高中生物《光能的捕获》教案1 中图版必修1

1、光能的捕获（第一课时）一、教学目标1了解叶绿体中色素的种类及作用、光合作用的实质和意义。2理解光合作用的概念、总反应式。3掌握光合作用的过程及图解。二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1教学重点及解决办法教学重点是光反应和暗反应的生理过程。解决办法通过读书、思考、讨论、讲述、多媒体连环图解和课堂练习，反复强化来突出重点。2教学难点及解决办法（1）光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。（2）光反应和暗反应的区别和联系。解决办法（1）指导学生读书、思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式时，必须有场和条件，物质与能量的变化总是同时发生，才能表达其完整性和科学性。（2）通过列表比较光反

2、应和暗反应，启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系。3教学疑点及解决办法（1）为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢？（2）为什么暗反应的第二阶段叫“还原”？解决办法（1）根据光合作用的生理意义，植物通过光合作用将无机物变成有机物，将光能转变为有机物内的化学能，而且还将这些物质和能量供给其他生物，没有光合作用，生物体内的物质代谢和能量代谢都无法进行。（2）在暗反应中，C3化合物转变成C6H12O6，C3是一个得到氢的过程，所以，第二阶段叫“还原”。三、教材分析 光合作用是绿色植物的一项非常重要的生理功能。因此，“有机物的制造光合作用”这一节既是本章的重点，也是全书的重点。光合作用的

3、概念是学生学得的第一个复杂的概念，如何以概念和形成途径使学生掌握光合作用概念，是本节的教学重点。因此有必要让学生通过了解光合作用的发现过程来分析、讨论光合作用的原料、条件及产物，再以一组光合作用的探索实验加以检验。而光合作用的一组探索性实验能否成功，则是教学中突出重点和突破难点的关键。四、板书设计（一）光合作用的概念及发现过程（二）叶绿体的结构（三）叶绿体中色素的种类、颜色及作用 五、教学过程（一）光合作用的概念及发现过程引言：17世纪以前人们认为，植物生长在土壤中，一定是从土壤中获得生长需要的各种物质。一株大树那粗大的树干、茂密的枝叶、丰硕的果实，都是由植物从土壤中吸收的物质变化来的。果真是

4、这样吗？怎样证明这个观点是否正确呢？科学家是通过探究过程寻求有关自然界各种问题的答案的，揭示柳苗生长之迷也是如此。阅读课本，学生总结1、 光合作用： 植物通过叶绿体捕获和利用了太阳光能把二氧化碳和水合成有机物，将光能转化为化学能储存在葡萄糖等有机物中，并释放氧气，这个过程就是光合作用。2、光合作用的发现 在课前查资料的基础上，请同学以讲故事的形式讲述海尔蒙特的实验。 17世纪上半叶，比利时科学家海尔蒙特设计了一个简单而又巧妙的实验：他将一棵重2.3kg的柳苗栽种到一个盛有土壤的木桶中，木桶内土壤的重量是90kg。此后，他只用纯净的雨水浇灌柳苗。为了防止灰尘落入，他专门制作了桶盖。5年过去了，柳

5、苗渐渐地长大了。他再次称量柳苗和土壤的重量，结果使海尔蒙特大吃一惊：柳苗重量增加74.5kg,土壤重量仅减少了0.057kg！（配合投影图）同学们，根据海尔蒙特的实验，你能得出什么结论呢？（展示课件） 小组讨论发言，得出结论：柳苗生长所需要的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增重的物质。 提问：海尔蒙特的实验结论完全正确吗？从植物生活环境的角度分析植物生长需要的物质来源，还应该考虑什么因素？ 讨论发言：可提到阳光、空气。看来，海尔蒙特的实验还是有很大的局限性的。那么，后来的科学家又是怎样做的呢？ 1771年英国科学家普利斯特利在研究助燃空气时，做了一个新奇的实验。请同学观看课件，展示普

6、利斯特利的实验。 分析讨论实验结果说明了什么问题，得出结论：植物能净化空气。（课件展示：普利斯特利钟罩内的实验说明植物能净化空气） 提问：当人们重复普利斯特利的实验时，有的获得成功，有的总是失败，甚至发现植物还会更严重地污染空气。为什么学者们会得到不同的实验结果呢？ 讨论回答引出下一个实验：阅读材料1779年荷兰科学家英格豪斯通过实验证明绿色植物只有在光下才能净化空气；他还发现，光照下的绿色植物能够释放气体，这种释放气体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止?这说明什么问题？ 学生回答：光的重要作用。（板书：英格豪斯绿色植物只有在光下才能起到净化空气的作用说明光的重要性） 提问：英格豪斯的实

7、验结果说明光合作用的条件是什么？（光） 讲述：那么，在光照下绿色植物究竟释放什么气体？这种气体是否与植物净化空气的作用有关呢？后来，科学家们了解了空气的组成成分，明确了这种气体就是氧气。 1864年德国科学家萨克斯做过这样的实验：把绿叶放在暗处数小时，消耗叶片中部分营养物质，然后把叶片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。经过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，结果遮光的部分叶片无颜色变化，而照光的一部分叶片显示深蓝色。萨克斯利用对照实验法和淀粉遇碘变蓝的原理，发现了绿色开花植物的光合作用。那么，你能不能利用所给的材料和用具，设计一个实验来检验绿叶在光下是否能够制造淀粉？ 小组讨论：将天竺葵放在黑暗处一

8、段时间，为什么？然后用黑纸片遮住叶片的一部分，将其放在阳光下照射。思考叶片部分遮光的目的。发给每组一片经上述处理后的天竺葵叶片，请参与上述实验过程的同学进行说明。 但是如何检验叶片中是否有淀粉存在，直接用碘液滴在叶片上行不行？还很难回答。 指出：叶绿素可以溶解在酒精中，用隔水加热的方法可以使叶片中的叶绿素溶解在酒精中。 操作：将叶片上的黑纸片取下，把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，再把小烧杯放入盛有开水的大烧杯中，将这一套装置放在石棉网上，用酒精灯加热。 讨论：能否将装有酒精的小烧杯直接加热？（不能，酒精容易燃烧） 观察：加热过程中，酒精颜色的变化和叶片颜色的变化。直至叶片变成黄白色。 分析说明：

9、绿叶变成黄白色及酒精变成绿色的原因。 操作：将酒精灯熄灭，用镊子取出叶片用清水漂洗。将漂洗干净的叶片平铺在培养皿中，滴加几滴碘液。放置片刻。（此时将实验台收拾整理） 观察：用清水洗去碘液，观察叶片颜色的变化。 对上述结果进行分析说明，得出结论：经过部分遮光处理的叶片遇碘液后，见光部分呈深蓝色，表明有淀粉产生；遮光部分不变色，表明没有淀粉产生。说明绿叶合成淀粉需要光。由此可见，淀粉是光合作用的产物，光是光合作用的必需条件。 那么，光合作用还有其他产物吗？（介绍鲁宾和卡门的实验） 演示实验：检验光合作用释放氧气 介绍实验装置，并让同学看到试管中上升的小气泡，然后用带火星的卫生香检验试管中的气体，请

10、注意卫生香的燃烧情况。 提问：你看到了什么现象，此现象说明了什么？光合作用产生的助燃气体是什么气体？总结：光合作用的产物还有氧。学生讨论后回答（课件展示：萨克斯发现光照时叶绿体中的淀粉粒才会增大说明淀粉是光合作用的产物） 我们蒸馒头要有面粉、水和发酵粉作为原料，那么，光合作用产生淀粉和氧需要什么原料呢？ 演示实验：光合作用需要二氧化碳 说明两套实验装置的不同在于一个盛有氢氧化钠溶液，一个盛有清水，而氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。分别取两枚叶片，进行脱去叶绿素、滴加碘液的处理后，观察实验现象并分析说明原因。 结论：光合作用需要二氧化碳。科学家们进一步研究证明：二氧化碳和水是光合作用的原料。 我们

11、呼出的气体中含有二氧化碳，往水里吹气，能产生淀粉吗？可见，光合作用除了需要光以外，还需要一个重要的条件。 展示课件：恩吉尔曼实验并演示实验：验证植物进行光合作用需要叶绿体 用银边天竺葵进行实验，根据现象说明问题，得出结论。 以上实验验证了我们对光合作用的解释是正确的。 （二）叶绿体的结构阅读课本75页，识图，总结叶绿体基质中和类囊体膜上分布的物质，教师总结光反应和暗反应进行的场所。（三）叶绿体中色素的种类、颜色及作用 阅读课本75【探究活动】回答问题：1、 加入石英砂、碳酸钙的原因？2、 试验过程中的提取液、层析液各是什么？3、 分离后滤纸条上色素的种类和颜色是怎么样的？教师总结：绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行，请大家注视屏幕，回忆叶绿体的亚显微结构，用鼠标依次点击叶绿体的各个结构，让同学回忆叶绿体是由外膜、内膜、基质和基粒几部分组成，同时启发学生进一步联想，叶绿体中“色素分子”和“多种酶”分布的位置。再点击鼠标，画面上依次显示基粒及片层结构和基质的闪动，反映色素分子和酶的分布位置。这些色素分子和酶与叶绿体的光合作用有密切的关系。通过叶绿体中色素提取和分离实验可知，叶绿体中的色素有两类四种（荧屏显示）：六、小结：通过回顾科学家的实验，建构光合作用的知识是一个方面，但是更重要的是体验和学习科学家设计实验的思想和方法。提问：