从萤火虫到人工冷光(教学设计)

从萤火虫到人工冷光江西省上高二中况圣明授课课题：从萤火虫到人工冷光教学目标：学问目标：了解萤火虫独特的发光原理，人工冷光的仿生应用。情感目标：在争论性学习中培育学生良好的协作学习精神。b．培育学生勇于制造的科学态度。力量目标：a．提高学生猎取信息力量〔分析信息、处理信息、运用信息力量。培育学生的创力量。c．培育学生自学力量。3．教学手段：多媒体授课对象：高二学生授课地点：多媒体教室或阶梯教室6学生参与人数：全年级学生教学过程创设情景，引出课题的是一副什么样的秀丽场景？〔自由发言。师：同学们见过萤火虫吗？谁来讲讲有关萤火虫动人的故事？〔自由发言。设疑激趣，自主学习先提出以下问题：什么是仿生学？萤火虫是咋样发光的？什么是冷光？有什么特点？人工冷光有哪些应用？学生带着这些问题上网搜寻，查找资料。相互沟通，整理归纳各小组汇报本小组答案，然后比较，整理归纳出最正确答案。教学内容：〔1〕萤火虫简介子里，借助萤火虫发奋夜读；还据说17世纪西班牙军队曾用一种热带巨萤伪装成夜战部队哄骗了敌军；在远东的夜虫装进去系在头发上或衣服上成了绝妙的自然装饰品等。今日我们只学习与萤火虫发光的学问。仿生学各样全优本领〔包括生物本身的构造，各种器官的功能，体内物理和化学的过程，能量的供给，信息的加工，记忆与传递等，用现代科学技术去分析并加工制成某些机械仪器的一种科学。萤火虫的发光原理科学家争论觉察，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透亮层和反射层三局部组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。这种被称作虫萤光素酶的化学物质像开关一样启动这种反响，当萤火虫产生虫萤光素酶的时候，这种反响就开头了，萤火虫便会发出一闪一闪的光亮。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。成光蛋白质＋成光酵素→含氧成光蛋白质〔发出绿光；含氧成光蛋白质＋H2O→成光蛋白质冷光自从人类制造了电灯，生活变得便利、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一局部转变成可见光，其余大局部都以热能的形式铺张掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢?人类又把目光投向了大自然。在自然界中，有很多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1500种，它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不一样。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很严峻，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类抱负的光。冷光源定义冷光源是利用化学能、电能、生物能激发的光源〔萤火虫、霓虹灯等。具有格外优良的光学、变闪特性。物体发光时，它的温度并不比环境温度高，这种发光叫冷发光，我们把这类光源叫做冷光源。冷光源发光原理优良的光学、变闪特性。冷光源工作时不发热，避开了与热量积存相关的一系列问题。冷光源的特点外光。冷光源进展前景现在正在研制发光二极管，它是一种冷光源，寿命长，灯光严峻，是一种有望取代电灯泡的光源。人工冷光的应用40年月，人们依据对萤火虫的争论，制造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分别出了纯荧光素，后来又分别出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP〔三磷酸腺苷〕和水混合而成的生物光源，可在布满爆炸性瓦斯的矿井中当照明灯，在弹药库中用作提示灯。由在医学上，科学家们尝试把腺苷磷酸从萤火虫身上抽出，再将它与癌细胞结合，然后再测量癌细胞内腺苷磷酸所发出光亮程度的强弱而获知癌细胞生长的进度及其活泼状况。在工业上，可利用从萤火虫身上提取的腺苷磷酸探测金属的污染和分析过滤金属元素。状况，从而鉴定水的污染状况。在航天上，可把腺苷磷酸放置在太空火箭上，探测外太空是否有生物存在。太空中如有任何微细生物存在，而它们亦含有腺苷磷酸的话，哪怕仅是一千兆分之一克的腺苷磷酸，在太空中行进的火箭即可侦察到