高中光合作用教案

第4節(jié)(學(xué)案)　能量之源——光與光合作用　學(xué)習(xí)導(dǎo)航。

(1）通過《葉綠體中色素的提取和分離》，培養(yǎng)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力及對(duì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)的能力。

（2）說出綠葉中色素的種類、分布位置和作用；能利用色素對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收特點(diǎn)指導(dǎo)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

（3）說明葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能；理解葉綠體結(jié)構(gòu)與光合作用相適應(yīng)的特點(diǎn)，進(jìn)一步樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。

（4）分析人類對(duì)光合作用的探究歷程，形成光合作用的概念，理解科學(xué)過程，領(lǐng)會(huì)技術(shù)（同位素示蹤法）與科學(xué)的關(guān)系，學(xué)習(xí)科學(xué)家質(zhì)疑、創(chuàng)新、勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

（5）嘗試探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，說出光合作用原理的應(yīng)用，理解光合作用是生物界乃至整個(gè)自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。

（6）簡(jiǎn)述化能合成作用。

2.學(xué)習(xí)建議

（1）重視訓(xùn)練操作技能。通過《綠葉中色素的提取和分離》的實(shí)驗(yàn)，直接感知色素的種類、顏色。實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要理解實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，仔細(xì)觀察分離出的不同色帶的顏色、分布順序和寬窄，思考其中的原因，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的誤差，嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。明確恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和推論，認(rèn)真分析恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處，初步學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)方法。

探究《環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響》時(shí)，一定要明確實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟、現(xiàn)象、結(jié)論、注意事項(xiàng)。探究時(shí)，還應(yīng)思考如下問題：假設(shè)及預(yù)期分別是什么？步驟3與4能否對(duì)換？為什么？本案例中的自變量是什么？為什么要設(shè)置對(duì)照和重復(fù)實(shí)驗(yàn)？應(yīng)如何控制因變量？嘗試設(shè)計(jì)出更簡(jiǎn)捷更科學(xué)的改變自變量的方法，探究其他因素對(duì)如CO2濃度、溫度、礦質(zhì)元素等對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維能力。

（2）注意比較四種色素的顏色、分布、功能；葉綠體與線粒體的結(jié)構(gòu)；光反應(yīng)與暗反應(yīng)；光合作用中的物質(zhì)變化與能量變化；光合作用與化能合成作用；光合作用與細(xì)胞呼吸等。通過比較，明確這些知識(shí)的區(qū)別和聯(lián)系，培養(yǎng)自己的思維能力。

（3）重視光合作用探究歷程的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)時(shí)要以教科書中展現(xiàn)的光合作用研究進(jìn)程中的重要事件為線索，認(rèn)真分析和理解科學(xué)家的探索思路，認(rèn)同科學(xué)是不斷發(fā)展和前進(jìn)的觀點(diǎn)?？茖W(xué)工作者既要繼承前人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)，又要富有創(chuàng)新精神。學(xué)習(xí)科學(xué)家勇于創(chuàng)新、勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

（4）學(xué)習(xí)時(shí)要密切聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際。要積極嘗試用所學(xué)知識(shí)分析、解釋和解決一些實(shí)際問題，如溫室或大棚種植作物時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充光源；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是如何提高農(nóng)作物的光合作用的強(qiáng)度。通過分析和討論既加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，又培養(yǎng)自己的STS思想，還培養(yǎng)自己分析問題、解決問題的能力。

（5）理解光合作用的過程和實(shí)質(zhì)。結(jié)合葉綠體立體結(jié)構(gòu)示意圖，學(xué)習(xí)葉綠體的結(jié)構(gòu)，明確光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；結(jié)合光合作用過程圖解學(xué)習(xí)光合作用過程，認(rèn)識(shí)到光反應(yīng)和暗反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的，理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)每個(gè)階段內(nèi)發(fā)生了哪些物質(zhì)變化和能量變化，進(jìn)而理解光合作用是生物界乃至整個(gè)自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。

相關(guān)閱讀

第4節(jié)　能量之源——光與光合作用　自我測(cè)評(píng)

1.與光合作用有關(guān)的酶分布在（）。

A．葉綠體外膜、內(nèi)膜　B．葉綠體基粒和基質(zhì)

C．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體中　D．葉綠體所有結(jié)構(gòu)上

2.1864年，德國科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時(shí)，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經(jīng)過一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理葉片，成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。該實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上具有很強(qiáng)的嚴(yán)密性，具體體現(xiàn)在（）。

A．本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)B.曝光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)

C.本實(shí)驗(yàn)為空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)D．遮光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)

3.在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，在濾紙條上擴(kuò)散速度最快的色素是（）。

A．葉綠素aB．葉綠素C．胡蘿卜素D．葉黃素

4.下列關(guān)于葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)（如圖）的敘述中，不正確的是（)。

A.1與2均有選擇透過性B.與光合作用有關(guān)的酶均分布在3上

C．光反應(yīng)是在3上進(jìn)行的D．暗反應(yīng)是在4中進(jìn)行的

5.將一葉綠體研磨后，基粒和基質(zhì)便釋放出來，在去掉基粒后，只對(duì)葉綠體的基質(zhì)照光，再通入14CO2可能出現(xiàn)的物質(zhì)是（）。

A．［H］和ATPB．含14C的淀粉

C．含14C的三碳化合物D．含14C的（CH2O）

6.自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物的根本區(qū)別在于（）。

A．能否進(jìn)行有氧呼吸B．能否進(jìn)行化能合成作用

C．能否進(jìn)行光合作用D．能否將外界無機(jī)物合成自身有機(jī)物

7.離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定光合作用時(shí)，如果突然中斷CO2的供應(yīng)，短暫時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對(duì)含量的變化是（）。

A．C3化合物增多、C5化合物減少B.C3化合物增多、C5化合物增多

C.C3化合物減少、C5化合物增多D.C3化合物減少、C5化合物減少

8.研缽中研磨葉片提取葉綠體色素時(shí)，至少要破壞幾層磷脂分子，才能使色素分子溶于無水乙醇中?（）

A．3B．4C．5D．8

9.一棵重0.2kg的柳樹栽培于土壤中，三年后連根挖出，稱其干重達(dá)11kg，這些增加的物質(zhì)主要來源是（）。

A.大氣中CO2B.土壤中的水分C.大氣中的O2D.土壤的礦質(zhì)元素

10.下圖中的甲是在有光照條件下驗(yàn)證O2是否由綠色植物釋放出來的裝置，乙和丙是另外兩個(gè)裝置，通常可作為甲的對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置的是（）。

A.只有乙B．只有丙C．乙和丙都是D．乙和丙都不是

11.在光反應(yīng)中，最本質(zhì)的變化是（）。

A．無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物B．光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

C．CO2被固定D．ATP分解為ADP和Pi

12.硝化細(xì)菌通過化能合成作用形成有機(jī)物，需要下列哪種環(huán)境條件？（?。?/p>

A．具有NH3及缺氧B.具有NH3和氧

C．具有硝酸和氧D．具有硝酸及缺氧

13.下圖為某植物細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)，據(jù)圖分析的下列敘述中，正確的是（）。

A．a(chǎn)、b箭頭表示的是O2進(jìn)出細(xì)胞的過程B．e、f箭頭表示的是CO2進(jìn)出細(xì)胞的過程

C.A是葉綠體，B是線粒體D.A產(chǎn)生的氣體在細(xì)胞內(nèi)直接進(jìn)入B要穿過5層膜

14.右圖表示在一定光照條件下，溫度對(duì)植物光合作用量（a）與呼吸作用量（b）的影響曲線圖（通過測(cè)定CO2量而獲得）。下列敘述中，正確的是（）。

A．該植物在25℃左右時(shí)，重量增加最大

B．該植物在20℃與30℃時(shí)，重量增加相同

C．該植物在40℃時(shí)重量減少

D．該植物在25℃時(shí)，重量增加是在5℃時(shí)的8倍

15.下列有關(guān)光合作用的敘述中，正確的是（）。

A．光合作用的兩階段均有［H］和ATP產(chǎn)生B．光合作用中產(chǎn)生的O2來自水和CO2

C．光合作用中固定CO2的是一種C3化合物D.光合作用的暗反應(yīng)階段在有光無光條件下都可以進(jìn)行

16.有甲乙丙丁四盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽光下如下圖所示，甲添加品紅色光照（紅橙光和藍(lán)紫光混合而成），乙添加綠色光照，丙與陽光之間隔品紅色濾光片，丁與陽光之間隔綠色濾光片。經(jīng)過一段時(shí)間后，各盆植物長(zhǎng)勢(shì)由好到差的順序是（）。

A.甲—乙—丙—丁B.甲—丙—丁—乙C.丙—甲—乙—丁D.乙—甲—丁—丙

二、非選擇題

17.下圖為光反應(yīng)、暗反應(yīng)聯(lián)系示意圖，請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問題：

（1）填出圖中字母所表示的物質(zhì)；

a、b、c、d；

（2）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了［］和［?。?；

（3）光合作用中的能量轉(zhuǎn)變是：光能→→；

（4）如小麥在適宜條件下栽培，突然將d降至極低水平，則小麥葉片中的三碳化合物含量會(huì)，其原因是；若降低d的同時(shí)，又停止光照，則不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，其原因是。

18.將金魚藻置于一燒杯中培養(yǎng)，水面覆蓋一層植物油，在不同溫度下，金魚藻光合速率（用每小時(shí)O2釋放量表示）與光照強(qiáng)度關(guān)系如圖所示；呼吸速率（用每小量O2消耗量來表示）與溫度關(guān)系如下表。請(qǐng)分析回答下面的問題：

溫度/℃

0

10

20

30

40

耗氧量/（mg·h-1）

0.30

0.35

0.50

0.70

1.10

（1）金魚藻光合速率與等因素有關(guān)；

（2）金魚藻呼吸速率與溫度變化的關(guān)系是；當(dāng)溫度上升到70℃時(shí)，金魚藻的呼吸速率是否呈現(xiàn)這種變化趨勢(shì)？請(qǐng)說明原因；

(3）在適宜光照和溫度條件下的金魚藻，開始時(shí)O2產(chǎn)生較快，但一段時(shí)間后O2生成減慢，其主要原因是什么？。

19.下圖為光合作用和細(xì)胞呼吸簡(jiǎn)圖，請(qǐng)回答下面的問題：

（1）A過程是，A過程的能量變化是；

(2）B過程叫，需要A過程提供的；

(3）上述過程中放出能量最多的是過程；

（4）在線粒體中進(jìn)行的過程是。

20.一株綠色植物被放置于黑暗中3d，標(biāo)號(hào)A～E5片大小相同的葉片被取下置于黑暗中按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣旅娴膯栴}：

（1）實(shí)驗(yàn)前為什么要將這株植物在黑暗中放置3d？；

（2）B組和C組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分別處，由此可以推斷得出的結(jié)果是；

（3）D葉片與C葉片實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別是，可能的原因是；

（4）設(shè)置A組實(shí)驗(yàn)的作用是；

（5）有同學(xué)想證明這種植物上表皮的氣孔不少于下表皮，于是將E葉片葉柄去掉并用膠帶紙封口，將上表皮朝下放在5％蔗糖溶液中，下表皮朝上不接觸蔗糖溶液。2d后脫色并用碘液處理。

實(shí)驗(yàn)假設(shè)是。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

21.左下圖所示的是測(cè)定金魚藻光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置，表中數(shù)據(jù)是在適宜（恒定）溫度條件下，改變光源與燒杯距離測(cè)得的金魚藻放出的氣泡數(shù)。請(qǐng)仔細(xì)分析后回答下面的問題：

（1）請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)圖；

燈源與燒杯的距離

10

15

20

25

30

35

40

45

氣泡數(shù)（個(gè)/min）

18

15

10

8

6

4

2

0

（2）從圖或表中可以得出的結(jié)論是；

（3）若將燈與燒杯間的距離固定在15cm處，溫度適宜，光照較長(zhǎng)時(shí)間后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣泡數(shù)逐漸減少。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是；

（4）據(jù)表中數(shù)據(jù)估計(jì)，呈現(xiàn)如有右上圖量變關(guān)系時(shí)的燈與燒杯間的距離為cm。

《能量之源一光與光合作用》學(xué)案

《能量之源一光與光合作用》學(xué)案

一、預(yù)習(xí)目標(biāo)

預(yù)習(xí)“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，初步把握實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟。

二、預(yù)習(xí)內(nèi)容：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)

1．實(shí)驗(yàn)原理：綠葉中的色素不止一種，不溶于水，但可以溶于，所以可以用來溶解提取色素。它們?cè)趯游鲆褐胁煌跒V紙上的擴(kuò)散也就不同，這樣，在濾紙上可將各種色素分離開。這種分離色素的方法叫法。

2．目《能量之源一光與光合作用》學(xué)案的要求：（1）《能量之源一光與光合作用》學(xué)案。

（2）。

3．材料用具：新鮮的綠色葉片(如菠菜葉片)。

干燥的定性濾紙，棉塞、試管架，小試管，小燒杯，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，毛細(xì)《能量之源一光與光合作用》學(xué)案吸管，剪刀，培養(yǎng)皿蓋，藥勺，量筒(10mL)。

無水乙醇，，二氧化硅，碳酸鈣。

4．實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)提取色素

稱取綠葉→剪碎→→，得到濾液。研磨時(shí)要在研缽中放入少許《能量之源一光與光合作用》學(xué)案和。

(2)制備濾紙條：如何制備。

(3)畫濾液細(xì)線：畫線的要求是。

(4)分離色素：

將適量的層析液倒入試管中，將輕輕插入《能量之源一光與光合作用》學(xué)案層析夜中，隨后用塞緊試管口。注意，不能。也可用小燒杯代替試管，用蓋住小燒杯。

5．觀察和記錄：

三、提出疑惑

同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它寫在下面：

課內(nèi)探究學(xué)案

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．說出綠葉中色素的種類和作用。

2．正確使用實(shí)驗(yàn)器材，完成“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)操作。

二、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：說出葉綠體中色素種類及作用。

三、學(xué)習(xí)過程

探究一：綠葉中有哪些色素呢?

1．實(shí)驗(yàn)原理：

（1）色素提取的原理：

（2）色素的分離原理：

2.閱讀教材P97---99討論回答下列問題：

（1）下列試劑的作用是什么？

無水乙醇的作用：

二氧化硅的作用：

碳酸鈣的作用：

層析液的作用：

過濾研磨液時(shí)，能否用濾紙過濾？為什么？

（2）濾紙條為什么要剪去兩個(gè)角?

為什么要重復(fù)畫濾液細(xì)線?如果只畫一次會(huì)怎么樣呢?

(3)收集到試管中的濾液，為什么要用棉塞塞嚴(yán)管口？層析時(shí)燒杯要加蓋，為什么?

為什么濾液細(xì)線不能觸及層析液?如果接觸了又會(huì)怎么樣呢?

（4）濾紙條上出現(xiàn)了幾條不同顏色的色素帶，其排列順序怎樣?《能量之源一光與光合作用》學(xué)案寬窄如何?這說明了什么?

3．結(jié)果及分析

從色素帶的寬度知色素含量的多少依次為：。

從色素帶的位置知色素溶解度的大小依次為：

在濾紙上距離最近的兩條色素帶是，距離最遠(yuǎn)的兩條色素帶是

（）

（含量）（）

葉綠體中的色素

()

（含量）（）

探究二：綠葉中四種色素對(duì)光的吸收有什么差別嗎?

1.葉綠素a和葉綠素b主要吸收：

胡羅卜素和葉黃素主要吸收：

2.思考題：(1)葉片呈現(xiàn)綠色的原因是什么?

(2)為什么許多植物到了秋天葉子就變黃了?紅葉是怎么回事呢?

(3)溫室的頂棚用紅《能量之源一光與光合作用》學(xué)案色玻璃還是綠色玻璃好?

四、反思總結(jié)

色素的種類

顏色

含量

溶解度

擴(kuò)散速度

吸收光譜

葉綠素

(占總量)

主要吸收

主要吸收

類胡蘿卜素

(占總量的)

主要吸收

主要吸收

五、當(dāng)堂檢測(cè)

1．提取和分離綠葉中色素的正確《能量之源一光與光合作用》學(xué)案順序是()

A．進(jìn)行紙層析→制取濾液→在濾紙上劃線→將實(shí)驗(yàn)材料剪碎后研磨

B．制取濾液→進(jìn)行紙層析→在濾紙上劃線→將實(shí)驗(yàn)材料剪碎后研磨

C．將實(shí)驗(yàn)材料剪碎后研磨→在濾紙上劃線→制取濾液→進(jìn)行紙層析

D．將實(shí)驗(yàn)《能量之源一光與光合作用》學(xué)案材料剪碎后研磨→制取濾液→在濾紙上劃線→進(jìn)行紙層析

2.在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)行色素分離，會(huì)看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外圈的色素是()

A．橙黃色的胡蘿卜素B．黃色的葉黃素

C．藍(lán)綠素的葉綠素aD．黃綠色的葉綠素b

3．用紙層析法將色素進(jìn)行分離，在濾紙條上出現(xiàn)的最窄的一條色素帶的顏色是()

A．黃色B．橙黃色C．黃綠色D．藍(lán)綠色

4.剛光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜就會(huì)出現(xiàn)一些黑色帶，這些條帶應(yīng)位于（）

A．綠光區(qū)B.紅光區(qū)和綠光區(qū)

C．藍(lán)紫光和綠光區(qū)D.紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)

5.4能量之源——光與光合作用

生物21

一、知識(shí)結(jié)構(gòu)

二、教學(xué)目標(biāo)

1、說出綠葉中色素的種類和作用。

2、說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。

3、說出光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過程。

4、嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。

5、說出光合作用原理的應(yīng)用。

6、簡(jiǎn)述化能合成作用。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法。

1、教學(xué)重點(diǎn)及解決方法

[教學(xué)重點(diǎn)]

⑴綠葉中色素的種類和作用。

⑵光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。

⑶光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。

⑷影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。

[解決方法]

⑴通過色素提取和分離實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生仔細(xì)觀察分離出的不同色帶，色帶的顏色、分布順序和寬窄，思考其原因及作用。

⑵讓學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的角度看光合作用的過程，明確每一個(gè)物質(zhì)變化的來龍去脈和相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化的過程。

⑶讓學(xué)生通過探究活動(dòng)理解光合作用原理的應(yīng)用。

2、教學(xué)難點(diǎn)及解決方法

[教學(xué)難點(diǎn)]

⑴光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。

⑵探究影響光作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。

[解決方法]

⑴通過由淺入深的講解，讓學(xué)生理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，區(qū)別和聯(lián)系。

⑵通過探究活動(dòng)環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，讓學(xué)生掌握光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

四、課時(shí)安排

3課時(shí)。

五、教學(xué)方法

講解、實(shí)驗(yàn)法。

六、教具準(zhǔn)備

課件、實(shí)驗(yàn)儀器、試劑、材料等。

七、學(xué)生活動(dòng)

1、指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，找出需了解的知識(shí)點(diǎn)。

2、讓學(xué)生討論認(rèn)識(shí)葉綠體的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有哪些適于進(jìn)行光合作用的特點(diǎn)；光合作用的過程，影響因素等。

八、教學(xué)程序

第1課時(shí)

[問題探討]結(jié)合教材P97圖討論：1、用這種方法有什么好處？不用顏色的光照對(duì)植物的光合作用會(huì)有影響嗎？2、為什么不使用發(fā)綠色光的燈管作補(bǔ)充光源？

導(dǎo)言：追根溯源，對(duì)絕大多數(shù)生物來說，能量的最終來源是光能。將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能要靠光合作用，進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，首先要能夠捕獲光能，那么捕獲光能的色素有哪些呢？

一、捕獲光能的色素。

探究綠葉中色素的種類：教師指導(dǎo)學(xué)生完成如P9798的實(shí)驗(yàn)。教師可讓學(xué)生帶著下列問題去做實(shí)驗(yàn)：

1、加入SiO2、CaCO3的作用是什么？

2、研磨時(shí)為什么要迅速而充分？

3、將濾液收集到試管中后，為什么要用棉塞將試管口塞嚴(yán)？

4、濾紙條一端為什么要剪去兩角？

5、畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)注意什么？

6、為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？

7、濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說明了什么？

教師歸納總結(jié)：

教師演示相關(guān)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生得知：葉綠素a和葉綠素b吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，并結(jié)合P99吸收光譜圖講解。

1817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素，但當(dāng)時(shí)并不清楚葉綠素分布于何處？1865年德國植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個(gè)細(xì)胞中，而是集中在一個(gè)個(gè)更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。

二、葉綠體的結(jié)構(gòu)

結(jié)合P99圖示講解葉綠體的結(jié)構(gòu)，教師歸納：

[資料分析]葉綠體的功能。結(jié)合P100恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)討論下列問題；

1、恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？

2、恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)方法有什么巧妙之處？

三、總結(jié)

重點(diǎn)總結(jié)捕獲光能的色素有哪些，葉綠體的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)適用于進(jìn)行光合作用。

四、作業(yè)布置

P100練習(xí)

五、板書設(shè)計(jì)

第4節(jié)能量之源光與光合作用

一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1、捕獲光能的色素

2、葉綠體的結(jié)構(gòu)

1、分布

2、形態(tài)

4、功能

第2課時(shí)

導(dǎo)言：我們知道，光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。人們得出這一認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的探索歷程。讓我們重溫一下這段歷程吧！

一、光合作用的探究歷程

教師列表呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生討論回答問題。

年代

科學(xué)家

實(shí)驗(yàn)

結(jié)論

思考

1771年

英國的普利斯特利

將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠也不易窒息而亡。

結(jié)論？

為什么有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？

1779后

荷蘭的英格豪斯

將普利斯特利所做的實(shí)驗(yàn)裝置分別放在光下和黑暗中做

結(jié)論？

與前人相比，實(shí)驗(yàn)做了什么改進(jìn)？

1845年

德國的梅耶

結(jié)論？

梅耶得出結(jié)論的依據(jù)是什么？

1864年

德國的薩克斯

結(jié)論？

1、為什么要把綠葉先在暗處放置幾小時(shí)？2、誰是實(shí)驗(yàn)組，誰是對(duì)照組？

1880年

美國的恩格爾曼

上一節(jié)課已講

1939年

美國的魯賓和卡門

采用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記H2O和CO2，進(jìn)行兩組光合作用的實(shí)驗(yàn)。第一組向綠色植物提供H218O和CO2；第二組提供H2O和C18O2。

結(jié)論？

二位科學(xué)家采用了什么研究手段？

20世紀(jì)40年代

美國的卡爾文

用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用。

討論：1、從人類對(duì)光合作用探究歷程來看，生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)有什么聯(lián)系？與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么聯(lián)系？2、人類對(duì)光合作用的探究過程，你還有哪些感悟？

二、光合作用的過程。

教師結(jié)合P103圖講解。光合作用總反應(yīng)式：

CO2＋H2O（CH2O）＋O2

光反應(yīng)階段

暗反應(yīng)階段

部位

類囊體的薄膜上

葉綠體的基質(zhì)中

條件

光、色素、水、酶

[H]、ATP、CO2、酶

物質(zhì)變化

①水的光解：2H2O4[H]＋O2

②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP

①CO2的固定：CO2＋C52C3

②2C3(CH2O)＋C5＋H2O

能量變化

光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在各類有機(jī)物中。

聯(lián)系

①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。②光反應(yīng)與暗反應(yīng)是光合作用全過程的兩個(gè)階段。既有區(qū)別又有聯(lián)系，是缺一不可的整體。

三、總結(jié)

人類認(rèn)識(shí)光合作用的歷程和光合作用的過程。

四、布置作業(yè)

P106練習(xí)

五、板書設(shè)計(jì)

二、光合作用的原理和應(yīng)用

一、光合作用的探究過程

1、普利斯特利的實(shí)驗(yàn)

2、英格豪斯的實(shí)驗(yàn)

3、梅耶的實(shí)驗(yàn)

4、薩克斯的實(shí)驗(yàn)

5、魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)

6、卡爾文的實(shí)驗(yàn)

二、光合作用的過程

1、總反應(yīng)式

2、過程

3、實(shí)質(zhì)

第3課時(shí)

導(dǎo)言：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了光合作用的具體過程。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上為了增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，可采用提高光合作用的強(qiáng)度的措施。那么哪些環(huán)境因素能影響光合作用的強(qiáng)度呢？先讓我們來做個(gè)實(shí)驗(yàn)。

一、光合作用原理的應(yīng)用。

教師指導(dǎo)學(xué)生完成P104105的實(shí)驗(yàn)。

因素

對(duì)光合使用的影響

在生產(chǎn)上的應(yīng)用

光

1、光照強(qiáng)度：光合作用隨光照強(qiáng)度的變化而變化。光照弱時(shí)光合作用減慢，光照逐步增強(qiáng)時(shí)光合作用隨之加快，但是光照增強(qiáng)到一定程度，光合作用速度不再增加。

2、光質(zhì)不同影響光合速率，白光為復(fù)色光，光合作用能力最強(qiáng)。單色光中紅光作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差。

3、日變化，光合速率在一天中有變化，一般與太陽輻射進(jìn)程相符。

1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。

2、延長(zhǎng)光合作用時(shí)間。

3、增加光合作用面積合理密植。

4、對(duì)溫室大棚用無色透明玻璃。

5、若要降低光合作用則用有色玻璃，如用紅色玻璃，則透紅光吸收其他波長(zhǎng)的光，光合能力較白光弱，但較其他單色光強(qiáng)。

溫度

光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)是酶促反應(yīng)，溫度直接影響酶的活性，從而影響光合速率。溫度過高，還會(huì)影響植物葉片氣孔開度，影響CO2供應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，從而影響光合速率。

1、適時(shí)播種。

2、溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。

3、植物午休現(xiàn)象的原因之一。

二氧化碳濃度

二氧化碳是光合作用的原料之一。環(huán)境中二氧化碳濃度的高低明顯影響光合速率。在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率是隨CO2濃度增加而增加，但到達(dá)一定程度時(shí)再增加CO2濃度，光合速率不再增加。

溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)提高室內(nèi)CO2的濃度，如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥。

礦質(zhì)元素

礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl產(chǎn)生直接影響（N影響酶的含量，N、Mg、Fe、Mn影響葉綠素的組成或生物合成）。K、P、B對(duì)光合作用產(chǎn)生間接影響。

合理施肥

水

水分是光合作用原料之一，缺少時(shí)光合速率下降。

合理灌溉

二、化能合成作用

學(xué)生閱讀P105回答：1、什么是自養(yǎng)生物？什么是異養(yǎng)生物？2、自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別是什么？3、自養(yǎng)生物有哪些類型？它們的主要區(qū)別是什么？

教師歸納：自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但是能利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用，如硝化細(xì)菌。

2NH3＋3O22HNO2＋2H2O＋能量

2HNO2＋O22HNO3＋能量

6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2

三、總結(jié)

重點(diǎn)小結(jié)光合作用受哪些外界因素的影響及化能合成作用。

四、作業(yè)布置

P106練習(xí)二

五、板書設(shè)計(jì)

一、光合作用原理的應(yīng)用

1、提高光合作用強(qiáng)度的措施

2、探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

二、化學(xué)合成作用

1、自養(yǎng)生物、異養(yǎng)生物概念、區(qū)別

2、化能合成作用概念、與光合作用的區(qū)別

《能量之源-----光與光合作用》教學(xué)設(shè)計(jì)

《能量之源-----光與光合作用》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路：

光合作用的過程是光合作用這一節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)，也《是細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》這一章的重點(diǎn)，本節(jié)為第二課時(shí)內(nèi)容，是在學(xué)生學(xué)習(xí)色素分布與功能、葉綠體的結(jié)構(gòu)后開展的。該知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)性很強(qiáng)，但也很抽象，鑒于本節(jié)內(nèi)容的以上特點(diǎn)，本節(jié)課采用了以下教學(xué)思路以強(qiáng)化重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。

課堂設(shè)計(jì)采用“四步十二法”教學(xué)模式。

首先利用多媒體引導(dǎo)學(xué)生觀看植物生長(zhǎng)視頻，然后提出問題讓學(xué)生獨(dú)立解決，激發(fā)學(xué)生興趣，引出本節(jié)課題。課前小組活動(dòng)學(xué)習(xí)光合作用的探究歷程，通過課堂展示、匯報(bào)，梳理知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生提出質(zhì)疑，最后教師加以總結(jié)并指出不足。光合作用的過程是重難點(diǎn)，通過精心設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考理解光合作用過程中的重點(diǎn)知識(shí)。再利用多媒體動(dòng)畫演示光合作用的過程（包括分步演示和連續(xù)演示兩種形式），這樣既能讓學(xué)生掌握每一步反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，又讓學(xué)生在大腦中形成關(guān)于光合作用完整的過程。最后，由學(xué)生結(jié)合動(dòng)畫講解光合作用的過程，通過其他同學(xué)提出質(zhì)疑的方式，再次加深學(xué)生的理解，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系。利用多媒體展示光反應(yīng)與暗反應(yīng)比較的表格，讓學(xué)生課下討論完成，作為拓展練習(xí)，這樣又能進(jìn)一步加深對(duì)兩個(gè)過程關(guān)系的理解。最后利用課堂討論和練習(xí)，深化學(xué)生對(duì)光合作用過程的理解。

二、教學(xué)目標(biāo)：

1、知識(shí)目標(biāo)

（1）說明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過程

（2）理解光合作用的反應(yīng)式和概念

（3）掌握光合作用的過程、圖解和實(shí)質(zhì)

2、能力目標(biāo)

（1）讓學(xué)生帶著問題觀察多媒體課件中的動(dòng)畫和圖片，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力

（2）通過分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和總結(jié)規(guī)律的能力

3、情感態(tài)度與價(jià)值目標(biāo)

（1）在教學(xué)中，通過學(xué)習(xí)人類對(duì)光合作用的探究歷程，了解物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展對(duì)生物學(xué)的發(fā)展和推進(jìn)作用

（2）通過對(duì)光合作用原理的認(rèn)識(shí)，緊密聯(lián)系生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象讓學(xué)生分析和解釋

三、教學(xué)內(nèi)容分析：

“光合作用”是新課標(biāo)必修1《分子與細(xì)胞》第五章第四節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)介紹了捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用的原理和應(yīng)用，它與前面所學(xué)的葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能、主動(dòng)運(yùn)輸、細(xì)胞的能量通貨——ATP及呼吸作用等內(nèi)容有著密切的聯(lián)系，也為今后學(xué)習(xí)其它生命活動(dòng)及規(guī)律奠定基礎(chǔ)。

1、教學(xué)重點(diǎn)：

（1）光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史

通過課前讓學(xué)生收集資料，教學(xué)中由小組代表向同學(xué)們匯報(bào)，教師加以總結(jié)，肯定學(xué)生的成績(jī)，同時(shí)指出不足，讓學(xué)生在融洽的氣氛中增長(zhǎng)見識(shí)

(2)光合作用的生理過程

通過講述、思考、多媒體Flash動(dòng)態(tài)圖，連環(huán)圖解和課堂練習(xí)，反復(fù)強(qiáng)化來突出重點(diǎn)。

2、教學(xué)難點(diǎn)：

（1）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場(chǎng)所與條件、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系

（2）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系

（1）引導(dǎo)學(xué)生思考、理解光合作用過程圖，學(xué)習(xí)寫分步反應(yīng)式，強(qiáng)調(diào)場(chǎng)所和條件，物質(zhì)與能量的變化總是同時(shí)發(fā)生，才能表達(dá)其完整性和科學(xué)性

（2）通過列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)，啟發(fā)學(xué)生歸納總結(jié)二者在物質(zhì)和能量上的聯(lián)系

四、學(xué)情分析：

光合作用的內(nèi)容學(xué)生在初中階段已有初步的了解，但對(duì)光合作用中的物質(zhì)和能量的變化過程，發(fā)生的部位和條件需要學(xué)生從亞顯微的結(jié)構(gòu)去認(rèn)識(shí)和理解。借助多媒體（Flash）等手段，學(xué)生可以直觀的理解此過程，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)過程的區(qū)別和聯(lián)系進(jìn)行比較分析，歸納總結(jié)，提高學(xué)生分析總結(jié)能力。

五、教學(xué)策略設(shè)計(jì)：

1、教學(xué)策略

（1）安排學(xué)生收集光合作用的探索歷程的相關(guān)資料，向同學(xué)們展示自己的成果

（2）教師借助Flash多媒體課件幫助學(xué)生理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程

（3）引導(dǎo)學(xué)生嘗試通過比較分析，總結(jié)出光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系

2、學(xué)法指導(dǎo)

（1）指導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)的資料，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息的分析和處理的能力

（2）鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言，允許發(fā)表個(gè)人的見解和觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和提高表達(dá)能力，教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，糾正和彌補(bǔ)出現(xiàn)的差錯(cuò)和漏洞。

六、教學(xué)過程：

新課引入：

多媒體播放植物生長(zhǎng)視頻，學(xué)生談?dòng)^后感。提出問題“植物具有旺盛的生命力，生長(zhǎng)的動(dòng)力何在？”引出本節(jié)課題。

新課內(nèi)容：

展示本節(jié)聚焦：

1、了解光合作用的探究歷程2、理解光合作用的過程

（一）自主學(xué)習(xí)

1、光合作用的探究歷程

小組展示成果，學(xué)生代表講解光合作用的探究歷程，學(xué)生質(zhì)疑，教師總結(jié)。

（1）1771年英國科學(xué)家普利斯特利（植物可以更新空氣）

（2）1779年荷蘭科學(xué)家英格豪斯實(shí)驗(yàn)（植物只有在光下才可以更新空氣）

（3）1785年明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳

（4）1845年德國科學(xué)家梅耶（光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能）

（5）1864年德國科學(xué)家薩克斯（光合作用的產(chǎn)物除了氧氣外還有淀粉）

（6）1880年美國科學(xué)家恩格爾曼水綿和好氧細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（光合作用的場(chǎng)所是葉綠體）

（7）1939年美國科學(xué)家魯賓和卡門同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)（氧氣來自水）

（8）20世紀(jì)40年代卡爾文探索實(shí)驗(yàn)（C在光合作用中的循環(huán)途徑）

引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)探究歷程，感受科學(xué)家不斷探索，刻苦鉆研的精神。

2、光合作用的概念

通過書寫光合作用總反應(yīng)式，強(qiáng)調(diào)光合作用的原料、條件、場(chǎng)所、產(chǎn)物，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)光合作用的實(shí)質(zhì)。

光合作用實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)轉(zhuǎn)化：將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。

提出疑問，光合作用如何實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化？引出本節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)，光合作用的過程。

（二）引領(lǐng)探究

1、再次展示魯賓和卡門的探究實(shí)驗(yàn)，講解同位素標(biāo)記法的原理和過程，滲透設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的單一變量原則和對(duì)照原則。

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄垦醯膩碓?/p>

（2）方法：同位素標(biāo)記法

（3）示蹤元素：18O

（4）過程：

C18O2+H2O→(CH2O)+O2

CO2+H218O→(CH2O)+18O2

（5）結(jié)論：

光合作用釋放的氧全部來自于水

2、提出問題，層層質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，突破難點(diǎn)

探究一：水在常溫常壓下很穩(wěn)定，為什么在光合作用中會(huì)分解，分解條件是什么？反應(yīng)在哪兒進(jìn)行？

學(xué)生小組討論，讓學(xué)生自學(xué)教材回答，教師引導(dǎo)總結(jié)。

光能作為推動(dòng)力，在酶的催化作用下，水在葉綠體的類囊體薄膜上被分解（強(qiáng)調(diào)原因：吸收光能的色素分布在類囊體的薄膜上）。另一部分光能用于ATP的合成。

教師板書水的光解、的作用、ATP的形成過程及進(jìn)行場(chǎng)所，引出光反應(yīng)。

結(jié)合光合作用總反應(yīng)式，指出光反應(yīng)只有水參與，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)二氧化碳與有機(jī)物的形成有關(guān)，從而引出新問題。

探究二：如何將二氧化碳轉(zhuǎn)化為含碳有機(jī)物，能量從何而來？

CO2…→…(CH2O)

小組討論，讓學(xué)生自學(xué)教材，學(xué)生發(fā)言、質(zhì)疑，教師引導(dǎo)，師生共同總結(jié)。

教師板書二氧化碳的固定，三碳化合物的還原及反應(yīng)場(chǎng)所，分析反應(yīng)與光的關(guān)系，引出暗反應(yīng)。

3、多媒體動(dòng)畫演示光合作用全過程

學(xué)生帶著問題邊看邊思考

（1）充足光照下，無二氧化碳，光反應(yīng)能否進(jìn)行？

（2）暗處，暗反應(yīng)能否進(jìn)行？

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系，加深對(duì)光合作用過程的總體認(rèn)識(shí)。

4、課外拓展

小組討論形式，分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別（建議表格形式展示）

5、由學(xué)生結(jié)合動(dòng)畫講解光合作用的過程，通過其他同學(xué)提出質(zhì)疑的方式，再次加深學(xué)生的理解。

（三）訓(xùn)練檢測(cè)

鞏固提高，知識(shí)遷移

（四）總結(jié)升華

教師總結(jié)光合作用全過程，建立知識(shí)的整體性。