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一捕获光能的色素和结构教学设计及教案分析

日期:2016-2-18 13:31 阅读:
1课时

一 捕获光能的色素和结构… 高中生物       人教2003课标版

1教学目标

1.知识方面

(1)光合作用的发现过程。(知道)
(2)光合作用的结构基础及基本过程,以及相关的反应场所、反应条件、物质变化、能量变化等基本知识。(应用)

2.能力方面

(1)通过光合作用发现过程中的几个经典实验,提高学生的科学素质,培养学生设计实验、分析实验结果的能力。
(2)通过光反应、暗反应的相互关系的分析讨论,培养学生发现问题、综合分析问题的能力。

3.态度观念方面

(1)通过对光合作用结构基础的分析,强化学生对“结构和功能相统一”的观念的认识。
(2)通过对几个经典实验的探讨,使学生体验科学工作的过程和方法,增强学生探索新知识的欲望和创新意识。

2学情分析

通过初中生物课的学习,学生已初步掌握了光合作用的基础知识,在本节课的教学中将引导学生全面学习光合作用的结构基础及基本过程,以及相关的反应场所、反应条件、物质变化、能量变化等基本知识。

3重点难点

1.教学重点

(1)实验设计,分析实验结果是近年来高考的热点问题,因此光合作用发现过程中的几个经典实验的分析讨论是重点之一。

(2)光合作用和呼吸作用是高考的重点和热点内容,因此光合作用的结构基础、物质和能量转化过程、实质都是本节的教学重点。

2.教学难点

(1)光合作用发现过程中几个经典实验的设计思想。通过启发、讲解和有针对性的讨论来突破。

(2)光合作用中物质和能量的转化过程及光反应与暗反应的相互关系。通过课件演示、分析讨论等手段来突破。

4教学过程 4.1 第一学时     教学活动 活动1【导入】导入新课

教法:1.给出光合作用的概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。

2.简要说明绿色植物的光合作用对自然界的意义,引出新课。

活动2【讲授】探索新知

一:光合作用的发现

教法:(1)通过课件演示以下实验:

                  A:萨克斯实验     B:鲁宾和卡门实验

          (2)针对每个实验提出相关问题供学生思考讨论,然后教师进行适当小结。

          (3)由于时间关系剩余实验以作业的形式由学生课后完成,下节课交流讨论。

作业:1、请设计实验来证明:植物光合作用需要二氧化碳。

           2、请设计实验来证明:植物光合作用能产生氧气。

           3、阅读课本P35第一段并思考:恩格尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处?

二:叶绿体中的色素

     1.叶绿体结构和功能相适应的特点

教法:(1)复习叶绿体的结构,说明其结构和功能是相适应的。

            A.外膜、内膜使叶绿体具有独立的空间,为光合作用的进行提供了稳定的环境。

            B.囊状结构为各种色素和酶的附着提供了广阔的膜面积,为色素吸收光能以及各种化学反应的进行提供了条件。

           C.基质中大量的酶为光合作用在常温、常压下顺利进行提供了保障。

      2.叶绿体中的色素(实验已完成简要复习即可)

教法:(1)出示“色素提取与分离实验”的结果。

          (2)提出相关问题,要求学生阅读课文并回答。(4)师生共同小结:

叶绿体中的色素

叶绿素

(含量约占总量的3/4

叶绿素a(蓝绿色)

红橙光

蓝紫光

叶绿素b(黄绿色)

类胡萝卜素

(含量约占总量的1/4

胡萝卜素(橙黄色)

蓝紫光

叶黄素(黄色)

 

三:光合作用的过程

     1.光反应

教法:(1)演示光反应的动态画面,指导学生观察。

          (2)提出相关问题供学生思考。

           (3)师生共同小结:

       A.反应场所:基粒的囊状结构薄摸上。

       B.反应条件:需要与光反应有关的酶;色素吸收的光能;只有在光下进行。

       C.物质变化:水分解成O2和[H];ADP和Pi合成ATP。

       D.能量变化:光能转化为ATP中活跃的化学能。

    2.暗反应

教法:(1)演示暗反应的动态画面,指导学生观察。

          (2)提出相关问题供学生思考。

          (3)师生共同小结:

      A.反应场所:叶绿体基质中。

      B.反应条件:需要与暗反应有关的酶;光反应产生的[H]、ATP;有光无光都能进行。

      C.物质变化;二氧化碳经固定、还原转化为糖类等有机物;ATP形成ADP和Pi。

      D.能量变化:ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。

   3.光合作用的全过程

教法:(1)演示光合作用全过程的动态画面,指导学生观察。

           (2)师生共同小结:

光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段。

活动3【活动】课堂小结

         以列表比较光反应与暗反应的区别和联系的方式进行

教法:(1)再次演示光反应、暗反应、光合作用全过程的动态画面,指导学生观察。同时提出问题:光反应与暗反应有什么区别和联系?

         (2)师生共同小结:

光反应

暗反应

反应场所

基粒的囊状结构薄膜上

叶绿体基质中

反应条件

需要与光反应有关的酶;色素吸收的光能;只有在光下进行。

需要与暗反应有关的酶;光反应产生的[H]ATP;有光无光都能进行。

物质变化

水分解成O2[H]ADPPi合成ATP

二氧化碳经固定、还原转化为糖类等有机物;ATP形成ADPPi

能量变化

光能转化为ATP中活跃的化学能。

ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。

联系

1.光反应为暗反应提供[H]ATP

2.暗反应产生的ADPPi为光反应合成ATP提供原料。

活动4【作业】光合作用练习

一.选择题

1. 绿色植物置于那种光下不能产生氧气:

A. 红光     B. 蓝紫光     C. 绿光     D. 以上三项均不正确

2.恩吉尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,进行局部照光处理。这个实验的目的是证明

 A.光合作用需要光             B.产生氧需要光

 C.光合作用产生的氧来自于水   D.光合作用中氧由叶绿体释放

3.做叶绿体色素提取和分离实验时,滤纸条上出现的4条色素带中,对滤纸条吸附力最大的和色素带最宽的分别是     (  )

A.叶绿素b和叶绿素a      B.胡萝卜素和叶黄素

C.叶绿素b和叶黄素        D.胡萝卜素和叶绿素

4. 光照增强,光合作用增强,但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱,这是由于:

 A. 水分解产生的氧数量不足 B. 叶绿体利用光能合成的ATP 不足

 C. 暗反应中三碳化合物产生的太少 D. 暗反应中还原剂数量不足

5. 把一株绿色植物移到含C18O2的空气中,18O在植物体最早出现在:

    A. C6H12O6     B. 三碳化合物    C. H2O   D. 丙酮酸

6.对某植株作如下处理:(甲)持续光照10min,(乙)光照5s再暗处理5s,连续交替进行20min。若其它条件不变,则甲、乙两种情况下,植物所制造的有机物总量是:

 A. 甲多于乙   B. 甲少于乙    C. 两者相等    D. 无法确定

7. 在温室栽培的条件下,除那项措施外,均有利于提高光能利用率:

A. 适当增加空气湿度      B. 适当增加二氧化碳浓度

C. 适当增加光照强度      D. 延长光照时间

8. 下列提高农作物产量的措施中,那些与光合作用有关:

① 适时播种、套种      ② 合理密植、间作

③ 施用有机肥料        ④ 及时松土

A. ①        B. ①②        C. ①②③        D. ①②③④

9.在光合作用中,不需要酶参与的过程是:

    A.CO2的固定              B. 叶绿素吸收光能

    C. 三碳化合物的还原      D. ATP的形成

10. “叶绿体色素提取和分离”实验中,分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即深绿色、黄绿色、几乎无色。(注:“+”表示加;“—”表示不加。)试回答下列问题:

处理

A

B

C

SiO2(少量)

+

+

+

CaCO3(少量)

+

+

95%乙醇(10ml)

+

+

蒸馏水(10ml)

+

(1)A处理得到的溶液颜色是       ,原因是             

(2)B处理得到的溶液颜色是       ,原因是             

(3)C处理得到的溶液颜色是       ,原因是             

一 捕获光能的色素和结构

课时设计 课堂实录

一 捕获光能的色素和结构

1第一学时     教学活动 活动1【导入】导入新课

教法:1.给出光合作用的概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。

2.简要说明绿色植物的光合作用对自然界的意义,引出新课。

活动2【讲授】探索新知

一:光合作用的发现

教法:(1)通过课件演示以下实验:

                  A:萨克斯实验     B:鲁宾和卡门实验

          (2)针对每个实验提出相关问题供学生思考讨论,然后教师进行适当小结。

          (3)由于时间关系剩余实验以作业的形式由学生课后完成,下节课交流讨论。

作业:1、请设计实验来证明:植物光合作用需要二氧化碳。

           2、请设计实验来证明:植物光合作用能产生氧气。

           3、阅读课本P35第一段并思考:恩格尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处?

二:叶绿体中的色素

     1.叶绿体结构和功能相适应的特点

教法:(1)复习叶绿体的结构,说明其结构和功能是相适应的。

            A.外膜、内膜使叶绿体具有独立的空间,为光合作用的进行提供了稳定的环境。

            B.囊状结构为各种色素和酶的附着提供了广阔的膜面积,为色素吸收光能以及各种化学反应的进行提供了条件。

           C.基质中大量的酶为光合作用在常温、常压下顺利进行提供了保障。

      2.叶绿体中的色素(实验已完成简要复习即可)

教法:(1)出示“色素提取与分离实验”的结果。

          (2)提出相关问题,要求学生阅读课文并回答。(4)师生共同小结:

叶绿体中的色素

叶绿素

(含量约占总量的3/4

叶绿素a(蓝绿色)

红橙光

蓝紫光

叶绿素b(黄绿色)

类胡萝卜素

(含量约占总量的1/4

胡萝卜素(橙黄色)

蓝紫光

叶黄素(黄色)

 

三:光合作用的过程

     1.光反应

教法:(1)演示光反应的动态画面,指导学生观察。

          (2)提出相关问题供学生思考。

           (3)师生共同小结:

       A.反应场所:基粒的囊状结构薄摸上。

       B.反应条件:需要与光反应有关的酶;色素吸收的光能;只有在光下进行。

       C.物质变化:水分解成O2和[H];ADP和Pi合成ATP。

       D.能量变化:光能转化为ATP中活跃的化学能。

    2.暗反应

教法:(1)演示暗反应的动态画面,指导学生观察。

          (2)提出相关问题供学生思考。

          (3)师生共同小结:

      A.反应场所:叶绿体基质中。

      B.反应条件:需要与暗反应有关的酶;光反应产生的[H]、ATP;有光无光都能进行。

      C.物质变化;二氧化碳经固定、还原转化为糖类等有机物;ATP形成ADP和Pi。

      D.能量变化:ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。

   3.光合作用的全过程

教法:(1)演示光合作用全过程的动态画面,指导学生观察。

           (2)师生共同小结:

光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段。

活动3【活动】课堂小结

         以列表比较光反应与暗反应的区别和联系的方式进行

教法:(1)再次演示光反应、暗反应、光合作用全过程的动态画面,指导学生观察。同时提出问题:光反应与暗反应有什么区别和联系?

         (2)师生共同小结:

光反应

暗反应

反应场所

基粒的囊状结构薄膜上

叶绿体基质中

反应条件

需要与光反应有关的酶;色素吸收的光能;只有在光下进行。

需要与暗反应有关的酶;光反应产生的[H]ATP;有光无光都能进行。

物质变化

水分解成O2[H]ADPPi合成ATP

二氧化碳经固定、还原转化为糖类等有机物;ATP形成ADPPi

能量变化

光能转化为ATP中活跃的化学能。

ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。

联系

1.光反应为暗反应提供[H]ATP

2.暗反应产生的ADPPi为光反应合成ATP提供原料。

活动4【作业】光合作用练习

一.选择题

1. 绿色植物置于那种光下不能产生氧气:

A. 红光     B. 蓝紫光     C. 绿光     D. 以上三项均不正确

2.恩吉尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,进行局部照光处理。这个实验的目的是证明

 A.光合作用需要光             B.产生氧需要光

 C.光合作用产生的氧来自于水   D.光合作用中氧由叶绿体释放

3.做叶绿体色素提取和分离实验时,滤纸条上出现的4条色素带中,对滤纸条吸附力最大的和色素带最宽的分别是     (  )

A.叶绿素b和叶绿素a      B.胡萝卜素和叶黄素

C.叶绿素b和叶黄素        D.胡萝卜素和叶绿素

4. 光照增强,光合作用增强,但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱,这是由于:

 A. 水分解产生的氧数量不足 B. 叶绿体利用光能合成的ATP 不足

 C. 暗反应中三碳化合物产生的太少 D. 暗反应中还原剂数量不足

5. 把一株绿色植物移到含C18O2的空气中,18O在植物体最早出现在:

    A. C6H12O6     B. 三碳化合物    C. H2O   D. 丙酮酸

6.对某植株作如下处理:(甲)持续光照10min,(乙)光照5s再暗处理5s,连续交替进行20min。若其它条件不变,则甲、乙两种情况下,植物所制造的有机物总量是:

 A. 甲多于乙   B. 甲少于乙    C. 两者相等    D. 无法确定

7. 在温室栽培的条件下,除那项措施外,均有利于提高光能利用率:

A. 适当增加空气湿度      B. 适当增加二氧化碳浓度

C. 适当增加光照强度      D. 延长光照时间

8. 下列提高农作物产量的措施中,那些与光合作用有关:

① 适时播种、套种      ② 合理密植、间作

③ 施用有机肥料        ④ 及时松土

A. ①        B. ①②        C. ①②③        D. ①②③④

9.在光合作用中,不需要酶参与的过程是:

    A.CO2的固定              B. 叶绿素吸收光能

    C. 三碳化合物的还原      D. ATP的形成

10. “叶绿体色素提取和分离”实验中,分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即深绿色、黄绿色、几乎无色。(注:“+”表示加;“—”表示不加。)试回答下列问题:

处理

A

B

C

SiO2(少量)

+

+

+

CaCO3(少量)

+

+

95%乙醇(10ml)

+

+

蒸馏水(10ml)

+

(1)A处理得到的溶液颜色是       ,原因是             

(2)B处理得到的溶液颜色是       ,原因是             

(3)C处理得到的溶液颜色是       ,原因是             

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