高中生物《光能的捕獲》教案1 中圖版必修1

1、光能的捕獲（第一課時）一、教學目標1了解葉綠體中色素的種類及作用、光合作用的實質(zhì)和意義。2理解光合作用的概念、總反應(yīng)式。3掌握光合作用的過程及圖解。二、教學重點、難點、疑點及解決辦法 1教學重點及解決辦法教學重點是光反應(yīng)和暗反應(yīng)的生理過程。解決辦法通過讀書、思考、討論、講述、多媒體連環(huán)圖解和課堂練習，反復強化來突出重點。2教學難點及解決辦法（1）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所與條件、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。解決辦法（1）指導學生讀書、思考、理解光合作用連環(huán)圖，學習寫分步反應(yīng)式時，必須有場和條件，物質(zhì)與能量的變化總是同時發(fā)生，才能表達其完整性和科學性。（2）通過列表比較光反

2、應(yīng)和暗反應(yīng)，啟發(fā)學生歸納總結(jié)二者在物質(zhì)和能量上的聯(lián)系。3教學疑點及解決辦法（1）為什么光合作用是自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝？（2）為什么暗反應(yīng)的第二階段叫“還原”？解決辦法（1）根據(jù)光合作用的生理意義，植物通過光合作用將無機物變成有機物，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物內(nèi)的化學能，而且還將這些物質(zhì)和能量供給其他生物，沒有光合作用，生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝和能量代謝都無法進行。（2）在暗反應(yīng)中，C3化合物轉(zhuǎn)變成C6H12O6，C3是一個得到氫的過程，所以，第二階段叫“還原”。三、教材分析 光合作用是綠色植物的一項非常重要的生理功能。因此，“有機物的制造光合作用”這一節(jié)既是本章的重點，也是全書的重點。光合作用的

3、概念是學生學得的第一個復雜的概念，如何以概念和形成途徑使學生掌握光合作用概念，是本節(jié)的教學重點。因此有必要讓學生通過了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程來分析、討論光合作用的原料、條件及產(chǎn)物，再以一組光合作用的探索實驗加以檢驗。而光合作用的一組探索性實驗?zāi)芊癯晒?，則是教學中突出重點和突破難點的關(guān)鍵。四、板書設(shè)計（一）光合作用的概念及發(fā)現(xiàn)過程（二）葉綠體的結(jié)構(gòu)（三）葉綠體中色素的種類、顏色及作用 五、教學過程（一）光合作用的概念及發(fā)現(xiàn)過程引言：17世紀以前人們認為，植物生長在土壤中，一定是從土壤中獲得生長需要的各種物質(zhì)。一株大樹那粗大的樹干、茂密的枝葉、豐碩的果實，都是由植物從土壤中吸收的物質(zhì)變化來的。果真是

4、這樣嗎？怎樣證明這個觀點是否正確呢？科學家是通過探究過程尋求有關(guān)自然界各種問題的答案的，揭示柳苗生長之迷也是如此。閱讀課本，學生總結(jié)1、 光合作用： 植物通過葉綠體捕獲和利用了太陽光能把二氧化碳和水合成有機物，將光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在葡萄糖等有機物中，并釋放氧氣，這個過程就是光合作用。2、光合作用的發(fā)現(xiàn) 在課前查資料的基礎(chǔ)上，請同學以講故事的形式講述海爾蒙特的實驗。 17世紀上半葉，比利時科學家海爾蒙特設(shè)計了一個簡單而又巧妙的實驗：他將一棵重2.3kg的柳苗栽種到一個盛有土壤的木桶中，木桶內(nèi)土壤的重量是90kg。此后，他只用純凈的雨水澆灌柳苗。為了防止灰塵落入，他專門制作了桶蓋。5年過去了，柳

5、苗漸漸地長大了。他再次稱量柳苗和土壤的重量，結(jié)果使海爾蒙特大吃一驚：柳苗重量增加74.5kg,土壤重量僅減少了0.057kg?。ㄅ浜贤队皥D）同學們，根據(jù)海爾蒙特的實驗，你能得出什么結(jié)論呢？（展示課件） 小組討論發(fā)言，得出結(jié)論：柳苗生長所需要的物質(zhì)，并不是由土壤直接轉(zhuǎn)化的，水才是使植物增重的物質(zhì)。 提問：海爾蒙特的實驗結(jié)論完全正確嗎？從植物生活環(huán)境的角度分析植物生長需要的物質(zhì)來源，還應(yīng)該考慮什么因素？ 討論發(fā)言：可提到陽光、空氣?？磥?，海爾蒙特的實驗還是有很大的局限性的。那么，后來的科學家又是怎樣做的呢？ 1771年英國科學家普利斯特利在研究助燃空氣時，做了一個新奇的實驗。請同學觀看課件，展示普

6、利斯特利的實驗。 分析討論實驗結(jié)果說明了什么問題，得出結(jié)論：植物能凈化空氣。（課件展示：普利斯特利鐘罩內(nèi)的實驗說明植物能凈化空氣） 提問：當人們重復普利斯特利的實驗時，有的獲得成功，有的總是失敗，甚至發(fā)現(xiàn)植物還會更嚴重地污染空氣。為什么學者們會得到不同的實驗結(jié)果呢？ 討論回答引出下一個實驗：閱讀材料1779年荷蘭科學家英格豪斯通過實驗證明綠色植物只有在光下才能凈化空氣；他還發(fā)現(xiàn)，光照下的綠色植物能夠釋放氣體，這種釋放氣體的能力在夕陽西下時降低，日落后則完全停止?這說明什么問題？ 學生回答：光的重要作用。（板書：英格豪斯綠色植物只有在光下才能起到凈化空氣的作用說明光的重要性） 提問：英格豪斯的實

7、驗結(jié)果說明光合作用的條件是什么？（光） 講述：那么，在光照下綠色植物究竟釋放什么氣體？這種氣體是否與植物凈化空氣的作用有關(guān)呢？后來，科學家們了解了空氣的組成成分，明確了這種氣體就是氧氣。 1864年德國科學家薩克斯做過這樣的實驗：把綠葉放在暗處數(shù)小時，消耗葉片中部分營養(yǎng)物質(zhì)，然后把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸汽處理葉片，結(jié)果遮光的部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片顯示深藍色。薩克斯利用對照實驗法和淀粉遇碘變藍的原理，發(fā)現(xiàn)了綠色開花植物的光合作用。那么，你能不能利用所給的材料和用具，設(shè)計一個實驗來檢驗綠葉在光下是否能夠制造淀粉？ 小組討論：將天竺葵放在黑暗處一

8、段時間，為什么？然后用黑紙片遮住葉片的一部分，將其放在陽光下照射。思考葉片部分遮光的目的。發(fā)給每組一片經(jīng)上述處理后的天竺葵葉片，請參與上述實驗過程的同學進行說明。 但是如何檢驗葉片中是否有淀粉存在，直接用碘液滴在葉片上行不行？還很難回答。 指出：葉綠素可以溶解在酒精中，用隔水加熱的方法可以使葉片中的葉綠素溶解在酒精中。 操作：將葉片上的黑紙片取下，把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，再把小燒杯放入盛有開水的大燒杯中，將這一套裝置放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱。 討論：能否將裝有酒精的小燒杯直接加熱？（不能，酒精容易燃燒） 觀察：加熱過程中，酒精顏色的變化和葉片顏色的變化。直至葉片變成黃白色。 分析說明：

9、綠葉變成黃白色及酒精變成綠色的原因。 操作：將酒精燈熄滅，用鑷子取出葉片用清水漂洗。將漂洗干凈的葉片平鋪在培養(yǎng)皿中，滴加幾滴碘液。放置片刻。（此時將實驗臺收拾整理） 觀察：用清水洗去碘液，觀察葉片顏色的變化。 對上述結(jié)果進行分析說明，得出結(jié)論：經(jīng)過部分遮光處理的葉片遇碘液后，見光部分呈深藍色，表明有淀粉產(chǎn)生；遮光部分不變色，表明沒有淀粉產(chǎn)生。說明綠葉合成淀粉需要光。由此可見，淀粉是光合作用的產(chǎn)物，光是光合作用的必需條件。 那么，光合作用還有其他產(chǎn)物嗎？（介紹魯賓和卡門的實驗） 演示實驗：檢驗光合作用釋放氧氣 介紹實驗裝置，并讓同學看到試管中上升的小氣泡，然后用帶火星的衛(wèi)生香檢驗試管中的氣體，請

10、注意衛(wèi)生香的燃燒情況。 提問：你看到了什么現(xiàn)象，此現(xiàn)象說明了什么？光合作用產(chǎn)生的助燃氣體是什么氣體？總結(jié)：光合作用的產(chǎn)物還有氧。學生討論后回答（課件展示：薩克斯發(fā)現(xiàn)光照時葉綠體中的淀粉粒才會增大說明淀粉是光合作用的產(chǎn)物） 我們蒸饅頭要有面粉、水和發(fā)酵粉作為原料，那么，光合作用產(chǎn)生淀粉和氧需要什么原料呢？ 演示實驗：光合作用需要二氧化碳 說明兩套實驗裝置的不同在于一個盛有氫氧化鈉溶液，一個盛有清水，而氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳。分別取兩枚葉片，進行脫去葉綠素、滴加碘液的處理后，觀察實驗現(xiàn)象并分析說明原因。 結(jié)論：光合作用需要二氧化碳?？茖W家們進一步研究證明：二氧化碳和水是光合作用的原料。 我們

11、呼出的氣體中含有二氧化碳，往水里吹氣，能產(chǎn)生淀粉嗎？可見，光合作用除了需要光以外，還需要一個重要的條件。 展示課件：恩吉爾曼實驗并演示實驗：驗證植物進行光合作用需要葉綠體 用銀邊天竺葵進行實驗，根據(jù)現(xiàn)象說明問題，得出結(jié)論。 以上實驗驗證了我們對光合作用的解釋是正確的。 （二）葉綠體的結(jié)構(gòu)閱讀課本75頁，識圖，總結(jié)葉綠體基質(zhì)中和類囊體膜上分布的物質(zhì)，教師總結(jié)光反應(yīng)和暗反應(yīng)進行的場所。（三）葉綠體中色素的種類、顏色及作用 閱讀課本75【探究活動】回答問題：1、 加入石英砂、碳酸鈣的原因？2、 試驗過程中的提取液、層析液各是什么？3、 分離后濾紙條上色素的種類和顏色是怎么樣的？教師總結(jié)：綠色植物的光合作用是在葉綠體中進行，請大家注視屏幕，回憶葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)，用鼠標依次點擊葉綠體的各個結(jié)構(gòu)，讓同學回憶葉綠體是由外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒幾部分組成，同時啟發(fā)學生進一步聯(lián)想，葉綠體中“色素分子”和“多種酶”分布的位置。再點擊鼠標，畫面上依次顯示基粒及片層結(jié)構(gòu)和基質(zhì)的閃動，反映色素分子和酶的分布位置。這些色素分子和酶與葉綠體的光合作用有密切的關(guān)系。通過葉綠體中色素提取和分離實驗可知，葉綠體中的色素有兩類四種（熒屏顯示）：六、小結(jié)：通過回顧科學家的實驗，建構(gòu)光合作用的知識是一個方面，但是更重要的是體驗和學習科學家設(shè)計實驗的思想和方法。提問：