光合作用光合作用学案.docx
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光合作用光合作用学案
第4节能量之源——光与光合作用
（一）
主审人：
杨宏伟
【学习目标】
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。
【学习重点、难点】
学习重点：
绿叶中色素的种类和作用
【课程导入】
有些蔬菜大棚内悬挂发红色或者蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。
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、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？
【学习过程】
对绝大多数生物来说，活细胞所需要能量的最终源头来自。
将光能转换成细胞能够利用的化学能的是。
进行光合作用的细胞，首先是捕获光能。
一、捕获光能的色素
思考：
在植物绿叶中是不是只有叶绿素？
1、实验：
绿叶中色素的提取和分离
实验原理：
①提取：
叶绿体中的色素都能溶解于中，如无水乙醇、丙酮等。
所以可以用无水乙醇或丙酮提取叶绿体中的色素。
②分离：
绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在中。
然而，它们在层析液中的溶解度不同。
溶解度的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢，因而可用进行分离。
实验步骤：
①提取绿叶中的色素：
剪碎→加药品→研磨→过滤
二氧化硅作用：
；碳酸钙作用：
。
②制备滤纸条
③画滤液细线：
细、直、齐、色浓
用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤液后再画2—3次。
④分离绿叶中的色素
注意：
不能让滤液细线触及。
为什么？
⑤观察与记录：
滤纸上色带的排列顺序如何（自上而下）？
宽窄如何？
说明什么？
绿叶中的色素
类胡萝卜素
叶绿素
主要吸收：
主要吸收：
2、捕获光能的色素
光合色素的作用：
二、叶绿体的结构
分布：
主要分布在绿色植物的细胞
形态：
一般呈扁平的或
结构：
外膜、内膜（透明，有利于光线的通过）
基质：
含多种光合作用所必需的
基粒：
由两个以上的堆叠而成，类囊体薄膜上含和
功能：
的场所，叶绿体内部的巨大的膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的，还有许多进行。
资料分析（恩格尔曼实验）
实验结论：
实验巧妙之处：
1、选用：
具有的叶绿体并且分布在细胞中。
2、先放在的环境中：
排除环境中的影响。
3、的光束照射、细菌检测：
迅速准确地判断出的部位
4、黑暗和极细光照射形成对比：
明确指出结果完全是由引起的。
5、设置试验：
暴露在光下，再一次验证了实验结果。
光合作用：
光合作用是指绿色植物通过，利用，把转化成储存着能量的，并且释放出的过程。
【随堂练习】
1、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（）。
A.肥嫩多汁的叶片B.革质叶片
C.刚刚长出来的小嫩叶D.鲜嫩，颜色浓绿的叶片
2、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（）。
A.色素提取液中的不同色素已经分层B.阳光的照射使各种色素能彼此分开
C.色素在层析液中的溶解度不同D.丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同
3、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.使叶片充分研磨
C.使各种色素充分溶解在无水乙醇中D.使叶绿素溶解在无水乙醇中
4．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱，如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于
A.绿光区B.红光区和绿光区 C.蓝紫光区和绿光区D.红光区和蓝紫光区
5．绿色植物进行光合作用的主要器官和场所（或细胞器）依次是
A．绿叶和线粒体B．绿叶和叶绿素C．绿叶和叶绿体D．绿叶和叶肉细胞
6．高等植物叶绿体中的色素，可以分为两大类，它们是
A．叶绿素a和叶绿素bB．类胡萝卜素和叶黄素
C．胡萝卜素和叶黄素D．叶绿素和类胡萝卜素
【课后反思】
第4节能量之源——光与光合作用
主审人：
杨宏伟
教学目标
1、尝试探究影响光合作用强度的环境因素
2、说出光合作用原理的应用
3、简述化能合成作用
教学重点和难点
探究影响光合作用强度的环境因素
教学过程
四、环境因素对光合作用强度的影响
1、探究光照强弱对光合作用强度的影响
材料用具：
打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、水、绿叶（菠菜叶片）、温度计、镊子、吸管
水温
CO2供应情况
叶圆片数量
光照处理
同一时间段内观察结果
1号烧杯
40℃
吹入CO2
10
2号烧杯
3号烧杯
自变量：
因变量：
光照强度
0
无关变量：
思考：
为什么光照强度达到一定程度之后即使光照强度再增强光合作用速率也不增加？
在内，光合作用速率随光照强度的而；当光照强度达到一定程度，光照强度再增长光合作用速率。
2、自我探究----CO2对光合作用强度的影响（材料同上）
水温
CO2供应情况
叶圆片数量
光照处理
同一时间段内观察结果
1号烧杯
2号烧杯
3号烧杯
CO2浓度
0
自变量：
因变量：
无关变量：
3、影响植物的光合作用的其他环境因素还有哪些？
除光照强度、CO2浓度外，还有①、②、
③、
④、
⑤、
思考：
如果植物长期处于图中a点所对应的光照强度，植物能不能正常生长？
光照强度
CO2
吸收
CO2
释放
为什么？
a点：
b点：
因为光照强度在a点时，植物制造的有机物和消耗的有机物的量，这样植物在白天（有、无）有机物的积累，而夜间植物没有进行，但依然在消耗有机物，所以植物体内有机物的总量是（增加、减少）了，植物不能正常生长。
4、从下图中可以看出有哪些因素影响光合作用速率？
图1：
图2：
图3：
五、化能合成作用
能够利用能量来制造有机物的合成作用。
例如：
、、等少数种类的细菌
自养生物:
以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。
绿色植物→硝化细菌→所需能量来源不同（光能、化学能）
异养生物:
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。
随堂练习：
1、生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是
2、在可控制温度和大气成分的温室中，以人工配制的营养液无上栽培蔬菜，请回答下列问题：
（1）春季天气晴朗，光照充足时，为使作物增产，除满足矿质元素的需求外，应采取的措施是。
（2）当阴雨连绵、光照不足时，温室的温度应，以降低蔬菜的。
（3）向培养液中泵入空气的目的是。
（4）营养液中的矿质元素有一定配比，这些矿质元素在植物体内的作用是：
①，②。
（5）如温室栽培叶菜类植物，营养液中应适当增加。
第4节能量之源——光与光合作用
（二）
【学习目标】主审人：
杨宏伟
说出科学家对光合作用原理的认识过程，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
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。
【学习重点、难点】光合作用的发现及研究历史
【学习过程】
一、光合作用的概念
光合作用的反应场所是；反应条件是；原料是；产物是
二、光合作用的探究过程
1、1771年，英国的科学家普利斯特利实验
（1）该实验装置中玻璃罩有什么作用？
。
（2）实验中，蜡烛熄灭、老鼠的死亡说明了什么？
。
（3）加入了植物后，通过对比说明了什么？
。
2、1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验。
结论：
发现普利斯特利的实验只有在下才能成功。
植物体只有才能更新污浊的空气。
由于当时化学发展水平的限制，人们尚不了解植物吸收和释放的究竟是什么气体。
3、直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确：
绿叶在光下放出的是，吸收的是。
4、1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出：
植物进行光合作用时，
将转化成储存起来。
5、1864年，德国植物学家萨克斯实验
（1）暗处理的目的是什么？
（2）本实验是否存在对照？
本实验的自变量指的是：
因变量指的是：
（3）这个实验可得出的结论：
证明了光合作用产生了。
6、1880年，德国科学家恩格尔曼实验实验结论是：
氧气是由释放出来的。
7、1939年，美国科学家鲁宾和卡门实验
同位素标记法：
科学家通过追踪，可以弄清化学反应的详细过程。
这种方法叫做同位素标记法。
用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。
提出问题：
探究？
作出假设：
光合作用释放的氧气来自。
设计实验：
用氧的同位素分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2。
分组实验：
第一组：
向植物提供H2O和；
第二组：
向长势相同的同种植物提供和。
其他条件都相同的情况下，分析两组实验释放的氧气。
预测实验结果：
预测1：
第一组为O2，第二组为18O2，来自；
预测2：
第一组为，第二组为，来自CO2；
预测3：
，来自。
观察与实验：
（略）
获取分析实验证据：
结果表明，第一组释放的氧气全都是，第二组释放的氧气全都是。
得出结论：
光合作用释放的氧气来自。
8、20世纪40年代，美国的科学家卡尔文用标记二氧化碳，供进行光合作用，最终探明了二氧化碳在光合作用中转化成中碳的途径，这一途径称为循环。
9、请根据的探究历程，尝试写出光合作用的反应式：
【随堂练习】
1、某植物上的绿叶经阳光照射24h后，经褪色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分不呈现蓝色，而不被锡箔覆盖的部分全呈蓝色，本实验证明（）
（1）光合作用需要CO2
（2）光合作用需要光（3）光合作用需要叶绿素
（4）光合作用放出氧气（5）光合作用制造淀粉
A．
（1）
（2）B．
（2）（5）C．（3）（4）D．
（1）（3）
2、为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（）
A、光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B、光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C、黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D、黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
3、下图是小球藻进行光合作用的示意图．请据图回答下列问题：
（１）甲图中的Ａ表示 它来源于 。
（２）乙图中的Ｂ表示 它来源于 。
（３）物质Ａ与物质Ｂ的相对分子质量之比为 。
（４）此实验证明了 。
4、利用所给的实验材料：
可密封的透明塑料袋2个，氢氧化钠，二氧化碳的释放剂，酒精，碘液，设计实验证明二氧化碳是光合作用的原料。
实验目的是什么?
该实验的变量是什么?
第3章细胞的基本结构
第3节细胞核——系统的控制中心
一、教学目标：
知识方面：
阐明细胞核的结构和功能。
技能方面：
尝试制作真核细胞的三维结构模型。
情感态度价值观：
认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
二、教学重难点：
几细胞核的结构和功能、制作真核细胞的三维结构模型是本节的重点；理解细胞核是细胞生命系统的控制中心是难点。
三、教学用具：
ppt。
四、课前准备：
要求学生复习初中关于细胞的结构的知识。
五、教学课时：
2课时
六、教学过程
教学内容
（一）引入
（二）资料分析——细胞核的功能
（三）细胞核的结构
（四）小结
（五）练习
教师活动
提出问题：
是什么控制着细胞的生命活动呢？
可以简单介绍一下科学发展历史：
科学家们思考生物的生命活动必定有某个蓝图，这个蓝图在哪里呢？
很自然，人们的目光集中在了细胞中的细胞核。
引导学生阅读课文资料分析部分，并展示在屏幕上。
并引导学生得出结论“细胞核控制着细胞的遗传和代谢”
借助ppt，讲授DNA的结构以及细胞核中的染色质、染色体的关系。
可以让学生看染色体与DNA关系的图片
借助P54旁栏部分，提出问题：
“一个多细胞生物，其细胞核中的蓝图是否都一样的呢”？
简单揭示同一生物其组成的细胞的多样性的原因。
因此细胞不仅是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位
细胞核的功能、细胞核的结构，物质组成
（略）
学生活动
思考老师提出的问题
阅读“资料分析”，讨论，并回答、交流后面的讨论题。
理解细胞核的结构以及物质组成。
在老师引导下，讲出DNA和染色质、染色体之间的关系。
就老师的问题展开讨论
七、板书设计
第3节细胞核——系统的控制中心
一、分布：
绝大多数真核生物细胞中。
⏹原核生物细胞中没有真正的细胞核。
⏹某些真核细胞没有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞。
二、结构
1、核膜：
（双层膜结构）
①包围在细胞核外围的双层膜结构，是核的边界，把细胞质与核内物质分开。
②两层膜之间有10～50nm的空隙，称为核周腔。
⏹在某些细胞中，可看到核周腔同粗面型内质网的腔隙相连通。
③在核膜外层的外表面附着有核糖体。
④核膜上有大量的多种的酶，有利于各种化学反应的顺利进行。
⑤核膜在细胞有丝分裂过程中表现出周期性的消失和重建。
⑥核膜是选择透过性膜，控制着细胞核与细胞质之间的物质交换，对核内物质有保护作用。
⏹核膜具有屏障作用，其特殊功能之一就是把核酸,尤其是DNA集中在细胞核中。
⏹水分子以及离子、葡萄糖、氨基酸等小分子物质可以自由通透核膜。
⏹核膜对某些离子（如Na+）有一定的屏障作用（可是不属于主动运输过程）。
⑦核孔：
在核膜上，有许多部位核膜内外两层相互连接，形成了穿过核膜的核孔。
⏹核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换的通道。
⏹大分子物质进出细胞核必须由核孔通过，如细胞质中的蛋白质进入细胞核和细胞核中的信使RNA（mRNA）到细胞质中去
⏹核膜是唯一可让大分子物质通过的生物膜——其上有核孔。
⏹生物大分子可自由通过的细胞结构有：
细胞壁、细胞核膜。
2、核仁
①细胞分裂间期核内最显著的结构——折光性较强；
②通常是匀质的球形小体；
③高度动态的结构——在细胞周期中有规律地消失和重建；
④与核糖体的形成有直接关系——是核糖体RNA（rRNA）合成、加工和核糖体亚单位的装配场所。
3、染色质
①概念：
细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质。
②组成：
主要由DNA和蛋白质组成。
③两种形态结构：
名 称
染色质
染色体
细胞周期
分裂间期
分裂期
形 态
细丝状并交织成网
圆柱状或者杆状
观察工具
光学显微镜
电子显微镜
⏹染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
三、主要功能：
1、细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
2、大量科学实验证明：
①凡是无核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如人体成熟的红细胞。
②人工去核的细胞，一般不能存活多久；当重新移入细胞核后，又能够恢复生命活动。
⏹原核细胞的细胞核：
（拟核）：
无核膜、核仁；内有丝状的DNA分子。
八、布置作业
基础：
1．除了高等植物成熟的_____________和哺乳动物成熟的_____________等极少数细胞外，______________都有细胞核。
细胞核控制着细胞的____________和_____________。
2.细胞核结构包括___________（双层膜，把____________与___________分开）；染色质（由___________和___________组成，染色质容易被_____________染成深色。
_____________是遗传信息的载体）；核仁（与某种__________的合成以及______________的形成有关）；核孔（实现核质之间频繁的___________和_______________）。
3.细胞分裂时，细胞核______________，染色质高度_____________，______________，成为光学显微镜清晰可见的__________________或_______________的_____________。
细胞分裂结束时，染色体__________________，重新成为细丝状的_______________，被包围在新形成的_____________里。
___________和___________是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
4.细胞核是________________，是细胞____________和____________的控制中心。
5.细胞既是生物体_________________，也是生物体__________和__________的基本单位。
变式训练：
1、细胞核中最重要的物质是（）
A.核膜和核仁B.蛋白质和DNAC.糖类和核酸D.染色质和水
2、染色质的主要物质组成包括（）
A.DNA和RNAB.RNA和蛋白质C.DNA和蛋白质D.核酸和蛋白质
3、细胞能够正常的完成各项生命活动的前提是（）
A.细胞膜的选择透过性B.线粒体提供能量
C.细胞核内有遗传物质D.细胞结构保持完整性
4、胡萝卜的韧皮部细胞通过组织培养，能发育成新的植株。
下列有关的叙述中不正确的是（）
A．说明高度分化的植物细胞具有全能性B．植物细胞的全能性得以表达要离开母体
C．新植株的形成是细胞分裂和分化的结果D．高度分化的动物细胞也具有全能
5、细胞核的主要功能是（）
A.进行能量转换B.合成蛋白质C.控制细胞代谢和遗传D.储存能源物质
6、哺乳动物的成熟红细胞既不生长也不分裂，变形虫去核后不能存活多久，这些现象说明细胞的生命活动中，起决定作用的是（）
A.细胞核B.细胞质C.线粒体D.核糖体
7、下列对原核细胞与真核细胞的比较，不正确的是（）
A.大多数原核细胞比真核细胞的体积小
B.原核细胞与真核细胞的细胞壁主要成分不同
C.原核细胞的细胞质中无任何细胞器，真核细胞的细胞质中有各种细胞器
D.原核细胞的遗传物质主要储存在核区内，没有核膜包围，真核细胞的遗传物质储存在细胞核中，有核膜包围
8、下列四组生物中，都属于真核生物一组的是（）
A．噬菌体和根霉B．细菌和草履虫C．蓝藻和酵母菌D．衣藻和变形虫
第四章细胞的物质输出和输入
第1节物质跨膜运输的实例
一、教学目标：
知识方面：
举例说出细胞膜是选择透过性膜
能力方面：
1、尝试提出问题，做出假设，对探究活动进行设计
2、进行关于职务细胞吸水和失水的实验设计和操作
二、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点：
举例说出细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜。
解决方法：
（1）通过渗透作用的演示实验，组织引导学生分析渗透现象。
归纳总结渗透作用的概念、条件、原理、结果，指出半透膜的特性。
（2）通过分析水分进出红细胞的状况，总结出细胞膜相当于半透膜。
2、教学难点：
尝试提出问题，作出假设。
解决方法：
（1）通过名人名言使学生认识到提出问题的重要性。
爱因斯坦曾说过，“提出一个问题比解决一个问题更重要。
”
（2）充分利用学生已有的知识和生活经验，引导学生对有关知识现象深入思考，提出相关问题，开展合作学习，利用小组活动讨论确定有价值的问题。
三、教学用具：
ppt、实验材料
四、课时安排：
2课时
五、教学方法：
直观教学法、讲述法、启示法、演示法自学讨论法
六、教学程序
引言：
细胞是一个开放的系统，每时每刻与环境进行着物质的交换，物质的进进出出都要细胞的边界——细胞膜。
这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。
首先我们来探究渗透现象。
第1课时
（一）、渗透现象
[问题探讨]：
演示“渗透作用实验”——介绍实验装置，指导观察实验结果。
在屏幕上打出渗透现象示意图提问：
⑴漏斗管内的液面为什么会升高？
⑵如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
⑶如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
学生讨论总结。
教师归纳讲述：
⑴半透膜的特性：
水分子等小分子可以通过，蔗糖等大分子则不能通过。
⑵渗透作用的概念：
渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。
⑶发生渗透作用的条件：
一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。
⑷原理：
当溶液浓度A>B时，水分子就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A⑸渗透作用的结果：
水分子可以通过半透膜进行双向扩散。
从宏观观察，水分是由低浓度溶液流向高浓度溶液，直到达到动态平衡。
（二）、动物细胞的吸水和失水
1、请同学们回忆细胞膜制备的实验。
分析“水分进出哺乳动物红细胞”的实验现象。
在屏幕上打出“水分进出哺乳动物红细胞的状况”示意图。
2、请同学们思考并讨论
⑴红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？
⑵红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？
⑶当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
⑷红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
3、学生讨论总结
4、教师归纳讲述
⑴动物细胞的吸水：
外界溶液浓度小于细胞的浓度。
动物细胞的失水：
外界溶液浓度大于细胞的浓度。
动物细胞既不吸水也不失水：
外界溶液浓度等于细胞的浓度。
⑵动物的细胞膜相当于半透膜
（三）、尝试提出问题，作出假设
1、请学生观察图P61成熟细胞模式图，并阅读图左有关内容概括出：
⑴成熟的植物细胞中央有大液泡。
⑵原生质层：
细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质。
2、教师讲述
进行科学探究的方式多种多样。
一般来说，探究一般方法和基本步骤是：
观察现象，提出问题→做出假设→设计实验→开展实验→分析结果，得出结论→表达与交流
3、组织引导学生观察现象，尝试提出问题，做出假设
屏幕上打出“爱因斯坦曾说过：
‘提出一个问题比解决一个问题更重要”
⑴观察现象：
让学生回忆日常生活的现象：
①白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。
稍等一会儿可见有水分渗出。
（失水）②农作物施肥过多会造成烧苗。
（失水）③蔫了的青菜放入清水中浸泡一会儿，菜叶变得硬挺起来（吸水）
老师展示课前准备好的萝卜条吸水和失水实验。
介绍实验过程。
展示实验结果。
⑵提出问题：
请同学们结合一些吸水和失水现象，深入思考提出想探究的问题，并与本小组同学交流。
最终确定有探究价值的问题。
例：
一位同学提出：
“植物细胞会出现失水的情况吗？
”另一位同学提出：
“植物细胞在什么情况下会失水？
”通过讨论，大家认为植物细胞会不会失水，现象中很明显，第二个问题更有探究价值
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