光合作用教學設(shè)計

曾其升

教學目標：

1.了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。

2.了解葉綠體，初步學習光合色素的提取方法。

3.學習光合作用的公式及實驗過程和意義。

教學重點：

1.說出光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。

2.分析實驗原理及目的。

課時安排：2課時

教學難點：闡明發(fā)現(xiàn)光合作用實驗的原理。

教學工具：板圖、掛圖、多媒體課件、實驗。

教學過程：

導入：打開PPT，引導學生仔細研究和光合作用有聯(lián)系的圖，分析及思考光合作用的原理。

導議：提問1：什么是光合作用呢？與光合作用有關(guān)的一系列元素是什么？

（答1：光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧的過程參與光合作用的元素有葉綠體、光能、二氧化碳和水。最后產(chǎn)生的是有機物和氧。）

講述：板書光合作用的化學公式，同學們有沒有思考過這樣一個問題，這個化學方程式是怎么產(chǎn)生的？這就是我們今天要學習的內(nèi)容。

導思：綠色植物隨處可見，有沒有同學在生活中仔細觀察過光合作用的過程？

可通過教材提供的幾個著名實驗為切入點進入學習：德國科學家薩克斯通過實驗成功地證明了綠色葉片在中產(chǎn)生淀粉的實驗；德國科學家恩吉爾曼證明葉綠體是進行場所，且氧由葉綠體釋放出來的實驗；20世紀30年代美國科學家魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明釋放的氧氣全部來自水的實驗。

學生活動：1.仔細研究幾個科學家的實驗及實驗結(jié)果。2.講一講每個實驗各自得出的結(jié)論。3.結(jié)合幾個科學家的實驗結(jié)果，分析一下知道了哪些光合作用的知識點。4.由光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程，你還想到了什么？

活動結(jié)果：通過分析科學家的實驗背景及實驗過程，可以獲知科學的發(fā)現(xiàn)是需要漫長的時間和自身不斷努力和堅持的，現(xiàn)在課本上許許多多的科學成果都是幾代科學家艱辛實驗而成的，才推動了科學的進步及人類文明的成長。

過渡：接下來，我們在實驗中見證一下光合作用的生理過程吧，首先我來認識一下葉綠體。

問：葉綠體在葉子的哪個部位？主要有什么功能？結(jié)構(gòu)是什么樣的？教師在PPT上展示葉綠體的結(jié)構(gòu)圖。

（答：集中在葉肉細胞中，是主要進行光合作用的細胞器。在顯微鏡中，葉綠體呈扁平的棉球形或球形。電鏡下觀察有雙層膜，使葉綠體與細胞基質(zhì)隔開，葉綠體的膜還可以控制物質(zhì)的進出，葉綠體內(nèi)部充滿了基質(zhì)和綠色的基粒。）

我們在電子顯微鏡下觀察葉綠體的超薄切片，看到的葉綠體的基粒，是不是一個單純的圓柱體呢？

（答：不是，是由一層一層的結(jié)構(gòu)重疊而成的。）

講述：就像一元的硬幣一樣，它們就像一個個硬幣一般累疊而成，形成一個圓柱體，葉綠體中有幾十個這樣的圓柱體，仔細想想，這樣的形狀對于光合作用有什么作用？）

（答：對光合作用化學反應(yīng)的進行有積極的推動作用。）

實驗成果展示：

出示葉綠體色素提取濾紙帶，分析一下：

1，含量最多及最少的色素分別是什么？其中稀釋擴散速度最快的是什么？

2，缺鎂的植物在生長過程會出現(xiàn)什么樣的變化？為什么會產(chǎn)生這樣的變化？

小結(jié)：葉綠體中的色素分為兩大類：葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素又分為兩類：葉綠素a，呈藍綠色；葉綠素b，呈黃綠色。類胡蘿卜素也分為兩類：胡蘿卜素，呈橙黃色；葉黃素，呈黃色。

由于葉綠素含量約占總量的四分之三，而類胡蘿卜素僅占四分之一，因此通常植物的葉子總是翠綠醉人的。這是由于葉綠素掩蓋了類胡蘿卜素顏色的緣故。但是，葉綠素很容易被破壞。秋天葉綠素會因為溫度降低而被分解消失；其中活動比較穩(wěn)定就是胡蘿卜素和葉黃素。其中楓樹“霜葉紅于二月花”產(chǎn)生的緣由就是由于葉綠素分解的時候，大量花青素被轉(zhuǎn)化形成了所造成的。那么這些色素存在的功能主要是什么呢？可以在一定條件下慢慢轉(zhuǎn)化成光能，在恩吉爾曼的光能轉(zhuǎn)化分析的實驗中，我們可以研究出葉綠體中4種色素的顏色是與它們吸收光的情況相關(guān)的，我們可將提取出的葉綠體中的4種色素溶液分別放在可見光與三棱鏡之間，可以看到連續(xù)光譜中有些波長的光被吸收了。（演示色素吸收光譜幻燈片。）

提問：同學們觀察哪些波長的光吸收量大，哪些波長的光吸收量最少？

（答：主要吸收紅橙光和藍紫光，而對綠光吸收量最少。）

講述：色素吸收的光，都能用于光合作用。由于色素對綠光的吸收量最少，綠光會被反射出來，因此葉綠體才呈現(xiàn)出綠色。

很好，綜上可以得知，葉綠體是光合作用的載體，通過一系列的學習，我們不得不贊嘆大自然的神奇。本節(jié)課中主要講述了光合作用的實驗過程，通過在科學家們的實驗結(jié)果的分析基礎(chǔ)上我們可以得知光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧的過程參與光合作用的元素有葉綠體、光能、二氧化碳和水，產(chǎn)物是有機物和氧氣。最終明白我們不僅要知道實驗結(jié)果，還要透過實驗，分析科學家們實驗設(shè)計的心理及思想，下節(jié)課我們再繼續(xù)分析光合作用。

目標鞏固：1.動動筆，寫出光合作用的總反應(yīng)式。

2.小組之間互相訴述光合作用的完整過程。

習題鞏固：課本65頁的習題練習，鞏固本節(jié)課的知識重難點。