高一生物捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1、教學目標教學目標 認識光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，從中理解光合認識光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，從中理解光合作用的概念作用的概念 培養(yǎng)學生分析實驗、設(shè)計實驗的能力培養(yǎng)學生分析實驗、設(shè)計實驗的能力 體驗科學家經(jīng)歷的探究歷程，認識科學研體驗科學家經(jīng)歷的探究歷程，認識科學研究的重要性究的重要性 重點：重點：通過對經(jīng)典的實驗分析、討論，培通過對經(jīng)典的實驗分析、討論，培養(yǎng)學生分析實驗、設(shè)計實驗的能力養(yǎng)學生分析實驗、設(shè)計實驗的能力 難點：難點：理解實驗探究的科學原理和方法，理解實驗探究的科學原理和方法，并能在實驗設(shè)計中運用并能在實驗設(shè)計中運用。 認為認為“植物是由土壤汁構(gòu)成植物是由土壤汁構(gòu)成”，即植物生長所需物質(zhì)全部來自土

2、壤。即植物生長所需物質(zhì)全部來自土壤。思考：思考： 他為何能提出這樣的問題？土壤究竟他為何能提出這樣的問題？土壤究竟為植物的生長提供了什么？為植物的生長提供了什么？ 16421642年年 海爾蒙特海爾蒙特思考：思考：1.1.分析實驗前后柳苗和干土的重量有何分析實驗前后柳苗和干土的重量有何 變化？變化？ 2 2. .海爾蒙特通過此實驗得出柳苗的增重只是來自于水，海爾蒙特通過此實驗得出柳苗的增重只是來自于水，你認為他忽視了哪些因素？你認為他忽視了哪些因素？忽視了空氣、光照等因素忽視了空氣、光照等因素海爾蒙特實驗示意圖17711771年年 普利斯特萊普利斯特萊思考：思考：1.1.請同學們試著描述請同學

3、們試著描述該實驗過程，并思考實驗遵該實驗過程，并思考實驗遵循了什么原則？循了什么原則？第一組：將一根蠟燭罩在玻璃鐘罩內(nèi)，第一組：將一根蠟燭罩在玻璃鐘罩內(nèi)，另一根蠟燭與綠色植物一起罩在玻璃鐘另一根蠟燭與綠色植物一起罩在玻璃鐘罩內(nèi)。第二組：將一只老鼠罩在玻璃鐘罩內(nèi)。第二組：將一只老鼠罩在玻璃鐘罩內(nèi)，另一只老鼠與綠色植物一起罩在罩內(nèi)，另一只老鼠與綠色植物一起罩在玻璃鐘罩內(nèi)玻璃鐘罩內(nèi)實驗中巧妙的進行了對照，植物的有無實驗中巧妙的進行了對照，植物的有無體現(xiàn)了變量的單一。體現(xiàn)了變量的單一。2.2.當時其他科學家也都為普利斯特萊的實驗當時其他科學家也都為普利斯特萊的實驗吸引，并重復他的實驗，奇怪的是實驗有時

4、吸引，并重復他的實驗，奇怪的是實驗有時獲得了成功，有時卻失敗，這是為什么呢？獲得了成功，有時卻失敗，這是為什么呢？科學家們實驗中可能忽視了科學家們實驗中可能忽視了光照、植物本身、透明玻璃罩光照、植物本身、透明玻璃罩等對實驗的影響等對實驗的影響17791779年年 英根豪斯英根豪斯 英根豪斯花了英根豪斯花了三個月三個月的時間，用帶葉的枝條作了的時間，用帶葉的枝條作了500次以上次以上的實驗（如圖的實驗（如圖) )，發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)植物在植物在光照光照下才能（釋放氣體）更新空氣。下才能（釋放氣體）更新空氣。 資料資料1：在以后的：在以后的20多年多年中，在中，在許多科學家許多科學家的努力的努力下，特別是

5、經(jīng)過化學家們下，特別是經(jīng)過化學家們的努力，研究得出空氣成的努力，研究得出空氣成分以后，得知英根豪斯提分以后，得知英根豪斯提出植物可以更新實空氣，出植物可以更新實空氣，實際是產(chǎn)生了氧氣的原因。實際是產(chǎn)生了氧氣的原因。思考：思考：英根豪斯當時為什么只得出植物在光下更新英根豪斯當時為什么只得出植物在光下更新空氣，而沒有得出產(chǎn)生了氧氣？空氣，而沒有得出產(chǎn)生了氧氣？受當時科學技術(shù)發(fā)展的制約（還未能搞清楚空氣的成分）受當時科學技術(shù)發(fā)展的制約（還未能搞清楚空氣的成分）光照光照 產(chǎn)生氣體產(chǎn)生氣體暗處暗處 不產(chǎn)生氣體不產(chǎn)生氣體英根豪斯實驗示意圖18641864年年 薩克斯薩克斯思考：思考：1.1864年薩克斯欲

6、探究光合作用的產(chǎn)物中有年薩克斯欲探究光合作用的產(chǎn)物中有淀粉?，F(xiàn)提供一盆正常生長的綠色植物，黑紙片，酒淀粉?，F(xiàn)提供一盆正常生長的綠色植物，黑紙片，酒精、碘液等材料，小組討論后，請幫助他設(shè)計該實驗，精、碘液等材料，小組討論后，請幫助他設(shè)計該實驗，敘述其實驗過程。敘述其實驗過程。2.請與薩克斯的實驗請與薩克斯的實驗（實驗過程如右圖（實驗過程如右圖) )比比較，找出你實驗中的不較，找出你實驗中的不足，并完善你的實驗設(shè)足，并完善你的實驗設(shè)計方案。計方案。暗處理幾小時酒精脫色滴加碘液一半遮光 一半曝光薩克斯實驗示意圖植物先進行暗處理幾小時，目的是什么植物先進行暗處理幾小時，目的是什么? ?酒精脫色是脫掉綠

7、葉中什么成分酒精脫色是脫掉綠葉中什么成分? ? 碘液染色的目的是什么碘液染色的目的是什么? ? 該實驗是如何遵循對照原則的？得出什么結(jié)論該實驗是如何遵循對照原則的？得出什么結(jié)論?某小組分別選取了該植物上的兩片葉做了同樣實驗，某小組分別選取了該植物上的兩片葉做了同樣實驗，也得出了該結(jié)論，請同學們討論，該結(jié)論可信嗎？并也得出了該結(jié)論，請同學們討論，該結(jié)論可信嗎？并提出你的判斷依據(jù)。提出你的判斷依據(jù)。消耗掉營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉營養(yǎng)物質(zhì)避免對實驗干擾避免對實驗干擾色素色素檢測是否有淀粉產(chǎn)生檢測是否有淀粉產(chǎn)生葉片一半遮光，一半曝光葉片一半遮光，一半曝光;植物在光下產(chǎn)生淀粉植物在光下產(chǎn)生淀粉.1.好氧細菌容易聚

8、集在好氧細菌容易聚集在O2多的部位，由此得出多的部位，由此得出產(chǎn)生產(chǎn)生O2部位是什么？光合作用場所在哪里？部位是什么？光合作用場所在哪里？18801880年年 恩吉爾曼恩吉爾曼葉綠體葉綠體2.小組討論：恩吉爾曼在實驗的選材上、光小組討論：恩吉爾曼在實驗的選材上、光照處理等方面有哪些巧妙之處？照處理等方面有哪些巧妙之處？(1)(1)選材方面，選用水綿為實驗材料。水綿葉綠體選材方面，選用水綿為實驗材料。水綿葉綠體呈帶狀呈帶狀, , 大而明顯大而明顯, ,便于觀察。選用好氧細菌檢測，便于觀察。選用好氧細菌檢測，能夠準確判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。能夠準確判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。(2)(2)選

9、選用了極細光束照射，黑暗用了極細光束照射，黑暗( (局部光照局部光照) )和曝光對比和曝光對比實驗。實驗。3.某興趣小組用透過三棱鏡的光線照射水綿臨時裝某興趣小組用透過三棱鏡的光線照射水綿臨時裝片，驚奇發(fā)現(xiàn)大量好氧細菌聚集在紅光和藍光區(qū)片，驚奇發(fā)現(xiàn)大量好氧細菌聚集在紅光和藍光區(qū)域，從這一結(jié)果中你能推導出什么結(jié)論？域，從這一結(jié)果中你能推導出什么結(jié)論？葉綠體主要吸收紅光和藍光，用于光合作用，放葉綠體主要吸收紅光和藍光，用于光合作用，放出出O2請同學們回答：請同學們回答：1.1.光合作用原料、場所、條件、產(chǎn)物各是什么？光合作用原料、場所、條件、產(chǎn)物各是什么？試寫出反應(yīng)方程式：試寫出反應(yīng)方程式：2.在

10、上述基礎(chǔ)上請用簡潔語言給光合作用下在上述基礎(chǔ)上請用簡潔語言給光合作用下定義。定義。在（光照在（光照)條件下，在綠色植物的條件下，在綠色植物的( (葉綠體葉綠體) )中中, , 把把( (二氧化碳和水二氧化碳和水) )轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為( (淀粉同時釋放氧氣淀粉同時釋放氧氣) )，這個過程叫光合作用這個過程叫光合作用 CO2+H2O光能光能葉綠體葉綠體(CH2O)+O2COCO2 2和和H H2 2O O 、葉綠體、光、（、葉綠體、光、（CHCH2 2O O）和）和O O2 219401940年，年，魯賓和卡門魯賓和卡門（同位素標記法） 右圖為魯賓和卡門利用同位素標右圖為魯賓和卡門利用同位素標記法進行

11、的實驗示意圖。圖中記法進行的實驗示意圖。圖中A物質(zhì)物質(zhì)與與B物質(zhì)相對分子質(zhì)量的比是（物質(zhì)相對分子質(zhì)量的比是（ ）A. 1：2 B. 8：9 C. 2：1 D.9：8BACO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2OD閱讀課本閱讀課本P62，同位素標記法研究光合作用中物質(zhì)轉(zhuǎn)同位素標記法研究光合作用中物質(zhì)轉(zhuǎn)移途徑完成下列習題，并感悟同位素標記法在科學移途徑完成下列習題，并感悟同位素標記法在科學研究中的應(yīng)用研究中的應(yīng)用感知：感知：美國科學家卡爾文運用該研究方法對美國科學家卡爾文運用該研究方法對光合作用過程進行了詳細的研究，并取得了光合作用過程進行了詳細的研究，并取得了豐碩的成果。豐碩的成果。

12、一種方法：實驗一種方法：實驗 一種精神：科學家一種精神：科學家 一種期待：超越一種期待：超越我的感悟：我的感悟：你的想法你的想法1.從人類對光合作用探究歷程來看，生物學從人類對光合作用探究歷程來看，生物學的發(fā)展與物理學和化學有什么聯(lián)系的發(fā)展與物理學和化學有什么聯(lián)系?與技術(shù)與技術(shù)手段的進步有什么關(guān)系？手段的進步有什么關(guān)系？2.分析人類對光合作用的探究歷程，你還分析人類對光合作用的探究歷程，你還有哪些感悟？請與同學交流。有哪些感悟？請與同學交流。3.請課后登陸相關(guān)網(wǎng)站查詢在光合作用探究請課后登陸相關(guān)網(wǎng)站查詢在光合作用探究的歷程中還有哪些科學家作出了貢獻，打印的歷程中還有哪些科學家作出了貢獻，打印出來與同學們交流。出來與同學們交流。謝謝 謝