高中生物 5.4能量之源—光與光合作用教案（1）新人教版必修1

1、第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第四節(jié) 能量之源光與光合作用（3課時(shí)）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.說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程。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.簡述化能合成作用。教學(xué)重點(diǎn)（1）綠葉中色素的種類和作用。（2）光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。（3）光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。（4）影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。教學(xué)難點(diǎn)（1）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。（2）探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動引入光合作用對自然界的意義：生成氧氣，進(jìn)而緊接形成地球的臭氧層；直接或間接為其他生

2、物提供能源；促進(jìn)碳的循環(huán)。光合色素問題探討結(jié)合教材P97圖討論：1、用這種方法有什么好處？不用顏色的光照對植物的光合作用會有影響嗎？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？實(shí)驗(yàn)：探究光合色素的的種類講述光合色素的種類、吸收光譜光合作用色素A. 色素分布：色素分布在內(nèi)囊體的薄膜上，色素可以吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能B. 色素種類： 葉綠素a（3/4）（藍(lán)綠色） 葉 綠 素（3/4） 類囊體薄膜 葉綠素b（1/4）（黃綠色）上的色素 紅光、籃紫光

3、  葉黃素 （2/3） （黃色） 類胡蘿卜素（1/4）胡蘿卜素 （1/3）（橙黃色） 藍(lán)紫光問題探討1.用這種方法可以提高光合作用強(qiáng)度。因?yàn)槿~綠素吸收最多的是光譜中的藍(lán)紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。2.因?yàn)槿~綠素對綠光吸收最少，所以不使用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)葉綠體的結(jié)構(gòu)通過圖片和問題的引導(dǎo)，講述葉綠體的結(jié)構(gòu)及其適應(yīng)光合作用的特點(diǎn)。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)

4、構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。活動環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響，讓學(xué)生掌握光合作用原理在農(nóng)業(yè)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： 外膜葉綠體 內(nèi)膜 基粒：由兩個(gè)以上的類囊體組成，含色素和酶 基質(zhì)：含酶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？資料分析1.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。2.提示：實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位；沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；用極細(xì)

5、的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對比實(shí)驗(yàn)；臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，等等。3.葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。對恩格爾曼的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，并進(jìn)行表達(dá)交流光合作用的探究歷程利用學(xué)生初中學(xué)過的關(guān)于光合作用的反應(yīng)式，利用填空的方式，展示光合作用的定義。引導(dǎo)學(xué)生對幾個(gè)主要的探索歷程資料進(jìn)行閱讀，并找出相關(guān)階段的研究成果或觀點(diǎn)。特別講述用同位素追蹤氧元素走向和碳元素走向的實(shí)驗(yàn)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

6、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)？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、從人類對光合作用探究歷程來

7、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、人類對光合作用的探究過程，你還有哪些感悟？旁欄思考題提示：持這種觀點(diǎn)的人，很可能是在無光條件下做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)。無光時(shí)，植物不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以沒有釋放氧氣，而是釋放二氧化碳，也就是使空氣變污濁了。（五）思考與討論11.光合作用的原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是糖類和氧氣，場所是葉綠體，條件是要有光，還需要多種酶等。光合作用的反應(yīng)式是：CO2 + H2O (CH2O) + O22.提示：從人類對光合作用的探究歷程來看，生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展關(guān)系很密切。例如，直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才

8、明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳，這個(gè)事例說明生物學(xué)的發(fā)展與化學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展密切相關(guān)。又如，魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來自水，而不是來自二氧化碳；卡爾文用同位素示蹤技術(shù)探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，都說明在科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，相關(guān)學(xué)科的互相促進(jìn)，以及技術(shù)手段的進(jìn)步對科學(xué)發(fā)展的推動作用。學(xué)生思考探究第一小節(jié)練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）×；（2）。2.B。3.結(jié)論是：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，放出氧氣。拓展題1.植物體吸收光能的色素， 還存在于植物幼嫩的莖和果實(shí)等器官的一些含有光合色素的細(xì)胞中。2.提示：是的。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射