黑龙江大庆铁人中学高中生物5.4能量之源光与光合作用教案必修12.doc

必修1 分子与细胞 第5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 1.说出绿叶中的色素的种类和作用 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并说出光合作用原理的应用 5.简述化能合成作用 二、重难点 绿叶中的色素的种类和作用 光合作用的光反应和暗反应过程及相互关系 探究影响光合作用强度的环境因素 三、教学过程(完成导学思考→明确、细化知识点→问题交流→巩固训练) 1.完成目标一、二的导学思考 目标一说出绿叶中的色素的种类和作用 ⑴结合教材回答下列与绿叶中的色素的提取和分离有关的问题 ①简述该实验的两点原理。

提取原理色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。

分离原理色素在层析液中的溶解度不同,使其随层析液在滤纸上的扩散速度不同。

(使用其他有机溶剂也可以提取色素,如旧教材的丙酮;
将此处乙醇浓度与之前的做比较。) ②简述材料用具中无水乙醇、层析液、二氧化硅和碳酸钙四种试剂的作用 无水乙醇提取色素 层析液分离色素 二氧化硅使研磨充分 碳酸钙防止研磨中色素被破坏 ③方法步骤 a.研磨时需要加入的试剂包括 ,研磨要求迅速、充分的目的是什么 无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙 迅速防止乙醇挥发 充分使色素充分释放 b.过滤时为什么使用单层尼龙布而不是滤纸结合试剂特点分析,提取色素时,步骤⑶中“及时用棉塞将试管口塞严”和分离色素时,“用棉塞塞紧试管口”或“用培养皿盖住小烧杯”的作用分别是什么 为了减少色素的损失(滤纸对色素有较强的吸附作用) 防止乙醇挥发、防止层析液挥发 c.制备滤纸条时,要求定性滤纸必须是 的。将滤纸条的一端减去两角的目的是什么 干燥 使层析液在滤纸上均匀扩散(因为层析液在滤纸两角扩散速度快) d.画滤液细线时,为什么要细且直待第一次画的滤液干后,再画一两次的目的是什么 避免出现色素带重叠 增加色素的量 e.结合实验原理和层析液的成分分析,分离色素时,为什么不能让滤液细线触及层析液 防止色素溶于层析液(而不随层析液在滤纸上扩散) ④简述滤纸条上从上到下,出现的色素带数目、颜色及宽窄 4条;
(从上到下)橙黄、黄、蓝绿、黄绿;
(从上到下)最窄、较窄、最宽、较宽 (宽窄体现色素量的多少) ⑵说出绿叶中的色素的种类以及作用。

种类类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄色)、叶绿素(叶绿素a、叶绿素b) 作用吸收利用可见的太阳光(类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光) 目标二说出叶绿体的结构和功能 ⑴在右图中填出叶绿体结构示意图中各种结构的名称。

⑵结合教材“光合作用的过程”的相关内容,分析叶绿体中的色素 和与光合作用有关的酶的分布场所。

色素类囊体薄膜 酶类囊体薄膜、叶绿体基质 2.问题交流 3.当堂训练 目标三说明光合作用以及对它的认识过程 1.完成导学思考 ⑴光合作用是指绿色植物通过 ,利用 ,把 转化成储存能量的 ,并且释放出 的过程。

叶绿体 光能 CO2、H2O 有机物 O2 (定义角度主体、场所、条件、底物、终产物、目的) ⑵回答与光合作用认识过程有关的相关问题 ①结合实验现象分析,萨克斯实验中,把绿叶先在暗处放置几小时的作用是什么实验中的对照组和实验组分别是什么实验结论是什么该实验还可以证明什么结论 排除叶片中原有的淀粉对实验结果的干扰(消耗叶片中原有的淀粉) 实验组遮光组 对照组曝光组 实验结论光合作用可以产生淀粉 还可以证明光合作用需要光 ②恩格尔曼实验中好氧细菌的作用是什么该实验的条件是什么实验的结论是什么 确定O2释放的部位(光合作用的部位) 黑暗+极细的光束照射;
没有空气(排除空气中O2的干扰);
NaHCO3溶液(补充CO2) 实验结论光合作用的场所是叶绿体 ③鲁宾和卡门的研究手段是 ,他们所设计的实验是 (对照/对比)实验,他们的实验结论是 。

同位素标记法(联系分泌蛋白的合成、运输以及荧光标记法) 对比 光合作用释放的O2来自H2O而不是来自CO2 ④卡尔文的研究手段是 ,其研究的意义在于探明了 。

同位素标记法 CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径(卡尔文循环) ⑶光合作用的过程 ①完成光合作用过程图(填图)及相关问题 图中a、b、c、d、e所代表的生命活动分别是 ,其中a、b两个过程的场所分别是 、 。

光反应、暗反应、C3的还原、CO2的固定、水在光下分解 类囊体薄膜 叶绿体基质 ②比较光反应和暗反应的区别和联系 区别 光反应 暗反应 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 外部 光照 有光无光均可 主要条件 内部 色素、(光反应)酶 (暗反应)酶 水的光解 CO2的固定 主要环节 ATP的形成 C3的还原 底物 H2O(ADP、Pi、NADP+) CO2([H]、ATP、C5) 产物 O2(ATP、[H]) (CH2O)(ADP、 Pi、NADP+、C5) 能量转换 光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能 主要影响因素 光照、温度 CO2浓度、温度 联系紧密联系、缺一不可(前者为后者提供ATP、[H],后者为前者提供ADP、 Pi、NADP+) (注暗反应在无光条件下也能进行的前提条件是有足够的[H] 、ATP) ⑷写出光合作用的反应式 (注正确书写、氧的去路) 2.问题交流 3.当堂训练 1.完成目标四、目标五的导学思考 目标四尝试探究影响光合作用强度的环境因素并说出光合作用原理的应用 ⑴结合光合作用的过程,说出影响光合作用的主要内部因素和环境因素。

内因色素、酶、C5等 外因光照(强度)、CO2浓度、温度、水、无机盐 ⑵光照强度对光合作用强度的影响 ①分析教材105页实验“探究光照强弱对光合作用强度的影响”中,自变量及其控制、因变量及其检测指标、无关变量及其控制。

自变量光照强度 控制相同瓦数的台灯与实验装置的不同距离(或不同瓦数的台灯等距照射) 因变量光合作用强度 检测指标相同时间内,装置内小圆形叶片浮起的数量 无关变量温度、反应时间、CO2浓度等 控制相同且适宜 ②光合曲线的分析 a.该曲线说明什么(分段描述) 在一定光强范围内,增大光强,光合作用强度增强;
光强达到一定值时,增大光强,光合作用强度达到一定值,不再增大。

(注前一阶段主要影响因素为光强,后一阶段为CO2浓度、温度) b.曲线上a、b、c三点的含义分别是什么 a点光照强度为0,植物只进行呼吸作用(a点数值体现呼吸值) b点在该点对应的光照强度下,植物光合作用强度等于呼吸作用强度 c点在该点对应的光照强度下,植物光合作用强度达到最大值 (注光照强度对光合作用强度的影响还要补充光补偿点、光饱和点,以及相关点的移动(温度变化,a点的移动;
阴生(阳生)植物b、d点的移动;
缺镁条件下,植物b、d点的移动;
温度不变,CO2浓度增大(降低),植物b、d点的移动。) ⑶分析CO2浓度、温度、水以及无机盐对光合作用的影响 CO2浓度 影响(→暗反应CO2的固定) 光合曲线 (注根据植物对CO2利用特点的不同主要分为两种C3、C4植物,光合曲线也所有不同,尤其在起始段,暂不做要求。) 温度 影响(→酶的活性→光(暗)反应 光合曲线(与温度对酶活性影响的曲线相同) 水 直接→光反应(由于植物吸收水分只有1~5%用于光合作用等,一般不考虑直接影响) 影响 →有机物的运输 间接 →气孔的开闭→CO2的供应→暗反应CO2的固定(例如午休现象) (注水对光合作用的影响,重在间接影响,尤其是影响气孔的开闭,充分利用教材106页拓展1) 无机盐 影响→与光合作用有关的化合物的形成(例如N、P、Mg) 例举出与光合作用有关的含N、含P、既含N,又含P、含Mg的化合物 目标五简述化能合成作用 ⑴化能合成作用与光合作用的主要相同点是 ,主要区别在于 。作为化能合成作用生物的典型例子的硝化细菌能将土壤中的 氧化成 ,并进一步氧化成 ,利用这两个化学反应中释放的 ,将 合成为 。

都能将无机物制成有机物(都属于自养生物) 制造有机物利用的能量来源不同 NH3 HNO2 HNO3 化学能 CO2和H2O 糖类 ⑵说出自养生物与异养生物的主要区别,并举出两类生物的常见例子。

能否将无机物制成有机物 自养生物化能合成作用细菌(如硝化细菌)、光合作用生物(绿色植物、藻类、光合细菌) 异养生物动物、真菌、绝大多数细菌(营腐生、寄生生活)(除化能合成作用细菌