高中生物 第一册 第4章 生命的物质变化和能量转换 4.2 光合作用教案1

4。

2 光合作用(1）
光合作用研究史& 叶绿体及其色素
一、教学目标：
（一）知识与技能
1、知道光合作用研究简史。

2、知道叶绿体的形态、结构和功能.
3、知道叶绿体色素的分布及其分类。

（二)过程与方法
1、通过了解光合作用的研究简史，初步学会实验法,对照法和控制变量法.
2、通过了解光合作用的研究简史，体验科学家的科学思维过程.
（三)情感态度与价值观
1、通过学习光合作用的研究简史，体验科学
家的科学探索精神及科学思维方法.
二、教学重点和难点：
1、重点：
（1）光合作用研究历史体现的科学探究方法:实验法、对照法，控制变量法。

(2)叶绿体的形态、结构和功能。

（3)光合色素的分布、分类和选择吸收光谱特性。

2、难点:
（1）光合作用研究历史体现的科学探究方法：实验法、控制变量法。

（2）光合色素的分布、分类和选择吸收光谱特性。

三、教学过程设计：
应”，它是地球上一切生命生存和发展的基础.
那么科学家们是如何发现光合作用这一反应的呢？让我们一起穿越到过去,了解光合作用的研究历史。

二、光
合
作
用
研
究
历
史
1、赫尔蒙公元前3世纪，古希
腊哲学家亚里士多德
根据经验推测得出结
论:“植物的物质积累
来源于土壤"。

根据亚里士多德的假
设，植物生长所增加
的重量应该等于土壤
损失的重量。

1642年，比利时科学
家赫尔蒙特的柳树实
验。

柳树苗+干燥土壤,称
回答：用干
的土壤是
确保实验
中水都是
后来增加
的。

回答：加上
桶盖是为
让同学
们感受
科学探
究的第
一步—
—提出
疑问
让同学
特柳树实验
2、普里斯特利实验
3、英格豪重后栽在密封的桶
里，上面用铁盖封上,
水可以流入但土壤不
流失。

结论：植物生长的养
分不止来源于土壤,还
来源于水。

提问：这个实验中为
什么要用干的土壤，
并且加上桶盖?
提问：亚里士多德的
推论方法和赫尔蒙特
的推论方法有何不
同？哪个更可靠？
1771年,英国化学家普
里斯特利实验.
小鼠放在密封钟罩
内，很快死亡。

小鼠
和薄荷放在同一钟罩
内,小鼠不易死亡。

用
蜡烛进行实验,结果雷
了防止其
他物质落
入桶中。

亚里士多
德是根据
经验的推
论，而赫尔
蒙特是用
实验去验
证，所以赫
尔蒙特的
结论相较
于亚里士
多德的结
论更为可
靠。

回答：实验
中相同的
们体会
设计实
验时要
排除干
扰因素。

让学生
体会在
设计实
验时，经
常用到
对照法
和控制
变量法。

实验时,
实验的
影响因
斯实验
4、发现空气成分
5、萨克斯紫苏实同。

结论:薄荷能改善污浊
的空气。

提问:我们可以明显的
看到这个实验是一个
对照实验,那实验中相
同的因素是什么？不
同的因素是什么？体
现了一种怎样的实验
方法。

但是普里斯特利的实
验有时成功,有时失
败。

1779年,荷兰科学家英
格豪斯经历500多次
重复实验发现，光照
是这个实验成功的必
要条件。

结论：光照是实验的
影响因素之一。

条件是密
闭的钟罩,
小鼠(蜡
烛)；不同的
实验条件
是薄荷。

回答：体现
了控制变
量的实验
方法。

回答：放在
黑暗中时
为了将紫
苏中原有
的糖类都
素要考
虑周全。

让学生
明白不
能在科
学探索
的过程
中毅力
也是必
要因素。

巩固设
计实验
时要记
得排除
影响实
验
6、恩格尔曼实验
7、鲁宾和卡门我们要向英格豪斯学
习坚持不懈的精神。

1785年，人们发现了
空气的成分.在英格豪
斯的实验的基础上,人
们明白绿叶在光照下
放出的是氧气,吸收的
是二氧化碳。

结论：光合作用的反
应物之一是二氧化
碳，产物之一是氧气。

1864年，德国植物生
理学家萨克斯将紫苏
在暗中放置12h，再将
叶片的一部分遮住，
在叶片光照一段时间
后,先用酒精去色素再
加碘液，光照部分显
出蓝紫色,遮光部分没
有颜色。

消耗完。

回答：叶片
遮光是为
了形成对
照实验。

回答：水绵
——水绵
的叶绿体
呈螺旋式
带状，便于
观察。

好氧细菌-
—可以确
定释放氧
气多的部
位.
回答：没有
空气——
验结果
的干扰
因素。

巩固实
验中常
用的对
照法。

知道选
取实验
材料的
重要性.
巩固实
验中常
用的对
照法。

了解同
位素的
同位素标记实验
8、初步写出光合作用反应式结论:光合作用产物除
了氧气还有淀粉.
提问：为什么要将紫
苏先放在黑暗中
12h？
叶片遮光的目的是什
么？
1880年，美国科学家
恩格尔曼用水绵进行
了光合作用实验。

把
载有水绵和好氧细菌
临时装片放在没有空
气的黑暗环境里，然
后用极细的光束照射
水绵，通过显微镜观
察发现，好氧细菌向
叶绿体被光束照射到
的部位集中;如果上述
临时装片完全暴露在
光下,好氧细菌则分布
在叶绿体所有受光部
排除了氧
气的干扰。

黑暗环境
中——排
除了光的
干扰。

整理光合
作用研究
史写出光
合作用的
反应方程
式。

应用，同
位素标
记法。

知道氧
气来源
于水。

归纳出
光合作
用反应
式，培养
提取信
息和归
纳能力。

绿
体的结构
2、叶绿体中的光合色素及其分类
3、为什么请同学们看,这是叶绿
体的亚显微结构示意
图。

高等植物的叶绿体呈
椭球形.每个叶肉细胞
内还有20-100个叶绿
体。

在电子显微镜下
可以看到叶绿体双层
膜包围。

基质、基粒、
基粒由类囊体组成。

类囊体是由膜围成的
空心饼状结构，与光
合作用有关的各种色
素就分布在类囊体的
膜上。

叶绿体中还有多种色
素，我们可以在实验
室中用纸层析法将这
些色素分离显示。

高等植物叶绿体中的
体.
回答：叶绿
素的含量
比类胡萝
囊体，引
出与光
合作用
有关的
色素。

为
后面课
时中光
反应在
类囊体
膜上进
行作铺
垫。

知道叶
绿体色
素的分
类以及
它们所
呈现的
颜色。

叶片在初夏呈现绿色,秋天转为黄色呢?
4、诺贝尔奖色素可分为两大类。

一类是叶绿素：叶绿
素a（蓝绿色）、叶绿
素b（黄绿色）；另一
类是类胡萝卜素：胡
萝卜素（橙黄色）、叶
黄素（黄色）。

我们都知道色素具有
选择吸收光谱的特
性。

叶绿素主要吸收
红橙光和蓝紫光.类胡
萝卜素主要吸收蓝紫
光.
关于这一点，我们在
之前提到的恩格尔曼
实验中已经得到证
实。

他在证明光合作
用放氧部分是叶绿体
后，紧接着又做了一
个实验：他用三棱镜
的光照射水绵临时装
片,惊奇地发现大量的
卜素高,所
以叶片通
常呈现绿
色。

当叶片
衰老或环
境不良时，
叶绿素更
易被破坏，
所以呈现
出类胡萝
卜素的颜
色。

知道
知道色
素具有
选择吸
收光谱
的特性
以及叶
绿体色
素主要
吸收的
光。

评选要求好氧细菌聚集在红光
和蓝光区域.从而证明
叶绿体中色素吸收红
光、蓝紫光，用于光
合、放出氧气。

“绿树阴浓夏日长"
描绘了树木在夏天郁
郁葱葱的景象，而“秋
入横林数叶红"则描
绘了树叶由绿变红的
景象。

通过刚才对叶
绿体色素的了解,同学
们思考下，为什么树
叶会有绿色变为红色
或是黄色呢？
那为什么枫叶会到了
秋天会变成红色而不
是黄色叶子中除了叶
绿素和类胡萝卜素之
外还有花青素。

秋天
到来,气温降低，空气
将学到
的知识
运用到
解决生
活中的
问题。

培
养学生
学以致
用。

首尾呼
应。

湿度减小，光照减弱，叶绿素和类胡萝卜素含量减少，花青素迅猛增多。

花青素遇酸变红，遇碱不变色,枫叶等少数植物叶子中的细胞液是酸性的,所以秋天降临，花青素增多叶子变红.大多数植物花青素含量少，叶子中的细胞液不呈酸性，所以叶子不变红.
诺贝尔在遗嘱中提到，在诺贝尔奖的评定过程中,获奖人不受气国籍、民族、意识形态和宗教信仰的影响,唯一的评定标准便是其成就的大小。

所以只要我们学习科学家们的探究精神，有
四、板书设计
第四章第二节光合作用一、光合作用研究史
年
1939
年
*2*2O O H → 同位素标记法
二、
光合作用反应式：
光照
↑+++→*0*222222O O H CH O H CO ）（
叶绿体
三、叶绿体色素及其分类
五、教学反思：
本节课主要让学生在了解光合作用研究史的过程中感受科学家们的探究方法和精神；知道叶绿体中的色素及其分类.这堂课分别在高二（1)班、高二（5)班和高二(3）班进行讲授，每次课结束后都进行相应调
整。

在引入中发现同学们具备一定科学素养，对诺贝尔奖有一定了解.在这节课结束后学生对实验法、对照法和控制变量法都可以知道了解，并有一定的印象。

在三节课过后有很多地方是需要注意和改进的。

由于研究史中一共涉及7个实验，最后还要学生归纳出光合反应的总反应式，所以没讲完一个实验可以将结论中的要点以及在这个实验中体现的实验方法写在黑板上，便于强调和让学生进行记忆。

每个实验的结论不难推得，关键是要让学生在了解这些实验的过程中感受科学家探究未知事物用到的方法。

设置的问题一定要让学生思考回答，这同时也是课堂上师生的互动.当学生没有回答问题时可以尝试停顿，让学生起来回答；也可以多个问题一起提出，让学生分组讨论，派代表回答问题。

上课时师生之间的互动很重要，特别是这种需要感受探究方法的课，不能一味地填充式讲解。

同位素标记法的介绍中由于学生已经在化学实验中接触到了同位素，让学生回答同位素的定义、性质等。

要多让学生说,学生知道的不会比老师知道的少。

在知识点方面，备课时一定要详细，不能出错！恩格尔曼实验中螺旋状的是水绵的叶绿体.在知识点的讲解上要注意语言的严谨性。

比如：“绝大部分叶绿体
呈椭球形，大多分布在叶肉细胞中。

"
在PPT中，图片要找有明显特点的图片，加深学生对于实验要点的印象.提出的问题要附有解答，帮助学生以笔记形式了解实验中的要点和方法。

同时PPT 上的字要精炼，不要出现大篇幅的字。

在经过了一整个课时的理论课后，我发现上好理论课的难度相比于上好实验课的难度要大很多。

实验课的内容少，思路好把握，而且实验中一部分是动手操作，学生对操作部分比较感兴趣。

理论课中很多知识点相对较为枯燥,学生会在上课一开始集中精神,但到后来也就渐渐不听了。

上好一节理论课不仅需要扎实的理论功底，还需要不断地创新,不断地以各种方式激发学生的兴趣和思考。

在提问时也一定要注意提问的技巧，要有创新性和引导性.当学生不能回答问题的时候可以尝试引导学生回答，千万不要直接说出答案，一定不能让学生养成不思考的坏习惯。