是关于结果的一些应用。接下来看看色素吸收光的差别。
这个放在一节课，最好是实验先做，如若没有，可以给学生看段视频。简单的东西可以讲得有趣点，在这个基础上去深入，突破重点和难点。
关于光合作用的影响因素，这个其实可以放在一节课里讲，从光合作用的反应出发，让他们自己思考有哪些因素会对光合作用有所影响，又将怎样影响？请同学画出不同影响因素对光合作用的影响，并请同学加以解释。这其实可以借助化学反应的基础，也就变成了探究影响因子对化学反应的作用了，他们相对来说还是比较熟悉的。几个图画在黑板上，强调图的横坐标和纵坐标（为后面的净光合作用单位做铺垫），然后引导他们综合起来看，比如说在不同的光照影响下提高CO2浓度，再让他们思考这个曲线会怎么变？同时介绍下光饱和点以及该点对应的最大光合速率的概念。这个放在一节课里面。
最后花一节课时间，来讲述光合作用与呼吸作用的关系。对于一株植物来说，它能通过光合作用合成有机物，也能通过呼吸作用消耗有机物，植物仅白天进行的光合作用为什么能维持24小时的生存呢？况且即使有一段时间下雨，这株植物也还活着，大家想原因是什么？——它们自身有积累，这个积累的物质能够维持它们的生存。引导出净光合速率的概念。画出总光合速率的图，然后在这个图上进行分析，得出净光合速率，注意引出它的单位。然后讲一些影响因素，最好放在下节课，下节课可以讲得深入一些，然后再补充讲一下短期（突然降低光照）和长期不同因素的影响不同，注意区分。这个一直是个难点。
植物光合作用多样性的研究进展
生物多样性是指地球上的生物所有形式、层次和联合体中生命的多样化,简单地说,生物多样性是生物及其与环境形成的'生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和.生物多样性包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性.自然界中植物的光合作用也存在着多样性.最初人们根据光合作用中的碳同化途径的不同,可把植物分为三碳植物(C3植物)、四碳植物(C4植物)和景天科酸代谢植物(CAM植物).随着研究的进行又发现了兼有以上光合碳同化途径类型的植物,从而更全面地说明了植物光合作用的多样性,也为植物光合作用基因工程的研究提供了事实依据.
作 者：尤努斯・居玛 Yunus・JUMA 作者单位：新疆师范大学,生命科学与化学学院,新疆,乌鲁木齐,830054 刊 名：新疆师范大学学报(自然科学版) 英文刊名：JOURNAL OF XINJIANG NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES EDITION) 年，卷(期)： 28(2) 分类号：Q945.1 关键词：光合作用 多样性 C3植物 C4植物 CAM植物 兼性植物教学目标
1．知识目标（1）了解绿色植物可以通过光合作用制造有机物。
（2）知道光合作用离不开光。
（3）说出光合作用的“加工厂”是叶绿体。
（4）掌握光合作用的概念。
2．能力目标（1）学会有关光合作用实验的一些基本技能。
（2）通过探究实验，分析、推导、归纳出光合作用的知识。
3.情感态度与价值观目标：通过光合作用原理的应用，了解科技对人类的贡献。
教学重点 掌握光合作用的概念，理解探究实验设计。
教学难点 有关光合作用的实验设计和操作。
课时安排: 2课时
课前准备：盆栽银边天竺葵、小青菜或萝卜。
教学过程
探究阳光与有机物的关系1、引导学生发现问题
怎样理解“春播一粒粟，秋收万颗籽”看书，思考：柳树重量增加的有机物从哪儿来？阳光、空气等环境因素是否与柳树重量的增加有关系？
2、指导学生分组实验：绿叶在光下制造淀粉，老师应提醒学生必须注意的事项。（1）分组选择不同的实验材料，对植物进行暗处理。
（2）分组实验探究：“绿叶在光下制造淀粉”将实验现象填写在表中。
（3）讨论、分析，得出结论：光合作用的条件、产物分别是光、淀粉。
3、指导学生分析一些日常生活中常见的生物现象：家里种植的花草如长时间放在黑暗中会死去；水稻、小麦等在灌浆时遇上阴雨天会减产；合理密植、间种、套种；韭菜变韭黄等。讨论、思考、回答。
程序教师活动学生活动
有机物的加工厂在回顾探究光合作用需要光的基础上，进一步鼓励学生发现植物进行光合作用还需要什么条件。通过观察实验桌上的银边天竺葵、小青菜，以及一些同学课前的预习等，学生主要提出以下问题：
光合作用位于根茎叶的哪一器官？
植物的绿色与光合作用有什么关系？
叶片为什么能进行光合作用？
组织分组讨论交流方案，提供材料，并适当指导。选择探究问题，分组讨论并交流方案。
问题光合作用位于根茎叶的哪一个器官？植物的绿色与光合作用有什么关系？叶片为什么能进行光合作用？
假设（略）
探究方法材料盆栽小青菜或萝卜银边天竺葵显微镜、叶片切片有关叶片中色素的种类、作用的资料
预测实验结果（略）
巡视指导。实验、分析资料。
组织交流、讨论。汇报交流探究结果。
得出结论：进行光合作用的场所是叶绿体，它含有叶绿素，能够吸收光能。绿色叶片是进行光合作用的主要场所。
讨论：光合作用的意义是什么？
小结与拓展组织阅读、讨论。阅读资料：
适当提高二氧化碳浓度促进高产
合理密植
巩固练习。光合作用的产物是什么？光合作用的条件有哪些？光合作用的场所在哪里？会写光合作用的化学式
点拨运用：如何提高大棚蔬菜的产量？鼓励学生继续探究。课外探究：如何通过实验探究光合作用的产物是氧气？
板书
★ 光合作用教学设计
★ 光合作用教学反思
★ 教学设计：画植物
