江苏省海安县实验中学高中生物5.4能量之源光与光合作用导学案新人教版必修1

第5章 细胞的能量供应和利用

第4节 能量之源——光与光合作用

教案一

1.教学内容

《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。

2.学生分析

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，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。

3.设计思想

（1）以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。

（2）以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程，实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。

（3）科学探究的思想贯彻始终。用科学家的经典实验来学习科学的实验方法和思维，在学生分组实验中学习设计实验的基本原则，学会分析实验，改进实验，学会科学地评价自己。

4.教学方法

学生自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合（含自学、实验、谈话、讨论、讲授等）。

5.教学目标

知识与技能

掌握绿叶中色素的提取和分离的方法及操作技巧。

概述绿叶中色素的种类和作用。

概述叶绿体的结构和功能。

过程与方法

通过实验（含设计）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。

第4节 能量之源光与光合作用(第2课时)导学案 第1页（共6页） 第4节 能量之源光与光合作用(第2课时)导学案 第2页（共6页） 长白山第二高级中学高效课堂 高一生物必修1导学案

课 题 第4节能量之源光与光合作用(第2课时)导学案

备课时间 授课时间 编号

备课教师 备课组长 课型

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。

3．说出光合作用以及对它的认识过程。

德育渗透 通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

学习重点 1．绿叶中色素的种类和作用。

2．光合作用的发现及研究历史。

学习难点 绿叶中色素的提取和分离。 学法指导 自主与合作学习：利用各种媒体调查和收集资料，学会鉴别、选择、运用和分享信息。

自主学习内容 教师

活动

一、光合作用发现史

1．1648年，范·海尔蒙特用定量的方法研究认为：植物生长所需养料主要来自于 ，而不是 。

2．1771年，普利斯特莱得知植物生长需要吸收 ，同时释放出

。

3．1779年，扬·英根豪斯认为植物需要 才能制造出O2。

4．1864年，萨克斯采用 检测淀粉的方法，确定叶片在 下能产生淀粉。

5．1940年，鲁宾和卡门运用 ，证明了光合作用释放的O2和糖类中的氢均来自 。

6．1948年卡尔文用 标记CO2进行示踪，发现CO2用于合成

等有机物

二、叶绿体的结构和功能

1.叶绿体的结构

①光学显微镜下能否看到叶绿体？ ，呈 形，在电镜下可看到（观察99页图5-11）叶绿体由 、 、

、 （由一个个圆饼状的 堆叠而成）组成的。线粒体和叶绿体增大膜面积的方式不同，分别是怎么增大的？

第 1 页 共 107 页 最新人教版高中生物必修一导学案（全册 共107页）

目 录

第一章 走进细胞

第一节 从生物圈到细胞

第二节 细胞的多样性和统一性第1课时

第二节 细胞的多样性和统一性 第2课时

第二章 组成细胞的分子

第一节 细胞中的元素和化合物

第二节 生命活动的主要承担者—蛋白质

第三节 遗传信息的携带者——核酸

第四节 细胞中的糖类和脂质

第五节 细胞中的无机物

第三章 细胞的基本结构

第一节 细胞膜——系统的边界

第二节 细胞器——系统内的分工合作 第1课时

第二节 细胞器——系统内的分工合作 第2课时

第四章 细胞的物质输入和输出

第一节 物质跨膜运输实例 第1课时

第一节 物质跨膜运输实例 第2课时

第二节 生物膜的流动镶嵌模型

第三节 物质跨膜运输的方式

第五章 细胞的能量供应和利用

第一节 降低化学反应活化能的酶 第1课时

第一节 降低化学反应活化能的酶 第2课时

第二节 细胞的能量“通货”—ATP

第三节 ATP的主要来源—细胞呼吸 第1课时

第三节 ATP的主要来源—细胞呼吸 第2课时

第四节 能量之源---光与光合作用 第1课时

第四节 能量之源---光与光合作用 第2课时

第四节 能量之源——光与光合作用 第3课时

第六章 细胞的生命历程

第一节 细胞的增殖 第1课时

第一节 细胞的增殖 第2课时

第一节 细胞的增殖 第3课时

第二节 细胞的分化

第四节 细胞的癌变

第 2 页 共 107 页 第一章 走进细胞

第一节 从生物圈到细胞

【本章的知识结构】

【学法指导】

从微观来看，生物学是建立在分子与细胞基础之上的科学。细胞的部分知识，如细胞的基本结构和化学成分，以细胞为基本单位构成的动植物体的结构层次，在义务教育阶段的七年级就已经学过。由于间隔的时间过长，学生对这些知识难免遗忘或记忆模糊不清，在高中一年级学习本模块《分子与细胞》时，不能一开始就给学生介绍构成细胞的化学分子及其化学反应，否则学生就会感觉过于专业，感觉生物学难学，而失去兴趣。

第四节 能量之源-光与光合作用

一、捕获光能的色素

1.实验：绿叶中色素的提取和分离

①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。

②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。

③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅有助于充分研磨，碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。

2.分类

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素（含量约占3/4）

绿叶中的色素 叶绿素b（黄绿色）

胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素（含量约占1/4）

叶黄素（黄色）

①最上层的是：胡萝卜素；

②最下层是：叶绿素b；

③最宽的色素带是：叶绿素a；

3.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，叶绿素主要存在于叶绿体中。

【习题一】 下列关于光合色素的叙述，错误的是（ ）

A．叶绿素a和叶绿素b都含镁元素

B．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大

C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光

D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光

【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素，是光合作用的场所．主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成，其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体．光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上．

2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg．类胡萝卜素不含Mg．

3、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．

【解答】解：A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素，类胡萝卜素不含Mg．A正确；

B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散的最快，B正确；

C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；

D、植物呈现绿色是由于，叶绿素几乎不吸收绿光，绿光被反射回来的缘故，D错误。