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光与光合作用教案
光与光合作用教案
【篇一:
光与光合作用教学设计】
篇一:
第4节能量之源——光与光合作用教案
第4节能量之源──光与光合作用
莫爱霞江门市新会第二中学
一、概述
第四节的内容。
本册教材第五章介绍了细胞的能量供应和利用,本节课是对细胞的能量来源进行探讨,为以后进行教学知识打下基础。
本节内容的学习会对学生以后学习有关能量来源问题和实验设计有很好的促进作用。
本节课进行光合作用过程中氧气来源的实验设计,以及提取吸收光能的色素的实验操作,采取小组合作的方式,力图使学生在小组内讨论和组间交流及全班交流的过程中,学会合作,学会倾听,学会交流,在此过程中巩固实验设计的基本方法,并在后续的课堂教学中完成动手操作,根据在实验过程中遇到的新问题,重新完善设计方案。
二、教学目标分析
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)参与设计,养成勇于参与、大胆设想的科学精神,体验科学探究的一般过程;
(2)体验“猜测——实验设计——实验探究——分析试验结果——协商讨论”的探究活动过程;
(3)体会到科学实验需要正确的表达,需要与人交流和合作。
3.情感态度与价值观
(1)培养对生物现象探究的欲望和兴趣;
(2)培养实事求是的科学态度,能够完成一份描述准确、过程科学的实验方案。
三、学习者特征分析
本节课的学习者特征分析主要是根据教师平时对学生的了解而做出的:
(1)学生是广东省江门市新会第二中学高中一年级的学生;
(2)学生活泼好动,好表现,喜欢交流;
(3)学生已经知道植物能够进行光合作用,能够产生氧气。
但光合作用的反应过程及其实质,光合作用释放的氧气具体来自哪里等知识了解不多;
(4)学生在以前运用实验法进行过简单的实验设计,但方案的科学性、可操作性都不是很强。
四、教学策略选择与设计
(1)情境激趣策略:
通过动手提取叶绿体中吸收光能的色素的过程,加强学生的动手能力,调动学生的积极性;通过播放光合作用的动画演示,提出问题,激发学生的学习兴趣。
(2)以问题解决为主教学策略:
通过观察,引发学生提出关于光合作用实质以及光合作用释放氧气的来源的疑惑,通过假设和实验方案的设计,得出科学性的结论,解决问题和疑惑。
五、教学资源与工具设计
(1)人民教育出版社高中一年级生物学教材;
(2)专门为这节课制作的多媒体课件;(3)本节课是在多媒体环境下完成的。
六、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗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。
〖板书〗一、捕获光能的色素和结构
〖问题〗以“本节聚焦”发问,引起学生的注意思考。
〖板书〗㈠捕获光能的色素
〖实验〗绿叶中色素的提取和分离。
(到实验室做实验)〖实验讨论〗学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗1.滤纸条上有4条不同颜色的色带,从上往下依次为:
①胡萝卜素(橙黄色)、②叶黄素(黄色)、③叶绿素a(蓝绿色)、④叶绿素b(黄绿色)。
这说明绿叶中的色素有4种,它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。
2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液,细线上的色素就会溶解到层析液中,就不会在滤纸上扩散开来,实验就会失败。
〖板书〗叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
〖与社会的联系〗人们根据上述科学原理,在需要人工补充光照的温室和塑料大棚中栽培农作物时,就可以根据所需要的光合作用产物的类型,来选择适合的光源以及玻璃或塑料薄膜了。
例如,冷光镝灯的光谱成分接近于太阳光,且辐射出的热能比较少,是一种比较好的人工光源;又如,氙灯的可见光部分也近似于太阳光,但其紫外线和红外线则比太阳光的多,使用时应隔以玻璃或水层以吸收其紫外线或红外线。
相比之下,日光灯的蓝紫光和绿光比太阳光的多而红光比太阳光的少;普通的白炽灯则蓝紫光比太阳光的少而红外光比太阳光多。
科学家通过实验还发现,蓝色塑料薄膜育秧时有壮秧的效果,这一结果现已在不少地区的水稻育秧生产中得到应用。
二、叶绿体的结构
资料分析
1.恩格尔曼实验的结论是:
氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
2.提示:
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多的部位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果,等等。
3.叶绿体是进行光合作用的场所。
〖板书〗叶绿体是进行光合作用的场所。
它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所需的酶。
〖小结〗略。
〖作业〗练习基础题
3.结论是:
叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用,放出氧气。
拓展题
1.植物体吸收光能的色素,还存在于植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中。
(第一课时完)
〖板书〗二、光合作用的原理和应用
〖问题〗以“本节聚焦”的问题引起学生的注意思考。
〖板书〗㈠光合作用的探究历程〖讲述〗结合课本的图,一步一步的引导。
〖旁栏思考题〗学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗持这种观点的人,很可能是在无光条件下做的这个实验。
无光时,植物不进行光合作用,只进行细胞呼吸,所以没有释放氧气,而是释放二氧化碳,也就是使空气变污浊了。
〖思考与讨论1〗学生思考讨论回答,教师提示。
1.光合作用的原料是二氧化碳和水,产
物是糖类和氧气,场所是叶绿体,条件是要有光,还需要多种酶等。
光合作用的反应式是:
co2+h2o(ch2o)+o2
2.提示:
从人类对光合作用的探究历程来看,生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。
例如,直到1785年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳,这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。
又如,鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水,而不是来自二氧化碳;卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,都说明在科学发展的进程中,相关学科的互相促进,以及技术手段的进步对科学发展的推动作用。
〖板书〗㈡光合作用的过程
co2+h2o(ch2o)+o2
〖讲述〗结合下面题目讲解。
填写图中光合作用过程的名称并回答问题:
(1)写出各标号的名称:
①_______②_______③_______④________⑤_______⑥________⑦_______⑧_______⑨_________
(2)光反应为暗反应提供了[]和[](只填序号)。
(3)光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的__________________和________________。
答案:
(1)①h2o②o2③[h]④atp⑤adp+pi⑥c3⑦co2⑧c5⑨c6h12o6
(2)[3][4](3)片层结构的薄膜基质
〖思考与讨论2〗学生思考讨论回答,教师提示。
〖板书〗三、光合作用原理的应用
四、化能合成作用
〖讲述〗起初,人们认为只有绿色植物才能将二氧化碳转化为有机物,后来发现,即使没有叶绿素的参与,某些微生物也能将二氧化碳转化为有机物,这类微生物称做化能自养型微生物。
这类微生物通过氧化如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐等无机物,夺取无机物中的电子,通过电子传递链合成atp和nadph,再利用atp和nadph完成二氧化
碳的还原和固定。
广泛地分布在土壤和水域环境中的硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌等都属于这类微生物。
例如,氢细菌通过将氢气氧化为水,硫细菌通过将硫化氢氧化为硫酸盐,硝化细菌通过将氨氧化为亚硝酸盐,或将亚硝酸盐氧化为硝酸盐,来驱动二氧化碳的固定,完成有机物的合成。
(有可能补充方程式)
最后,画出教学过程流程图。
同时,流程图中需要清楚标注每一个阶段的教学目标、媒体和相应的评价方式。
教学内容与教师的活
动
媒
体
学
生
教师进行逻辑选择
的运用的活动
七、教学评价设计
通过专门设计的反馈纸条反馈、评价。
反馈信息:
1、本次的实验设计中,你的哪些设计被大家采用了?
2、你认为你们组哪位同学的设计对你的启发最大?
3、在换组讨论中,你认为他们组给你们组提了哪些有益的建议?
4、如果本次的实验设计方案满分为10分,倾听了上一组的实验后,你认为他们应该得多少分?
5、在全班展示方案时,你提出了什么问题或建议?
姓名:
______组组长签字:
篇二:
优秀教学设计(光与光合作用)于增杰
《光与光合作用》教学设计
清新一中
高三生物于增杰
教材分析:
教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验,介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。
学情分析:
虽然在日常生活中,学生对绿叶的生长需要阳光,这一常识是知晓的,但是,具体的生物学原理并非懂得,因此,光合作用中的光暗反应是一难点,光合色素的提取实验,需要学生去做,这其中也培养学生的动手能力,老师也应指导,让学生都积极参与其中,所以在教学时,应注意联系学生的生活经验,利用简单教具模拟和图解和加强教学的直观性,增加学生对微观内容的感性认识,使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习,锻炼动手能力、提高思维能力。
教学目标设计:
一、知识方面
1、使学生了解光合作用的发现过程。
2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;
3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。
二、能力方面
1、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。
2、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。
2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会的关注。
重点,难点分析:
【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
【教学难点】
光反应和暗反应的过程
教学手段:
板图、多媒体课件
课时安排:
2课时
教学过程设计:
第一课时捕获光能色素和结构
1、引言
用教材“问题探讨”的蔬菜大棚中为提高产量和改善品质而使用不同颜色的光,特别是红光
或蓝光的作用导入本节的学习
2、师生互动教学过程
师生互动:
(多媒体展示玉米白化苗图片)通过玉米白化苗的的介绍使学生了解光合作用与色素的关系。
问:
绿叶中含有哪些色素?
各种色素的含量及相对含量怎样
学生:
明确光合作用与绿叶中色素的关系
师生互动:
不同的色素对光的吸收情况如何,为什么植物的叶片通常呈绿色用多媒体课件出示叶绿素和类胡萝卜素这两大类素的吸收光谱情况,从而明确色素在光合作用过程中的作业——捕获光能
学生:
思考并回答叶绿素吸收其他颜色的光,而对绿光吸收最少,将绿光反射出了,所以叶片通常呈现绿色
与社会联系:
根据不同色素对不同波长的光的吸收特点,想一想,温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的光做补充光源?
学生:
应该选择蓝紫光或红光做补充光源,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。
教师:
这些捕捉光能色素究竟存在于细胞中的什么部位呢?
简要介绍19世纪科学家发现叶绿素存在于细胞中的一个很小的结构——叶绿体的过程设问:
叶绿体具有怎样的结构呢?
学生阅读课本有关叶绿体的结构部分
模型展示
学生:
阅读教材相关内容,思考并回答问题
学生结合模型指出叶绿体的各部分结构,并说明吸收光能的色素的分布部分
教师:
1叶绿体的膜是透明的,这有什么好处?
2叶绿体中有许多基粒和类囊体,这有什么作用
学生:
叶绿体的膜是透明的,有利于光的透过;叶绿体有如此多的基粒和类囊体,而色素就分部在类囊体的薄膜上,极大地扩展了受光面积
教师:
叶绿体的作用仅仅是吸收光能么,介绍恩格尔曼的两个实验,分析得出实验结论及实验方法的巧妙之处。
学生活动;学生分析得出实验结论,氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
实验方法的巧妙之处,用好氧细菌可确定释放氧气多的部位,没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰,用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部分,相当于一组对比实验
第二课时光合作用的原理和应用
引言:
同学们在初中已学过光合作用,你们还记得光合作用的概念吗?
我们曾做过哪些与光合作用相关的实验?
学生议论后,齐声朗读光合作用一段。
(一)光合作用的概念
教师点评强化,光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成储存能量的有机物,并释放氧的过程。
其中的有机物通常是葡萄糖,进而可以合成蔗糖或淀粉(即单糖可以合成二糖或多糖)等。
1.回顾光合作用的探究历程
用多媒体向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验,如:
1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放出氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧
【篇二:
《能量之源--光与光合作用》教案(人教版必修1)】
第五章细胞的能量供应和利用
第4节能量之源——光与光合作用
一、教学目标
知识方面:
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、说出光合作用以及对它的认识过程。
4、说出光合作用原理的应用。
5、简述化能合成作用。
能力方面:
尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
情感态度价值观:
通过研究科学家对光合作用原理的探究过程,认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的;认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点:
⑴绿叶中色素的种类和作用。
⑵光合作用的发现及研究历史。
⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
⑷影响光合作用强度的环境因素。
解决方法:
⑴通过色素提取和分离实验,让学生仔细观察分离出的不同色带,色带的颜色、分布顺序
和宽窄,思考其原因及作用。
⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程,明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的
能量转化的过程。
⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。
2、教学难点:
⑴光反应和暗反应的过程。
⑵探究影响光作用强度的环境因素。
解决方法:
⑴通过由浅入深的讲解,让学生理解光反应和暗反应的过程,区别和联系。
⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响,让学生掌握光合作用原理在农业生
产中的应用。
三、课时安排:
3课时
四、教学方法:
讲解、实验法。
五、教具准备:
课件六、学生活动
1、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
2、让学生讨论认识叶绿体的结构,这种结构有哪些适于进行光合作用的特点;光合作用的
过程,影响因素等。
七、教学程序
第1课时
[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?
一、捕获光能的色素。
探究绿叶中色素的种类:
教师指导学生完成如p97——98的实验。
教师可让学生带着下列问题去做实验:
1、加入sio2、caco3的作用是什么?
2、研磨时为什么要迅速而充分?
3、将滤液收集到试管中后,为什么要用棉塞将试管口塞严?
4、滤纸条一端为什么要剪去两角?
5、画滤液细线时应注意什么?
6、为什么不能让滤液细线触及层析液?
7、滤纸条上有几条不同颜色的色带?
其排序怎样?
宽窄如何?
这说明了什么?
教师归纳总结:
叶绿素a(蓝绿色)叶绿素
叶绿色b(黄绿色)绿叶中的色素胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素叶黄素(黄色)
教师演示相关实验让学生得知:
叶绿素a和叶绿素b吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,并结合p99吸收光谱图讲解。
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。
二、叶绿体的结构
结合p99图示讲解叶绿体的结构,教师归纳:
叶绿体
外膜内膜
基粒:
由两个以上的类囊体组成,含色素和酶
基质:
含酶
[资料分析]叶绿体的功能。
结合p100恩格尔曼的实验讨论下列问题;1、恩格尔曼实验的结论是什么?
2、恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?
三、总结
重点总结捕获光能的色素有哪些,叶绿体的结构,其结构上有哪些特点适用于进行光合作用。
四、作业布置
p100练习五、板书设计
第4节能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素
叶绿素a(蓝绿色)叶绿素
(含量约占3/4)叶绿色b(黄绿色)
绿叶中的色素胡萝卜素(橙黄色)类胡
萝卜素
(含量约占1/4)叶黄素(黄色)
2、叶绿体的结构
1、分布2、形态
外膜
3、结构内膜
基粒:
由两个以上的类囊体组成,含色素和酶基质:
含酶
4、功能
第2课时
导言:
我们知道,光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
人们得出这一认识经历了漫长的探索历程。
让我们重温一下这段历程吧!
一、光合作用的探究历程
讨论:
1、从人类对光合作用探究历程来看,生物学的发展与物理学和化学有什么联系?
与技术手段的进步有什么联系?
2、人类对光合作用的探究过程,你还有哪些感悟?
二、光合作用的过程。
三、总结
人类认识光合作用的历程和光合作用的过程。
四、布置作业
p106练习
五、板书设计
二、光合作用的原理和应用
一、光合作用的探究过程1、普利斯特利的实验2、英格豪斯的实验3、梅耶的实验4、萨克斯的实验5、鲁宾和卡门的实验6、卡尔文的实验二、光合作用的过程1、总反应式
【篇三:
光与光合作用教案】
第五章第4节:
能量之源—光与光合作用教案
高一生物组:
周智翠
一、教学目标
1、知识与技能
(1)概述绿叶中色素的种类、分布位置和作用。
(2)概述叶绿体的形态、结构。
2、过程与方法
(1)绿叶中色素的提取和分离的原理及基本操作技巧。
(2)色素对不同波长光的吸收特点及在生活中的应用。
3、情感态度与价值观
(1)借助叶绿体的结构与功能的联系分析,形成生物学科
中结构与功能相统一的观点。
二、教学重点:
绿叶中色素的种类和作用。
三、教学难点:
分离与提取绿叶中的色素。
四、教学方法:
讲解法、演示实验法
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- 光合作用 教案