《光合作用的原理和过程》一 捕获光能的色素和结构

捕获光能的色素和结构教案教学目标【知识目标】（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。

【能力目标】（1）学会提取、分离绿叶色素的方法（2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。

【情感目标】（1）通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用。

（2）叶绿体的结构和功能。

教学难点：提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。

教学策略或方法整节内容安排 3 课时，拟将“捕获光能的色素和结构”安排一课时；“光合作用的探究历程和光合作用的过程”安排一课时；“光合作用原理的应用和化能合成作用”安排一课时，第一课时“捕获光能的色素和结构”具体设计的策略如下：教学内容导入新课光合色素的种类光合色素的作用叶绿体的功能基本策略利用白化苗的图片创设问题情境，引入本节第一部分。

引导学生完成绿叶中色素的提取和分离的实验，得出结论。

利用屏幕显示 4 种色素分别放在阳光和三棱镜之间得到的张光谱图，并结合教材上的图5-10 ，得出结论。

介绍恩格尔曼的实验，得出实验结论并分析实验方法的巧妙4处。

叶绿体的结构通过观察叶绿体的立体结构示意图，认识叶绿体的基本结构以及与其功能相适应的结构特点。

知识小结习题巩固教学用具：多媒体演示课件、实验准备材料教学进程：教学教师行为学生活动程序同学们请看这样一幅画，一只蚱蜢，一观察图片，思考片绿叶，还有和煦的阳光，旁边还附了回答。

一首小诗：学生回答：动植新叶伸向和煦的阳光，物的生命活动导蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。

都离不开能量，它们为生存而获取能量，而能量的最终入能量在细胞里流转激荡！来源是太阳光新从这幅和谐的画面和小诗中，我们能，光能通过绿课可以知道，动植物的生物活动都离不开色植物的光合什么？那能量的最终来源又是什么？光作用转化成生能通过什么途径转化成生物体可以利用物体可以利用的能量？的能量。

专题10 光合作用一、捕获光能的色素和结构(一)绿叶中色素的提取和分离1．实验原理2．实验步骤(1)提取色素①研磨②过滤：用单层尼龙布过滤→收集滤液。

(2)分离色素——纸层析法滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素；(二)绿叶中的色素及其吸收光谱1．叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

2．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。

(三)叶绿体的结构适于进行光合作用1．叶绿体的模式图①叶绿体膜：双层膜；②基质：含有与暗反应有关的酶；③基粒：由类囊体堆2.(1)结论：直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。

(2)实验方法的巧妙之处①巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气的部位。

②妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。

③巧妙设计对照实验：a.用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验；b.临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果；c.照射不同色光进行对照，直观地证明了叶绿体吸收的光谱有差别。

二、光合作用的原理和应用1．探索光合作用原理的部分实验(连线)2．光合作用过程(1)反应式：CO 2＋H 2O――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。

(2)基本过程(据图填空)图中：①NADPH ，②2C 3，③ADP ＋Pi ，④O 2，⑤(CH 2O)。

(3)光反应与暗反应的比较(1)定义表示法：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。

(2)其他表示方法①单位时间内通过光合作用消耗的CO 2的量。

②单位时间内通过光合作用产生的O 2的量。

(3)研究意义：直接关系农作物的产量。

4．探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理①利用抽气法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。

捕获光能的色素和结构教案一、教学目标1. 让学生了解光合作用的概念，掌握光合作用的反应式。

2. 让学生了解叶绿体中的色素和结构，以及它们在光合作用中的作用。

3. 培养学生观察、分析和思考问题的能力。

二、教学内容1. 光合作用的概念和反应式2. 叶绿体的结构和功能3. 叶绿体中的色素及其作用三、教学重点与难点1. 重点：光合作用的概念、反应式，叶绿体的结构和功能，叶绿体中的色素及其作用。

2. 难点：光合作用的反应式，叶绿体中色素的分布和作用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究光合作用的本质。

2. 利用多媒体展示叶绿体的结构与功能，增强学生的直观感受。

3. 运用小组讨论法，培养学生的团队合作意识。

五、教学过程1. 导入：通过展示绿色植物叶片，引导学生思考绿色植物如何利用光能。

2. 讲解光合作用的概念和反应式，让学生理解光合作用的基本原理。

3. 介绍叶绿体的结构和功能，使学生了解叶绿体是光合作用的场所。

4. 讲解叶绿体中的色素及其作用，让学生明白色素在光合作用中的重要性。

5. 组织学生进行小组讨论，探讨光合作用过程中色素的分布和作用。

6. 通过案例分析，让学生了解光合作用对生态系统的影响。

7. 总结本节课的主要内容，布置课后作业，巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对光合作用概念和反应式的理解程度。

2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，评估他们对叶绿体结构和功能的掌握情况。

3. 案例分析报告：评估学生对光合作用过程中色素作用的理解，以及他们分析问题和解决问题的能力。

七、教学延伸1. 组织学生进行户外观察，实地考察不同植物叶片的颜色和结构，分析色素在不同植物中的分布和作用。

2. 邀请植物学专家进行讲座，让学生更深入地了解光合作用的科研进展和应用领域。

八、教学反思1. 反思教学方法的有效性，考虑如何改进教学策略以提高学生的参与度和理解力。

2. 思考如何将实验和实践环节更好地融入教学过程中，增强学生的实证思维能力。

第4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构[学习目标] 1.尝试提取绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及功能。

2.说明叶绿体适于进行光合作用的结构特点。

[素养要求] 1.生命观念：认同叶绿体的结构特点与其作为光合作用的场所相适应。

2.科学思维：理解“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理，学会探究实验的设计思路。

一、捕获光能的色素1．提取绿叶中的色素(1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。

(2)实验用品及作用(3)实验步骤2．分离绿叶中的色素(1)原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。

(2)实验步骤(3)实验结果及分析3．色素的吸收光谱(1)光谱：阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。

(2)色素的吸收光谱判断正误(1)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分()(2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快()(3)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光()(4)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光()(5)在干燥滤纸条一端1厘米处用黑色钢笔画一条细的横线()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×探讨点1实验操作注意事项及结果分析1．过滤时漏斗基部的单层尼龙布不可以(“可以”或“不可以”)用滤纸代替，是因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。

2．制备滤纸条时，剪去滤纸条的两角可以防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快，即：使层析液在滤纸条上扩散速度均衡，这样有利于得到清晰整齐的色素带。

3．画滤液细线的要求是细、直、齐；待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。

4．分离色素时，为防止滤液细线上的色素溶解到层析液中，不能让滤液细线触及层析液。

5．滤纸条上色素带的分布情况说明了什么？提示滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不同；同时由于4种色素的颜色不同，也说明不同色素吸收了不同波长的光。

捕获光能的色素和结构教案教学目标【知识目标】（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。

【能力目标】（1）学会提取、分离绿叶色素的方法（2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。

【情感目标】（1)通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用.（2）叶绿体的结构和功能.教学难点：提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。

教学策略或方法整节内容安排3课时,拟将“捕获光能的色素和结构”安排一课时；“光合作用的探究历程和光合作用的过程”安排一课时;“光合作用原理的应用和化能合成作用”安排一课时，第一课时“捕获光能的色素和结构”具体设计的策略如下：教学内容基本策略导入新课利用白化苗的图片创设问题情境，引入本节第一部分.光合色素的种类引导学生完成绿叶中色素的提取和分离的实验，得出结论.光合色素的作用利用屏幕显示4种色素分别放在阳光和三棱镜之间得到的4张光谱图，并结合教材上的图5—10，得出结论.叶绿体的功能介绍恩格尔曼的实验，得出实验结论并分析实验方法的巧妙处。

叶绿体的结构通过观察叶绿体的立体结构示意图,认识叶绿体的基本结构以及与其功能相适应的结构特点。

知识小结习题巩固教学用具：多媒体演示课件、实验准备材料教学进程：板书设计一、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素叶绿素a（蓝绿色)叶绿素（含量约占3/4）叶绿色b（黄绿色）绿叶中的色素胡萝卜素(橙黄色）类胡萝卜素（含量约占1/4）叶黄素（黄色）2、叶绿体的结构1、分布2、形态外膜内膜3、结构基粒:由两个以上的类囊体组成，含色素和酶基质：含酶4、功能课后反思1．充分利用现代化的教学手段是教学改革的趋势，但若所有内容都通过多媒体来呈现，教学容量太大,且学生基本不能做笔记，不利于学生复习，若能将板书与多媒体有效结合,让学生边听边记笔记，效果会更好。

《能量之源——光与光合作用》教案一、教材分析《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。

这节内容包括两部分：第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。

与旧教材相比，本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序，仅在以下三个方面作了调整：一是对光合作用的探究历程进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整。

二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验，这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考案例。

三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律，将这两部分内容移至本节中。

本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。

二、教学目标依据《课程标准》和学生实际情况，将本节课的三维目标确定为：1．知识方面（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。

（3）说明光合作用以及对它的认识过程。

（4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

（5）说出光合作用原理的应用。

（6）简述化能合成作用。

2．能力方面（1）学会提取、分离绿叶色素的方法（2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。

3．情感态度与价值观（1）通过学习科学家对光合作用原理的探究历程，使学生认同科学原理的创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。

第四节能量之源—光与光合作用第一课时捕获光能的色素和结构一、教学分析1、教材分析《捕获光能的色素和结构》是必修一《分子与细胞》第五章第四节《能量之源——光与光合作用》第一课时的内容，主要学习色素的种类和作用、叶绿体的结构和功能以及掌握提取、分离色素的实验方法与技巧。

本节内容是对第3章细胞结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的基础，与日常生活中所见到的现象联系也较为紧密。

2、学情分析学生在初中阶段已经有了光合作用的有关知识，在本册教材第3章中又学习了叶绿体的显微结构及功能，在第四章《细胞中的能量通货—ATP》一节，知道光合作用是合成ATP的重要途径之一。

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

提取和分离色素的原理和方法学生可能不容易理解，通过类比和观看图片与视频，引导学生掌握。

本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收不同颜色的光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定难度。

二、教学目标１、知识目标：（１）识记叶绿体中色素的种类（含量、颜色）和作用；（2）掌握叶绿体的结构和功能２、能力目标：（１）学会提取、分离叶绿体中色素的方法；（２）正确使用实验中的器具；（２）掌握实验材料选择和处理的技能。

３、情感、态度和价值观目标：（1）通过知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣热爱；（2）借助叶绿体的结构与功能的联系分析，形成结构与功能相统一的观点；三、教学重难点：1、重点：（1）叶绿体中色素的种类和作用（2）叶绿体的结构与功能相适应的特点2、难点：理解实验原理和方法，并能在实验设计中灵活运用四、教学程序：（一）教学设计思路新课标提出学生学习方式的变革，倡导自主、合作与探究的学习方式。

本教学设计以问题导学为理念，课前让学生带着导学案中问题预习教材，初步掌握对教材中的基础知识以及思考拔高知识。

上课过程中，增加了几个探究点和讨论问题，这样既能激发学生的兴趣，又有利于学生对本节课的实验步骤以及叶绿体结构知其所以然。

光合作用（一）捕获光能的色素和结构【学习目标】1、简述叶绿体中色素的种类、分布和作用。

2、描述叶绿体的结构、说明叶绿体的功能。

3、重点：理解实验“绿叶中色素的提取和分离”实验的实验原理与方法。

4、难点：绿叶中色素的种类和作用、绿叶中色素的提取和分离。

【要点梳理】要点一、实验——绿叶中色素的提取和分离1、原理(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。

(2)不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。

2、实验程序3、实验结果四种色素被分离出来，它们的位置、颜色及排列顺序如下表：要点诠释：叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。

结果分析：①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素a >叶绿素b >叶黄素>胡萝卜素; ②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b；③在滤纸上相邻两条色素距离最近的是叶绿素a 与叶绿素b ，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。

4、实验中的注意事项(1)裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。

(2)根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm ，高出的部分做直角弯折。

(3)画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。

(4)研磨要迅速、充分。

a.因为丙酮容易挥发； b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素；c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。

(5)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。

要点诠释：（1）为什么色素提取时加丙酮？（使色素溶于有机溶剂）（2）为什么加二氧化硅？（使研磨充分）（3）为什么加CaCO3? (防止叶绿素受到破坏)（4）为什么滤纸剪去两角？（使色素带整齐）（5）为什么滤液细线画的越细越齐越好？（使色素带整齐）（6）为什么不要让层析液没及滤液细线？（滤液溶于层析液中不能形成色素带）（7）为什么色素会在滤纸条上分离开？（色素溶解度不同）（8）为什么用培养皿盖上烧杯？（防止丙酮挥发）（9）为什么滤纸要避光保存？（色素见光分解）（10）为什么试验后洗手？（接触了有毒的化学药品）（11）色素带在滤纸上排列先后顺序？（胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b）5、高等植物叶绿体中的色素及功能要点诠释：将绿叶中的4种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

第4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构学习目标核心素养1.说出叶绿体的结构和功能。

2．说出色素的种类及功能。

3．进行绿叶中色素的提取和分离。

1.生命观念：叶绿体的基粒大大扩展了膜面积，与叶绿体功能进行光合作用相适应。

2．科学探究：学会提取和分离绿叶中色素的实验方法，交流与讨论实验结果。

知识点一捕获光能的色素1．生物圈得以维持运转的基础：□01太阳光能的输入、捕获和转化。

唯一能够捕获和转化光能的生物学途径：□02光合作用。

2．实验：绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理(2)实验步骤①提取色素问题思考若没有无水乙醇，还可用什么来提取色素？提示：有机溶剂，如丙酮。

②分离色素3．观察结果滤纸条上色素带有四条，如下图所示：结果分析：(1)色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有□28四种色素。

(2)色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。

色素带最宽的是□29叶绿素a，最窄的是□30胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。

(3)色素带扩散速度与□31溶解度有关，扩散速度越快说明□32溶解度越高。

(4)相邻两条色素带之间距离最远的是□33胡萝卜素和叶黄素，最近的是□34叶绿素a和叶绿素b。

4．绿叶中色素的吸收光谱(1)光谱：阳光是由不同波长的光组合而成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成□35不同颜色的光带，称为光谱。

(2)叶绿素a和叶绿素b主要吸收□36蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收□37蓝紫光。

问题思考制备滤纸条；在一端剪去两角的目的？提示：防止出现边缘效应，两边色素扩散的快，保证色素带整齐。

问题思考重复画线的目的？提示：增加色素含量，使现象明显。

延伸拓展 1.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。

(2)温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。

(3)镁等无机盐：镁是构成叶绿素的主要成分，缺镁叶片变黄。