2022年高一生物新课标示范教案能量之源光与光合作用第课时.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 4 节 能量之源光与光合作用 淡定说课光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢,光合作用也真实地显示诞生命系统 的自主性和高度有序性；中学阶段,同学通过一系列探干脆试验,初步形成光合作用的概念；高中生物学 课本将为同学供应光合作用的争论史料,期望同学不仅能从光合作用的发觉过程中深化对概念的懂得,而 且能受到科学家崇高的精神境域的熏陶,领会科学探究的方法；因此,教学中要组织同学认真学习和争论 这一部分史料；光合作用内容的学习始于绿叶中色素吸取和转化光能,教学中要指导同学做好绿叶中色 素的提取和分别的探究性试验,并借助投影机、三

2、棱镜和新奇菠菜叶片滤液和新奇胡萝卜滤液等材料做好绿叶中色素吸取光谱的演示试验,通过叶绿体结构的学习让同学进一步体会到生物体结构与功能的相统一；光合作用的光反应和暗反应过程是本小节的重点和难点,要让同学重点把握这两个过程中的物质变化 和能量变化以及发生的部位和条件,并从物质和能量转变的高度去熟悉光合作用的意义；为了更好地让学 生熟悉光合作用原理在农业生产中的应用,可通过自主与合作学习的方式,尝试让同学利用各种媒体去调 查和收集农业生产上有哪些提高光合作用强度的措施,并组织好同学完成教材中的探究活动环境因素 对光合作用强度的影响； 三维目标1.学问与技能（1）说出绿叶中色素的种类和作用；（2）说出

3、叶绿体的结构和功能；（3）说明光合作用以及对它的熟悉过程；（4）尝摸索究影响光合作用强度的环境因素；（5）说出光合作用原理的应用；（6）简述化能合成作用；2.过程与方法（1）自主与合作学习：利用各种媒体调查和收集资料,学会鉴别、挑选、运用和共享信息；（2）训练表达才能：尝试将你所获得的信息表达出来；（3）活动与探究：通过探究“ 环境因素对光合作用的影响”学探究才能；3.情感态度与价值观,初步学会科学争论的一般方法,进展科（1）通过光合作用发觉史的学习,使同学受到科学家们崇高的精神境域的熏陶,并养成质疑、求实、名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - -

4、- - - - - - - 创新及勇于实践的科学精神和科学态度；（2）通过明白光合作用原理在农业生产上的应用,使同学熟悉生物科学的价值,从而乐于学习生物 科学； 教学重点1.绿叶中色素的种类和作用；2.光合作用的发觉及争论历史；3.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；4.影响光合作用的环境因素； 教学难点1.光反应和暗反应的过程；2.探究影响光合作用强度的环境因素； 教具预备 多媒体课件、各种试验器材、同学试验设计报告和相关照片等,教学挂图； 课时支配3 课时第一课时 捕捉光能的色素和结构 教学过程课前预备（1）制作多媒体课件；（2）绿叶中色素的提取与分别试验所需的材料用具；（3）收集菠菜

5、、韭菜、黄瓜叶、空心菜、生菜、油菜、白玉兰、番薯叶等新奇绿叶；（4）色素在滤纸条上分别的样品；（5）投影机、三棱镜；（6）新奇菠菜叶片滤液和新奇胡萝卜滤液；（7）同学 2 人为一组,在课前采集新奇幼嫩绿叶 20 g；情境创设老师：我们常常听到这样的一句话：万物生长靠太阳；为什么这么说呢？请同学们观看以下数据：据统计：地球表面上的绿色植物每年大约制造了4 400 亿吨有机物；地球表面上的绿色植物每年储存的名师归纳总结 能量约为7.11 1018 kJ,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,相当于人类在第 2 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 -

6、- - - - - - - - 工业生产、日常生活和食物养分上所需能量的 1 00 倍；老师：依据以上资料,我们可以得出什么结论？同学：对绝大多数生物来说,活细胞所需能量的最终源头来自太阳的光能；老师：那么太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的呢？同学：光合作用；老师：对；这就是我们今日开头学习的新内容：光与光合作用；（显示板书：第4 节能量之源光与光合作用）师生互动1.绿叶中色素的提取与分别老师：本节内容分两个部分,今日我们先来学习第一部（显示板书：一 捕捉光能的色素和结构）分：捕捉光能的色素和结构；老师：同学们已经知道生物生命活动所需要的能量归根到底来自植物通过光合作用所吸取的光能,不

7、知同学们有没有摸索过这样的问题：植物是靠细胞中的哪些物质去捕捉光能的？同学：不知道；老师：那大家又是否想过为什么不同植物叶片的颜色会不同,以及相同植物的叶片在不同时期也会不 同这些问题呢？同学：那是由于植物含有色素；老师：对啦；正是由于植物含有色素,才让我们看到一个五彩缤纷的世界,也正是植物含有色素,才 能捕捉太阳光能；我们先来学习“ 捕捉光能的色素” 这一内容；（显示板书： 1.捕捉光能的色素）老师：绿叶中的色素到底有哪些不同种类？它们分别又是什么颜色的？以及各种色素在绿叶中的含量 是否相同呢？带着这些问题我们一起来做绿叶中色素的提取与分别试验；老师：争论叶绿体中的色素,我们第一要做的就是把

8、色素从绿叶中提取出来,色素提取量的多少与实 验的成败有没有关系？同学：有；老师：那我们应挑选什么样的叶片作为试验材料呢？同学：应挑选叶色较深,也就是浓绿色的新奇叶片作为试验材料；老师：很好；现在每两个同学为一组,以你们课前在校内里所采集到的新奇幼嫩绿叶或用我收集到的 菠菜、韭菜、黄瓜叶、空心菜、生菜、油菜、白玉兰、番薯叶等新奇绿叶为试验材料；同学挑选叶片；老师：接下来我们要考虑的是如何才能把绿叶中的色素提取出来；不知同学们是否仍记得,我们在学名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 习生物学 （人教版,七年级上册） 绿叶在

9、光下制造淀粉试验时知道,可以用酒精溶解叶绿素,从而 使叶片变成黄白色；为什么会这样？同学：说明酒精可以溶解叶绿素；老师：特别好；绿叶中的色素不仅能溶解于酒精,仍可以溶解于丙酮、石油醚等有机溶剂；所以我们 今日的试验有酒精、丙酮、石油醚三种有机溶剂供大家挑选,看看哪种试验成效最好；老师：当我们把绿叶中的色素溶解于丙酮等有机溶剂以后,又可以利用什么方法将它们分别开来呢？其实,绿叶中的色素不只一种,而且它们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 快；反之就慢；这样,几分钟之后,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分别开；老师：下面我们按以下步骤进行试验；同学们在试验过程中摸索

10、相关问题：步骤操作方法同学摸索加入 SiO2、CaCO3 的作用是什么？（1）提取绿叶5 g 绿叶研磨液放入研钵中研磨时为什么要快速而充分？快速研磨将滤液收集到试管后,为什么要用棉中的色素塞将试管口塞严？同学也可自主挑选等量的丙酮、石油醚（2）制备滤将干燥的定性滤纸剪成长与宽小如滤纸条的一端不剪去两角,就试验结于试管长与宽的滤纸条,将滤纸条的一端剪去两角,放入试管下果如何？可设置对比试验探究纸条端,并在距这一端1 cm 处用铅笔画一条细的横线名师归纳总结 （3）画滤液用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅重复画一两次的目的是什么？第 4 页,共 12 页笔线匀称地画出一条细线；待滤细线液干后,再重复一两

11、次可用盖玻片的垂直边代替（4）分别绿叶将 3 mL 层析液倒入试管中,将滤为什么不能让滤液细线触及层析液？如滤液细线没入层析液中,试验结果如纸条（有滤液细线的一端朝下）何？可设置对比试验探究；轻轻插入层析液中,随后用棉塞为什么要用棉塞塞紧试管口？中的色素塞紧试管口；留意：不能让滤液（ 5 ） 观 察 与细线触及层析液可用小烧杯代替试管,用培育皿盖住小烧杯观看试管内滤纸条上显现了几条依据试验结果,可得出什么结论？- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 记录 色素带,以及每条色素带的颜色、排序和宽窄 在课本 P98 左下角空白处画出如右图的（ 6）试验结将试验结

12、果（滤纸条）贴在课本滤纸条, 绘出你观看到的色素带,并在每条色素带旁边标明颜色；留意每条色素带的宽窄比例果展现P98左下角空白处老师在指导同学试验的过程中,可适当地提示同学如何合作学习,如一名同学提取绿叶中的色素,另 一名同学就制备滤纸条；又如一名同学做滤纸条剪去两个角的试验,另一名同学就做滤纸条不剪去两个角 的试验,然后比较试验结果的不同；老师：试验终止啦,现在让我们一起来看看试验结果是怎么样的；下面请每个小组将你们认为最好的 其中一条滤纸条交到我这里来；老师将同学交上来的滤纸条与自己所做的样品一起用实物投影仪显示出来；老师：刚才试验过程中,提取色素所用的有机溶剂有酒精、丙酮、石油醚三种,但

13、结果却相同,这说 明什么问题呢？同学：说明白绿叶中的色素能溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂；老师：对啦；虽然我们每个组所用绿叶的品种是不同的,但现在我们所看到的试验结果却基本上是相 似的,这又说明白绿叶中的色素主要有几种？同学： 4 种；老师：没错；滤纸条上的色素由上至下,分别是什么颜色？同学：依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色；老师：很好；橙黄色的是胡萝卜素,黄色的是叶黄素,蓝绿色的是叶绿素a,而黄绿色的是叶绿素b；其中胡萝卜素和叶黄素合称为类胡萝卜素,叶绿素（显示板书：见下）a 与叶绿素 b 就合称为叶绿素；（假如同学得不到正确的结果,就可组织同学分析争论试验失败的可能缘由）名师归纳总结

14、- - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 老师：试验过程中我们做了两种滤纸条,一种是剪去两个角的,一种就不剪去两个角；色素在滤纸条 上的扩散有什么不同？同学：剪去两个角的滤纸条上的色素带扩散速度一样,色素在滤纸条上平行排列；而没有剪去两个角 的滤纸条上的色素带,边缘扩散得比较快,中间扩散得慢,所以看起来色素带是两边高中间低；老师：因此我们在制备滤纸条时要将一端剪去两个角的目的是什么啊？同学：使色素在滤纸条上的扩散速度一样；老师：说得好；老师：刚才有没有哪位同学把滤液细线浸入层析液中的？同学：有；老师：试验结果如何？同学：得不到 4 种色

15、素带；老师：为什么会这样？同学：是不是滤液细线上的色素溶解到层析液当中啦？老师：正是如此；所以本试验胜利的关键之一就是不能让层析液没及滤液细线；2.色素对光的吸取老师：既然绿叶中含有4 种不同颜色的色素,那为什么我们所看到的叶子往往是绿色的呢？同学：可能是由于叶绿素的含量较多的缘由吧；老师：叶绿素含量较多是其中一方面的缘由；据分析,绿叶中叶绿素的含量约占 3/4,而类胡萝卜素 约占 1/4；（补充显示板书：叶绿素含量约占 3/4,类胡萝卜素含量约占 1/4）由于叶绿素对绿光吸取最少,老师：另一个主要缘由就是由于色素对不同波长的光的吸取是有差别的,绿光被反射出来,所以 叶片出现绿色；那么,这 4

16、 种色素主要吸取哪些波长的光呢？我们来看看以下的实 验：演示试验 A 利用投影仪的光源和三棱镜,可见到清楚的七色光谱可见光；,将已制备好的新奇的菠菜色素滤液（滤液中的色素主要是叶绿素）倒入培育皿中（薄薄的一层）将培育皿放在投影仪的光源和三棱镜之间,让同学观看光谱区的变化；老师：通过以上试验, 我们可以发觉当叶绿素提取液放在光源与三棱镜之间,光谱区显现什么样变化？同学：两头光谱（红光光谱区和蓝紫光光谱区）变暗,其他变化不大；老师：为什么会这样？同学：被色素吸取了,所以变暗；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 老师：从这

17、里我们可以得出什么结论？同学：叶绿素主要吸取红光与蓝紫光；老师：总结得很好；接下来我们连续观看另一个试验；演示试验 B 利用投影仪的光源和三棱镜,可见到清楚的七色光谱可见光；将已制备好的新奇的胡萝卜素提取液（取胡萝卜,制取滤液,滤液中色素多数是类胡萝卜素）,将提取液倒入培育皿中（薄薄的一层）化；,将培育皿放在投影仪的光源和三棱镜之间,让同学观看光谱区的变老师：通过这个试验,我们可以发觉光谱区显现了什么变化？同学：蓝紫光光谱区变暗,其他变化不大；老师：说明什么结论？同学：类胡萝卜素主要吸蓝紫光；老师：正确；老师显示叶绿素和类胡萝卜素的吸取光谱图；老师：人们用更加精密的仪器测定得知,类胡萝卜素主要

18、吸取蓝紫光,叶绿素主要吸取红光和蓝紫光；（补充显示板书：类胡萝卜素主要吸取蓝紫光,叶绿素主要吸取红光和蓝紫光）3.叶绿体的结构 老师：现在我们已经知道绿叶中含有 4 种色素,那么,这些色素分布在细胞中的哪些部位呢？直到 1865 年,德国植物学家萨克斯争论叶绿素在光合作用的功能时,发觉叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中,后来人们称之为叶绿体；1880 年德国科学家恩格尔曼用水绵作试验材料 而是集中在一个个更小的结构里,进行光合作用的试验,发觉了叶绿体是光合作用的场所；那么,叶绿体的结构如何,它又有哪些结构特点 是与作为光合作用场所相适应 的呢？（显示板书： 2.捕捉光能 的结构叶绿体）老师显

19、示叶绿体立体结构示意图；老师：第一让我们回忆一下,哪些细胞才含有叶绿体？同学：绿色植物的叶肉细胞；老师：除了绿色植物的叶肉细胞,仍存在于哪些细胞之中？同学：植物幼嫩的茎也有叶绿体；老师：对啦；（显示板书：分布：主要在绿色植物的叶肉细胞）老师：叶绿体的外形又是怎样的？名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同学：一般呈扁平的椭球形或球形；教 师：对；而且叶绿体可以依据光照的强弱来转变自己的外形,如外界光照较强,叶绿体就以侧面接 受光 照,假如外界光照较弱时就以正面接受光照；这样的特点有什么好处？同学：保证接受到充分的光照,

20、又可防止被较强的光照灼伤；老师：回答得很好；（显示板书：外形：一般呈扁平的椭球形或球形）老师：现在同学们认真观看叶绿体的立体结构示意图,说说它由哪些结构组成？4 部分；同学：包括外膜、内膜、基粒和基质 老师：很好；叶绿体的外表有双层膜,双层膜是一种透亮膜,膜是透亮的,有什么好处？同学：有利于光线的透过且被色素吸取；老师：叶绿体内部有很多基粒,基粒与基粒之间布满了基质；每个基粒都是由一个个圆饼状的囊状结 构堆叠而成,这些囊状结构称为类囊体；吸取光能的四种色素,就分布在类囊体的薄膜上；（显示板书：见下）老师：每个基粒都含有2 个以上的类囊体,多者可达100 个以上；据运算,1 g 菠菜叶片中的类囊

21、体的总面积竟达60 m2 左右；同学们摸索一下,叶绿体内有如此多的基粒和类囊体,有什么作用？同学：极大地扩展了受光面积；老师：没错；叶绿体中除含有吸取光能的 同学：酶；老师：为什么？4 种色素外,仍应当含有哪种物质？同学：由于光合作用是一系列复杂化学反应的过程,光合作用的顺当进行需要酶的参加；老师：既然光合作用需要酶的参加,那么哪个外界因素确定会影响到光合作用的效率？同学：温度；老师：如何影响？同学：适当提高温度有利于提高光合作用效率,降温就会使光合作用效率降低；老师：综上所述,我们可以得出叶绿体的功能是什么？同学：光合作用的场所；老师：特别好；（显示板书：功能：光合作用的场所）名师归纳总结

22、- - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 老师：最终同学们能不能总结一下叶绿体作为光合作用场所,在结构与功能上有什么相适应的特点？同学：叶绿体的双层膜是透亮的,有利于光照的透过；叶绿体内部庞大膜表面上,不仅分布着很多吸 收光能的色素分子,仍有很多进行光合作用所必需的酶；老师：同学们归纳得很好；在初一的生物学（人教版,七年级上册）中我们已经知道,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,并且释放出氧气的过 程；那么,对于光合作用的过程是如何被人们一步步所揭示的呢？绿色植物又是如何通过光合作用把二氧

23、 化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的呢？我们下一节课连续学习；老师精讲1.关于绿叶中色素的提取与分别试验 滤纸条上有 4 条不同颜色的色带,从上往下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色） 、叶绿素 a（蓝绿色）、叶绿素 b（黄绿色）,这说明绿叶中的色素有 4 种；叶绿体中色素是光合作用的物质基础,色 素吸取光能就是光合作用的动力；原核生物（自养型,如蓝藻等）没有叶绿体的结构,但这些生物细胞中 同样含有能进行光合作用的色素；2.关于色素吸取光谱特点太阳辐射中含有紫外光（150400 nm）、可见光 （400760 nm）和红外光 （7603 000 nm）；植物光合作用中所能

24、利用的光主要是可见光中的红光、橙光和蓝紫光,其中对红橙光吸取最多,这些光称 为生理有效光；射到叶片上的可见光中的绿光大部分被反射或透射掉,很少被吸取利用,所以绿光被称为 生理无效光；因此,在农业生产中,有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替一般塑料薄膜,或在温室 中悬挂发红色或蓝色光的灯,可以有效地提高蔬菜产量,道理就在这里；3.叶绿体结构分析 在分析绿叶中色素的种类和吸取光谱的特性后,再进一步分析叶绿体的成分和结构特点与光合作用的 关系；如叶绿体的双层膜是透亮的,有利于光照的透过；叶绿体中的每个基粒由 2100 个类囊体组成,可增大叶绿体内的膜表面,扩大色素的附着面,有利于提高光能的利用效率

25、；叶绿体内的类囊体上和基质 中含有多种与光合作用有关的酶,有利于光合反应高效地进行等；使同学懂得生物的结构与功能相统一的 特点；评判反馈1.从叶绿体中提取色素,选取以下哪一种叶片成效最好 A.厚硬似革质的绿色叶片 B.衰老、黄绿色的叶片 C.新奇、幼嫩、色浓绿的叶片 D.多浆汁或有特别气味的绿色叶片名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.在叶绿体色素的提取试验中,研磨绿叶时要加入丙酮,其目的是 A.防止叶绿素被破坏 B.使叶片充分磨碎 C.使各种色素充分溶解在丙酮里 D.为了使叶绿素溶解在丙酮里 3.在圆形滤纸的中心

26、点上粘叶绿体的色素滤液,进行色素分析,会得到近似同心环状的四个色素圈,排在外圈的色素呈A.橙黄色B. 黄色 C.蓝绿色D.黄绿色4.叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分别的缘由是 A.色素提取液中色素已经分层 B.阳光的照耀使不同色素彼此分开 C.丙酮有使色素溶解并彼此分别的特性 D.各种色素在滤纸上的扩散速度不同 5.对绿色植物光合作用最有效的一组光是 A.红光和黄绿光 B.黄光和蓝紫光 C.红光和橙光 D.红光和蓝紫光 6.关于叶绿体和线粒体的共同表达中,不正确选项 A.都是双层膜结构的细胞器 B.所含酶的功能都相同 C.都有基质和基粒 D.都不存在于原核细胞中 7.绿色植物细胞中,与能量转换

27、有关的一组细胞器是 A.线粒体和叶绿体 B.核糖体和高尔基体 C.中心体和内质网 D.高尔基体和叶绿体 8.研磨过程中加入少许 SiO2与 CaCO3的作用是 _ ；9. 将 滤 液 收 集 到 小 试 管 中 , 必 须 用 _ 将 试 管 口 塞 紧 , 目 的 是 为 了 _ ；答案： 1.C 2.C 3.A 4.D 5.D 6.B 7.A 8.加入 SiO 2的目的是为了研磨得充分；加入 9.棉塞 防止丙酮挥发课堂小结CaCO3 是为了防止研磨时防止叶绿素被破坏名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 布置作业（

28、1）完成课后P100 练习；（2）回答课本P97、P98 和 P100 的争论题；课后拓展1.试验设计：探究不同颜色新奇叶片中色素的种类与含量提示：依据当地实际情形,搜集不同颜色的常见新奇幼嫩叶片,如大白菜、洋紫苏、洒金榕、一品红等蔬菜或植物的叶片,参照课本 P97绿叶中色素的提取和分别的试验原理、材料用具和方法步骤进行试验,观看不同颜色新奇叶片中色素的种类与含量的相对多少；2.比较同一植物不同叶龄的叶片中色素的含量与种类提示：以不同叶龄（如幼叶、成叶和老叶）的新奇菠菜叶（或其他叶片）为试验材料,试验原理、材料用具和方法步骤参照课本 P97绿叶中色素的提取和分别的试验,观看同一植物不同叶龄的叶片中色素的种类与含量的相对多少； 板书设计第 4 节 能量之源光与光合作用第一课时 捕捉光能的色素和结构1.捕捉光能的色素2.捕捉光能的结构叶绿体（1）分布：主要在绿色 植物的叶肉细胞（2）外形：一般呈扁平的椭球形或球形名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 功能：光合作用的场所名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页