5.4能量之源——光与光合作用(第一课时)(2)
第五章第4节 能量之源一光与光合作用(课时一)
第五章第4节能量之源一光与光合作用（课时一）一、捕获光能的色素和结构编案者：姚云英审案者：周群燕教学目的1、画出叶绿体的结构2、说出色素的种类、颜色和吸收光谱，区别叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱图。
3、能进行叶绿体色素的提取和分离实验的操作（一）导案一．绿叶中色素的提取和分离实验1．实验原理：绿叶中的色素不止一种，不溶于水，但可以溶于，所以可以用来溶解提取色素。
它们在层析液中不同，在滤纸上的扩散也就不同，这样，在滤纸上可将各种色素分离开。
这种分离色素的方法叫法。
2．目的要求（1）。
（2）。
3．材料用具新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片)。
干燥的定性滤纸，棉塞、试管架，小试管，小烧杯，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，培养皿盖，药勺，量筒(10mL)。
无水乙醇，，二氧化硅，碳酸钙。
4．实验步骤：(1)提取色素称取绿叶→剪碎→→，得到滤液。
研磨时要在研钵中放入少许和。
(2)制备滤纸条如何制备。
(3)画滤液细线画线的要求是。
(4)分离色素将适量的层析液倒入试管中，将轻轻插入层析夜中，随后用塞紧试管口。
注意，不能。
也可用小烧杯代替试管，用盖住小烧杯。
5．观察和记录：二．叶绿体的结构．1．结构叶绿体具有膜，内部有许多基粒，它们之间充满了，每个基粒由一个个圆饼状的堆叠而成，进行光合作用的色素分布在。
进行光合作用的酶分布在和。
2、功能：。
（二）讲案1.加入SiO2、CaCO3的作用是什么？研磨时为什么要迅速而充分？将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？（试用图示法画出提取过程）2.滤纸条一端为什么要剪去两角？画滤液细线时应注意什么？3.为什么不能让滤液细线触及层析液？4.绿叶中色素含有几种？分为几类？分别对光的吸收有什么差别呢？5.恩格尔曼实验的结论是什么？6.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？（三）练案1．提取和分离绿叶中色素的正确顺序是 ( ) A．进行纸层析→制取滤液→在滤纸上划线→将实验材料剪碎后研磨B．制取滤液→进行纸层析→在滤纸上划线→将实验材料剪碎后研磨C．将实验材料剪碎后研磨→在滤纸上划线→制取滤液→进行纸层析D．将实验材料剪碎后研磨→制取滤液→在滤纸上划线→进行纸层析2．在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是 ( )A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b3．刚光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。
1.5.4 能量之源--光与光合作用(二)光合作用的原理和应用
O2 4[H]
酶 还 原 能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶 C5 (CH2O)
光反应
暗反应
光反应和暗反应的比较
光反应 场所 条件 物质 变化 能量 变化
联系
基粒片层结构薄膜
暗反应
叶绿体基质中
光、色素、酶、水、ADP Pi [H]、ATP、酶、 CO2 、C5 色素、 [H]、ATP、 水的光解 ATP的生成 ATP的生成 CO2的固定 C3的还原 ATP中活跃的化学能→ ATP中活跃的化学能→ 中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
条件 停止光照 CO2供应不变 光照不变 停止CO 停止CO2供应 光照不变 CO2供应不变 O)运输受阻 (CH2O)运输受阻 C3
增加 减少 增加
C5
下降 增加 减少
［H］和ATP
O)合成 (CH2O)合成 量
减少或没有 减少或没有 减少
减少或没有 增加 增加
原料和产物的对应关系： 原料和产物的对应关系： C CO2 H2O （CH2O） H ） O CO2
光能
光合作用的过程
依据反应过程是否需要光能 依据反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
有光才能反应 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、 有光、无光都能反应
光反应
H2O
水在光下分解
条件： O2 • 条件： 光、酶、色素 场所： 场所： 类囊体的薄膜上
例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间 的浓度（温室大棚）， ），增加光照时间 适当提高 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。
生物人教版必修一5.4能量之源---光与光合作用课件(共28张PPT)
3.光合作用分为几个阶段呢 ？
根据是否需要光能，光合作用可以概括地分为光反应和 暗反应阶段。
光合色素： 吸收、传递、转化光能
光合色素位于哪里？
光合色素位于叶绿体的 类囊体薄膜上
1961年诺贝 尔化学奖得主
20世纪40年代，美国科学家卡尔 文利用放射性同位素14C标记的 14CO2做实验研究这一问题（10 年追踪）。最终探明CO2中的碳 在光合作用中转化成有机物中的
用同位素标记的化合物，化学性质不会改 变。科学家通过追踪同位素标记的化合物， 可以弄清化学反应的详细过程。这种方法 叫同位素标记法。
思考：光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2呢？ 7.1939年 鲁宾、卡门（美国）实验 同位素标记法研究
由此可以得出什么结论？
C18O2
O2 CO2
18O2
绿色叶片光合作用产生淀粉 光合作用释放的氧来自水。
二、光合作用的过程
思考：我们能不能进行光合作用？ 1.植物能进行光合作用是因为具有什么结构？
2.叶绿体的结构是什么呢？
动手：大家在学案上画出叶绿体。
呼吸作用
• 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并 生成ATP的过程。
碳的途径，这一途径称为卡尔文 循环。
必修一教材P103
[]
三、课堂小结
1.光合作用的探究历程： 自19世纪以来的200多年间，人们对植物光合作
用的研究，使人们一步一步地认识到植物光合作 用的过程。 2.光合作用的过程
比较光、暗反应阶段。
场所 条件
物质 变化
能量 变化
联系
光反应和暗反应的比较
光反应
光照下的 小球藻悬液
【高中生物】5.4优秀教案(能量之源——光与光合作用-第1课时)
第4节能量之源——光与光合作用●从容说课光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢，光合作用也真实地显示出生命系统的自主性和高度有序性。
初中阶段，学生通过一系列探索性实验，初步形成光合作用的概念。
高中生物学课本将为学生提供光合作用的研究史料，期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对概念的理解，而且能受到科学家崇高的精神境界的熏陶，领悟科学探究的方法。
因此，教学中要组织学生认真学习和讨论这一部分史料。
光合作用内容的学习始于绿叶中色素吸收和转化光能，教学中要指导学生做好《绿叶中色素的提取和分离》的探究性实验，并借助投影机、三棱镜和新鲜菠菜叶片滤液和新鲜胡萝卜滤液等材料做好绿叶中色素吸收光谱的演示实验，通过叶绿体结构的学习让学生进一步体会到生物体结构与功能的相统一。
光合作用的光反应和暗反应过程是本小节的重点和难点，要让学生重点掌握这两个过程中的物质变化和能量变化以及发生的部位和条件，并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。
为了更好地让学生认识光合作用原理在农业生产中的应用，可通过自主与合作学习的方式，尝试让学生利用各种媒体去调查和收集农业生产上有哪些提高光合作用强度的措施，并组织好学生完成教材中的探究活动——环境因素对光合作用强度的影响。
●三维目标1.知识与技能（1）说出绿叶中色素的种类和作用。
（2）说出叶绿体的结构和功能。
（3）说明光合作用以及对它的认识过程。
（4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
（5）说出光合作用原理的应用。
（6）简述化能合成作用。
2.过程与方法（1）自主与合作学习：利用各种媒体调查和收集资料，学会鉴别、选择、运用和分享信息。
（2）训练表达能力：尝试将你所获得的信息表达出来。
（3）活动与探究：通过探究“环境因素对光合作用的影响”，初步学会科学研究的一般方法，发展科学探究能力。
3.情感态度与价值观（1）通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
高中人教版生物54《能量之源——光与光合作用》(第2课时)说课稿
《能量之源——光与光合作用》（第2课时）说课稿一、教材分析1、教材所处的地位及作用：《能量之源——光与光合作用》是高中人教版生物《分子与细胞》必修模块中第5章第4节，这节内容包括两部分：第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。
考虑到时间问题，对教材课时安排稍作调整，即删除“影响光合作用的环境因素”这一探究活动（或安排学生课外自行开展），将第二部分合并为1个课时进行教学。
关于光合作用的探究历程，本课时内容在旧教材的基础上进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整，其余基本保持了原有的难易程度和编排顺序。
本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为《稳态与环境》中生态系统的物质循环和能量流动等内容的学习打下基础。
2、三维教学目标：光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的能量与物质代谢，掌握光合作用以及对它的认识过程，自然也成了本节教学的知识目标。
学以致用，要求学生能够说出光合作用原理的应用，并能简述化能合成作用。
通过回顾、了解光合作用发现史，使学生感受到科学家崇高的精神境界，培养质疑、求实、创新和勇于实践的科学态度。
3、教学重点难点：在学习光合作用的具体过程中，光反应与暗反应是教学的重点与难点。
包括光合作用两阶段所用的原料、进行的场所、条件、产物和能量转化等问题，都必须让学生掌握，弄清楚。
特别是应该让学生尝试从化学的角度去认识光合作用过程中物质的转变与能量的转化问题。
二、学情分析学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。
但是，对于光合作用的发现历史却是停留在初中阶段一种看故事的心态上，对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。
高中生物5.4 能量之源---光与光合作用 课件(人教版必修1)
水的光解；ATP的合成 CO2的固定；C3的复原
光能
ATP中活 ATP中活 有机物中稳 跃化学能 跃化学能 定化学能
联系
光反响 为 暗反响 提供 [H ] 和ATP， 暗反响 为 光反响 提供 ADP 和Pi 。
能量变化： ATP中活跃的化学能转变2C3
基质 C3的 ATP
CO2
CO2的 固定
多种酶
还原
[H]
五碳化合物 C5
氨基酸 糖类 脂肪
小结
光反应
酶
暗反应
酶
酶
项目
过程
光反应
暗反应
条光 件 色素 酶
需要光 色素、酶
不需要光 酶
场所
类囊体膜上
基质中
物质变化 能量变化
类囊体膜
H2O
酶
[H]
Pi ＋ADP
ATP
三碳化合物 2C3
基质 C3的
CO2
CO2的 固定
多种酶
复原
五碳化合物 C5
氨基酸 糖类 脂肪
2.暗反响阶段
场所： 叶绿体的基质中
条件： 多种酶、 [H] 、ATP
CO2的固定： CO2＋C5
酶 2C3
物质变化：
酶
C3的复原： 2C3 [H] 、ATP
(CH2O) ADP+Pi 糖类
〔二〕光合作用的过程
光反响 暗反响
划分依据:反响过程是否需要光能
类囊体膜
H2O
酶
[H]
1.光反响阶段
Pi ＋ADP ATP
场所：叶绿体内的类囊体薄膜上
条件 ：光 酶 色素 物质变化： 水的光解：H2O
光能 〔复[H原]剂+〕O2
2013-2014学年高中生物(含解析)5.4 能量之源 光与光合作用学案2 新人教版必修1
人教版 必修一 5.4能量之源——光与光合作用 学案2【高效导航】1.学习目标：①知道光合作用被发现的基本过程②简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所③尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
④说出光合作用原理的应用2.重点：光合作用的过程和原理3.难点：光合作用的过程和原理“看”—知识经纬“导”—自主预习光合作用的过程和应用2．光合作用的过程(1)光反应：①场所：叶绿体的____________上。
②条件：____、色素、酶、水等。
③物质变化：将水分解为________和________，将ADP 和Pi 合成________。
④能量变化：光能转变为活跃的________。
(2)暗反应：①场所：叶绿体的__________________中。
②条件：________、[H]、ATP 、CO 2等。
③物质变化CO 2的固定：C 5＋CO 2\s\up7(酶(酶)――→酶________。
C 3的还原：2C 3＋[H]酶ATP ――→酶ATP________。
④能量变化：ATP 中活跃的化学能转变为__________。
3．光合作用的应用：(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造________的数量。
(2)影响光合作用强度的因素包括空气中________的浓度、土壤中________和矿质元素的多少、光的________以及温度的高低等。
4．化能合成作用：(1)概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些________氧化时所释放的能量来制造________的合成作用。
(2)实例：硝化细菌能利用__________氧化成__________和________时所释放的化学能，将________和________合成________。
“学”—互动探究探究一 光合作用的过程小组讨论回答下列问题：如何理解光反应阶段和暗反应阶段的关系？提示：光合作用的过程，按其是否需要光，将其划分为光反应和暗反应两个阶段。
5.4 能量之源光与光合作用 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤 纸条，将滤纸条的一端剪去两个角，并在 距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。
3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤 液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等 滤液干后再画一两次。（画线一定要细、 直、齐）
4.分离绿叶中的色素： 将适量的层析液
倒入烧杯中，将滤纸 条（有滤液细线的一 端朝下）轻轻插入层 析液中，随后用棉塞 塞紧试管口。注意： 不能让滤液细线接触 层析液（防止色素溶 解到层析液中而得不 到清晰的色素带）
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被
反射回来，所以叶片才呈现绿色。
问题探讨
有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯 管，并且在白天也开灯。
1.这种方法的好处是？不同颜色的光
讨 照对植物的光合作用会有影响吗？ 论 可以提高光合作用强度；不同颜
色的光会影响植物的光合作用。
CO2
+
H2
*
光能
O叶绿体
（CH2O)+
*
O2
5、光合作用过程
（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？
（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、 能量变化如何？
类囊体膜
H2O
光反应阶段
酶
进入叶绿
体基质，
[H] 参与暗反
应
Pi ＋ADP 场所： 叶绿体内的类囊体薄膜上
ATP 供暗反
应使用
条件： 光、色素、酶 水的光解：H2O
在1961年获得诺贝 尔化学奖
思考与讨论：
1.光合作用的原料、产物、场所和条件
是什么？其化学反应式是？ 原料— CO2和H2O；场所—叶绿体；
人教版教学教案5.4能量之源-----光与光合作用(一)
5.4能量之源——光与光合作用一捕获光能的色素和结构教学目标：组卷人：郭相芬审核人：陈廷刚2009 12.17（1）说出绿叶中色素的种类和作用（2）说出叶绿体的结构教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用（2）如何提取色素教学难点（1）如何提取色素（2）叶绿体的结构与功能的对应教学过程：光合作用中物质和能量都发生了转化。
追根溯源，能量的最终源头是来自太阳的光能，进行光合作用的细胞首先要能够捕获光能，用什么捕获光能？在哪里捕获？阅读课本P97思考“本节聚焦”1.捕获光能的色素有哪些？2.叶绿体的结构是怎样的？3.叶绿体的结构有哪些适于进行光合作用的特点？捕获光能的色素: 绿叶中有哪些色素呢？实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以可以用有机溶剂提取绿叶中的色素。
本实验选的有机溶剂是：___________________。
绿叶中色素不只一种，利用它们在层析液中的___________不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的_____，反之则___。
实验选材：见课本P98方法步骤：见课本P98提取绿叶中的色素（取绿叶、研磨、过滤）——制备滤纸条——画滤液细线——分离色素——实验结果注意事项：1.滤纸条的一端剪去两角。
2.毛细吸管沿铅笔线均匀画出一条细线，多画一两次。
思考：1.二氧化硅和碳酸钙的作用2.为什么滤纸条的一端剪去两角？观察与记录：滤纸条上颜色从上至下依次是：_____________________________________ 对应的色素是：________________________________________________小结：这些色素对光的吸收有差别。
____________和_______________主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收_____________，因此，植物对_____________光吸收最好。
因为叶绿素对_______吸收最少，被反射出来，所以叶片呈现____________。
5.4 能量之源——光与光合作用
。
②由于植物 的存在，使得蜡烛燃烧（小鼠存活呼吸）时间延长。 。
2、英格豪斯实验（1779年）
实验过程：重复进行普利斯特利实验500多次。
实验结论：证明普利斯特利实验只有在
光照 条件下才能成立。
3、萨克斯实验（1864年）
实验步骤： 将绿色植物（天竺葵）在黑暗中放置24小时。选择一片叶， 用遮光板从两面夹住部分叶片。将植物在光照条件下放置一段时间。将该 叶片取下，放在酒精中通过沸水浴处理一段时间。取出叶片，用清水漂洗 后，用碘蒸气熏蒸或滴加碘液。 ①实验中的自变量是什么？如何控制的？
四、光合作用的过程
光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O）+O2
场所： 叶绿体 条件： 光能 原料： 二氧化碳、水 产物： 糖类等有机物、氧气
光合作用过程根据是否需要光，可以分
为两个阶段：光反应阶段、暗反应阶段
光反应
1、H2O的光解：2H2O
4[H] + O2 酶 2、ATP的合成：ADP + Pi + 能量
能量之源——光与光合作用
一、叶绿体的结构
（与暗反应有关的酶） （基粒的类囊体薄膜上 有与光反应有关的酶）
绿叶呈现绿色 的原因？
二、捕获光能的色素
实验——绿叶中色素的提取和分离
实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液) 目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类 材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等 方法步骤： 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录 讨论： 1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？ 2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？
1642年，海尔蒙特实验
生物：5.4hao《能量之源——光与光合作用》课件(新人教版必修1)
光合作用的过程
H 2O 水在光下分解 [H] 光 能 叶绿体中 的色素 ATP 酶 ADP+Pi O2 供氢 酶 2C3 CO2
固 还 多种酶 定 供能 原 参加催 C5 化
（CH2O）
光反应阶段 叶绿体的类囊体薄膜
场所：
暗反应阶段
叶绿体基质
8.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题： H2O B F CO2 C A 光 D G E+Pi H 水 ①图中B是Ｏ2它来自于——的分解。 —， I J
2、两个阶段有何联系？
请判断下列日常食品与绿色 植物之间的关系
4、光反应阶段与暗反应阶段的比较
项目 场所 区 条件 光反应阶段
叶绿体类囊体的薄膜上 需光、色素和酶
暗反应阶段
叶绿体的基质中 需多种酶、[H]、 能量ATP
物质 变化
别 能量 转化 系
水的光解
ATP的合成
光能转变为ATP中活 跃的化学能
ATP中活 跃的化 学能
利用
直接的能量来源：
ATP 最终的能量来源： 太阳的光能
各项生 命活动
绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较：
光合作用 在哪些细 胞进行 反应场所 反应条件 物质转化 能量转变
含叶绿体的细胞 叶绿体 光、色素、酶 无机物 有机物
有氧呼吸
活细胞 线粒体（主要场所） 氧气、酶 分解有机物
矿质
1、适当提高光照强度、延长光照时间 2、合理密植
3、适当提高CO2浓度 4、白天适当提高温度，夜晚适当降低温度 5、适当增加植物体内的含水量
（增大昼夜温差）
6、适当增加矿质元素的含量 在生活中的应用 清晨或夜间不在密林中锻炼
7、化能合成作用
5.4《能量之源──光与光合作用》课件(新人教版-必修1)
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi ＋ADP ATP
C3 的 还原
三碳化合物 2C3
叶绿体基质 CO2的 多种酶 固定
CO2
五碳化合物
C5
糖类
卡尔文循环
光合作用过程
划分依据:反应过程是否需要光能 划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
光反应阶段
H2O
类囊体膜 酶
[H]
进入叶绿 体基质， 体基质， 参与暗反 应
叶绿体基质 CO2的 多种酶 固定
ATP [H]
CO2
五碳化合物
C5
糖类
比较光反应、 比较光反应、暗反应
光反应阶段 色素、 光、色素、酶 暗反应阶段 不需光、 不需光、酶、[H]、ATP 、 叶绿体基质中 叶绿体基质中 基质 CO2的固定； 的固定； C3的还原
条件 场所
叶绿体类囊体膜 叶绿体类囊体膜 水的光解； 物质变化 水的光解； ATP的生成 的生成 ATP中活 光能 能量变化 跃化学能 联系
作用：吸收、传递和转化光能的作用 作用：吸收、传递和转化光能的作用
四种色素对光的吸收
叶绿体中的 色素提取液
蓝紫光、 叶绿素主要吸收___________ 叶绿素主要吸收 蓝紫光、红光 类胡萝卜素主要吸收________ 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光
叶色
叶 绿 体 的 结 构
类囊体
外膜பைடு நூலகம்内膜 基质 基粒
新课标人教版课件系列
《高中生物》
必修１ 必修１
第五章《细胞的能量供应和利用》
第四节 《能量之源─光与 光合作用 》
教学目标
• 知识性目标：1．说出光合作用的探究历程。 知识性目标： 2．初步掌握科学探究的一般方法。 • 技能性目标：尝试分析实验、设计实验。 技能性目标： • 情感性目标：1．关注科学工作的方法和过程，形 情感性目标： 成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。 2．体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量， 确立进行科学研究的欲望和信心。 • [教学重点 教学重点]1．光合作用的探究历程。2．科学探 教学重点 究实验的基本方法。 • [教学难点 教学难点]真正领悟探究实验的科学原理和方法， 教学难点 并很好地运用到设计实验中。 • [教学方法 教学方法]探究与发现式教学；小组合作学习 教学方法 • [教学媒体 教学媒体]实物投影、多媒体课件 教学媒体
5-4能量之源——光与光合作用课件
呆幽午圆想朝孽图股勒恢顽辗翟眩吧悸谋迹函对霞躬钥述糊涯吃懂烈让捐5-4能量之源——光与光合作用课件5-4能量之源——光与光合作用课件
人们对于光合作用的认识最早是从研究植物的生长开始的。
早在2000多年前，亚里士多德就提出“植物是由土壤汁构成”，即植物生长所需物质来自土壤。
植物生长所需要的物质来自哪里？
土豆是变态的茎，含有大量的淀粉。
马铃薯的叶片中有淀粉吗？
先用热酒精使叶片脱色，后滴加碘液。
薛涝蹈涵滨羽抗掏失搂剑选误您漆扯悍窘拒搔巾艘鲤龙德毗鸥令溉细途锹5-4能量之源——光与光合作用课件5-4能量之源——光与光合作用课件
1864年，萨克斯(德)的实验
（置于暗处几小时） 思考：目的是什么？
年代
科学家
结论
1664
海尔蒙特
水分是植物建造自身的原料
1771
普利斯特利
植物可以更新空气
1779
英格豪斯
只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
1845
R.梅耶
植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来
1864
萨克斯
绿色叶片光合作用产生淀粉
1880
恩格尔曼
氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。
1939
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
翅弧邱莎莫哲旁买渤碟钳硼耽梧皱阔较拆晌畸馆逝林度赐邯暗螟凳抑雏戈5-4能量之源——光与光合作用课件5-4能量之源——光与光合作用课件
同位素 标记法？
用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验：
6、鲁宾、卡门实验
有光才能反应
有光、无光都能反应
秩磊尿煤笺狈司唯圆迟边牧咬赐镍榷辐每卢浆襟组冉职揣凉邦郴鸳问微文5-4能量之源——光与光合作用课件5-4能量之源——光与光合作用课件
5.4 能量之源——光与光合作用 课件 人教版高中生物必修一
同位素可用于追踪物质
实验：
的运行和变化规律。用同位
素标记的化合物，化学性质
不会改变。科学家通过追踪
同位素标记的化合物，可以
结论：光合作用释放的氧气来自水。
弄清化学反应的详细过程。
8.时间：20世纪40年代 Nhomakorabea科学家：美国卡尔文(M.Calvin,1911-1997)
实验：用14C标记的14CO2，供小球藻(一种单细胞的绿藻) 进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途
6H2O+6CO2
能量 硝化细菌
C6H12O6+6O2
自养生物： 以无机物(CO2和H2O)为原料合成有机物(糖类)，糖类中储存能量。利用 光能的称为光能自养生物，利用化学能的称为化能自养生物。 异养生物： 利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。如人、动物、真菌 及大多数细菌。
谢谢欣赏
（四）光合作用原理的应用 农业生产上许多增加农作物产量的措施，是为了提高光合作用的强度(指 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量)，那么我们能否从光合 作用反应式分析影响光合作用强度的因素呢？
光能 CO2+H2O 叶绿体 (CH20)+O2
影响光合作用强度的外界因素： 1.CO2浓度：在一定的范围内，光合作用随CO2浓度增加而增强。合理密植。 2.水份：光合作用的原料之一，根据植物的需水量进行合理灌溉。 3.光照：包括光照强度与不同光质。在一定的范围内，
想一想：吸收光能的四种色素及与光合作 用有关的酶分布在哪里？ 注：叶绿体含有少量DNA与RNA。
讨论：恩格尔曼实验方法有什么巧妙之处？ (1)实验材料选择水绵和好氧细菌：水绵的叶绿 体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确 定释放氧气的部位。 (2)没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干 扰。 (3)用极细的光束点状照射：叶绿体上可分为有 光照和无光照部位，相当于一组对照实验。 (4)进行黑暗(局部光照)与曝光的对比实验：从 而明确实验结果完全是由光照引起的。
人教版高中生物必修一5.4能量之源—光与光合作用1课时1优质教案
第五章细胞的能量供应和利用第四节能量之源——光与光合作用（3课时）教学目标1.说出绿叶中色素的种类和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能。
3.说明光合作用以及对它的认识过程。
4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5.说出光合作用原理的应用。
6.简述化能合成作用。
教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用。
（2）光合作用的发现及研究历史。
（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
（4）影响光合作用强度的环境因素。
教学难点（1）光反应和暗反应的过程。
（2）探究影响光合作用强度的环境因素。
教学过程内容活动引入光合作用对自然界的意义：生成氧气，进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。
光合色素[问题探讨]结合教材P97图讨论：1、用这种方法有什么好处？不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？导言：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。
将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？实验：探究光合色素的的种类讲述光合色素的种类、吸收光谱光合作用色素A.色素分布：色素分布在内囊体的薄膜学生通过实验总结上，色素可以吸收、传递、转化光能B.色素种类：叶绿素a（3/4）（蓝绿色）叶绿素（3/4）类囊体薄膜叶绿素b（1/4）（黄绿色）上的色素红光、篮紫光叶黄素（2/3）（黄色）类胡萝卜素（1/4）胡萝卜素（1/3）（橙黄色）紫光问题探讨1.用这种方法可以提高光合作用强度。
因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。
不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。
2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。
叶绿体的结构通过图片和问题的引导，讲述叶绿体的结构及其适应光合作用的特点。
1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，但当时并不清楚叶绿素分布于何处？1865年德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。
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（3）画滤液细线：细、匀、直、浓
干燥后重复画2-3次 （防止色素太少，现象不明显）
3、方法步骤：
（4）分离色素（纸层析法）
为何滤液细线不能触及层析液？
（防止色素溶解在层析液 中而无法分离）
为何要盖上培养皿？
4、实验结果
（防止层析液挥发，因其 易挥发且有毒）
讨论：滤纸条上有几条不同颜色的色带？ 排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
①选取的叶片颜色不是浓绿色或称取的绿叶 过少或放置数天的菠菜叶，色素含量少
②加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小
提取液
③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏
④研磨不充分，色素未能充分提取出来
若色素带颜色较浅，其原因有
同上4点
⑤划滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少
⑥层析时，部分滤液细线已触及层析液
①
②
③
⑤④
资料分析：叶绿体的功能
没有
极
完
空气
细
黑暗
光
全 光
束
照
1 现象：
装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。
结论：
叶绿体的被光束照射到的 部位是光合作用的场所
2 现象：
装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。
结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
叶绿体是进行光合作用的场所。 它内部的巨大膜表面上，分布了许 多吸收光能的色素分子，还有许多 进行光合作用的酶。
色素14带
三、叶绿体的结构
1、形态：扁平的椭球形或球形
基粒
类囊体
2、结构
外膜
色素分布：类囊体的薄膜上
内膜 透明，有利于光线的透过
叶绿体基质 （大量）
含多种光合作
基粒（多个类囊体）（少量） 用所必需的酶
1.下列标号各代表： ① 外膜 ②__内__膜____③____基___粒__
④ 类囊体 ⑤__基__质____ 2.在④上分布有光合作用所需的 色素 和 酶 ， 在⑤中也分布有光合作用所需的 酶 。
练习
一、判断题 1、叶绿体中只有叶绿素能够吸收光能。（×） 2、叶绿体的内部有巨大的膜表面。（√ ） 二、选择题
1、吸收光能的色素分布在（ B） A.叶绿体的外膜上；B.类囊体的薄膜上； C.叶绿体的内膜上；D.叶绿体的基质中。
恩格尔曼实验二
将光通过三棱镜再照射到水绵临时装片， 惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝 光区域。从资料中你能得出什么结论？
多进行光合作用所必需的酶。
1.把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之
间，可以看到光谱中吸收最强的是（ B ）
A 红光部分
B 红光与蓝紫光部分
C 绿光部分 D 紫光部分
2.研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( C) A．使各种色素溶解在丙酮中 B．使研磨充分 C．防止色素分子被破坏 D．加速研磨
3.下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验
溶解度高的随 层析液在滤纸
碳酸钙 （防止色素被破坏）上扩散得快；
无水乙醇 （溶解色素） 反之则慢。
干燥的定性滤纸
层析液等
3、方法步骤：
（1）提取绿叶中的色素
为何要充分、迅速研磨？ （充分溶解色素，并防止溶剂挥发）
为何要加棉塞封口？ （防止溶剂挥发和色素分子被氧化）
3、方法步骤：
（2）制备滤纸条 干燥的定性滤纸 为何要剪去两角？ （防止层析液在边缘扩散过快）
4、实验结果：
讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？ 排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
二、捕获光能的色素
绿 叶
类胡萝卜素
中 （含量约1/4）
的
色
素
叶绿素
（含量约3/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色）
记忆口诀： 胡黄a b 橙黄黄，蓝绿绿
二、捕获光能的色素
第四节 能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
联系生产
• 有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑 料薄膜代替普通塑料薄膜，有的 温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。
•1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？
可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。
•2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？
丁四位同学对相关试剂、药品的使用情况如下表所示(“+”
B 表示使用，“-”表示未使用)，其余操作均正常，他们所
得的实验结果依次应为( )
试剂
甲 乙 丙 丁 A.①②③④
无水乙醇 水
CaCO3
-
+
+
+ B.②④①③
+
-
-
-
+
+
-
+ C.④②③①
SiO2
+
+
+
- D.③②①④
结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于
光合作用，放出氧气。
讨论：恩格尔曼实验在设计上有何巧妙之处？
（1）水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。
（2）好除O2和光的干扰。 （4）设置“极细的光束照射”的目的：叶绿体 上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组 对照实验。
（5）进行黑暗（局部光照）和曝光对比实验：再次 验证实验结果。
叶绿素a(蓝绿色)
光 合 作 用
叶绿素 吸收红光 和蓝紫光
叶绿素b（黄绿色）
的
3/4
胡萝卜素（橙黄色）
色 素
类胡萝卜素
吸收蓝紫光 1/4
叶黄素（黄色）
叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面
上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
6.阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。
如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，
连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应
位于( D )
A．绿光区
B．红橙光区和绿光区
C．蓝紫光区和绿光区 D．红橙光区和蓝紫光区
的装置正确的是 ( B )
4.纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端
的色素名称和颜色分别是 ( D )
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素 C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
5.在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤 液进行色素分离，会看到近似同心的四圈 色素环，排在最外圈的色素是 (A )
3、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中 间扩散慢，（ 保证使滤液能同步到达滤液细线 ）
4、滤液细线细、直、齐是 （防止色素带重叠而影响分离效果 ） 5、重复画滤液细线2-3次，是为了（ 积累更多的色素 ）
6、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素 (溶解于层析液 )中而无法分离
异常现象的分析 若色素提取液呈淡绿色的，其原因有
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶绿体色素具有吸收光能、传递光能、转化光能的作用
图 5-10 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
叶绿素：主要吸收蓝紫光和红光 类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光
[实验注意事项]
1、丙酮和层析液都是（ 易挥发且有一定毒性 ）的有 机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住， 层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。 2、用干燥的定性滤纸，因为（其透性好，吸收滤液较多）
不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光
为什么会出 现白化苗？
绿叶中有哪些色素？
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
1、实验原理
提取：用无水乙醇提取色素
【溶解法】（色素能溶解在有机溶剂中）
分离：用层析液分离色素
【纸层析法】（色素在层析液中溶解度不同）
2、材料用具： 新鲜的绿叶（色素含量高） 二氧化硅 （研磨充分）
色素种类 颜色 扩散速度 叶绿素a 蓝绿色 较慢 叶绿素b 黄绿色 最慢 胡萝卜素 橙黄色 最快 叶黄素 黄色 较快
吸收光的颜色 蓝紫光和红光
蓝紫光
7.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光
能的吸收发生在叶绿体的（ C ）
A.内膜上
B.基质中
C.类囊体的薄膜上 D.各部位上
在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、