光合作用的过程教案.docx
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光合作用的过程教案
光合作用的过程教案
光合作用的过程教案1
一、教材分析
新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平，教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始，让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度，学习科学探究的一般方法和实验设计的原则，并且得出光合作用的反应式。
教材中详细描述了各探究实验的关键环节，对学生的探究思维具有很好的启发性。
二、教学目标
1.知识目标：
1.知道光合作用被发现的基本过程
2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2.能力目标：
1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验，学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力;
2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则
3.过读书和师生的讨论活动，培养学生[此文转于斐斐课件园FFKJ.Net]自学和主动探索新知识的技能、技巧。
3.情感、态度和价值观目标：
1.体验科学探究历程，体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成;
2.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学科中的有关知识，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度;
3.学会参与、合作和交流探究的内容和结果;
4.认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。
三、教学重点难点
重点：
光合作用的发现及研究历史过程中的各实验设计、优缺点和结论。
难点：
光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来，如何过渡，如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。
四、学情分析
学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。
但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。
高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。
五、教学方法
探究式教学，结合问题、讨论、比较、归纳多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生再现科学发现过程，并进行分析、讨论、归纳和总结。
新授课教学基本环节：
预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备
学生收集了解关于光合作用研究历史。
兴趣小组做关于光合作用的探究实践
光合作用的过程教案2
（一）地位和作用
1、本章在教材中的地位
本章教材主要是在学生学习了关于生命的物质基础和生命的基本单位——细胞的基础上,比较详细地讲述了酶和ATP在新陈代谢中的作用，植物、动物和人体内新陈代谢的主要过程和特点，以及新陈代谢的基本类型等知识基础。
使学生通过本章的学习，可以使学生更加深入地理解新陈代谢是生物体进行一切生命活动地基础，是生物地最基本的特征。
所以说它是我们高中生物学的重点和难点知识。
2、本节在本章中的地位
本节教材主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义等四个方面的内容。
（1）光合作用的发现，是建立在初中教材中讲述了光合作用的基础知识上，安排了绿叶在光下制造淀粉实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述光合作用的发现过程中的几个的实验。
（2）叶绿体中色素的探索，教材通过实验中叶绿体中色素的提取、分离，使学生自己动手，亲自看到从上到下依次的橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色的出现。
（3）光合作用的过程及重要意义，首先，教材从光合作用的总反应式入手，说明光合作用的场所、条件、原料和产物。
从而引出根据是否需要光，将光合作用的过程分为光反应和暗反应阶段。
之后教材对这两个阶段分别从反应场所、条件、物质变化、能量变化等方面进行了比较详细的分析。
得出两个阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者紧密联系、缺一不可的辨证结论。
紧接着讲述了光合作用的重要意义，最后还补充了植物栽培与光能的合理利用，意在指导学生理论联系实际。
：
所以说节内容既是本章的重点和难点又是整个高中生物学中的重点和难点。
（二）教学目标
1、知识目标
（1）光合作用的概念、反应式;（B:
理解）
（2）光合作用的发现过程;（A:
知道）
（3）绿体中色素的提取和分离实验的过程及其有关问题;（C:
掌握）
（4）光合作用的过程;（D:
应用）
（5）光合作用的实质;（D:
应用）
（6）光合作用的意义。
（D:
应用）
2、能力目标
（1）通过光合作用的发现过程的学习，使学生能学习科学家们研究科学的精神和方法;
（2）通过光合作用过程中光反应和暗反应阶段的学习，培养学生运用对比法进行学习的方法。
（3）初步掌握叶绿体中色素的提取和分离的方法，渗透“线条学习法”，培养学生的自学能力。
3、情感目标
（1）通过光合作用的意义来理解当今世界面临的一些重大问题，如：
粮食、人口、资源、环境等，从而引起学生对世界未来的关注;
（2）通过光合作用的发现过程的学习，使学生认识到科学发展的艰辛、科学研究方面的重要，进而说明学习方法的重要;
（3）学习光合作用的过程中，渗透物质与能量，光反应与暗反应之间的辨证关系，使学生树立科学的辨证观点。
（三）教学重难点
1、光合作用的发现过程;
2、光合作用的场所;
3、光合作用的过程;
4、光合作用的意义。
二、说教法学法
（一）教法的选择
1、坚持启发式家学，环环相扣，引导学生步步深入地分析，具体方法是：
结合前面学习的内容，由教师提出问题，引发思考，复习旧知识，在此基础上由教师归纳总结出结论;
2、采用现代化的教学手段，从本节课的实际出发，使用多媒体教室，将许多地方用多媒体课件来表达，从而增强直观效果。
（二）学法的指导
1、指导学生如何从本节的学习中掌握设计实验的方法，
2、指导学生在实验中如何观察现象、分析现象、分析问题、总结规律。
三、说教学过程
第一课时
一、课前准备
先让学生在课前预习，课前准备好在教学中用到的多媒体课件。
二、引入新课
先利用多媒体课件向学生介绍光合作用的知识体系，再利用多媒体课件向学生提问，并根据学生的回答情况引入光合作用的概念，从而引入新课。
三、讲授新课
（一）讲授光合作用的概念（演示多媒体课件）
光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放氧的过程。
（二）讲授光合作用的反应式
根据概念，导出光合作用的反应式：
引导学生分析光合作用的反应式，并把它和初中学习过的光合作用的反应式进行比较从中找出区别与联系。
分析其中的原因，从而引入到光合作用的发现。
（三）讲授光合作用的发现过程
利用多媒体课件向学生介绍英国科学家普里斯特利（J.Priestley,1733-1804）在1771年所做的实验，并引导学生分析原因，从而引入以下几个的实验。
1、1864年，德国科学家萨克斯（J,vonSachs,1832—1897）做的这个实验：
他把绿色叶片放在暗处几个小时，目的是让叶片中的营养物质被消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。
过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈现深蓝色。
这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
（边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因，并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法，同时提醒学生在实验中的应该注意的地方）
2、1880年德国科学家恩吉尔曼（C.Engelmann）用水绵进行了光合作用的实验：
他把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后再用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近;如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。
他的实验证明了：
氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
（边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因，并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法，同时提醒学生在实验中的应该注意的地方;然后利用多媒体课件向学生提问，并结合学生的回答利用多媒体向学生讲解恩吉尔曼的实验巧妙之处）恩吉尔曼的实验巧妙之处A用水绵作为实验材料。
水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。
B将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。
C选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧地部位。
D进行黑暗（局部光照）和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
3、20世纪30年代，美国科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）采用同位素标记法研究了这个问题。
他们用氧地同位素--18O，分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验：
第一组向同种绿色植物提供H218O和CO2;第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。
在相同的条件下，他们对两组光合作用实验释放的氧进行了分析。
（利用多媒体课件分析这两组实验并从中得出结论，最后利用多媒体课件向学生简单介绍一下示踪元素及同位素标记法。
）
四、结束新课
简单回顾一下本节课所学习的内容
五、布置作业
思考题：
这些科学家为什么会成功?
我们在今后的学习中应该学习他们的哪些方面?
光合作用的过程教案3
光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;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;植物栽培与合理利用光能的关系。
光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义
2课时
板图、挂图、多媒体课件、实验
第一课时
1、引言
本节可引入的话题很多，如：
①可从全世界面临的一些生态危机，如粮食、化石能源、环境污染等入手;
②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;
③或从一些自然灾害，蝗灾、沙尘暴等入手;
④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;
⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个实验为切入点进入光合作用的学习，其中较易作为切入点的实验有：
德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验（学生在初中就做过）;德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所，且氧由叶绿体释放出来的实验;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气全部来自水的实验。
教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学，因为通过分析科学家对光合作用的研究历程，学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用，从中也可以深切体会到技术的发现和应用，特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用，因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。
2、叶绿体及其光合色素
用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图，提问复习叶绿体的亚显微结构，教师应适时指出，光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系，这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上，有吸收转化光能的色素，这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。
（1）学生做《实验八叶绿体中色素的提取和分离》
可作为探究实验，也可作为验证实验，但实验过程都应让学生自己看书总结，之后引导学生讨论下面的问题：
①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验，学生应注意哪些问题?
这个实验是高中生物学实验难度较大的一个，涉及的药品多，实验原理复杂，实验操作也较烦琐，而且实验现象也不是很明显。
如何才能顺利地完成这个实验呢?
下面就这个实验要注意的问题做一些说明。
提取光合色素过程中，关键是速度。
提取光合色素过程中，因为光合色素都是脂溶性的，因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液，因为丙酮易挥发且有一定毒性，因此提取过程要速度要快，同时提取液要用胶塞塞好，以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点，其粉末可增加研磨时磨擦力，加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏，因此需要保护，而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。
划滤液细线是本实验的结果明显清晰的关键。
滤液细线必须待第一次完全干燥后才能划第二遍，重复次数可多一些，滤液细线要齐、细、颜色深，其中齐更重要一些。
用纸层析法分离色素时，特别要注意滤液细线一定要处于层析液的上面，否则光合色素会溶解于层析液中，而不会沿层析液向上扩散、分离，这会使实验效果极差，甚至不发生分离，导致实验无效;另外，层析液是石油醚、丙酮、苯等有机溶剂的混合液，具有挥发性且有毒，要注意密闭。
正常的实验现象从上到下应为：
胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素（a）、叶绿素（b），一般可看到下面三种色素，最上面的胡萝卜素如果操作不适当效果可能不很明显。
还有这个实验过程用了有毒的有机药品，因此实验后要用肥皂把手洗干净。
在学生观察的基础上，教师总结光合色素的种类、色素颜色、色素的吸收光谱及在滤纸条分布。
②学生实验结束后，教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。
方法是：
用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜，分别遮住同一光源。
把盛有叶绿体的色素提取液的试管，分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。
可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少（暗），橙黄和绿色光透过的较多（亮）。
引导学生分析这些现象，得出叶绿体中的色素，主要吸收红光和蓝紫光。
在此基础上，出示教材中的光合色素吸收光谱曲线，引导学生分析曲线含义，总结光合色素吸收光波的不同特点。
③教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点，例如：
与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中，有利于光合反应高效地进行;再如，叶绿体内的片层薄膜，垛叠成基粒，每个基粒由10~100个片层结构组成，这样的结构可增大叶绿体内的膜表面，扩大色素的附着面，有利于提高光能的利用效率
（2）有条件的学校或班级还可引导学生对色素、光合色素有关的问题做较为深入的讨论，比如可讨论下面几个问题：
①学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗?
这个问题涉及到了植物叶绿素合成时的条件问题。
叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。
绿色植物的叶绿体中有四种色素，绿色植物只在光下才能合成叶绿素，这样学生已经知道这个问题的答案了。
韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的，因为植物此时不能合成叶绿素，只能长成黄化苗，而黄化苗的薄壁细胞比较多，所以吃起来比较嫩，口感比韭菜、蒜苗好一些。
但要注意，植物不能长期处于无光条件下，这个道理学生应该是明白的。
叶绿素的形成除了有光照之外，还与什么因素有关呢?
叶绿素是一种较复杂有机化合物，其中心存在一个镁离子，因此叶绿素的形成还与镁这种矿质元素有关，没有镁，叶绿素也是形成不了的。
②如果土壤短期缺镁，植物的叶片会出现什么现象呢?
可给学生适当的提示，镁与叶绿素是以不稳定化合物的形式存在的。
学生可以想一想我们在植物矿质代谢中学习的内容，还记得吗?
有两类矿质元素可以移动，一是像氮、磷、钾这样以离子态运输的矿质元素，还有一就是像镁这样与不稳定化合态存在的矿质元素;另一类矿质元素不能自由地在植物体内移动，如钙、铁这样以稳定难溶的状态存在的化合物。
能移动的矿质元素才能被重复利用，而且这些矿质元素一般都运输到植物体生长比较活跃的地方，如茎尖、芽尖、幼叶等处。
因此土壤中短期缺乏镁这种可移动的离子时，整个植物体中的叶片受损伤的程度是不一样的，此时老叶先受损变黄，而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤，依然鲜绿。
反之，如果土壤中缺乏的是钙、铁这些不能移动的离子，植物体首先受损伤的则是新叶。
③浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象?
这也是一个和光有关的生物学问题。
我们平常看到的物体的颜色实际上是这个物体反射的光，如学生看到叶片是绿色，说明叶片反射绿光，而吸收了其它色光;学生看到一个物体是白色的，说明这个物体不吸收任何光，并全部反射回来;学生看到一个物体是黑色的，说明这个物体把所有光都吸收了，没有反射任何光。
这是理解这个问题的关键。
通过上面的分析学生可能已经知道，绿藻反射了绿光;褐藻反射了黄光，而红藻反射了红光。
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