《捕获光能的色素和结构》说课稿.doc

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《捕获光能的色素和结构》说课稿

一、说教材

《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物第一册《分子与细胞》第5章第4节《能量之源——光与光合作用》的第1节课教学内容，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。

本节课与第3章《细胞的基本结构》和《光合作用的原理和应用》有着密切的联系，起着承上启下的作用。

1、教学目标

（1）知识与技能：

①说出绿叶中色素的种类及作用

②掌握分离和提取绿叶中的色素的方法及操作技巧

③描述各种光合色素吸收光能的特点

④说出叶绿体的结构和功能

（2）过程与方法：

①通过实验及相关科学方法的学习，培养学生基础的实验操作能力、初步的研究能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力。

②通过恩格尔曼的水绵实验的学习，尝试运用科学家的科学思维和科学方法。

（3）情感态度与价值观：

①通过恩格尔曼的水绵实验的学习及实验设计与实施，形成科学态度及创新、合作的科学精神

②借助叶绿体的结构与功能的联系分析，形成普遍联系的辩证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点

2、教学重点、难点分析

（1）教学重点：

绿叶中色素的种类和作用

（2）教学难点：

分离和提取绿叶中的色素

二、说学生

学生在初中生物已经学过光合作用的有关知识；在高中生物第一册第3章中又学习了叶绿体的显微结构及其功能，以及第4章的《细胞的能量“通货”──ATP》一节，知道光合作用是合成ATP重要途径之一。

至此，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。

在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需老师仔细指导。

由于学生缺乏对基粒（类囊体）微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收的光质，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，存在一定的困难。

经过一段时间的训练，学生对于“读、议、讲、练”教学模式已经熟悉，并且具备了一定的阅读能力和分析问题的能力

三、说教学方法

根据对教材和学生的分析，本节课采用“读、议、讲、练”的教学方法与实验法相结合的方法。

四、说教学过程

教学

内容

教学

环节

教学活动

设计

意图

教师活动

学生活动

1．引入新课

问题探讨：

①蔬菜大棚常挂发红色或蓝色光的灯管，并在白天也开灯，这有什么好处？

②为什么不使用发绿色光的灯管来补充光源？

引入新课

引导学生关注身边的生物学现象

思考、联系生产生活实际，尝试回答问题。

激发学生学习兴趣

2．新课学习

一捕获光能的色素和结构

学习目标

1、捕获光能的色素有哪些？

2、叶绿体的结构是怎样的？

3、叶绿体的结构有哪些适于进行光合作用的特点？

对于绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终来源是太阳光，能将光能转化为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，首先要能够捕获光能

（一）捕获光能的色素

自学指导1

认真观看实验录像“绿叶中色素的提取和分离”，思考以下问题

1、无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅各有什么作用？

2、滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析液？

3、滤纸条上有几条不同颜色的色素带？

其排列顺序是怎样的？

哪条最宽？

哪条最窄？

这说明了什么？

如果在实验录像中仍旧没有找到答案，请阅读课本P97-98，尝试在书中找到答案，同桌可以相互讨论

检测题1、在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（　　）

A．防止叶绿素被破坏

B．使叶片充分磨碎

C．使各种色素充分溶解在无水乙醇里

D．为了使叶绿素溶解在无水乙醇里

检测题2、在进行绿叶中色素的提取和分离实验时，不让层析液没及滤液细线的原因是（）

A.滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响实验结果

B.滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散

C.色素会溶解在层析液中而使实验失败

D.滤纸上的几种色素会混合起来不分散

问题：

滤纸条上有几条不同颜色的色素带？

其排列顺序是怎样的？

哪条最宽？

哪条最窄？

这说明了什么？

检测题3、对圆形滤纸中央点上的叶绿体色素滤液进行色素分离，会得到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是（）

A.橙黄色的胡萝卜素B.黄色的叶黄素C.蓝绿色的叶绿素aD.黄绿色的叶绿素b

问题：

你能根据实验归纳绿叶中有哪些色素吗？

绿叶中色素有什么作用？

自学指导2

请同学们阅读课本P98最后一段至P99“与社会的联系”，仔细观察图5-10“叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱”，思考以下问题：

1、叶绿体中的色素是否可以吸收所有的太阳光？

2、叶绿素和类胡萝卜素吸收的光相同吗？

它们各主要吸收什么光？

3、为什么绿色植物的叶片是绿色的？

检测题4、A、B、C、D、E5盆长势均匀的植物置于阳光下，A添加品红色（红光和蓝光）光照，B添加绿色光照，C隔品红色滤光片，D隔绿色滤光片，E隔普通玻璃片（如图所示）。

经过一段时间后，各盆植物长势最差的是（）;长势最好的是（）;C和E相比，（）长势更好。

与社会的联系：

温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源?

问题探讨：

1、蔬菜大棚常挂发红色或蓝色光的灯管，并在白天也开灯，这有什么好处？

2、为什么不使用发绿光的灯管来补充光源？

问题：

这些捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？

（二）叶绿体的结构

自学指导3

阅读课本99页“叶绿体的结构”，想想叶绿体能进行光合作用的原因有哪些？

问题：

①叶绿体大概分为四个部分，你能说出它们的名称吗？

②哪里是绿色的呢？

③基粒是怎样的结构呢？

（展示图片：

基粒的结构）可以看到基粒是由一个个小圆饼堆叠而成。

每一个小圆饼其实是一个囊状结构，我们称之为类囊体。

基粒是绿色是因为类囊体是绿色的，类囊体是绿色又是由于什么物质的存在呢？

现在我们学到的叶绿体比前面在第三章学的更微观。

正是由于叶绿体中含有色素，所以叶绿体能够吸收光能。

那么叶绿体就只能吸收光能了吗？

有没有其他功能呢？

有很多科学家也对此产生了疑问，并且通过自己的思考、实验得出一些结论。

我们来学习一下他们的成果。

（三）叶绿体的功能

资料一，恩格尔曼的水绵实验。

展示水绵结构图，介绍其叶绿体。

恩格尔曼设计了一个非常巧妙的实验。

大家阅读一下资料一，思考两个问题，一是从实验中可以得出什么结论？

二是这个实验的巧妙之处在哪里？

学生阅读教材，思考并回答问题，老师评价、总结。

结论：

氧气是由叶绿体产生的，叶绿体是进行光合作用的场所。

巧妙之处有：

一是实验材料选择好。

水绵有带状的叶绿体，方便观察；用好氧细菌标记氧气产生较多的部位。

二是实验条件控制好。

放在没有空气的黑暗环境中，排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，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。

我们知道，一项科学研究的成功，离不开一定的技术手段，但在科技水平有限时，如果有科学、巧妙的方法，也能达到同样的效果。

第二个资料，叶绿体的基质和基粒上都含有进行光合作用必需的酶。

说明什么？

（答：

叶绿体是进行光合作用的场所）

现在我们来总结一下，叶绿体有哪些功能？

（答：

吸收光能，进行光合作用）具有这些功能的结构基础是什么？

（叶绿体的基粒的类囊体的膜上有色素，基粒和基质中都含有光合作用所必需的酶）叶绿体有什么适于分布酶和色素的结构？

（答：

基粒及其类囊体形成巨大的膜结构，为色素和酶的分布提供了附着位点）

新课教学

实验《绿叶中色素的提取和分离》

色素的种类和作用

叶绿体的结构

出示“学习目标” 

出示“自学指导1”

播放《绿叶中色素的提取和分离》实验录像

出示检测题，引导学生掌握实验的操作方法及药品的使用

出示纸层析结果的照片，引导学生阅读实验原理

出示检测题

出示自学指导2，并引导学生阅读P99图5-10，理解色素吸收的光质

出示检测题

引导学生用所学知识解决实际问题

引导学生回答导课时的设疑

出示自学指导3和叶绿体结构图，引导学生进一步学习叶绿体的亚显微结构，并与叶绿体功能联系起来

用两个资料学习叶绿体具有进行光合作用这一功能。

重点介绍水绵实验，引导学生思考、讨论、学习水绵实验设计的巧妙之处。

学习科学家的科学思维和科学方法。

总结叶绿体的功能，及其相应的结构基础。

阅读 “学习目标”

根据“自学指导1”的提示观看《绿叶中色素的提取和分离》实验录像，并与同桌共同探讨，尝试回答问题

思考、回答有关问题，其他同学进行评价或纠错

学生通过阅读实验原理回答，得出结论

学生思考后回答

学生通过阅读进行分类

仔细观察，学习读图

学生思考后回答

学生思考后回答

学生轻松后回答

学生回顾叶绿体知识，阅读课本，学习叶绿体的亚显微结构

阅读资料一，思考、讨论、回答有关问题。

跟随老师总结。

让学生知道本节课该掌握的知识

引导学生学习实验原理、药品的作用，同时可以激发学生的兴趣。

检查学生自学情况

给出实验结果，使学生形成直观认识

检测对实验原理的理解

为后续学习做铺垫

训练学生读图能力

提升学生分析问题，解决问题的能力

联系实际，增强学生学习知识的兴趣，更好地理解、运用知识

从旧知识“叶绿体的显微结构”到学习新知识“叶绿体的亚显微结构”，遵循学习知识的规律，能够较容易的掌握。

从资料分析叶绿体的其他功能，有实验现象作支持，较易接受。

通过让学生阅读学习资料，培养学生阅读资料、从资料中获取信息的能力。

从经典实验的介绍，学习实验设计的科学性、巧妙性。

3、小结和作业

引导学生完成小结练习，并布置作业

进行小结，完成练习。

巩固知识，建构知识网络。

五、说板书设计

第4节光与光合作用

一捕获光能的色素和结构

胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素主要吸收蓝紫光

叶黄素（黄色）

绿叶中的色素

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光