2024-2025學(xué)年新教材高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化3教案新人教版必修1

PAGE24-光合作用與能量裝換一、教材分析光合作用是生物界乃至整個自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，光合作用也真實地顯示誕生命系統(tǒng)的自主性和高度有序性。初中階段，學(xué)生通過一系列探究性試驗，初步形成光合作用的概念。中學(xué)生物學(xué)課本將為學(xué)生供應(yīng)光合作用的探討史料，期望學(xué)生不僅能從光合作用的發(fā)覺過程中深化對概念的理解，而且能受到科學(xué)家崇高的精神境界的熏陶，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。本節(jié)中“綠葉中色素的提取和分別”采納探究性試驗教學(xué)，老師利用教材中的問題探討引入，讓學(xué)生探討“為什么蔬菜大棚采納紅色或藍(lán)色的塑料薄膜而不用綠色的塑料薄膜”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱，然后引導(dǎo)學(xué)生試驗探究、視察思索，通過分析試驗結(jié)果，由學(xué)生自己得精彩素的種類和顏色，通過色素對光能汲取的小試驗過渡到色素對光能的汲取和葉綠體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，這樣的教學(xué)不僅符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，也有利于學(xué)生的主動參加，利于培育學(xué)生科學(xué)的思維方法和探討方法，利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在整個教學(xué)過程中細(xì)心設(shè)計問題，啟迪學(xué)生的思維，最大程度地發(fā)揮學(xué)生的主動性。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)”是《分子與細(xì)胞》第5章第4節(jié)“能量之源――光與光合作用”的教學(xué)內(nèi)容之一，主要學(xué)習(xí)葉綠體的結(jié)構(gòu)和色素的種類，駕馭提取、分別色素的試驗技巧，學(xué)習(xí)科學(xué)家探究光合作用原理的科學(xué)思維和方法?！豆夂献饔玫脑砗蛻?yīng)用》是人教版新課標(biāo)必修一第五章第四節(jié)的其次部分內(nèi)容，由舊教材的“光合作用”變?yōu)榱恕肮夂献饔玫脑砗蛻?yīng)用”，重點強調(diào)“原理”和“應(yīng)用”，體現(xiàn)了STS的教化理念。本節(jié)是學(xué)生在學(xué)習(xí)初中生物光合作用及在學(xué)習(xí)本節(jié)第一部分捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分別從光合作用的探究歷程、光合作用的過程、原理及應(yīng)用和化能合成作用等四個方面進(jìn)行學(xué)習(xí)，其中光合作用的原理和應(yīng)用屬于生命系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化供應(yīng)和利用的問題，把過去植物新陳代謝的問題提升到生命系統(tǒng)的水平來探討。本節(jié)與現(xiàn)實生活聯(lián)系親密，其中探究影響光合作用的環(huán)境因素，通過設(shè)計試驗方案可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培育學(xué)生的合作探究實力；體現(xiàn)了“提倡探究性學(xué)習(xí)”“自主性學(xué)習(xí)”的課程理念。光合作用的過程是教學(xué)的重點也是教學(xué)的難點，是以后學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流淌的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用，所以本節(jié)是必修一的重點內(nèi)容，也是整個中學(xué)階段的重要內(nèi)容之一。二、教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)問與技能（1）說出綠葉中色素的種類和作用。（2）說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。（3）說明光合作用以及對它的相識過程。（4）嘗摸索究影響光合作用強度的環(huán)境因素。（5）說出光合作用原理的應(yīng)用。（6）簡述化能合成作用。2.過程與方法（1）自主與合作學(xué)習(xí)：利用各種媒體調(diào)查和收集資料，學(xué)會鑒別、選擇、運用和共享信息。（2）訓(xùn)練表達(dá)實力：嘗試將你所獲得的信息表達(dá)出來。（3）活動與探究：通過探究“環(huán)境因素對光合作用的影響”，初步學(xué)會科學(xué)探討的一般方法，發(fā)展科學(xué)探究實力。3.情感看法與價值觀（1）通過光合作用發(fā)覺史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生受到科學(xué)家們崇高的精神境界的熏陶，并養(yǎng)成質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學(xué)精神和科學(xué)看法。（2）通過了解光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，使學(xué)生相識生物科學(xué)的價值，從而樂于學(xué)習(xí)生物科學(xué)。三、教學(xué)重點、難點及解決方法。 1、教學(xué)重點及解決方法 教學(xué)重點] ⑴綠葉中色素的種類和作用。⑵光合作用的發(fā)覺及探討歷史。⑶光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。⑷影響光合作用強度的環(huán)境因素。解決方法]⑴通過色素提取和分別試驗，讓學(xué)生細(xì)致視察分別出的不同色帶，色帶的顏色、分布依次和寬窄，思索其緣由及作用。⑵讓學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的角度看光合作用的過程，明確每一個物質(zhì)變更和相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化的過程。⑶讓學(xué)生通過探究活動理解光合作用原理的應(yīng)用。2、教學(xué)難點及解決方法教學(xué)難點]⑴光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。⑵探究影響光作用強度的環(huán)境因素。解決方法]⑴通過由淺入深的講解，讓學(xué)生理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，區(qū)分和聯(lián)系。⑵通過探究活動——環(huán)境因素對光合作用強度的影響，讓學(xué)生駕馭光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。四、課時支配3課時。五、教學(xué)方法講解、試驗法。教具打算：課件、試驗儀器、試劑、材料等。學(xué)生活動1、指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，找出需了解的學(xué)問點。2、讓學(xué)生探討相識葉綠體的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有哪些適于進(jìn)行光合作用的特點；光合作用的過程，影響因素等。六、教學(xué)程序第一課時一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)［課前打算］（1）制作多媒體課件；（2）《綠葉中色素的提取與分別》試驗所需的材料用具；（3）收集菠菜、韭菜、黃瓜葉、空心菜、生菜、油菜、白玉蘭、番薯葉等簇新綠葉；（4）色素在濾紙條上分別的樣品；（5）投影機、三棱鏡；（6）簇新菠菜葉片濾液和簇新胡蘿卜濾液。（7）學(xué)生2人為一組，在課前采集簇新幼嫩綠葉20g。［情境創(chuàng)設(shè)］老師：我們常常聽到這樣的一句話：萬物生長靠太陽。為什么這么說呢？請同學(xué)們視察以下數(shù)據(jù)：據(jù)統(tǒng)計：①地球表面上的綠色植物每年大約制造了4400億噸有機物；②地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7.11×1018kJ，這個數(shù)字大約相當(dāng)于240000個三門峽水電站每年所發(fā)出的電力，相當(dāng)于人類在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和食物養(yǎng)分上所需能量的100倍。老師：依據(jù)以上資料，我們可以得出什么結(jié)論？學(xué)生：對絕大多數(shù)生物來說，活細(xì)胞所需能量的最終源頭來自太陽的光能。老師：那么太陽的光能又是通過什么途徑進(jìn)入植物體內(nèi)的呢？學(xué)生：光合作用。老師：對。這就是我們今日起先學(xué)習(xí)的新內(nèi)容：光與光合作用。（顯示板書：第4節(jié)能量之源——光與光合作用）［師生互動］1.綠葉中色素的提取與分別老師：本節(jié)內(nèi)容分兩個部分，今日我們先來學(xué)習(xí)第一部分：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)。（顯示板書：一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)）老師：同學(xué)們已經(jīng)知道生物生命活動所須要的能量歸根究竟來自植物通過光合作用所汲取的光能，不知同學(xué)們有沒有思索過這樣的問題：植物是靠細(xì)胞中的哪些物質(zhì)去捕獲光能的？學(xué)生：不知道。老師：那大家又是否想過為什么不同植物葉片的顏色會不同，以及相同植物的葉片在不同時期也會不同這些問題呢？學(xué)生：那是因為植物含有色素。老師：對啦。正是因為植物含有色素，才讓我們看到一個五彩繽紛的世界，也正是植物含有色素，才能捕獲太陽光能。我們先來學(xué)習(xí)“捕獲光能的色素”這一內(nèi)容。（顯示板書：1.捕獲光能的色素）老師：綠葉中的色素原委有哪些不同種類？它們分別又是什么顏色的？以及各種色素在綠葉中的含量是否相同呢？帶著這些問題我們一起來做《綠葉中色素的提取與分別》試驗。老師：探討葉綠體中的色素，我們首先要做的就是把色素從綠葉中提取出來，色素提取量的多少與試驗的成敗有沒有關(guān)系？學(xué)生：有。老師：那我們應(yīng)選擇什么樣的葉片作為試驗材料呢？學(xué)生：應(yīng)選擇葉色較深，也就是濃綠色的簇新葉片作為試驗材料。老師：很好?，F(xiàn)在每兩個同學(xué)為一組，以你們課前在校內(nèi)里所采集到的簇新幼嫩綠葉或用我收集到的菠菜、韭菜、黃瓜葉、空心菜、生菜、油菜、白玉蘭、番薯葉等簇新綠葉為試驗材料。學(xué)生選擇葉片。老師：接下來我們要考慮的是如何才能把綠葉中的色素提取出來。不知同學(xué)們是否還記得，我們在學(xué)習(xí)《生物學(xué)》（人教版，七年級上冊）《綠葉在光下制造淀粉》試驗時知道，可以用酒精溶解葉綠素，從而使葉片變成黃白色。為什么會這樣？學(xué)生：說明酒精可以溶解葉綠素。老師：特別好。綠葉中的色素不僅能溶解于酒精，還可以溶解于丙酮、石油醚等有機溶劑。所以我們今日的試驗有酒精、丙酮、石油醚三種有機溶劑供大家選擇，看看哪種試驗效果最好。老師：當(dāng)我們把綠葉中的色素溶解于丙酮等有機溶劑以后，又可以利用什么方法將它們分別開來呢？其實，綠葉中的色素不只一種，而且它們在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。這樣，幾分鐘之后，綠葉中的色素就會隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分別開。老師：下面我們按以下步驟進(jìn)行試驗。同學(xué)們在試驗過程中思索相關(guān)問題：步驟操作方法學(xué)生思索（1）提取綠葉中的色素5g綠葉放入研缽中快速研磨研磨液①加入SiO2、CaCO3的作用是什么？②研磨時為什么要快速而充分？③將濾液收集到試管后，為什么要用棉塞將試管口塞嚴(yán)？學(xué)生也可自主選擇等量的丙酮、石油醚（2）制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成長與寬小于試管長與寬的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，放入試管下端，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線若濾紙條的一端不剪去兩角，則試驗結(jié)果如何？可設(shè)置比照試驗探究（3）畫濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線勻稱地畫出一條細(xì)線。待濾液干后，再重復(fù)一兩次重復(fù)畫一兩次的目的是什么？可用蓋玻片的垂直邊代替（4）分別綠葉中的色素將3mL層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下）輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口。留意：不能讓濾液細(xì)線觸及層析液①為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？如濾液細(xì)線沒入層析液中，試驗結(jié)果如何？可設(shè)置比照試驗探究。②為什么要用棉塞塞緊試管口？可用小燒杯代替試管，用培育皿蓋住小燒杯（5）視察與記錄視察試管內(nèi)濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶，以及每條色素帶的顏色、排序和寬窄依據(jù)試驗結(jié)果，可得出什么結(jié)論？（6）試驗結(jié)果展示將試驗結(jié)果（濾紙條）貼在課本P98左下角空白處在課本P98左下角空白處畫出如右圖的濾紙條，繪出你視察到的色素帶，并在每條色素帶旁邊標(biāo)明顏色。留意每條色素帶的寬窄比例老師在指導(dǎo)學(xué)生試驗的過程中，可適當(dāng)?shù)靥崾緦W(xué)生如何合作學(xué)習(xí)，如一名同學(xué)提取綠葉中的色素，另一名同學(xué)則制備濾紙條；又如一名同學(xué)做濾紙條剪去兩個角的試驗，另一名同學(xué)則做濾紙條不剪去兩個角的試驗，然后比較試驗結(jié)果的不同。老師：試驗結(jié)束啦，現(xiàn)在讓我們一起來看看試驗結(jié)果是怎么樣的。下面請每個小組將你們認(rèn)為最好的其中一條濾紙條交到我這里來。老師將學(xué)生交上來的濾紙條與自己所做的樣品一起用實物投影儀顯示出來。老師：剛才試驗過程中，提取色素所用的有機溶劑有酒精、丙酮、石油醚三種，但結(jié)果卻相同，這說明什么問題呢？學(xué)生：說明白綠葉中的色素能溶于酒精、丙酮、石油醚等有機溶劑。老師：對啦。雖然我們每個組所用綠葉的品種是不同的，但現(xiàn)在我們所看到的試驗結(jié)果卻基本上是相像的，這又說明白綠葉中的色素主要有幾種？學(xué)生：4種。老師：沒錯。濾紙條上的色素由上至下，分別是什么顏色？學(xué)生：依次是橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色。老師：很好。橙黃色的是胡蘿卜素，黃色的是葉黃素，藍(lán)綠色的是葉綠素a，而黃綠色的是葉綠素b。其中胡蘿卜素和葉黃素合稱為類胡蘿卜素，葉綠素a與葉綠素b則合稱為葉綠素。（顯示板書：見下）（假如學(xué)生得不到正確的結(jié)果，則可組織學(xué)生分析探討試驗失敗的可能緣由）老師：試驗過程中我們做了兩種濾紙條，一種是剪去兩個角的，一種則不剪去兩個角。色素在濾紙條上的擴(kuò)散有什么不同？學(xué)生：剪去兩個角的濾紙條上的色素帶擴(kuò)散速度一樣，色素在濾紙條上平行排列；而沒有剪去兩個角的濾紙條上的色素帶，邊緣擴(kuò)散得比較快，中間擴(kuò)散得慢，所以看起來色素帶是兩邊中學(xué)間低。老師：因此我們在制備濾紙條時要將一端剪去兩個角的目的是什么??？學(xué)生：使色素在濾紙條上的擴(kuò)散速度一樣。老師：說得好。老師：剛才有沒有哪位同學(xué)把濾液細(xì)線浸入層析液中的？學(xué)生：有。老師：試驗結(jié)果如何？學(xué)生：得不到4種色素帶。老師：為什么會這樣？學(xué)生：是不是濾液細(xì)線上的色素溶解到層析液當(dāng)中啦？老師：正是如此。所以本試驗勝利的關(guān)鍵之一就是不能讓層析液沒及濾液細(xì)線。2.色素對光的汲取老師：既然綠葉中含有4種不同顏色的色素，那為什么我們所看到的葉子往往是綠色的呢？學(xué)生：可能是因為葉綠素的含量較多的緣由吧。老師：葉綠素含量較多是其中一方面的緣由。據(jù)分析，綠葉中葉綠素的含量約占3/4，而類胡蘿卜素約占1/4。（補充顯示板書：葉綠素含量約占3/4，類胡蘿卜素含量約占1/4）老師：另一個主要緣由則是因為色素對不同波長的光的汲取是有差別的，由于葉綠素對綠光汲取最少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。那么，這4種色素主要汲取哪些波長的光呢？我們來看看以下的試驗：演示試驗A①利用投影儀的光源和三棱鏡，可見到清楚的七色光譜可見光；②將已制備好的簇新的菠菜色素濾液（濾液中的色素主要是葉綠素）倒入培育皿中（薄薄的一層），將培育皿放在投影儀的光源和三棱鏡之間，讓學(xué)生視察光譜區(qū)的變更。老師：通過以上試驗，我們可以發(fā)覺當(dāng)葉綠素提取液放在光源與三棱鏡之間，光譜區(qū)出現(xiàn)什么樣變更？學(xué)生：兩頭光譜（紅光光譜區(qū)和藍(lán)紫光光譜區(qū)）變暗，其他變更不大。老師：為什么會這樣？學(xué)生：被色素汲取了，所以變暗。老師：從這里我們可以得出什么結(jié)論？學(xué)生：葉綠素主要汲取紅光與藍(lán)紫光。老師：總結(jié)得很好。接下來我們接著視察另一個試驗。演示試驗B①利用投影儀的光源和三棱鏡，可見到清楚的七色光譜可見光；②將已制備好的簇新的胡蘿卜素提取液（取胡蘿卜，制取濾液，濾液中色素多數(shù)是類胡蘿卜素），將提取液倒入培育皿中（薄薄的一層），將培育皿放在投影儀的光源和三棱鏡之間，讓學(xué)生視察光譜區(qū)的變更。老師：通過這個試驗，我們可以發(fā)覺光譜區(qū)出現(xiàn)了什么變更？學(xué)生：藍(lán)紫光光譜區(qū)變暗，其他變更不大。老師：說明什么結(jié)論？學(xué)生：類胡蘿卜素主要吸藍(lán)紫光。老師：正確。老師顯示葉綠素和類胡蘿卜素的汲取光譜圖。老師：人們用更加精密的儀器測定得知，類胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光，葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光。（補充顯示板書：類胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光，葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光）3.葉綠體的結(jié)構(gòu)老師：現(xiàn)在我們已經(jīng)知道綠葉中含有4種色素，那么，這些色素分布在細(xì)胞中的哪些部位呢？直到1865年，德國植物學(xué)家薩克斯探討葉綠素在光合作用的功能時，發(fā)覺葉綠素并非普遍分布在植物的整個細(xì)胞中，而是集中在一個個更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。1880年德國科學(xué)家恩格爾曼用水綿作試驗材料進(jìn)行光合作用的試驗，發(fā)覺了葉綠體是光合作用的場所。那么，葉綠體的結(jié)構(gòu)如何，它又有哪些結(jié)構(gòu)特點是與作為光合作用場所相適應(yīng)的呢？（顯示板書：2.捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體）老師顯示葉綠體立體結(jié)構(gòu)示意圖。老師：首先讓我們回憶一下，哪些細(xì)胞才含有葉綠體？學(xué)生：綠色植物的葉肉細(xì)胞。老師：除了綠色植物的葉肉細(xì)胞，還存在于哪些細(xì)胞之中？學(xué)生：植物幼嫩的莖也有葉綠體。老師：對啦。（顯示板書：①分布：主要在綠色植物的葉肉細(xì)胞）老師：葉綠體的形態(tài)又是怎樣的？學(xué)生：一般呈扁平的橢球形或球形。老師：對。而且葉綠體可以依據(jù)光照的強弱來變更自己的形態(tài)，如外界光照較強，葉綠體則以側(cè)面接受光照，假如外界光照較弱時則以正面接受光照。這樣的特點有什么好處？學(xué)生：保證接受到充分的光照，又可避開被較強的光照灼傷。老師：回答得很好。（顯示板書：②形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形）老師：現(xiàn)在同學(xué)們細(xì)致視察葉綠體的立體結(jié)構(gòu)示意圖，說說它由哪些結(jié)構(gòu)組成？學(xué)生：包括外膜、內(nèi)膜、基粒和基質(zhì)4部分。老師：很好。葉綠體的外表有雙層膜，雙層膜是一種透亮膜，膜是透亮的，有什么好處？學(xué)生：有利于光線的透過且被色素汲取。老師：葉綠體內(nèi)部有很多基粒，基粒與基粒之間充溢了基質(zhì)。每個基粒都是由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。汲取光能的四種色素，就分布在類囊體的薄膜上。（顯示板書：見下）老師：每個基粒都含有2個以上的類囊體，多者可達(dá)100個以上。據(jù)計算，1g菠菜葉片中的類囊體的總面積竟達(dá)60m2左右。同學(xué)們思索一下，葉綠體內(nèi)有如此多的基粒和類囊體，有什么作用？學(xué)生：極大地擴(kuò)展了受光面積。老師：沒錯。葉綠體中除含有汲取光能的4種色素外，還應(yīng)當(dāng)含有哪種物質(zhì)？學(xué)生：酶。老師：為什么？學(xué)生：因為光合作用是一系列困難化學(xué)反應(yīng)的過程，光合作用的順當(dāng)進(jìn)行須要酶的參加。老師：既然光合作用須要酶的參加，那么哪個外界因素確定會影響到光合作用的效率？學(xué)生：溫度。老師：如何影響？學(xué)生：適當(dāng)提高溫度有利于提高光合作用效率，降溫則會使光合作用效率降低。老師：綜上所述，我們可以得出葉綠體的功能是什么？學(xué)生：光合作用的場所。老師：特別好。（顯示板書：④功能：光合作用的場所）老師：最終同學(xué)們能不能總結(jié)一下葉綠體作為光合作用場所，在結(jié)構(gòu)與功能上有什么相適應(yīng)的特點？學(xué)生：葉綠體的雙層膜是透亮的，有利于光照的透過；葉綠體內(nèi)部巨大膜表面上，不僅分布著很多汲取光能的色素分子，還有很多進(jìn)行光合作用所必需的酶。老師：同學(xué)們歸納得很好。在初一的《生物學(xué)》（人教版，七年級上冊）中我們已經(jīng)知道，光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。那么，對于光合作用的過程是如何被人們一步步所揭示的呢？綠色植物又是如何通過光合作用把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的呢？我們下一節(jié)課接著學(xué)習(xí)。［老師精講］1.關(guān)于《綠葉中色素的提取與分別》試驗濾紙條上有4條不同顏色的色帶，從上往下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色），這說明綠葉中的色素有4種。葉綠體中色素是光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，色素汲取光能則是光合作用的動力。原核生物（自養(yǎng)型，如藍(lán)藻等）沒有葉綠體的結(jié)構(gòu)，但這些生物細(xì)胞中同樣含有能進(jìn)行光合作用的色素。2.關(guān)于色素汲取光譜特點太陽輻射中含有紫外光（150～400nm）、可見光（400～760nm）和紅外光（760～3000nm）。植物光合作用中所能利用的光主要是可見光中的紅光、橙光和藍(lán)紫光，其中對紅橙光汲取最多，這些光稱為生理有效光。射到葉片上的可見光中的綠光大部分被反射或透射掉，很少被汲取利用，所以綠光被稱為生理無效光。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替一般塑料薄膜，或在溫室中懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈，可以有效地提高蔬菜產(chǎn)量，道理就在這里。3.葉綠體結(jié)構(gòu)分析在分析綠葉中色素的種類和汲取光譜的特性后，再進(jìn)一步分析葉綠體的成分和結(jié)構(gòu)特點與光合作用的關(guān)系。如葉綠體的雙層膜是透亮的，有利于光照的透過；葉綠體中的每個基粒由2～100個類囊體組成，可增大葉綠體內(nèi)的膜表面，擴(kuò)大色素的附著面，有利于提高光能的利用效率；葉綠體內(nèi)的類囊體上和基質(zhì)中含有多種與光合作用有關(guān)的酶，有利于光合反應(yīng)高效地進(jìn)行等。使學(xué)生理解生物的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的特點。［課堂小結(jié)］［布置作業(yè)］（1）完成課后P100練習(xí)；（2）回答課本P97、P98和P100的探討題。［課后拓展］1.試驗設(shè)計：探究不同顏色簇新葉片中色素的種類與含量提示：依據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H狀況，搜集不同顏色的常見簇新幼嫩葉片，如大白菜、洋紫蘇、灑金榕、一品紅等蔬菜或植物的葉片，參照課本P97《綠葉中色素的提取和分別》的試驗原理、材料用具和方法步驟進(jìn)行試驗，視察不同顏色簇新葉片中色素的種類與含量的相對多少。2.比較同一植物不同葉齡的葉片中色素的含量與種類提示：以不同葉齡（如幼葉、成葉和老葉）的簇新菠菜葉（或其他葉片）為試驗材料，試驗原理、材料用具和方法步驟參照課本P97《綠葉中色素的提取和分別》的試驗，視察同一植物不同葉齡的葉片中色素的種類與含量的相對多少?！癜鍟O(shè)計第一課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.捕獲光能的色素2.捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體（1）分布：主要在綠色植物的葉肉細(xì)胞（2）形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形④功能：光合作用的場所其次課時二、光合作用的原理和應(yīng)用導(dǎo)言：我們知道，光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。人們得出這一相識經(jīng)驗了漫長的探究歷程。讓我們重溫一下這段歷程吧?。ㄒ唬┕夂献饔玫亩x場所：綠色植物的葉綠體中能量轉(zhuǎn)化：光能轉(zhuǎn)化為儲存在有機物中的化學(xué)能物質(zhì)轉(zhuǎn)化：把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物和氧氣我們知道了光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。（二）光合作用的探究歷程時間人物結(jié)論深化思索1771年英普利斯特利植物可以更新空氣①在暗處所做的試驗為何不勝利？1779年荷蘭英格豪斯植物的綠葉在光下才能更新空氣②在光下試驗勝利說明什么？1845年法梅耶植物光合作用能把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來1864法薩克斯植物光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉③試驗前為何“饑餓”處理？1880年恩格爾曼氧是葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所④試驗的選材、設(shè)計的奇妙在何處？1939年美魯賓和卡門光合作用釋放的氧全部來自水⑤CO2中的氧到哪里去了？20世紀(jì)40年頭美卡爾文二氧化碳在光合作用中轉(zhuǎn)變成有機物的途徑探究1.關(guān)于薩克斯試驗（1）試驗中暗處理葉片（饑餓處理）的目的是什么？（消耗掉葉片中原有的養(yǎng)分物質(zhì)）（2）該試驗設(shè)計遵循比照原則，其中的自變量是什么？詳細(xì)是如何限制的？（3）碘蒸汽處理前應(yīng)對葉片進(jìn)行怎樣的處理？（用95%的酒精隔水加熱進(jìn)行脫色處理）碘蒸汽處理的目的是什么？（淀粉遇碘變藍(lán)）（4）此試驗除了能證明光合作用的產(chǎn)物是淀粉外，還能說明什么問題？探究2.魯賓、卡門試驗和卡爾文試驗所用的試驗方法是什么？還有哪些試驗也用該方法進(jìn)行試驗的？（三）光合作用的過程1.圖解：探究3.關(guān)于光合作用過程（1）有人認(rèn)為：光反應(yīng)必需在有光的條件下進(jìn)行，暗反應(yīng)必需在無光條件下進(jìn)行，這種說法是否正確？（2）分析光合作用過程，思索哪些過程不須要酶的催化，哪些過程須要酶的催化？（3）利用同位素標(biāo)記法分析光合作用過程中各元素的轉(zhuǎn)移途徑①用放射性同位素18O標(biāo)記H2O中的氧，則能在光合作用的哪些物質(zhì)中檢測到放射性？②若用14C標(biāo)記CO2中的C呢？③總結(jié)光合作用中各元素的去向（用箭頭表示）

碳的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→(CH2O)氧的轉(zhuǎn)移：H2O→O2；CO2→C3→(CH2O)氫的轉(zhuǎn)移：H2O→→(CH2O)小結(jié)：2.光合作用總反應(yīng)式：3.光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)場所類囊體的薄膜上（基粒）基質(zhì)原料H2O、（ADP+Pi）CO2、C5、（+ATP）產(chǎn)物O2、ATP、C6H12O6、C5、H2O、（ADP+Pi）條件光、色素、酶、（水）多種酶、不需光、（+ATP）、CO2物質(zhì)變更能量變更光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→（CH2O）穩(wěn)定的化學(xué)能量聯(lián)系①光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)和ATP，且只用于暗反應(yīng)的C3的還原階段②暗反應(yīng)為光反應(yīng)供應(yīng)ADP和Pi。實質(zhì)物質(zhì)變更：CO2和H2O→有機物能量變更：光能→化學(xué)能光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝探究3.分析在無光條件下，暗反應(yīng)能否長期進(jìn)行？若暗反應(yīng)停止，光反應(yīng)能否持續(xù)進(jìn)行？4.光合作用中變更某一條件后，產(chǎn)物及中間產(chǎn)物的變更規(guī)律：（短時間內(nèi)的相對含量變更）條件光照減弱，CO2供應(yīng)不變光照增加CO2供應(yīng)不變光照不變CO2供應(yīng)削減光照不變CO2供應(yīng)增加C3增加削減削減增加C5削減增加增加削減、ATP削減增加增加削減O2削減增加削減增加(CH2O)含量削減增加削減增加典例：植物甲：持續(xù)光照10分鐘，植物乙：光照5分鐘后再暗處理5分鐘，如此交替進(jìn)行20分鐘，植物丙：光照5秒鐘后再暗處理5秒鐘，如此交替進(jìn)行20分鐘。若其他條件不變，則甲、乙、丙三種植物①所制造的有機物總量：丙﹥乙﹥甲？②積累的有機物總量？小結(jié)：相同時間內(nèi)，若光照和黑暗間隔處理比始終光照的有機物積累多∵ATP基本不積累，利用充分；但始終光照會造成和ATP的積累，利用不充分本節(jié)總結(jié) 人類相識光合作用的歷程和光合作用的過程。布置作業(yè) P106練習(xí)板書設(shè)計二、光合作用的原理和應(yīng)用一、光合作用的探究過程 1、普利斯特利的試驗 2、英格豪斯的試驗 3、梅耶的試驗 4、薩克斯的試驗 5、魯賓和卡門的試驗 6、卡爾文的試驗二、光合作用的過程 1、總反應(yīng)式 2、過程 3、實質(zhì)第三課時二、光合作用的原理和應(yīng)用導(dǎo)言：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了光合作用的詳細(xì)過程。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上為了增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，可采納提高光合作用的強度的措施。那么哪些環(huán)境因素能影響光合作用的強度呢？（四）光合作用原理的應(yīng)用1.光合作用的強度（1）概念：指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類（有機物）的數(shù)量。（2）表示方法：用確定時間內(nèi)原料的消耗量或產(chǎn)物的生成量來表示（3）影響因素①光照強度②溫度：溫度主要通過影響酶的活性來影響光合速率應(yīng)用：溫室栽培時，白天適當(dāng)提高溫度（提高光合作用強度），晚上適當(dāng)降低溫度（降低呼吸作用），保證有機物的積累。歸納：溫度對光合作用和呼吸作用的影響不同，一般溫度對呼吸作用的影響較大，然后是光合作用的暗反應(yīng)，對光反應(yīng)影響不大。（植物凈光合作用的最適溫度不確定是植物體內(nèi)酶的最適溫度）