高一生物《必修1第5章第4节 捕获光能色素和结构》

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1、第5章细胞的能量供应和利用第四节能源之源——光和光合作用教学目标：知识目标：简述叶绿体中色素的种类和作用，描述叶绿体的结构和功能；说明光合作用以及对它的认识过程；比较光反应与暗反应的区别和联系；说出光合作用原理的应用；简述化能合成作用；技能目标：尝试探究影响光合作用强度的环境因素；情感、态度与价值观：掌握科学探究的基本方法；培养实事求是的科学态度；教学重点：叶绿体中色素的种类及其作用；光合作用的发现及研究历史；光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；影响光合作用强度的环境因素；教学难点：光反应和

2、暗反应的过程；探究影响光合作用强度的环境因素；教学准备：多媒体电子课件；课时安排：4课时（实验1课时，理论3课时）；教学过程：一引入：问题探讨”教材P97。提问引入：生物利用的能源来自哪里——如何捕获光能？如何利用捕获的光能？——光合作用能否利用其它形式的能量？这些就是本节我们需要了解的内容。二捕获光能：（一）捕获光能的色素太阳的光线中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也要捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？下面，我们来做

3、一个实验。第8页共8页实验：绿叶中色素的提取和分离远在1.5×1011m之遥的太阳发出的光到达地球表面时是混合光，其中的可见光束看起来是白色的，但它通过三棱镜就会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色连续光谱，其波长在380～760nm之间。我们看到的红旗呈现红色，桑叶呈现绿色，是由于光线照射到物体表面后，该物体又将这种颜色的光波反射出来（称为反射光）而造成的，绿叶反射了绝大部分的绿色光，所以绿叶呈现出绿色。如果，你透过一片绿色的玻璃看天空，你看到的是透过绿色玻璃的绿色光（透射光），而其它波长的光或

4、者被玻璃反射，或者在透过绿色玻璃时基本上被绿色玻璃吸收了。我们做的这个实验，主要目的是提取叶绿体中的色素，并设法将这些色素分离开。实验原理：①用有机溶剂无水乙醇提取绿叶中的色素。（因为绿叶中的色素能够溶解在其中）②利用层析液将提取的色素在滤纸上进行层析时把原本混杂在一起的色素分开。（不同的色素在层析液中的溶解度不同）方法步骤：1.提取绿叶中的色素。问题：①加入SiO2和CaCO3的目的分别是什么？②为什么要用棉塞将试管口塞严？2.制备滤纸条。3.画滤液细线。问题：细线如果画得过粗，对实验结果有何

5、影响？4.分离绿叶中的色素。问题：如果层析液加入过多，淹没了滤纸条上的滤液细线，对实验结果有何影响？5.观察与记录。注意色素带的颜色、宽窄、间距。分别能说明什么问题。学生进行实验操作。学生展示实验结果，并进行问题探讨。（与教材P98的归纳的4种色素结合学习）接下来再加两个演示操作。将各小组试管中剩余的滤液收集到一起，取一个50ml的小烧杯，量取10ml滤液，加入5ml无水乙醇稀释，混均后，量取10ml加入一支大试管中，试管口加棉塞，备用。演示1：调整好分光三棱镜，在投射屏上出现七色光谱，如下图：

6、第8页共8页在入射光路上置入绿叶色素提取液试管，再引导学生仔细观察投射屏上的光谱。如图：这一现象说明了什么？演示2（加深内容，一般不讲）：取出预先准备好的两个小纸盒及手电筒，如下图进行演示：（纸盒开孔处可透光，其余部分均不透光）现象1：入射光：白色透射光：绿色（纸盒开孔处可透光，其余部分均不透光）现象2：入射光：白色“反射光”（荧光）：暗红色（总结：绿叶中色素的种类：这四种色素对光的吸收有什么差别呢？请学生据图（教材P99图5-10）回答。（叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄

7、素主要吸收蓝紫光）第8页共8页（二）捕获光能的结构——叶绿体之前细胞器中已做介绍，因此这部分内容略讲。重点介绍恩格尔曼的实验（教材P100资料分析：叶绿体的功能和P100页练习T3）三光合作用的原理和应用（一）光合作用的探究历程可让学生阅读教材P101～P102的内容，自己设计表格，总结比较前人探究光合作用实验。为节约时间，也可以直接介绍。1.英国科学家普利斯特利（J.Priestley）的实验：实验时间1771年实验方法把点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内将小鼠与绿色植物一起放在一

8、个密闭的玻璃罩内实验现象蜡烛不容易熄灭小鼠不容易因窒息而死亡实验说明的问题植物可以更新空气未解决的问题①不知道植物更新了空气中的哪种成分。②没有发现光在这个过程中所起的关键作用。你对该实验的看法2.荷兰科学家英格豪斯（J.Ingen-housz）的实验实验时间1779年实验内容做了500多次植物更新空气的实验。新发现①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。②植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。未解决的问题①依然没弄清植物吸收和释放的究竟是什么气体。②光能哪里去了？起什么作用？后续补充直到178