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1、第四节：能量之源光与光合作用一、教学目标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、简述化能合成作用二、教学重点和难点1、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（4）影响光合作用强率的环境因素2、教学难点（1）光反应和暗反应的过程（2）探究影响到光合作用强度的环境因素三、教学策略设情境。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。在介绍光合作用过程
2、之前首先让学生了解光合作用研究的历史，注意让学生以教材中展现的光合作用研究历史中的重要事件为线索，遵循科学家的探索思路，总结出光合作用的探究历程。在学习光合作用的具体过程时，重点要学生掌握光反应和暗反应两个过程的区别与联系，特别是其中的物质变化和能量变化过程，发生的部位和条件也是学生要弄清楚的内容。在总结光合作用时，结合学生初中已有的知识基础，从物质和能量转变的高度上认识光合作用的意义。四、课时安排：56课时五、教学过程一、捕获光能的色素和结构新课引入：追根溯源，对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自太阳能的光能。将光能转换成细胞能够利用的化学能的是光合作用。进行光合作用的细胞，首
3、先要能够捕获光能。问题探讨：课本97面讨论：1、用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2、为什么不使用发绿光的灯管作补充光源？提示：1、用这种方法可以提高光合作用的强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色挑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。一、捕获光能的色素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。可见光合作用与细胞中的色素有关。那绿叶中有哪些色素呢？1、实验：绿叶中色素的提取和分离（1）实验原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，
4、可用无水乙醇提取绿叶中色素。绿叶中的色素都能溶解在层析液中，而且它们在层析液中的溶解度不同：溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散的速度越快，反之越慢。（2）、实验流程图表：绿叶中色素的提取和分离步骤方 法原 因提取绿叶中的色素在研钵加入少许SiO2和CaCO3，加入乙醇及剪碎的绿叶进行研磨。加入SiO2：有助于研磨充分；加入CaCO3：防止研磨中色素被破坏；加入乙醇：溶解、提取色素。将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的小漏斗中过滤，滤液滴入试管中，并用棉塞塞紧试管口。单层尼龙布：过滤叶脉及SiO2等；试管口塞紧：防止乙醇挥发。制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条，并剪去
5、滤纸条一端的两角，在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。干燥的滤纸：透性好、吸收滤液多；剪去两角：使层析液同步到达滤液细线。画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线画出一条细且直的滤液细线，吹干后再重复画两三次。画得细且直：防止色素带重叠而影响分离效果；画两三次：积累更多的色素，使分离后的色素带明显。分离绿叶中的色素将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）插入层析液中，用棉塞塞紧试管口。层析液不能没及滤液细线：防止色素溶解于层析液中而无法分离；覆盖烧杯：防止层析液挥发。上下色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最 少最 高最 快叶黄素黄色较 少较 高较 快
6、叶绿素a蓝绿色最 多较 低较 慢叶绿素b黄绿色较 多最 低最 慢观察与分析（3）、实验中的注意事项：（1）选材：应选取鲜嫩、颜色较深的叶片，以保证含有较多的色素。（2）下列情况会导致色素提取液呈淡绿色：研磨不充分，色素未能充分提取出来；取材不当（叶片颜色过浅），称取绿叶过少，加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加CaCO3或加入过少，色素分子部分被破坏。2、捕获光能的色素叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）叶绿体中的色素叶绿素（含量约占3/4）类胡萝卜素（含量约占1/4）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光（1）、据其含量分类：类胡萝卜素叶绿体中的色素吸收、传递光
7、能（绝大多数）绝大部分叶绿素a全部的叶绿素b胡萝卜素叶黄素吸收、转化光能（极少数）少数处于特殊状态下的叶绿素a（2）、按作用分类：新课引入：这些捕获光能的色素存在于细胞中什么部位呢？结合课本99面讲解二、光合作用的场所叶绿体的结构与功能叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，其结构上有以下特点：1、外面有双层膜，使其内部结构与细胞质其质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。2、内部有许多基粒，每个基粒由两个以上类囊体堆叠而成，增大了膜面积，也就是增大了进行光反应的面积。3、类囊体的薄膜上分布有四种吸收光能的色素及光反应相关的酶，是进行光合作用光反应的场所。4、叶绿体的基质中分布有与暗反应有关的
8、酶，是进行暗反应的场所。注：叶绿体的外膜及内膜上并没有色素及相关酶的分布，不是误认为外膜内膜也是进行光合作用的场所。叶绿体通过类囊体形成基粒来增大膜面积。即增大光合作用光反应的面积。分布有光合色素的叶绿体的作用并不仅仅是吸收光能，而且是进行光合作用的场所，早在1880年，美国科学家恩格尔曼通过实验就进行了论证。恩格尔曼实验：（课本100面）讨论：1、恩格尔曼的实验方法有哪些巧妙之处？2、由好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中的现象，可以得出什么结论？3、由同时也被光束照射到的无叶绿体的部位无好氧细菌的聚集的现象，可以得出什么结论？4、从资料2可以得出什么推论？提示：1、实验材料选择水绵和好
9、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。2、氧气是叶绿体释放出来的。（叶绿体是释放氧气的部位）3、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。4、与3的结论一致。拓展与延伸：课本100面练习中的第三小题。结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，释放出氧气。课堂小结：1、捕获光能的色素有哪些？2、如何提取和分离绿叶中的色素？3、恩格尔曼是如何设计实验证明光合作用的场所是叶绿体的？叶绿体在结构上有什么特点？
