88教案网

光能的捕获

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?下面是小编帮大家编辑的《光能的捕获》,供您参考,希望能够帮助到大家。

第3节光能的捕获
学习目标:
1.说出人们对光合作用的认识过程,体验生物科学发现的历程。
2.阐明光合作用中光反应和暗反应物质和能量转化的大致过程,认识光合作用的实质和在自然界的重要性。
3.描述叶绿体的结构,提取和分离叶绿体色素。
4.分析环境因素对光合作用速率的影响,能绘出各种因素与光合作用速率的坐标图像,培养综合分析问题的能力。
自学探究:
光合作用:植物通过捕获和利用了太阳能,把_____和______合成有机物,将转化为贮存在葡萄糖等有机物中,并释放O2,这个过程就是。
一.光合作用的早期研究
1.光合作用的发现
年代科学家科学实验实验结论
1642海尔蒙特第一次试图用定量的方法研究柳树的营养来源,发现柳树的增重大于土壤的减少量建造植物体的原料,只是 ,却没有考虑空气的作用
1771普里斯特利
英格豪斯将薄荷枝条和燃烧着的蜡烛放在密封的钟罩中,蜡烛不易熄灭,而将小鼠与绿色植物放入罩内,也不易窒息死亡绿色植物在光下吸收了,产生了。
1864萨克斯采用碘液测定淀粉的方法,发现遮光一半叶无颜色变化,曝光的一面则成深蓝色绿色植物在光下能产

生 。
1880恩吉尓曼用水绵做材料,用好氧菌作为O2的标志物,发现好氧菌集中在叶绿体所有受光部位周围
光合作用场所是

1941鲁宾和卡门运用放射性同位素标记法,通过小球藻的实验确定O2的来源光合作用产生O2全来自 。
2.分析讨论:
(1)海尔蒙特认为建造植物体的原料只是水,这一结论是否合理?

(2)为什么普里斯特利的实验有时成功,有时失败?

(3)恩吉尓曼选用水绵做实验材料有什么好处?通过该实验可得出什么结论?

(4)萨克斯为何要将植物进行一昼夜的暗处理?叶片一半遮光、一半照光的目的是什么?

(5)鲁宾和卡门的两组实验是如何设计的?

太阳是整个生命世界的能量源泉,为几乎所有的生物提供了物质和能量,它是自然界最基本的和。
二.叶绿体的结构
1.叶绿体的形态
高等植物细胞中叶绿体通常呈,数目较多。
2.叶绿体与白色体或有色体的相互转变
将叶绿体长时间置于暗处,叶绿体则转变成 或
,但光照后又可恢复为具有 的叶绿体
3.叶绿体的亚显微结构
(1)两层膜 
(2)基粒:内部有许多绿色柱状的 ,每个基粒有数十个囊状的 
组成,基粒间还有基质类囊体与基粒的类囊体相连,从而使各类囊体的腔彼此相通。
与光合作用有关的色素和酶都分布在 。
(3)基质:在基粒之间充满着基质。
与暗反应有关的酶则分布在。在基质中还含有少量的 。
三.叶绿体色素的提取与分离
1.实验原理:
 叶绿体中色素提取的原理:叶绿体中的色素溶解于__________如酒精或丙酮(相似相溶),形成色素液。
 分离的原理:四种色素在层析液中__________不同,因而随层析液在滤纸上______________________不同,其中胡萝卜素在丙酮中的溶解度最高,扩散速度最快,叶黄素和叶绿素a次之,叶绿素b溶解度最低,扩散得最慢。根据此原理使各色素分离开来。
2.注意事项
(1)取材时要选取新鲜的颜色较深的叶片,以便使滤液中含较多的色素。
(2)研磨时加入二氧化硅的目的是: 。
(3)加入少量碳酸钙的目的是: 。
(4)研磨要迅速、充分。一是因为丙酮容易挥发发二是为了使叶绿体完全破裂,从而能提取较多的色素。三是叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。
(5).滤液收集后,要及时用将试管口塞紧。
6.制备滤纸条时,要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散
,便于观察实验结果。
7.画线时,一定要细并且直,这样可以防止,使色素分子均匀分布在一条直线上,做到扩散起点一致。重复划2―3次,是为了
,使实验更加明显。
8.分离色素时,一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液,这是因为 

四.光合作用的过程
根据是否需要光能,可以概括为两个阶段:
(一)光反应阶段
1.光反应条件及场所:必须在 下才能进行,场所在 。
2.光反应过程:在此阶段转换成,转换成 。
(1)光能转换成电能
类囊体膜上的绝大多数色素排列紧密,快速高效地把吸收来的大量光能传递给
_________,它既能捕捉光能又能将光能转化为 。就象透镜把光束集中到焦点一样,其他色素把大量光能 、、传递给 ,使其被激发而失去 。脱离叶绿素a的电子,在类囊体膜上经过一系列的传递,最后传递给一种带正电荷的有机物(简称 )。
失去电子的叶绿素a变成一种 ,能够从 中夺取 ,使水分子分解成和,叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。
这样在光的照射下,特殊状态的叶绿a连续不断地 和 ,从而形成 ,使 转换成 。
(2)电能转换成活跃的化学能
随着光能转换成电能, 得到和 ,就形成了 ( ),这样一部分电能就转化成储存在中。同时,叶绿体利用光能转换成的另一部分能量,将和转化成,这部分电能则转化成活跃的化学能储存在 中。
(二)暗反应阶段
1.暗反应条件及场所:不需 ,场所在。
2.暗反应过程:将 还原成 ,将 和中的活跃化学能转换成中贮存的稳定的化学能。
(1)CO2的固定
叶片从外界吸收的二氧化碳,在的作用下与植物体内的一种(用C5表示)结合,这个过程叫做二氧化碳的固定。一个二氧化碳分子被一个五碳化合物分子固定后很快形成两个含有的化合物(用C3表示)。
(2)C3的还原
一部分三碳化合物在和的作用下,被 还原,再经过一系列复杂的变化形成糖类。这样和 中的能量就转移到 ___________中形成 贮存起来,同时,另一部分三碳化合物又经过复杂的变化重新生成,再次参与二氧化碳的固定。
(三)光合作用的反应式

五.影响光合作用的因素
因素关系图表对光合作用的影响在生产上的应用

叶龄

随叶龄的增大,叶的面积逐渐增大,光合作用的面积逐渐增大,光合作用速率提高,随着叶龄进一步增加,叶片衰老,叶绿素分解,光合作用速率下降保证矿质元素的充足供应,尤其是Mg的供应,使叶片保持鲜绿

光照强度

光合作用随光照强度的变化而变化,光照弱时光合作用减慢,光照逐步增强时光合作用随之加快,但是光照增强到一定程度,光合作用速率不再增加1.适当提高光照强度
2.延长光合作用时间
3.增加光合作用面积―合理密植
4.温室使用无色玻璃

二氧化碳

CO2是光合作用的原料,环境中的CO2浓度的高低明显影响光合作用速率。在一定范围内,植物的光合速率随CO2浓度的增加而增加,但是达到一定程度时再增加CO2浓度,光合速率不再增加温室栽培植物时适当提高室内的CO2浓度,如释放一定量的干冰或多施有机肥,使茎、叶吸收CO2增多

温度

光合作用的暗反应是酶促反应,温度直接影响酶的活性,从而影响光合速率。温度过高,影响植物叶片气孔开度,影响CO2供应,进而影响暗反应,从而影响光合速率1.适时播种
2.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温
3.植物“午休”现象的原因之一

相关知识

捕获光能的色素和结构


第四节能量之源—光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构

1、活细胞所需的能量最终来自。
2.叶绿体的外表有,内部有许多,基粒与基粒之间充满了。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为,吸收光能的,就分布在上。
3.叶绿体是进行的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收学能的,还有许多进行光合作用所必需的。
4.叶绿体中色素的种类、颜色、功能
种类色素颜色主要功能
叶绿素叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素胡萝卜素
叶黄素
5、利用绿叶的色素能够溶解在中,可以利用提取绿叶中的色素;
利用几种色素在层析液中不同,经滤纸上的的不同,可以将色素分离。

例1.下列关于“叶绿体色素提取和分离”的实验描述中,不属于实验要求的是(C)
A提取高等植物叶绿体中的色素B用纸层析法分离色素
C了解各种色素的吸收光谱D验证叶绿体中所含色素的种类

例2.在叶绿体色素的提取实验中,研磨绿叶时要加入乙醇,其目的是(D)
A防止叶绿素被破坏B使叶片充分磨碎
C使各种色素充分溶解在乙醇里D为了使叶绿素溶解在丙酮里
例3.下列各项液体,可做为色素溶剂的是(C)
A水B氯化氢C乙醇D草酸

例4.某同学做“叶绿体中色素的提取和分离”实验,在下列操作中若有失误,请在失误处划线并更正:
①将5克绿叶片剪碎放研钵中,加入少许二氧化硅和碳酸钙,再加2mL石油醚,并迅速充分研磨。②在预备好的滤纸条上,距剪去两角一厘米处用钢笔画横线。③用毛细管吸取少量滤液,沿横线处均匀地划出一条滤液细线,紧接重复划2~3次。④将层析液倒入烧杯中,然后将滤纸条划有细线的一端朝下,轻轻插入到层析液中,注意层析液最好没及滤纸条上滤液细线。
更正的内容为:
①。②。③。④。
1.①加10mL乙醇②用铅笔画线③干燥后再画下一次④色素线不能没入层析液色素含量太少缺乏叶绿素


1.经纸层析后,滤纸条上最窄的色素带(用新鲜菠菜叶作材料)是(D)
A叶绿素aB叶绿素bC叶黄素D胡萝卜素
2.叶绿体中色素的提取和分离实验主要证明了(C)
A色素分布在叶绿体片层结构薄膜上B叶绿素含量是类胡萝卜素的四倍
C叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色D四种颜色扩散速度不同
3.在进行叶绿素提取和分离的实验时,不能让层析液没及滤液细线的原因是(C)
A滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响结果
B滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散
C色素会溶解在层析液中而使结果不明显
D滤纸条上的几种色素会混合起来
4.阳光透过三棱镜照在丝状绿藻上,好氧细菌主要聚集的光谱区域是(A)
A.红光区和蓝紫光区B.黄光区和蓝紫光区
C.红光区和绿光区D.蓝紫光区和绿光区
5.叶绿素不溶于()。
A.丙酮B.苯C.层析液D.水
6.对能量的转化和释放具有重要意义的细胞器是()
A.叶绿体、线粒体B.内质网、叶绿体
C.线粒体、核糖体D.核糖体、内质网
7.叶绿体是进行光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述正确的是()
A.叶绿体中的色素分布在类囊体结构的薄膜上
B。叶绿体中的色素分布在内膜和外膜上
C.光合作用的酶只分布在叶绿体的基质中
D.光合作用的酶分布在外膜、内膜和基粒上
8.叶绿体色素在层析液中溶解度最高的是()
A.叶绿素aB.叶绿素bC.、叶黄素D.胡萝卜素
9.在做植物实验的暗室中,为了尽可能地降低光合作用的强度,最好安装()
A.红光灯B.绿光灯C.白炽灯D.蓝光灯
10、在叶绿色素的提取和分离实验中,沿滤纸条扩散速度最快和最慢的色素依次是(a)
A.胡萝卜素和叶绿素bB.叶黄素和叶绿素a
C.叶黄素和叶绿素bD.胡萝卜素和叶绿素a
11.叶绿体的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是(C)
A色素提取液中的不同色素已经分层B阳光的照射使各种色素能彼此分开
C滤纸对各种色素的吸附力不同
D丙酮酸使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同
12.高等植物光合作用最有效的光是()、
A.白色光B.红色光C.绿色光D.蓝色光
13.A(多选)叶绿素能有效地吸收(AC)
A.红光B.远红光C.蓝紫光D.绿光
二、非选择题
14.将水绵和细菌制成临时装片,进行显微观察。如果在反光镜上方放置一个三棱镜.使七种不同颜色的光束照射水绵的不同部位。这时看到细菌逐渐聚集成明显的两堆(如下图)。
(1)通过上述实验。可以证明水绵进行光合作用的细胞内结构是[]。
(2)1880年,一位德国科学家也做了类似的实验,这位科学家的名字叫,上个世纪的30年代,美国科学家鲁宾(S.Ruben)在探索光合作用的实验中,用18O分别标记H2O和CO2.结果证明了。
(3)这位科学家把载有水绵和好氧性细菌的临时装片,放在没有空气的黑暗环境中的愿因是。
(4)后人把他的实验加以改进将可见光经三棱镜后照到临时装片上,结果可发现在区域好氧牲细菌特别多,在区域好氧性细菌特别少。
(5)类同于题(2),将可见光经三棱镜后照到一容器中.请分析:
①假如题(2)容器中还有一定数量的衣藻,照光后,衣藻分布是否均匀?为什么?

②假如题(2)容器中还有一定数量的乳酸菌,照光后,乳酸菌分布是否均匀?为什么?
(6)某学生课外也用一种细菌验证该实验。结果发现该细菌在660nm,450nm附近区域分布很少,而在560am区域分布较多。试分析可能的原因是
15.分别在A、B、C3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3种不同颜色的溶液,即深绿色、黄绿色(或褐色)和几乎无色:。
处理ABC
SiO2(少量)+++
CaC03(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

参考答案
第四节能量之源—光与光合作用

1.太阳的光能2.双层膜基粒基质类囊体四种色素类囊体的薄膜
3.光合作用色素分子酶
4.
种类色素颜色主要功能
叶绿素叶绿素a蓝绿色吸收蓝紫光和红光
叶绿素b黄绿色
类胡萝卜素胡萝卜素橙黄色吸收蓝紫光
叶黄素黄色

5.有机溶剂无水乙醇无水乙醇溶解度

课堂精练
1.C2.D3.C


1.D2.C3.C4.A5.D6.A7.A8.D9.B10.A11.C12.A13.AC

14.(1)4叶绿体(2)恩吉尔曼光合作用释放的氧全部来自水(3)排除光合作用和大气中氧对好氧性细菌分布的影响(4)红光和蓝紫光绿光(5)①不均匀,在红光和蓝紫光区域较多,绿光区较少⑦不均匀,在绿光区最多,红光和蓝紫光区最少(6)所用细菌为厌
氧菌
15、(1)黄绿色未加CaCO3,研磨时部分叶绿体受破坏(2)几乎无色色素不溶于蒸馏水(3)深绿色获得了正常的色素

高一生物《捕获光能的色素和结构》教案分析


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?以下是小编收集整理的“高一生物《捕获光能的色素和结构》教案分析”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

高一生物《捕获光能的色素和结构》教案分析

本小节主要介绍了叶绿体内光合色素的种类、分布和作用,叶绿体的结构和功能。
一些蔬菜大棚和温室为什么采用的塑料薄膜或日光灯是红色或蓝色的,而不是绿色的?这是一个新奇而有趣的问题。本节教材的“问题探讨”从这里引出话题让学生讨论,可以激发学生的学习热情和想像力,从而很自然地进入本节第一部分教学内容的学习。
关于绿叶中有哪些捕获光能的色素,教材是通过先引导学生做绿叶中色素的提取和分离的实验,然后进行归纳的。实验后,教材归纳出绿叶中捕获光能的色素有4种。那么,这些光合色素存在于植物细胞中的什么部位呢?教材接着介绍了有关叶绿体的基础知识。这里需要强调的有两点:一是叶绿体并非存在于所有的植物细胞中,而是只存在于植株的叶和嫩茎等绿色器官的一些细胞中;二是教材引导学生通过对有关资料的分析认识到,叶绿体不仅含有捕捉光能的4种色素,而且含有多种与光合作用有关的酶,并且具有在光合作用中释放氧气的特性,可见,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
一、教学目标
1.知识目标:①简述叶绿体中色素的种类和作用。体会实验在生物学中的重要性。
②描述叶绿体的结构和功能。体会结构与功能相适应的特点。
2.技能目标:通过学习能正确使用实验器材,完成相关实验操作。
3.情感目标:体验光合作用研究中巧妙实验的运用,并作出相关的评价;关注农业生产中的实际问题。
二、教学重难点:叶绿体中色素的种类及其作用。
三、课时安排:1课时
四、教学流程:
教师活动
学生活动
讨论“问题探讨”中的相关问题。引导学生从光的波长(质)和光的强度(量)两个方面来认识光对植物光合作用的影响。
一、捕获光能的色素和结构
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?
我们知道,玉米中有时会出现白化苗,白化苗由于不能进行光合作用,待种子中贮存的养分耗尽就会死亡,可见光合作用中光能的吸收和转化与细胞中的色素有关。细胞中有哪些色素呢?下面,我们通过一个实验来看一看。
实验:绿叶中色素的提取和分离(视频)
展示实验结果。

不同色素对光的吸收有无差别呢?
展示证明色素吸收光谱的巧妙实验和精确实验,让学生理解色素的吸收光谱的意义。(说明白光是混合光,通过三棱镜分光后可以分为七色可见光的连续光谱。)
分析绿叶随季节变化而变色的原因,让学生思考变黄的树叶能进行光合作用吗?
总结色素的功能。
转而学习色素的存在部位。
二.叶绿体的结构
结构图展示。
经典实验分析。
思维热身,进入学习状态。
体会色素的重要性。导入本节课题。
提醒观察的内容和注意的对象。
注意色素带的颜色、宽窄、间距。分别能说明什么问题。(与教材所归纳的4种色素结合学习)
学生观察,解释现象,尝试做出色素的吸收光谱。
思考,讨论。
观察,思考。
讨论,分析。体会实验的巧妙之处。
五、教学反思:
本小结的每一个知识点都是通过实验的方法得出:通过“绿叶中色素的提取和分离”实验得出绿叶中色素的种类的含量;通过三棱镜分散光的一系列实验得出色素的吸收光谱;通过恩格尔曼的巧妙实验知道叶绿体的功能。而对于“绿叶中色素的提取和分离”实验,本节课并不注重操作的分析(关于操作中的要点可以在实验课中解决),而是注重分析结果得出结论。在教学过程中要充分引导学生,注重科学方法的渗透。同时注重与生产实践相联系,让学生去了解学习光合作用的应用价值,体会“学以致用”的道理。充分体现了“科学—技术—社会”三位一体的教育思想。

光能在叶绿体中的转换


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助高中教师更好的完成实现教学目标。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?下面是小编为大家整理的“光能在叶绿体中的转换”,欢迎您参考,希望对您有所助益!

第二章第一节光合作用(一、二)
学习目标1、知道光能在叶绿体中如何转换成电能,
2、理解电能如何转换成活跃的化学能,以及化学能如何转换成稳定的化学能。
重难点:1.光能转换成电能,再由电能转换成活跃化学能过程
2.光合作用过程中的能量在叶绿体中的转换过程。
学习过程
知识点观察与思考

归纳与结论

叶绿体的结构与光合作用

复习与巩固1.下图为叶绿体平面结构示意图,请根据图回答:
(1)组成(1)___,(2)___,(3)___的基本骨架是_
(2)光合作用的酶存在于____和____中;光合作用的色素存在
于____上。
(3)叶绿体主要存在于绿(1)
色植物的___细
胞和幼茎皮层细胞中,(2)
是进行____细胞器。(3)
(4)
2.叶绿体的囊状体结构上存在的色素有_____(_____色),_____(____色),
_____(___色),_____(____色)四种。它们的主要功能是________________。
其中_______光对叶绿素是有效光,__________光对类胡萝卜素是有效光。
3.根据______,光合作用的过程可分为_____和__两个阶段。
试比较这两个阶段。
比较项目光反应暗反应
场所
条件
物质变化1、
2、1、
2、
能量变化__能转变成___中活跃的化学能___中活跃的化学能转变成贮存在____中稳定的化学能。
相互联系光反应为暗反应进行提供了___和____:暗反应产生的____和___为光反应形成ATP提供了原料。

二、
光能在叶绿体中的转换

三、小结1、回顾课本回答光能转变成电能的有关问题1、叶绿体中色素功能
、光能:包括、、、
叶绿体中
的色素、光能:指
2.最初的电子供体是:________,其释放出电子的方程式为:
___________________________________________________
最终的电子受体为:_______________.在______下,_________(色素),连续不断地___电子和___电子,形成____。从而使光能转换成电能。
2、电能转变成活跃的化能?写出NADPH和ATP形成的反应方程式是:
NADPH:_________________________________________________
ATP:____________________________________________________

3、活跃的化学能是如何转变成稳定的化学能的?
回顾本节内容并填写右表在此阶段,三碳化合物在有关酶的催化作用下,接受_____释放的能量并被_____还原,经过一系列变化最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物。活跃的化学能转换成稳定的化学能。

能量转换物质变化反应
场所



应1.在光照射下,______连续不断地丢失e和获得e,形成_____
2.2H2O

1.NADPH
2.ATP



应1.CO2+C52
2.C3(CH2O)

ATP___NADPH____

反馈训练:
一、选择题
1.光合作用过程中,电能转换成活跃化学能的反应式之一为:NADP++2e+H+→NADPH,
该反应式中电子的根本来源是()
A.叶绿素aB.特殊状态的叶绿素a
C.吸收和传递光能的色素分子D.参与光反应的水分子
答案:D
2.一分子NADP+成为NADPH,接受的电子数和氢的数目分别是()
A.1,1B.1,2C.2,1D.2,2
答案:C
3.光合作用过程中,叶绿素a将光能转变成的电能被下列那种物质贮存?()
A.NADP+和ATPB.NADP+和ADPC.NADPH和ATPD.NADPH和ADP
答案:C
4、叶绿体中色素的直接作用是①吸收光能②传递光能③转化光能④分解水⑤合成ATP
A.①②③④⑤B.①②③④C.②③④⑤D.①②③
答案:D
5.光照条件下,能够吸收并传递光能的色素,将光能传递给少数叶绿素a,这时,叶绿素a分子所处的状态为()
A.被激发,得到电子B.被抑制,得到电子
C.被抑制,失去电子D.被激发,失去电子
答案:D
6.光能转换成电能的标志是()
A.电子被激发B.电子流形成C.NADPH的形成D.水失去电子
答案:B
7.下列与光反应相联系的过程是

NADP+NADPHATPADP

CO2(CH2O)激发态的叶绿素a叶绿素a

A.①③⑤⑥B.①④⑦⑧C.②③⑥⑧D.②④⑥⑧
答案:C
8.从能量转换的角度看,碳同化是()
A.将ATP和NADPH中活跃的化学能,转换成储存在有机物中稳定的化学能B.光能转换成电能
C.电能转换成活跃的化学能D.光能转换成活跃的化学能
答案:A
9.光合作用过程中,叶绿体中能量转换的正确顺序时()
答案:C
10.光合作用过程中,不在叶绿体的囊状结构的薄膜上进行的是()A.NADP+变为NADPHB.氧气的生成
C.ADP转变为ATPD.CO2的固定和还原
答案:D
11.绿色植物细胞内最早将光能转变为电能的生理过程与下列哪种物质紧密相关( )
A、辅酶Ⅱ B、水 C、叶绿素aD、ATP吸收和辅酶
答案:C
12. 光合作用光反应产生的物质有( )
A、C6H12O6NADPHATP B、NADPHCO2ATP
C、NADPHO2ATPD、C6H12O6CO2H2O
答案:C
二、非选择题
13.下图是光能转换成电能的示意图,依图回答:
(1)光能转换成电能,电能转换成活跃的化学能,是在叶绿体的_________中进行的。
(2)图中B代表的色素是_________。A代表的色素是_________。
(3)图中C和D是_________。
(4)E是_________,当它得到_________和_________就形成F_________。这样一部分电能转化成_________储存在F_________中。
(5)光能在叶绿体中的转换过程中,_________变成强氧化剂,_________是很强的还原剂。
(6)在光的照射下,叶绿体内能形成电子流的原因是由于少数处于特殊状态的_________连续不断地_________和_________的缘故。
(1)囊状结构的薄膜(2)吸收和传递光能的色素特殊状态的叶绿素a(3)传递电子的物质(4)NADP+两个电子一个氢离子NADPH活跃的化学能NADPH、ATP(5)失去电子的叶绿素a,NADPH(6)叶绿素a失去电子获得电子
14、学习科学家的实验思路,利用下列仪器和设备:一盆生长良好的天竺葵、电池、电线、碘液和黑布等,设计一组实验证明光能、电能与有机物的生成之间的关系。

本实验设计的基本思路是:将天竺葵分别放在光下和暗处,测量其电流的变化,从而验证只有在光下,植物才出现电流,说明光能与电能的转化;一段时间后,用碘液分别检验放在光下和暗处的植物有机物的生成量,只有放在光下的植物才有电流形成并有有机物生成,从而验证光能转变为电能进而转变为有机物中的化学能。
小资料:1、特殊状态的叶绿素a。特殊状态的叶绿素a能接收光能被激发而失去电子,失去电子的特殊状态的叶绿素a在结构上发生了变化,失去了一个电子;在功能上也发生了变化,成为强氧化剂,可以最终从水中夺得电子而恢复原结构。
2、辅酶II的特性。辅酶II是一种带正电荷的有机物,它的全名叫烟酰胺嘌呤二核苷酸磷酸,简称NADP+。这种辅酶II具有一个十分重要的特性,就是它的烟酰胺部分很容易与氢(两个电子和一个氢离子)结合而被还原,成为还原型辅酶II(NADPH)。这种还原型辅酶II具有很强的还原力。在需要氢的反应中烟栈胺部分又很容易与氢分离,用它分离出来的氢去还原别的物质。一个被子还原的物质再氧化时会放出能量,因此,当辅酶II接受氢(2个电子,1个氢记子)而变成还原型辅酶II时,就意味着电能在这里是以化学能的形式积蓄起来的。所以还原型辅酶II可以看成是携带一定能量的还原剂。
3、光能是如何在色素分子之间传递的?
物质处于激发态时,内部的能量高于基态时的能量,它很不稳定,将通过放出扫吸收的能量回复致电稳定状态。叶绿素分子吸收光能使其分子中的电子跃迁而变为激发态后,也将通过放出所吸收的光能(释放出高能电子)迅速回复其原来的能量水平,所释放出的能量绝大部分是向着能量较低的方向进行,最后汇集到作用中心色素分子。

第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构


第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构
一、教材分析
《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第5章第4节《能量之源一光与光合作用》第1节课的教学内容,主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能,掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞的基本结构知识的提升,又是后面学习光合作用原理和应用的基础。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)说出叶绿体中色素的种类和作用
(2)说出叶绿体的结构和功能。
2.能力目标:
(1)通过“叶绿体中色素的提取和分离’’实验,学会提取、分离叶绿体中色素的方法。
(2)通过小组间的交流与合作,提高学生的语言表达能力及思维的严密性。
3.情感、态度和价值观目标:
(1)通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作,培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过联系知识与生产实践的关系,激发学生对生物学科的兴趣热爱,分析叶绿体结构与功能的联系,形成结构与功能相统一的观点,
三、教学重点难点
重点:叶绿体中色素的种类和作用。
难点:对实验原理的理解:色素的提取分离过程。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚,所以讲解时需要详细。对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础,但纸层析法是首次接触,需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、教学方法
1.实验法:绿叶中色素的提取与分离学生进行分组实验。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习实验“叶绿体中色素的提取和分离”,初步把握实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。课前打开实验室门窗通风,课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具,配制好层析液。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:(1)万物生长靠太阳,那么,太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢?(光合作用或绿色植物的光合作用)
(2)又依靠什么进行光合作用呢?(叶绿体)
教师:这节课我们就来学习捕获光能的色素和结构。我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标,强调重难点。然后展示探究的第一个问题,绿叶中有哪些色素呢?已经布置学生们课前预习了这部分,检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:绿叶中有哪些色素呢?
教师:大家提出的这些问题很好,看得出课前认真预习了。那么我们今天主要来解决这些问题。多媒体展示实验提取和分离叶绿体中的色素的目的要求、材料用具。重点讲解实验原理,强调提取色素和分离色素的不同,其中纸层析法学生第一次接触,所以着重讲解,通过FASH动画帮助学生理解。
学生明白原理后教师继续和学生分析说明实验步骤,强调实验注意事项,提出思考问题,布置学生进行探究实验,两人一组,分工合作。并让学生在做实验的过程中思考讨论所提出的问题。
多媒体展示探究思考题。
(1)研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么?
(2)过滤时,用尼龙布而不用滤纸的原因是什么?
(3)滤纸条为什么要剪去两个角?
(4)层析时烧杯要加盖,为什么?
(5)为什么要重复画滤液细线?如果只画一次会怎么样呢?
(6)为什么滤液细线不能触及层析液?如果接触了又会怎么样呢?
(7)滤纸条上出现了几条色素带,其排列顺序怎样?宽窄如何?这说明了什么?
在学生分组实验的过程中教师巡回观察指导。(课堂实录),
等学生分组实验进行到滤纸条在小烧杯中进行层析时,组织学生在等待结果的过程中交流实验前提出的思考题,进行师生交流。交流到第七个问题时,正好实验结果也就出现了,这时找学生展示自己滤纸条上的实验结果,并让学生交流观察自己滤纸条上的结果,教师展示结果比较好的色素带,总结绿叶中色素的种类及颜色等知识。色素的种类及其作用
胡萝卜素(橙黄色)
类胡萝卜素
(含量1/4)叶黄素(黄色)
叶绿体中的色素

叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素(含量3/4)叶绿素b(黄绿色)
设计意图:通过引导,学生能深入领会实验原理,有利于掌握操作要领;通过提出探究思考题,注重了试验的探索性;通过学生亲自动手完成实验操作过程,解决了课本中提出的“不能”、“注意”等的原因,从中找到了成就感,对生物学的学习兴趣大有提高。这时进一步提出问题:我们分离出了绿叶中的色素,那么这四种色素对光的吸收有什么差别吗?
探究二:绿叶中四种色素对光的吸收有什么差别吗?
让学生观察多媒体白光通过三棱镜和白光先通过色素滤液再通过三棱镜的光谱情况,对比思考色素对光的吸收情况,从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况,并给出叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,学生很容易得出色素的功能:吸收光能,主要吸收红光和蓝紫光。
然后给出探究二的思考题:
(1)叶片呈现绿色的原因是什么?
(2)为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了?红叶是怎么回事呢?
(3)温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好?
教师组织学生分组讨论,最后师生总结。(课堂实录)
设计意图:通过多媒体的对比给了学生一个感性认识,通过看图,提高了学生对图表的分析能力。通过联系生产实践进行拓展,使学生认识到知识的价值,提高了学习生物的兴趣。
探究三:捕捉光能的色素存在于细胞中什么部位呢?
简单介绍前面科学家的研究成果,然后多媒体展示叶绿体的结构。这时提出问题:色素具体分布在叶绿体的什么部位呢?(类囊体)
设计意图:本部分知识很简单,引导学生结合前面所学的细胞器来掌握。
探究四:叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?
多媒体FLASH动画展示资料分析中恩吉尔曼的实验。通过实验分析得出叶绿体的功能,并讨论恩吉尔曼实验的巧妙之处。
设计意图:通过分析科学家的实验,让学生明确实验设计的原则,提高生物学的科学素养,通过对叶绿体结构和功能的学习,形成结构与功能相适应的生物学观点。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
(五)发导学案、布置预习。
我们已经学习了捕获光能的色素和结构,那么,光合作用是如何进行的呢?在下一节课我们一起来学习光合作用探索的历史。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析科学家是如何设计实验,如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、捕获光能的色素和结构
(一)捕获光能的色素
1.色素的种类
2.作用
(二)叶绿体的结构和功能
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课的叶绿体中色素的提取分离是课本上重要的学生必做的实验,四种色素与后面要学的光合作用过程联系非常密切,所以在实验室上这节课充分的调动了学生学习的兴趣和积极性,虽然准备实验很麻烦,但提高了课堂效率,不用再另找时间做实验。学生分组实验并合作探究,在老师的引导下完成教学重点内容——绿叶中色素的种类和作用,并通过亲身实践进一步领会了实验原理纸层析法,突破了本节课的难点——色素的提取分离过程,在探究实验的过程中学生也提升了生物学的科学素养。整堂课学生求知旺盛,复杂的知识变得简单化,亲自动手操作,加深了印象,提高了能力。生物学科是一门自然科学,需要学生做的实验必须做,时间长了不做实验学生的动手能力明显下降,同样也会影响学生的分析拓展能力。在小组的合作实验中,实验能力强的学生动手能力较好,实验能力弱的学生就差一些。所以教师要着重强调实验的规范性,特别是实验仪器的使用。

文章来源:http://m.jab88.com/j/7819.html

更多

猜你喜欢

更多

最新更新

更多