高中光合作用教案
作為一位杰出的教職工,總歸要編寫教案,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。我們?cè)撛趺慈懡贪改?下面是小編幫大家整理的高中光合作用教案,希望?duì)大家有所幫助。
高中光合作用教案1
教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與能力:通過探究實(shí)驗(yàn),闡明綠色植物進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物、條件及場(chǎng)所等。
2、過程與方法:通過探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的培養(yǎng)及實(shí)際操作能力的訓(xùn)練,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:合作學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,師生互補(bǔ),形成良好的學(xué)習(xí)氣氛;對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)知識(shí)探索精神的培養(yǎng)。
課前準(zhǔn)備:
學(xué)生:預(yù)習(xí)本節(jié)課,小組長(zhǎng)與教師共同準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)
教師:準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),制作課件
教學(xué)過程:
一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課:
師:請(qǐng)大家欣賞榴園風(fēng)光(幻燈片展示石榴樹—石榴花—石榴)晶瑩剔透的石榴籽里含有多種人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分,為人體提供物質(zhì)和能量,你知道石榴籽里的物質(zhì)和能量是石榴樹葉通過哪一生理過程制造出來的嗎?
生:光合作用(也可能回答不出來)
利用學(xué)生熟知的事物,提出未知的問題,激發(fā)學(xué)生求知欲,導(dǎo)入本節(jié)課。
師:今天我們來學(xué)習(xí)第三節(jié)綠色植物的光合作用
師:展示課題并板書:
第三節(jié)綠色植物的光合作用
二、引導(dǎo)探究,層層深入
師:本節(jié)課我們主要完成探究實(shí)驗(yàn)“綠葉在光下產(chǎn)生淀粉”
請(qǐng)大家閱讀材料(展示材料)
材料一:
家里種植的花草長(zhǎng)時(shí)間放在黑暗處會(huì)死亡。
材料二:
向玉米果實(shí)的縱切面滴加碘液,有些部分變成藍(lán)色。
(淀粉的特性:遇碘變藍(lán))
生:閱讀材料,小組討論并回答問題
師生共同歸納并展示提出的問題和做出的假設(shè)
。ㄒ唬┨岢鰡栴}(二)做出假設(shè)
生1:綠葉在光下制造淀粉嗎?生2:光是綠葉進(jìn)行光合作用的必要條件嗎?
生1:綠葉在光下制造淀粉。生2:光是綠葉進(jìn)行光合作用的必要條件。
引導(dǎo)學(xué)生利用探究活動(dòng)的方法步驟主動(dòng)探究,小組合作,根據(jù)材料提出問題并作出假設(shè),這些問題和假設(shè)都是學(xué)生自己完成的,是學(xué)生自己的東西,能夠激發(fā)學(xué)生求知的欲望,并為下面的制定計(jì)劃做好鋪墊。
(三)制定計(jì)劃
師:展示并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“實(shí)驗(yàn)中用到的主要儀器”
我們看導(dǎo)學(xué)案上制定計(jì)劃中的第一個(gè)假設(shè):綠葉制造淀粉需要光,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證呢?請(qǐng)根據(jù)所給材料(盆栽天竺葵、曲別針、黑紙片)小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
生:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),展示實(shí)驗(yàn)操作并說出設(shè)計(jì)目的。
師:你這樣做的目的是什么?
生:設(shè)置對(duì)照試驗(yàn)
師:變量是什么?
生:光
師:我們接著來看導(dǎo)學(xué)案上的第二個(gè)假設(shè)“綠葉在光下制造淀粉”,綠葉中有淀粉嗎?
生:有
師:你有什么辦法去掉綠葉內(nèi)原有的淀粉呢?請(qǐng)利用:天竺葵、黑色塑料袋來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
生:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),展示實(shí)驗(yàn)并說出設(shè)計(jì)目的。
師:你還有其他方法嗎?
生:還可以把天竺葵放在不透光的箱子里、櫥子里
師:(舉起一片綠葉)這是一片經(jīng)過遮光處理的綠葉,請(qǐng)仔細(xì)觀察遮光部分與見光部分有區(qū)別嗎?
生:沒有
師:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證見光部分有淀粉生成呢?根據(jù)淀粉的特性應(yīng)該滴加哪種液體?
生:碘液
師:能直接在葉片上滴加嗎?試一試吧?
生:動(dòng)手實(shí)驗(yàn),向葉片上滴加碘液,觀察現(xiàn)象
師:碘液進(jìn)去了嗎?
生:沒有
師:這是怎么回事呢?我們?cè)谏钪薪?jīng)常見到這種現(xiàn)象,(展示帶露珠的葉片)這是由于葉片表面有角質(zhì)層,活細(xì)胞的細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出,所以碘液進(jìn)不去,我們要破壞葉片的這層結(jié)構(gòu)。破壞葉片結(jié)構(gòu)讓碘液進(jìn)去就能看到淀粉變藍(lán)嗎?這是被熱水燙過的葉片,細(xì)胞結(jié)構(gòu)已被破壞,仍是綠色的,我滴加碘液大家觀察。能清楚地看到變藍(lán)嗎?
生:不能
師:想一想,結(jié)合綠葉不能變藍(lán)的原因我們應(yīng)該怎么辦呢?
生:去掉葉綠素
師:展示1、葉綠素溶于酒精不溶于水2、酒精易揮發(fā)、易燃燒。
請(qǐng)根據(jù)提示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并說出設(shè)計(jì)目的
生:小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),展示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并說出設(shè)計(jì)目的
師:點(diǎn)評(píng)各小組的設(shè)計(jì)并指出最佳方案
師:展示問題--要想在最短的時(shí)間內(nèi)完成脫色,燒杯中最好放涼水還是熱水?
生:熱水
師:強(qiáng)調(diào):熱水量在30ml左右,酒精要沒過葉片
因?yàn)闊崴康亩嗌贂?huì)直接影響加熱時(shí)間即實(shí)驗(yàn)效率,為節(jié)約時(shí)間所以明確熱水的量。
師:根據(jù)我們同學(xué)的設(shè)計(jì)來看本實(shí)驗(yàn)的完整的過程。展示實(shí)
實(shí)驗(yàn)的前兩步需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成,老師在課前已經(jīng)完成,我們從脫色開始
實(shí)驗(yàn)時(shí)大家一定要注意實(shí)驗(yàn)安全,展示實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
1、不要晃動(dòng)桌子,防止熱水燙傷!
2、一旦酒精外溢燃燒,用濕布或沙子蓋滅,千萬(wàn)不要用水撲滅。
3、點(diǎn)燃酒精燈用火柴,熄滅酒精燈用燈帽,不能直接用嘴吹。
4、取出小燒杯時(shí)用鑷子!
生:讀實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。
師:開始實(shí)驗(yàn),小組要分工合作:我們每個(gè)小組的葉片中都藏著一個(gè)小秘密)
本實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程都是以問題的形式引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到討論、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)中,問題設(shè)計(jì)的難度梯度較小,學(xué)生只要稍加思考就能夠完成,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,使實(shí)驗(yàn)順利完成。并在實(shí)驗(yàn)前“故弄玄虛”,利用學(xué)生的好奇心,他們由于急于發(fā)現(xiàn)秘密,一定會(huì)認(rèn)真實(shí)驗(yàn),這樣能提高實(shí)驗(yàn)的成功率和效率。
。ㄋ模⿲(shí)施計(jì)劃
生:做實(shí)驗(yàn)并觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
師:在脫色等待的過程中思考以下問題:
1、什么時(shí)候停止加熱?(在學(xué)生回答后強(qiáng)調(diào)停止加熱時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作方法)
2、實(shí)驗(yàn)過程中幾次用清水漂洗,每次漂洗的目的是什么?
生:回答以上問題
本節(jié)課是一節(jié)實(shí)驗(yàn)課,可是“酒精脫色”這一環(huán)節(jié)需要較長(zhǎng)時(shí)間,如果把分析實(shí)驗(yàn)全部放在實(shí)驗(yàn)前完成,就會(huì)用時(shí)間較長(zhǎng),學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的時(shí)間就會(huì)很短,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,學(xué)生很難得出正確的結(jié)論,這樣就會(huì)使本節(jié)課顯得倉(cāng)促,為了避免這一不足,特把部分問題放在加熱等待的時(shí)間里完成,這樣使學(xué)生既有較長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)手實(shí)驗(yàn)又不會(huì)在加熱等待的過程中無事可做,合理安排了時(shí)間。三、組織交流,點(diǎn)撥建構(gòu)
師:我們繼續(xù)觀察并填寫實(shí)驗(yàn)記錄,展示實(shí)驗(yàn)記錄表,(先填寫記錄中的前幾個(gè))
現(xiàn)象前后
、倜撋昂笕~片的顏色變化
、诿撋昂缶凭念伾兓
、鄣渭拥庖呵昂笕~片見光部分的顏色變化
④滴加碘液前后葉片遮光部分的顏色變化
師:葉片變成黃白色了嗎?停止加熱,觀察葉片顏色(繼續(xù)填寫實(shí)驗(yàn)記錄)
我看有的小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了葉片中的秘密,讓我們共同揭開謎底,每個(gè)小組把你們的葉片送上來,其實(shí)每個(gè)葉片中都藏著一個(gè)字母,他們是:“棗莊歡迎你的首字母”我們看哪個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯?
生:每個(gè)小組把自己實(shí)驗(yàn)后的天竺葵葉片放到實(shí)物展臺(tái)上觀察現(xiàn)象并評(píng)比
評(píng)出現(xiàn)象明顯的小組及時(shí)表?yè)P(yáng)找出現(xiàn)象不明顯的一組進(jìn)行分析原因
生:指出見光部位、遮光部位及說出現(xiàn)象,小組間共同討論現(xiàn)象不明顯的原因
展示成果既提高了學(xué)生的.自信心又落實(shí)了知識(shí)點(diǎn)
三、組織交流,點(diǎn)撥建構(gòu)
。ㄎ澹┑贸鼋Y(jié)論:
見光變藍(lán)淀粉光合作用淀粉是光合作用的產(chǎn)物
無光不變藍(lán)無淀粉無光合作用光是光合作用的必要條件
板書:產(chǎn)物:淀粉
條件:光
。┍磉_(dá)交流:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中,你有哪些收獲?還有哪些疑問?
四、知識(shí)整合,遷移應(yīng)用
運(yùn)用剛才實(shí)驗(yàn)的方法,能把你的名字寫在綠葉上嗎?
學(xué)以致用是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種方法,通過這一環(huán)節(jié),讓學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)新的問題,引發(fā)新的思考,從而學(xué)會(huì)在新知中遷移,在遷移中應(yīng)用,在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),在發(fā)現(xiàn)中思考,樹立他們探索生物學(xué)的遠(yuǎn)大志向,并能夠使本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化、條理化。
綠葉在光下制造淀粉,為什么要強(qiáng)調(diào)是“綠”葉?有一種叫銀邊天竺葵的植物,葉片邊緣的部分細(xì)胞中無葉綠體。你能根據(jù)給出的信息,提出問題并制定計(jì)劃完成實(shí)驗(yàn)探究嗎?
課外探究是課內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效延伸,使教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容得到升華。
五、當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)
師:為了驗(yàn)證今天同學(xué)們收獲的如何,下面我們來完成以下練習(xí)題。
下圖表示把銀邊天竺葵(葉片邊緣的部分細(xì)胞中無葉綠體)放在黑暗處一晝夜后,用黑圓紙片將處兩面遮蓋,移入陽(yáng)光下幾小時(shí),再經(jīng)酒精加熱后加碘液出現(xiàn)的變化。分析并回答:
。1)葉片在酒精中隔水加熱后,綠色的部分變成了什么顏色?
(2)加碘液后發(fā)現(xiàn)、兩處均不變藍(lán),其原因分別是什么?
。3)處遇碘后變藍(lán),證明光合作用的產(chǎn)物是什么?實(shí)驗(yàn)前將植株放在黑暗環(huán)境中的目的是什么?
第三節(jié)綠色植物的光合作用
探究實(shí)驗(yàn):綠葉在光下制造淀粉
產(chǎn)物:淀粉
條件:光
教學(xué)反思
本節(jié)課在新課標(biāo)的指導(dǎo)下完成,亮點(diǎn)是將課堂重點(diǎn)從教師的講轉(zhuǎn)移到學(xué)生的學(xué)上,由“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”轉(zhuǎn)為“探究實(shí)驗(yàn)”,把課堂還給學(xué)生,把時(shí)間還給學(xué)生,充分發(fā)揮學(xué)習(xí)中學(xué)生的主體作用,授學(xué)生以“漁”,讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)探究。
本節(jié)課的宗旨是:讓學(xué)生動(dòng)起來。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生參與到知識(shí)的探究中來,在教學(xué)中把握整個(gè)課堂,適當(dāng)?shù)丶ぐl(fā)學(xué)生的思維,在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,最后解決問題。讓學(xué)生自己獲得知識(shí),輕輕松松的學(xué)會(huì)新知識(shí),學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),喜歡上學(xué)習(xí)。通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,在生活中觀察學(xué)習(xí)的能力,思考討論的能力,準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)能力、動(dòng)手能力和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
本節(jié)課的不足之處是有些小組只是小組長(zhǎng)在活動(dòng),有部分學(xué)生仍是不愿意動(dòng)手,在以后要讓更多的學(xué)生參與到課堂中來。
高中光合作用教案2
教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》和學(xué)生實(shí)際情況,將本節(jié)課的三維目標(biāo)確定為:
1.知識(shí)方面
(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(duì)它的認(rèn)識(shí)過程。
(4)嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。
(5)說出光合作用原理的應(yīng)用。
(6)簡(jiǎn)述化能合成作用。
2.能力方面
(1)學(xué)會(huì)提取、分離綠葉色素的方法
(2)通過探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、分析和解決問題的能力以及培養(yǎng)語(yǔ)言表達(dá)能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過學(xué)習(xí)科學(xué)家對(duì)光合作用原理的探究歷程,使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)原理的創(chuàng)立是科學(xué)家在不斷的觀察、實(shí)驗(yàn)、探索和爭(zhēng)論中建立起來的';認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果,還要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度。
(2)通過對(duì)葉綠體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點(diǎn)
(3)通過學(xué)習(xí)光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,使學(xué)生增強(qiáng)STS的意識(shí)。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)綠葉中色素的種類和作用。
(2)光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。
(3)光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。
(4)影響光合作用的環(huán)境因素。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。
(2)探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
要完成教學(xué)的三維目標(biāo),教學(xué)設(shè)計(jì)的思路是化繁為簡(jiǎn),緊扣《課標(biāo)》,面向全體,注重能力的培養(yǎng)。
教學(xué)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
(1)光合作用的過程一直是教學(xué)上的難點(diǎn),因?yàn)楣夂献饔檬前l(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的極其微觀的一系列化學(xué)反應(yīng),學(xué)生無法直接感知,為了突破此難點(diǎn),我擬采用多媒體演示光反應(yīng)和暗反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程,通過簡(jiǎn)明的圖解,把復(fù)雜、微觀的化學(xué)變化形象化,使學(xué)生的形象思維和抽象思維相結(jié)合,形成深刻的表象。另外,組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí),應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生相互討論,取長(zhǎng)補(bǔ)短,充分利用學(xué)生的智慧。最后,引導(dǎo)學(xué)生列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng),通過類比,增強(qiáng)記憶。這樣設(shè)計(jì),即落實(shí)了知識(shí)目標(biāo),又培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析和歸納的能力。
(2)“環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度影響”的探究實(shí)驗(yàn)也是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)是一個(gè)開放性實(shí)驗(yàn),探究的問題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路可以有多種選擇,學(xué)生思維上容易出現(xiàn)混亂。為此,可以先和學(xué)生一起分析教材上的實(shí)驗(yàn)原理和參考案例,然后發(fā)給學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)記錄表,通過表格引導(dǎo)學(xué)生一步步完成探究,從實(shí)驗(yàn)中掌握科學(xué)探究的方法。
(3)“葉綠體中色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)屬于引導(dǎo)探究式實(shí)驗(yàn),即教師提供探究框架,學(xué)生參與探究,但是由于學(xué)生很容易從教材中看到葉綠體中有幾種色素及其顏色,所以僅以此作為實(shí)驗(yàn)的探究點(diǎn),容易使探究實(shí)驗(yàn)流于形式,實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)不自覺中成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。故在此實(shí)驗(yàn)中,可以增加了幾個(gè)探究點(diǎn),如有無比菠菜更適合的實(shí)驗(yàn)材料為何濾紙條的一端要剪去兩角為何層析液不能觸及濾液細(xì)線等等,這樣既能引起學(xué)生的探究興趣,又有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些操作步驟知其所以然。
(4)“光合作用的探究歷程”是生物科學(xué)史的內(nèi)容,生物教學(xué)史是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的生動(dòng)教材。由于課堂上時(shí)間、條件等因素的限制,學(xué)生無法進(jìn)行全程探究活動(dòng),所以我設(shè)計(jì)由教師呈現(xiàn)科學(xué)家探究的過程,讓學(xué)生推導(dǎo)出各個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些問題進(jìn)行思考,再穿插一些科學(xué)家的曲折和艱辛,這種部分探究的思想實(shí)驗(yàn)既能讓學(xué)生明確光合作用的探究歷程,也很好的落實(shí)了情感態(tài)度和價(jià)值觀的教育。
高中光合作用教案3
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
(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。
(1)學(xué)會(huì)提取、分離綠葉色素的方法
(2)通過探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、分析和解決問題的能力以及培養(yǎng)語(yǔ)言表達(dá)能力。
(1)通過對(duì)葉綠體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點(diǎn)
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
綠葉中色素的種類和作用。
葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。
教學(xué)難點(diǎn)
提取、分離綠葉色素實(shí)驗(yàn)操作、葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。
教學(xué)過程
【導(dǎo)入】利用白化苗的圖片創(chuàng)設(shè)問題情境,引入本節(jié)第一部分:光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)系。
為什么白化苗很快就會(huì)死亡?
為什么沒有色素,植物就不能進(jìn)行光合作用?
【講授】帶著這些問題我們一起來做《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)。
綠葉中的色素究竟有哪些種類?它們分別又是什么顏色?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《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)。
教師講解實(shí)驗(yàn)原理,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)程序。
【活動(dòng)】增加探究點(diǎn)
a.你們所帶的材料中,有無比菠菜更適合的實(shí)驗(yàn)材料?
b.為何濾紙條的一端要剪去兩角?
c.為何層析液不能觸及濾液細(xì)線?
【活動(dòng)】光合色素的作用
屏幕上出示圖片:將4種色素分別放在陽(yáng)光和三棱鏡之間,要求學(xué)生從連續(xù)光譜中觀察明顯變暗的區(qū)域,并分析原因。
指導(dǎo)閱讀教材上圖5-10:葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜。
【講授】過渡
這些光合色素分布在細(xì)胞的'什么部位?直到1865年,德國(guó)植物學(xué)家薩克斯發(fā)現(xiàn)葉綠素集中在一個(gè)個(gè)更小的結(jié)構(gòu)中,稱為葉綠體。那么葉綠體有什么功能呢?
【活動(dòng)】閱讀教材思考
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材上的材料分析:恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)。思考:
恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?
恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)方法有什么巧妙之處?
【講授】葉綠體結(jié)構(gòu)
屏幕上出示葉綠體的立體結(jié)構(gòu)示意圖,引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考:
葉綠體有哪些結(jié)構(gòu)組成?
葉綠體有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是與其功能相適應(yīng)?
【練習(xí)】教材課后習(xí)題練習(xí)
【作業(yè)】課后作業(yè)
畫色素在層析紙上的分布情況圖
高中光合作用教案4
教學(xué)目標(biāo)]
知識(shí)目標(biāo):
1.說出光合作用的探究歷程。
2.初步掌握科學(xué)探究的一般方法。
技能目標(biāo):
1.通過光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力,掌握知識(shí)的內(nèi)涵和外延,培養(yǎng)分析綜合能力。
情感目標(biāo):
1.關(guān)注科學(xué)工作的方法和過程,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及創(chuàng)新、合作的科學(xué)精神。
2.體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難和科學(xué)家們的智慧力量,確立進(jìn)行科學(xué)研究的欲望和信心。
[教學(xué)重點(diǎn)]
1.光合作用的探究歷程。
2.科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的基本方法。
[教學(xué)難點(diǎn)]
真正領(lǐng)悟探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)原理和方法,并很好地運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中。
[課時(shí)安排]
1課時(shí)
[教學(xué)手段]
根據(jù)本課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平,課堂上采用以思、議為主,講授為輔的教學(xué)方法。
1.要求課前預(yù)習(xí),布置學(xué)生課前利用網(wǎng)絡(luò)資源查找光合作用發(fā)現(xiàn)史的相關(guān)內(nèi)容,并指導(dǎo)學(xué)生制作課件。
2.利用多媒體,展示光合作用發(fā)現(xiàn)過程及相關(guān)實(shí)驗(yàn)過程,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的直觀性和體驗(yàn)性。
[教學(xué)過程]
教學(xué)內(nèi)容 教師的組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動(dòng) 目標(biāo)達(dá)成 引入新課
播放我國(guó)十大名花的圖片及音樂
這些植物不僅能在視覺上給我們帶來美的'感受,更重要的是它們可以進(jìn)行什么反應(yīng)呢
根據(jù)前面所學(xué)的學(xué)習(xí),同學(xué)們回顧一下哪個(gè)細(xì)胞器是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么
其實(shí)人們對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的探索歷程,許多科學(xué)家進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)才逐步認(rèn)識(shí)了光合作用的原理,這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)光合作用的第二部分:光合作用的原理和應(yīng)用。(課件顯示課題) 欣賞
行光合作用
回憶并回答:光合作用的場(chǎng)所是葉綠體;色素、酶 以輕松的話題導(dǎo)入新課,并復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)的與光合作用有關(guān)的知識(shí),使學(xué)生輕松自然地進(jìn)入課題。 新課學(xué)習(xí)
比利時(shí)海爾蒙特實(shí)驗(yàn)
英國(guó)普利斯特利實(shí)驗(yàn)
荷蘭英格豪斯實(shí)驗(yàn)
德國(guó)梅耶對(duì)光能去向的解釋
德國(guó)薩克斯實(shí)驗(yàn)
德國(guó)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)
美國(guó)魯賓、卡門實(shí)驗(yàn)
美國(guó)卡爾文實(shí)驗(yàn)
課堂小結(jié) 在學(xué)習(xí)光合作用原理和應(yīng)用前我們先來重溫科學(xué)家對(duì)光合作用的探究歷程。
接下來給你們幾分鐘的時(shí)間閱讀課本的相關(guān)內(nèi)容并完成學(xué)案中有關(guān)“光合作用探究歷程”的表格,然后請(qǐng)幾位同學(xué)以角色扮演的形式來介紹各位科學(xué)家的探究過程及探究結(jié)果
好,那我們首先歡迎“海爾蒙特先生”。
提問:大家支持“海爾蒙特先生”的觀點(diǎn)嗎
除了水還有什么物質(zhì)可能使植物增重呢現(xiàn)在有請(qǐng)“普利斯特利”為我們做報(bào)告
普利斯特利的實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單,但后人做的實(shí)驗(yàn)很多不能成功,這是為什么呢下面我們來請(qǐng)荷蘭科學(xué)家英格豪斯來給大家作報(bào)告。
在這一過程中,光能哪里去了呢下面我們來請(qǐng)德國(guó)科學(xué)家梅耶來談?wù)勊目捶ā?/p>
高中光合作用教案5
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
(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。
(1)學(xué)會(huì)提取、分離綠葉色素的方法
(2)通過探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、分析和解決問題的能力以及培養(yǎng)語(yǔ)言表達(dá)能力。
(1)通過對(duì)葉綠體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點(diǎn)
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
綠葉中色素的種類和作用。
葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。
教學(xué)難點(diǎn)
提取、分離綠葉色素實(shí)驗(yàn)操作、葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。
教學(xué)過程
1.簡(jiǎn)述基因診斷的基本含義和基本原理。
2.描述基因診斷在惡性腫瘤早期診斷中的重要作用。
3.舉例說明基因治療的基本含義和基本原理、優(yōu)點(diǎn)及前景
原理
DNA分子雜交原理,PCR,DNA分子探針
2.基因診斷的過程是?
p1EanqFDPw
3舉例說明如何對(duì)癌癥進(jìn)行基因治療的?
4.基因治療機(jī)理?
基因置換:正常基因取代致病基因
基因修正:糾正致病基因的突變堿基序列
基因修飾:目的基因表達(dá)產(chǎn)物補(bǔ)償致病基因的功能
基因抑制:外源基因干擾、抑制有害基因的`表達(dá)
基因封閉:封閉特定基因的表達(dá)
基因診斷具有高度的敏感性和特異性,且簡(jiǎn)便、快捷,因此在病毒、細(xì)菌、支原體、衣原體、立克次體及寄生蟲感染診斷中得到了廣泛應(yīng)用;蛟\斷本身是在分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在遺傳病的診斷方面成績(jī)最為突出,也最有發(fā)展前途,對(duì)許多已明確致病基因及其突變類型的遺傳病診斷效果良好。即使不明確致病基因,也可利用遺傳標(biāo)志進(jìn)行連鎖分析來?診斷某些遺傳病。?腫瘤是一類多基因病,其發(fā)展過程復(fù)雜,臨床表現(xiàn)多樣,涉及到多個(gè)基因的變化并與多種因素有關(guān),因而相對(duì)于感染性疾病及單基因遺傳病來說,腫瘤的基因診斷難度更大得多。但腫瘤的發(fā)生和發(fā)展從根本上離不開基因的變化?,所以基因診斷在腫瘤疾病中也會(huì)有廣闊的前景。DXDiTa9E3d
選擇題
1.在基因治療過程中,最重要的一步是:
A.從受體細(xì)胞尋找致病基因
B.致病基因與載體結(jié)合
C.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞表達(dá)
D.治療基因的選擇
2.下列不是基因診斷應(yīng)用的是:
各種腫瘤的生物學(xué)特性的判斷
高中光合作用教案6
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)方面
1、使學(xué)生了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。
2、使學(xué)生了解葉綠體中色素的種類、顏色及其吸收的光譜;初步學(xué)習(xí)光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。
3、掌握光合作用的概念、實(shí)質(zhì)、總反應(yīng)式、光反應(yīng)、暗反應(yīng)的具體過程、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義。
4、應(yīng)用所學(xué)的光合作用的知識(shí),了解植物栽培與合理利用光能的關(guān)系。
二、能力方面
1、通過葉綠體色素的提取與分離實(shí)驗(yàn),初步訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室操作技能及相關(guān)儀器、藥品的使用能力。
2、通過探討光合作用的氧來源,初步訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
3、通過分析、討論光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)具體過程,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。
三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面
1、通過學(xué)生對(duì)綠色植物的光合作用意義的理解,增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。
2、通過學(xué)生討論“如何利用光合作用的原理提高作物產(chǎn)量”這一問題,加強(qiáng)對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)的關(guān)注。
④很多植物的葉片到秋天會(huì)變紅,很多植物的花在一天的不同時(shí)間中也會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色,學(xué)生知道這是什么的原因嗎?
本題涉及了植物細(xì)胞中色素及其比例變化的問題。一般來說,正常葉片的葉綠體中有兩大類光合色素,其中葉綠素和類胡蘿卜的分子比例為三比一,葉綠素a和葉綠素b也約三比一,葉黃素和胡蘿卜的比為二比一。由于綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多,占優(yōu)勢(shì),所以正常葉子總是呈現(xiàn)綠色。秋天、條件不正常或葉衰老時(shí),由于葉綠素較易被破壞或先降解,數(shù)量減少,而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定,所以葉片呈現(xiàn)黃色。
至于紅葉,不是葉片中葉綠體的色素造成的,而是由細(xì)胞液泡中的花色素引起的。因秋天溫度降低,植物體內(nèi)積累較多糖分以適應(yīng)寒冷,體內(nèi)的可溶性糖多了,就形成較多的花色素儲(chǔ)存于液泡中。而花色素類似于酸堿指示劑,從堿性到酸性會(huì)呈現(xiàn)從藍(lán)色到紅色顏色漸變,具體而言是,pH=7~8時(shí)呈淡紫色;pH<3時(shí),呈紅色;ph>11則呈藍(lán)色。由于秋天時(shí)液泡中花色素增多,且細(xì)胞液pH值又偏酸性,因此葉子就變紅了。
不僅如此,花色素的顏色也會(huì)隨環(huán)境中存在的不同的金屬離子而改變,所以同一種花色素在不同的花中,或是同一種花由于種植的土壤不同,都能顯出不同的顏色。
學(xué)生可以回家做一個(gè)小實(shí)驗(yàn),找一朵開紅花的牽;,用手把花瓣使勁揉一揉,使花瓣細(xì)胞的液泡破裂,然后把這朵花放到洗衣粉水中(堿性環(huán)境),花瓣的顏色會(huì)由紅色變?yōu)樗{(lán)色。這樣學(xué)生就可以理解其中的原因了。
第二課時(shí)
1、引言
教學(xué)時(shí)可從光合作用的總反應(yīng)式入手,或從與初中階段的光合作用總反應(yīng)式的比較入手,可采用老師講授,或?qū)W生討論,或?qū)W生根據(jù)總反應(yīng)式提出光合作用氧來源假設(shè),即水中的氧是來源于水還是二氧化碳,還是共同來源于二者,條件好的班還可讓學(xué)生想辦法證明這些假設(shè),以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
在搞清楚光合作用中的全部氧氣來自于水中的氧后,讓學(xué)生回憶初中生物學(xué)課本中的光合總反應(yīng)式,并讓學(xué)生對(duì)該反應(yīng)式配平,要求尤其要求反應(yīng)式左右氧原子的配平,通過這個(gè)工作,可使學(xué)生深切認(rèn)識(shí)到,光合作用的反應(yīng)物與產(chǎn)物中都需要水這一重要生物學(xué)事實(shí)。
2、光合作用的具體過程
可以教師講解為主,可用板圖、掛圖、或多媒體課件的形式盡量把微觀的物質(zhì)變化形象化。
在講清楚光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的過程后,應(yīng)把重點(diǎn)放在光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系上,可利用表解的形式讓學(xué)生分析討論:光反應(yīng)暗反應(yīng)
區(qū)別
反應(yīng)性質(zhì)光化學(xué)反應(yīng)酶促反應(yīng)
與光的關(guān)系
必須在光下進(jìn)行
與光無直接關(guān)系,在光下和暗處都能進(jìn)行
與溫度的關(guān)系
與溫度無直接關(guān)系
與溫度關(guān)系密切
場(chǎng)所
葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上
葉綠體的基質(zhì)中
必要條件
光、葉綠體光合色素、酶
多種酶
物質(zhì)變化
水光解為還原性氫和氧氣;由ADP合成ATP
二氧化碳的固定、三碳化合物的還原、五碳化合的再生
能量變化
光能轉(zhuǎn)變ATP中活躍的化學(xué)能
ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑裙夂袭a(chǎn)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
聯(lián)系
準(zhǔn)備階段:為暗反應(yīng)的順利進(jìn)行準(zhǔn)備了還原性氫和能量ATP
完成階段:在多種酶的作用下,接受光反應(yīng)提供的還原性氫和ATP,最終將二氧化碳還原為葡萄糖。
之后,還可提出一些綜合性的問題,加深學(xué)生對(duì)光合作用的理解,例如可以提出下面的問題:
“當(dāng)光合作用的光反應(yīng)過程被人為阻斷,你認(rèn)為暗反應(yīng)會(huì)停止嗎?反過來,當(dāng)暗反應(yīng)過程被人為阻斷,你認(rèn)為光反應(yīng)會(huì)怎樣變化?”
通過以上的分析可以看出,光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)是相互聯(lián)系的,而它們之間的聯(lián)系紐帶是還原力,即ATP和還原性氫。當(dāng)光反應(yīng)停止時(shí)(如植物在黑暗條件下),暗反應(yīng)的ATP和還原性氫的來源被阻斷,暗反應(yīng)會(huì)停止;而反過來,當(dāng)暗反應(yīng)停止時(shí)(如植物在氣孔完全關(guān)閉,或無二氧化碳),光反應(yīng)是不是也受到影響呢?答案是肯定的,暗反應(yīng)停止,光反應(yīng)也會(huì)隨之停止,因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)生的ATP和還原性氫沒有被暗反應(yīng)消耗,根據(jù)化學(xué)平衡的原理,相當(dāng)于光反應(yīng)的產(chǎn)物濃度升高,化學(xué)平衡會(huì)向反向進(jìn)行,從而光反應(yīng)就停止了。
時(shí)間允許的話,還可引導(dǎo)學(xué)生討論影響光合作用的因素,進(jìn)而討論“如何提高光合效率的途徑”,“采取哪些措施提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量?”等問題,使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的實(shí)際價(jià)值,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系的`理念。例如,可提出下面的問題供學(xué)生討論:
“你能利用光合作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
對(duì)光合作用的影響
在生產(chǎn)上的應(yīng)有
光
光合作用是光化學(xué)反應(yīng),所以光合作用隨著光照強(qiáng)度的變化而變化。光照弱,光合作用減慢,光照逐步增強(qiáng)時(shí)光合作用隨著加快;但是光照增強(qiáng)到一定程度,光合作用速度不再增加,另外,光的波長(zhǎng)也影響光合作用速度,通常在紅光下光合作用最快,藍(lán)、紫光次之,綠光最差。
延長(zhǎng)光合作用時(shí)間;通過輪作,延長(zhǎng)全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間,是合理利用光的一項(xiàng)重要措施。
增加光合作用面積,合理密植是增加光合作用面積的一項(xiàng)重要措施。
溫度℃
光合作用的暗反應(yīng)是酶促反應(yīng),溫度低,酶促反應(yīng)慢,光合速率降低,隨著溫度提高,光合作用加快;溫度過高時(shí)會(huì)影響酶的活性,使光合作用速率降低,一般植物的光合作用最適溫度在25-30℃之間。
適時(shí)播種:溫室栽培植物時(shí),可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫度。
二氧化碳濃度
二氧化碳是光合作用的原料,原料增加,產(chǎn)物必然增加,大氣中的二氧化碳含量是0.03%,如果濃度提高到0.1%,產(chǎn)量可提高一倍。如果濃度提高到一定程度后,產(chǎn)量不再提高。如果二氧化碳濃度降低到0.005%,光合作用就不能正常進(jìn)行。
施用有機(jī)肥:溫室栽培植物時(shí),可以適當(dāng)提高室內(nèi)的二氧化碳濃度。
總之,光合作用涉及的知識(shí)多、綜合性強(qiáng),在復(fù)習(xí)時(shí)要全面,特別是光合作用的反應(yīng)場(chǎng)所、總反應(yīng)式、反應(yīng)具體過程、條件、反應(yīng)物、產(chǎn)物、釋放能量、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的相互聯(lián)系與區(qū)別、影響光合作用的諸多因素等方面做全面的比較、總結(jié),并注重這些知識(shí)能與生產(chǎn)生活等實(shí)際相聯(lián)系,培養(yǎng)分析、綜合、讀圖、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
3、進(jìn)行光合作用的意義的教學(xué)時(shí),可以在課前自己收集或讓學(xué)生收集諸如當(dāng)今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染、生物多樣性受到破壞等資料,課上可以采取分組討論的形式,選擇幾個(gè)典型的事例,圍繞光合作用的生態(tài)意義這個(gè)中心,引發(fā)學(xué)生的思考和討論,使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”和生產(chǎn)、環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
探究活動(dòng)
探究光強(qiáng)、光質(zhì)、溫度、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)光強(qiáng)、光質(zhì)、溫度、二氧化碳濃度等外界條件對(duì)光合作用的影響
【實(shí)驗(yàn)原理】
因?yàn)橛绊懝夂献饔玫膬?nèi)部及外部因素不斷變化而相起,因此植物光合作用強(qiáng)度經(jīng)常改變著。影響光合作用的外界因素主要有光強(qiáng)、光質(zhì)、溫度、二氧化碳濃度。影響光合作用的內(nèi)部因素主要有葉片葉綠素的含量、葉片含水量、葉片的發(fā)育階段等等。
一般而言,光強(qiáng)增加,光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)。但由于植物的生活習(xí)性不同,在光強(qiáng)增加相同的情況下,光合作用強(qiáng)度的增強(qiáng)程度并不相同,并且當(dāng)光強(qiáng)增加到一定限度時(shí),光合作用不再增加了。
因光合色素對(duì)不同性質(zhì)的光的吸收值是不同的,因此不同顏色的光也會(huì)影響光合作用的強(qiáng)度,紅光、藍(lán)紫光光合作用強(qiáng)度大,其它顏色的光會(huì)使光合強(qiáng)度下降,綠光的光合強(qiáng)度幾乎為零。
因溫度直接影響光合作用過程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)酶的催化活性,因此也會(huì)影響光合作用的強(qiáng)度。一般而言,溫度在0℃-35℃之間時(shí),每增加10℃光合強(qiáng)度增加一倍;但超過40℃-50℃后,光合強(qiáng)度下降。
因二氧化碳是光合作用的底物之一,因此它的含直接影響光合強(qiáng)度,在一定的濃度范圍內(nèi),增加二氧化碳濃度,光合作用強(qiáng)度加強(qiáng)。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】黑藻或金魚藻、碳酸氫鈉、高瓦數(shù)聚光燈、溫度計(jì)、大燒杯等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1、光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響。
取幾條黑藻或金魚藻,將其剪成幾段,放在裝有自來水的大燒杯中(杯中已放入少量的碳酸氫鈉以產(chǎn)生二氧化碳),使燒杯中水高于植物體2-3厘米。
把此裝置放在聚光燈下,很快有氣泡從切口中冒出。
把此裝置放在距光源分別為10cm、30cm、50cm的地方(用冰塊控制各燒杯中的水溫,用溫度計(jì)監(jiān)測(cè)水溫)。
每個(gè)距離都每隔一定的時(shí)間計(jì)數(shù)排出的氣泡數(shù)。
2、光質(zhì)對(duì)光合作用的影響。
取幾條黑藻或金魚藻,將其剪成幾段,放在裝有自來水的大燒杯中(杯中已放入少量的碳酸氫鈉以產(chǎn)生二氧化碳),使燒杯中水高于植物體2-3厘米。
把此裝置放在聚光燈下,很快有氣泡從切口中冒出。
把此裝置放在距光源300cm地方(控制各燒杯中的水溫一致),分別用紅色、藍(lán)色、黃色、綠色的透明玻璃紙把該裝置包起來。
每種顏色的光質(zhì)都每隔一定的時(shí)間計(jì)數(shù)排出的氣泡數(shù)。
3、溫度對(duì)光合作用的影響。
取幾條黑藻或金魚藻,將其剪成幾段,放在裝有自來水的大燒杯中(杯中已放入少量的碳酸氫鈉以產(chǎn)生二氧化碳),使燒杯中水高于植物體2-3厘米。
把此裝置放在聚光燈下,很快有氣泡從切口中冒出。
把此裝置放在距光源300cm地方,用冰塊和熱水控制各燒杯中的水溫在室溫、0攝氏度、50攝氏度。
每種溫度都每隔一定的時(shí)間計(jì)數(shù)排出的氣泡數(shù)。
4、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響。
取幾條黑藻或金魚藻,將其剪成幾段,放在裝有自來水的大燒杯中,使燒杯中水高于植物體2-3厘米。
放在黑暗處一天,使黑藻或金魚藻體內(nèi)的機(jī)物消耗掉。
把此裝置放在聚光燈下,很快有氣泡從切口中冒出。
把此裝置放在距光源300cm地方(控制各燒杯中的水溫一致),各燒杯中放入碳酸氫鈉量分別從0依次增加一些,并用玻璃棒攪拌一下。
每個(gè)燒杯都每隔一定的時(shí)間計(jì)數(shù)排出的氣泡數(shù)。
探究觀察氣孔運(yùn)動(dòng)及估測(cè)氣孔數(shù)量
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)觀察氣孔運(yùn)動(dòng)和估測(cè)氣孔數(shù)量的技術(shù)和方法
【實(shí)驗(yàn)原理】
用透明直尺與顯微鏡測(cè)量氣孔數(shù)量的方法:
1、微米是一毫米的一千分之一。用符號(hào)表示微米就是。
2、可以通過將微觀物體的大小與圓形視野的大小做比較而估計(jì)出微觀物體的大小。要確定視野的大小,可以在載物臺(tái)上放一把透明的直尺,用低倍物鏡獲得尺子上分格的清晰圖像。小心移動(dòng)尺子使它有刻度的一邊通過視野的正中心,并數(shù)在你的視野中所看到的分格的數(shù)目。尺子上刻度將顯示得相當(dāng)寬,l是從一個(gè)刻度的中心到另一個(gè)刻度的中心的距離。用記錄你的顯微鏡中低倍物鏡的視野直徑。
3、計(jì)算高倍物鏡的視野直徑是多少毫米,使用下面的等式:
高倍物鏡的放大倍數(shù)/低倍物鏡的放大倍數(shù)=A
低倍物鏡的視野直徑/A=高倍物鏡的視野直徑
例如,如果你的低倍物鏡的放大倍數(shù)是12X,而你的高倍物鏡的放大倍數(shù)是48X,則A=4。若低倍物鏡的視野直徑是l.6mm,則高倍物境的視野直徑是1.6mm/4,或0.4mm。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】
顯微鏡、透明直尺(最小刻度為1mm)、載玻片、蓋玻片、鑷子、解剖針、清水、滴管等;吸水紙、50%甘油、不同種的植物葉片等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
一、觀察氣孔的運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)前把植物放在光線充足及比較濕潤(rùn)的地方,以便使用時(shí)氣孔更好地張開。撕下葉子的下表皮,放在載玻片上的清水中,展平后蓋上蓋玻片。然后在顯微鏡下觀察正常狀態(tài)的氣孔。
找到清晰的開放著的氣孔物像后,在蓋玻片的一側(cè)滴加2-3滴50%的甘油,同時(shí)在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸,同時(shí)在顯微鏡下觀察。此時(shí)可以觀察保衛(wèi)細(xì)胞開始發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,氣孔也隨之關(guān)閉了。
10-15分種后,由于甘油可透過保衛(wèi)細(xì)胞的原生質(zhì)層而進(jìn)入液泡,從而導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)氣孔又隨之張開了。
在蓋玻片的一側(cè)滴加2-3滴清水,同時(shí)在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸,同時(shí)在顯微鏡下觀察。此時(shí)可以觀察到由于保衛(wèi)細(xì)胞大量吸水而導(dǎo)致氣孔張得更大了。
二、估測(cè)葉片氣孔的數(shù)量
1、請(qǐng)用自己組的設(shè)計(jì)方案,或者用參考的設(shè)計(jì)方案來研究:
。1)同種植物單位面積葉片上、下表皮氣孔數(shù)量有何差異?
。2)不同植物單位面積葉片上的氣孔數(shù)量差異如何?
2、一些提示:
臨時(shí)裝片的制作方法要點(diǎn):滴清水、撕葉片表皮(只要透明部分)、展平、蓋蓋玻片(注意防氣泡)、觀察(注意顯微鏡的正確使用)。
3、實(shí)驗(yàn)步驟
(1)拿起葉片,使下表面朝上,以一定角度撕取一部分下表皮。撕下的應(yīng)是伸到葉片綠色部分以外的、窄而無色的邊緣部分。
(2)把表皮放在載玻片上,用解剖刀切成小塊,滴加一滴清水,蓋上蓋玻片,勿使表皮干燥。
。3)在低倍境下找到一些氣孔。換到高倍鏡下觀察。
(4)在高倍鏡下,數(shù)出下表皮5個(gè)不同區(qū)域中的氣孔數(shù)目。計(jì)算每葉表皮上的平均氣孔數(shù)目(方法見前面的實(shí)驗(yàn)原理部分)。
(5)用同樣的方法對(duì)同一葉片的上表皮上的氣扎進(jìn)行計(jì)數(shù),盡可能現(xiàn)察多種類型的葉。比較每類葉的上、下表皮上的每的氣孔教目。
4、測(cè)量記錄:
你所用的顯微鏡,其低倍物鏡的視野直徑及視野面積
視野直徑
視野面積
氣孔數(shù)目個(gè)
你所用的顯微鏡,其高倍物鏡的視野直徑及視野面積
視野直徑
視野面積
氣孔數(shù)目個(gè)
植物種類
上表皮
下表皮
5、討論:
。1)葉片上表皮不同區(qū)域每平方毫米的氣孔數(shù)目有何不同?葉片下表皮不同區(qū)域的氣孔數(shù)目有何不同?葉片上表皮與下表皮相比,氣孔數(shù)目有何不同?在你得出結(jié)論前,必須做出什么假設(shè)?
(2)不同的植物葉片上表皮或下表皮氣孔數(shù)目及分布有何差異?教學(xué)建議
教材分析
因?yàn)楣夂献饔迷诰G色植物的新陳代謝以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中,具有十分重要的意義,所以本節(jié)是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。教材這一節(jié)主要講述了光合作用的發(fā)現(xiàn)過程、葉綠體和其中的色素(并且安排了葉綠體中色素的提取和分離的學(xué)生實(shí)驗(yàn))、光合作用的過程、光合作用的重要意義以及植物栽培與光能的合理利用。義務(wù)教育初中生物教材已經(jīng)講述了光合作用的基礎(chǔ)知識(shí),安排了綠葉在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)。本節(jié)在此基礎(chǔ)上,更加深入地從產(chǎn)物和場(chǎng)所等方面講述了光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn);講述葉綠體和其中的色素、讓學(xué)生學(xué)會(huì)提取和分離葉綠體色素。
一、教材首先向?qū)W生展示了人類研究光合作用這種地球上最重要的生理過程的艱苦歷程,同時(shí)介紹了在研究光合作用過程中的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn),如:1771年,英國(guó)科學(xué)家普利斯特利證明植物可以更新空氣實(shí)驗(yàn);1864年,德國(guó)科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn);1880年,德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,并從葉綠體放氧的實(shí)驗(yàn);20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實(shí)驗(yàn)。介紹這些實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生懂得實(shí)驗(yàn)是探究生物科學(xué)的基本方法,從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、不斷探求新知識(shí)的創(chuàng)新精神。
二、葉綠體中的色素是本節(jié)的重點(diǎn),實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的難點(diǎn)。
學(xué)生必須在搞清楚葉綠體中色素的種類及其吸收光譜,基粒片層結(jié)構(gòu)的垛疊形式、色素在片層上的分布、基粒和基質(zhì)的關(guān)系基礎(chǔ)上,才有可能深刻理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)及其相互關(guān)系。
教材在介紹葉綠體中的色素時(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),即《葉綠體中色素的提取和分離》,使學(xué)生易于對(duì)葉綠體色素有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。本實(shí)驗(yàn)可以在講授完葉綠體色素后作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)處理,也可用于葉綠體色素的探究實(shí)驗(yàn);另外教材中葉綠體中各色素的吸收光譜也可作為課上學(xué)生討論葉綠體色素生理作用的探究課題處理。
三、教材中光合作用的過程是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是本節(jié)的難點(diǎn)。
1、其中光合作用的總反應(yīng)式,即
概括出了光合作用的場(chǎng)所、條件、原料、產(chǎn)物及氧氣的來源,但是,該反應(yīng)式不足以表示光合作用的具體過程。因此,教材以圖解的形式簡(jiǎn)明扼要地介紹了光合作用的兩個(gè)重要過程,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。
2、光反應(yīng)階段
教材中光反應(yīng)階段可概括為光反應(yīng)場(chǎng)所和光反應(yīng)過程兩個(gè)方面。
。1)光反應(yīng)場(chǎng)所:葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜(類囊體)上進(jìn)行。
。2)光反應(yīng)過程:光反應(yīng)的本質(zhì)是由可見光引起的光化學(xué)反應(yīng),可分為兩方面內(nèi)容:
、偎墓饨夥磻(yīng):通過光合色素對(duì)光能的吸收、傳遞,在其中部分光能作用下把水分解為氫和氧,氧原子結(jié)合形成氧氣釋放出去,氫與NADP結(jié)合形成NADPH,用[H]表示,叫做還原性氫,作為還原劑參與暗反應(yīng)。
②ATP的合成反應(yīng):另一部分光能由光合色素吸收、傳遞的光能轉(zhuǎn)移給ADP,結(jié)合一個(gè)磷酸形成ATP,也就將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在高能磷酸鍵上。
3、暗反應(yīng)階段
教材中暗反應(yīng)階段也可概括為暗反應(yīng)場(chǎng)所和暗合應(yīng)過程兩個(gè)方面。
。1)暗反應(yīng)場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。
。2)暗反應(yīng)過程:暗反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)由多種酶的催化才能完成的酶促反應(yīng),光對(duì)暗反應(yīng)沒有影響。主要包括三個(gè)步驟:
、俣趸嫉墓潭ǎ阂粋(gè)二氧化碳分子與一個(gè)五碳化合物分子結(jié)合形成兩個(gè)三碳化合物分子,這個(gè)反應(yīng)的作用在于使反應(yīng)活性不高的二氧化碳分子活化。
、谌蓟衔锏倪原:在有關(guān)酶的催化下,一些三碳化合物接受光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP分解時(shí)釋放的能量并被光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]還原,經(jīng)一系列復(fù)雜的變化,形成糖類,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接產(chǎn)生的。
③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物則經(jīng)復(fù)雜的變化,又重新生成五碳化合物,從而使暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。
4、教材中光合作用的意義可從以下幾個(gè)方面歸納:光合作用是生物界有機(jī)物的來源;光合作用是生物生命活動(dòng)所需要能量的來源;光合作用可調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量;光合作用在生物的進(jìn)化具有重要作用,即:使無氧呼吸進(jìn)化為有氧呼吸成為可能,同時(shí)為水生生物進(jìn)化到陸生生物創(chuàng)造了條件。
教材在最后總結(jié)道:“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”,充分概括光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的地位。
5、植物栽培與光能的合理利用是教材的選學(xué)內(nèi)容,其目的是使學(xué)生意識(shí)到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)的理念,這部分內(nèi)容易于調(diào)動(dòng)起學(xué)生的討論熱情。
教法建議
1、引言
因?yàn)榕c光合作用相關(guān)的問題涉及面非常廣泛,尤其是一些廣為人們關(guān)注的話題,所以本節(jié)可引入的話題很多,如可從全世界面臨的一些生態(tài)危機(jī),如糧食、化石能源、環(huán)境污染等,或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施;或從一些自然災(zāi)害,蝗災(zāi)、沙塵暴等入手;或動(dòng)物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用的。這樣的引入方式,可有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,也可較好地體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的教育的精神。
2、光合作用的發(fā)現(xiàn)
這部分的教學(xué)要特別重視,這不僅僅是進(jìn)行科學(xué)史的教育,學(xué)生可從科學(xué)家二百多年的研究歷程體會(huì)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難;同時(shí)還能感受到科學(xué)研究方法的重要;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙,如1880年德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,并從葉綠體放氧的實(shí)驗(yàn);以及新技術(shù)、新理論的發(fā)現(xiàn)和綜合應(yīng)用在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要作用,再一次體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的理念。例如,沒有核科學(xué)的進(jìn)展,就不會(huì)有放射性同位素示技術(shù),也就不會(huì)有美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實(shí)驗(yàn)。
3、引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中的光合色素及其生理功能時(shí),《實(shí)驗(yàn)八葉綠體中色素的提取和分離》可以在講授完光合色素后作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)處理,也可用于光合色素的探究實(shí)驗(yàn),這樣做不但可使學(xué)生學(xué)會(huì)有關(guān)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,還可加深對(duì)這部分知識(shí)的認(rèn)識(shí),同時(shí)訓(xùn)練其實(shí)驗(yàn)探究能力;在引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中各色素的吸收光譜時(shí),教材上的光合色素吸收光譜曲線可作為課本探究的素材,以訓(xùn)練學(xué)生分析曲線的能力。
4、光合作用過程的的教學(xué)是本節(jié)的核心內(nèi)容。教學(xué)時(shí)可從光合作用的總反應(yīng)式入手,或從與初中階段的光合作用總反應(yīng)式的比較入手,可采用老師講授,或?qū)W生討論,或?qū)W生根據(jù)總反應(yīng)式提出光合作用氧來源假設(shè),即水中的氧是來源于水還是二氧化碳,還是共同來源于二者,條件好的班還可讓學(xué)生想辦法證明這些假設(shè),以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。通過總反應(yīng)式的分析,應(yīng)使學(xué)生明確光合作用氧來源這一關(guān)鍵問題。
在學(xué)生理解了光合作用總反應(yīng)式的基礎(chǔ)上,使學(xué)生明確另一個(gè)重要觀點(diǎn),即光合作用是非常復(fù)雜的多步反應(yīng),總反應(yīng)式不能表示光合作用具體的進(jìn)行歷程,這樣很自然地就引入了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程的學(xué)習(xí)。
光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)教學(xué)時(shí),因?yàn)槎际禽^為枯燥的化學(xué)反應(yīng)過程,且又無法在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生看到這些變化,可采取圖解、表解或多媒體動(dòng)畫的方式展示給學(xué)生,這樣學(xué)生一是樂于接受,二是學(xué)生能“親眼看到”物質(zhì)的微觀化學(xué)變化,也降低了理解這部分知識(shí)內(nèi)容的難度。還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的區(qū)別和聯(lián)系,尤其是二者的聯(lián)系應(yīng)多加注意。
時(shí)間允許的話,還可引導(dǎo)學(xué)生討論影響光合作用的因素,進(jìn)而討論“如何提高光合效率的途徑”,“采取哪些措施提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量?”等問題,使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的實(shí)際價(jià)值,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系的理念。
5、進(jìn)行光合作用的意義的教學(xué)時(shí),可以在課前自己收集或讓學(xué)生收集諸如當(dāng)今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染、生物多樣性受到破壞等資料,課上選擇幾個(gè)典型的事例,圍繞光合作用的生態(tài)意義這個(gè)中心,引發(fā)學(xué)生的思考和討論,使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”。
6、植物栽培與光能的合理利用的教學(xué),可以綜合性討論題的形式,比如:學(xué)生能利用光合作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?這樣的問題容量使學(xué)生有更大的想象和思維的空間,也易于在高中學(xué)生中展開討論。
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