新人教版高一生物必修1知识点：能量之源-光与光合作用。

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。所以你在写教案时要注意些什么呢？小编收集并整理了“新人教版高一生物必修1知识点：能量之源-光与光合作用”，仅供参考，欢迎大家阅读。

新人教版高一生物必修1知识点：能量之源-光与光合作用

本节包括绿叶中色素的种类和作用、叶绿体的结构和功能、光合作用以及对它的认识过程、探究影响光合作用强度的环境因素、光合作用原理的应用、化能合成作用六个知识点。叶绿体中色素的种类和作用，需要掌握绿叶中色素的提取和分离实验的原理、用到的材料、操作步骤和实验结果，并注意提取的时候用提取液，分离的时候用的是层析液，叫纸层析法，并明确实验的一些注意事项。明确叶绿体增大膜面积的方式。需要掌握光合作用探索历程中的几个重要实验，如萨克斯的实验——光合作用的产物除氧气外还有淀粉、恩格尔曼的实验——叶绿体是进行光合作用的场所、鲁宾和卡门的实验——光合作用产物中的氧气来自参与反应的水、卡尔文循环等。光合作用的过程是本节的核心内容，需要详细掌握。根据条件不同分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段有光才能进行，暗反应阶段不需要光，光反应为暗反应提供能量和还原剂——ATP、[H]，暗反应为光反应提供——ADP和Pi，所以，二者相互影响，正常情况下，不能分别持续进行。

影响光合作用的环境因素通常考查光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素等等对光合作用速率的影响。光照是光合作用的基本条件，直接影响作物的光合作用效率，不同的作物对光照的强弱需求不同，不同颜色的光对农作物的光合作用效率有一定的影响;在一定浓度范围内，光合作用强度随CO2浓度的增加而加强，达到一定浓度后，光合作用强度不再随CO2浓度的改变而改变;必需矿质元素的供应对光合作用的影响，缺乏氮时，植株矮小，叶片发黄，影响光合作用，过多时，易倒伏;缺乏磷时，蛋白质合成受阻，抗性降低;钾影响糖类的合成和运输，促进蛋白质的合成，是各种酶的辅助因子等等。

化能合成作用是另外一种自养型生物的代谢类型，如硝化细菌，称为化能自养型。能进行光合作用的生物称为光能自养型。简单掌握就可以。

本节是高中生物代谢部分的重中之重，在平时测试和高考中都具有较大的出题比例，出题的类型灵活，形式多变，知识的考查方面也比较多。再就是考查光合作用的时候肯定离不开呼吸作用的考查，因为能进行光合作用的生物肯定要进行呼吸作用。高考中对影响光合作用的因素的考查或对光合作用速率的研究通常出综合性简答题。

色素的提取和分类的实验注意提取和分离是两个步骤，方法和原理不同，用的试剂也是不一样的，提取的时候用的是提取液，提取液是有机溶剂，是纯净物，如无水乙醇或丙酮等，而分离的时候用的是层析液，是混合物，必须准确区分。为什么用有机溶剂提取色素呢，因为色素不溶于水，但溶于有机溶剂。再就是准确把握光反应和暗反应的过程，来分析不同条件下或改变条件时ATP、[H]、三碳化合物、五碳化合物等的含量的变化。

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高一生物教案：《能量之源——光与光合作用》教案一

一、教材分析

光合作用是植物体最基本的新陈代谢之一，是生物界物质和能量的基本来源。同时，光合作用对必修1前面学过的细胞、ATP、酶等知识，对后面必修3中的稳态、生态系统等知识的学习具有承上启下的作用。因此，让学生牢固掌握光合作用这一部分知识非常重要。而且光合作用的内容也是高考考查的重点。

本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程，对光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究，引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质，掌握本节重点。同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析，使学生体会经典实验蕴含着科学探究的一般方法，初步培养科学探究的能力。

二、教学目标

2.1 知识与技能目标

2.1.1阐述光合作用的发现过程；

2.1.2辨析光合作用相关的场所、反应条件、物质变化、能量变化等知识；

2.1.3简述化能合成作用。

2.2 过程与方法

2.2.1通过重现光合作用发现过程的几个经典实验，提高学生的科学素养，形成初步的实验探究能力。

2.2.2通过对光反应和暗反应过程的学习以及影响光合作用的外界条件的分析，培养学生的分析与综合能力。

2.3 态度情感与价值观

2.3.1通过对光合作用发现过程的探究学习，感悟科学家专注的探索精神，激发学习兴趣，关注身边事物，善于从观察中发现问题。利用光能是清洁无污染的能源，倡导“绿色环保出行““低碳生活，从我做起”。

2.3.2通过对光合作用结构基础的分析，增强学生对“结构和功能相统一”观念的体会。

2.3.3通过对光合作用过程中光反应、暗反应联系的分析、讨论，让学生形成“事物是普遍联系”的唯物主义世界观。

三、学情分析

3.1学生已经在小学的《科学》和初中的《生物》中学习了关于光合作用的部分基础知识，特别是初中新课程的学习，已经初步掌握了光合作用的条件、产物和概念等光合作用的相关知识，也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验，因此对光合作用的探究实验和实验设计有一定的认识，为这节课打下了知识基础。

3.2学生刚学过细胞的发现简史、细胞学说的建立和发展过程、对细胞膜的亚显微结构及特性的研究、酶的发现等科学发现过程，对科学发现史的学习已不再陌生，对科学探究的一般过程也有一定的认识，使本节课的科学探究过程的教学自然而流畅。

3.3学生在第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》中已经学习了简单的对照实验设计，完全有能力从自变量、因变量、无关变量等角度分析光合作用探究历程中涉及到的经典实验，体味科学家们的探究意图。

3.4高中生的认知能力已经达到了一定的高度，他们可以自主地思考问题，自己解决问题，学习自主性较高。同时高中生对外界的刺激比较敏感，所以需要得到老师的肯定与鼓励。

四、教学策略选择与设计

4.1“三为主”原则：“以学生为主体、教师为主导、探究为主线” 。

关于光合作用的探究历程，可由学生分别扮演科学家为同学们讲解和演示科学家对光合作用的研究。光合作用的过程让学生利用学案分组自学、讨论，教师再用课件演示过程，分析光合作用过程中的物质和能量变化，并设计表格让学生对比。

4.2教法与学法：教师讲授与学生自学相结合、教师启发与小组合作探究相结合，师生合作突破重、难点。对于光合作用原理的应用，首先让学生讨论影响光合作用的外界因素，再进一步分析怎么样才能提高光合作用效率，以及如何提高农作物的产量。

五、教学重点及难点

5.1 教学重点

（1）光合作用的发现及研究历史；（2）光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系。

5.2 教学难点

（1）领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中；

（2）光反应和暗反应的过程。

六、教学准备

教师准备：制作多媒体课件；课前教师提供一份预习学案，布置学生预习教材内容。

学生准备：学生预习教材内容，并提出有关疑问。分为8个学习小组，并取名。

七、教学过程

7.1 创设情境，导入新课。

教师多媒体展示漫画：“看我爸爸的光合作用汽车？”（多媒体展示）

教师提问：同学们见过光合作用汽车吗，它可能成为现实吗？（留下悬念）

学生回答：没有见过。不能成为现实吧！

教师多媒体展示一组图片，上海世博会上的一款概念车(光合作用汽车)——叶子。（吸引学生眼球，感叹声一片）

教师提问：这款光合作用汽车的制动原理是什么？请你运用初中学过的知识合理解释下，它为什么不使用汽油呢？

学生认真观看并思考后，积极回答问题。

设计目的：激发学生学习兴趣的同时引发学生思考，让学生在不知不觉中回顾了初中所学的知识，达到温故知新的目的。在引入光合作用汽车的时候倡导“绿色环保出行‘低碳生活，从我做起’”，达到情感态度价值观的目标。

7.2 探究导学，建立新知。

学习目标一：阐述光合作用的发现过程。

教师的组织和引导：光合作用的探究历程是历史很长的科学事件，其间有很多的科学家参与其中。他们通过勤奋、持之以恒、敢于创新等科学精神共同见证了伟大的光合作用理论。这些科学家是怎样发现过合作用的呢？请同学们自主阅读并学习从1771年至1946年多位科学家的探究历程，并指出每个实验的自变量和因变量。

设计目的：让学生以时间为主线自主阅读并学习科学家的探究光合作用的历程。让学生亲身经历感受科学家的创新、敢于质疑、坚持不懈等科学精神。

1771年，普利斯特利的实验

教师的组织和引导：让学生自主阅读（自学）实验过程，引导学生得出结论。并设问：该实验是否是对照实验？如果是，请指出该实验的自变量和因变量。

学生活动：学生自主阅读（自学）实验过程小组合作讨论并抢答。

设计意图：通过设问，引导学生从对照实验的思路分析普利斯特利的实验。

1779年，英格豪斯的实验

教师的组织和引导：“此后，又有不少人又重复了普利斯特利的实验，结果他们的实验有的成功了，有的却得出了完全相反的结论。英格豪斯先生经过反复实验，终于找出了该实验‘不总是’成功的原因。”接着，同学们阅读英格豪斯的实验，并引导学生得出结论——光照是光合作用的必要条件。

学生活动：阅读英格豪斯的实验，小组合作、讨论后得出结论——光照是光合作用的必要条件。

设计意图：引导学生小组讨论，总结出光合作用的必要条件是光照。

1779年——1864年之间，60余年，化学和物理学对光合作用探究历程的贡献

教师的组织和引导：“在今后的60余年时间里，借助于化学和物理的力量，光合作用的探究历程进一步加快。”接着简要介绍1785年-1845年间，化学和物理学的进展对光合作用探究历程的贡献。

教师提问：光合作用的原料有哪些？光合作用的产物有哪些？光合作用的能量转化过程是什么？

学生活动：迅速划分合作学习小组，并推选出各小组的代表发言人。学生总结出光合作用的原料有CO2、H2O；光合作用的产物有O2；光合作用的能量转化过程是光能转化为化学能。

教师板书设计，写出不完整的光合作用反应式：CO2＋H2O→O2＋？ 注上反应条件是光照。以备下一环节得出反应总式时使用。

设计意图：以小组为单位合作学习，并进行抢答，教师进行实时计分，将抽象的学习效果转化成直观的分数，便于培养学生的团队精神和学习积极性。边栏板书设计为教学下一环节做好铺垫。

1864年，萨克斯的实验

教师的组织和引导：“光合作用把光能转化为化学能，可这些化学能储存在哪种物质中呢？科学家萨克斯为弄清这个问题，设计了一个巧妙的实验。”接着，展示3个问题，让学生带着问题阅读课本，小组讨论并抢答这三个问题。（注：教材中的方法因实验现象不明显，所以要加以改善；教师多媒体图片中介绍了的酒精脱色法较新颖，实验现象明显。）

教师提问：萨克斯为什么要将天竺葵黑暗处理？为什么要将天竺葵的叶子一半遮光一半曝光，有什么意图？该实验有没有需要改进的地方？

学生活动：带着课件中的3个问题边欣赏视频（视频背景音乐为钢琴版的“隐形的翅膀”，容易引起学生共鸣）边听老师的讲解，接着小组讨论这3个问题，分组抢答、每题10分，同时得出结论：淀粉是光合作用的产物。

设计意图：以小组为单位合作学习，并进行抢答，教师进行实时计分，将抽象的学习效果转化成直观的分数，便于培养学生的团队精神和学习积极性。学生完善了实验，在学到知识的同时培养和科学严谨的态度也获得了成就感。

1946年，卡尔文的实验

教师的组织和引导：让学生自主阅读自学，历时9年的卡尔文实验及卡尔文循环内容。指出“卡尔文循环”实际上就是接下来要学习到的“暗反应”过程。同时，由卡尔文获得1961年诺贝尔奖，小结在光合作用200多年的探究历程中，共有6次因获得重大成果突破获得诺贝尔奖，并勉励有志于这方面的学生努力钻研和学习。

教师提问：请同学们完成课后选择题3，分析实验，光合作用释放的氧气中的氧元素是来自于水还是二氧化碳？

学生活动：仔细观摩实验示意图，小组讨论、破解难题、得出结论并分组抢答。

设计意图：从自变量、因变量等方面纵横分析实验，加深对“对照实验”内涵的理解、初步培养科学探究的能力，并推导出实验结论是“光合作用释放的O2来自于水”。强调科学家的科学精神，勉励学生。

阶段性小结：光合作用的概念和总反应式

教师是用问题串小结，学生齐声回答。

教师提问：光合作用的原料是什么？

学生回答：CO2和H2O。

教师提问：光合作用的产物是什么?

学生回答：O2和淀粉。

教师提问：光合作用的条件是什么?

学生回答：光照。

教师提问：光合作用的场所是什么?

学生回答：叶绿体（上节课已经学过）。

教师提问：光合作用的能量转化过程是什么?

学生回答：光能转变为化学能。

教师组织和引导，总结性再问：那么，光合作用的概念是什么？同学请写出光合作用的总反应式？

学生活动：学生尝试独立总结光合作用的概念、尝试写出光合作用的总反应式。

设计意图：阶段性小结的同时承上启下的引导学生独立总结出光合作用的概念和总反应式。让同学们轻松掌握要点知识。

7.3 自主阅读，合作讨论式解决知识重难点

学习目标二：辨析光合作用相关的场所、反应条件、物质变化、能量变化等知识。

知识点：光反应、暗反应的物质和能量转化过程，以及二者间的联系。

教师的组织和引导：让学生速读P103-104光合作用过程及图、分组讨论并分组抢答以下三个问题：

1、反应物CO2和H2O各是怎样消耗的？

2、产物糖类和O2各是怎样产生的？

3、能量的传递路线是什么？

学生回答后，再展示光合作用的动画，系统分析光反应、暗反应的物质和能量转化过程，并分析二者间的联系。

学生活动：学生速读教材P103-104页光反应和暗反应的过程，小组讨论并抢答。接着，在听了老师的系统讲解后，小组讨论光反应与暗反应的比较表格，并分组抢答，加深理解。

设计意图：通过自主阅读、小组抢答、教师总结、小组讨论相结合，由浅入深、层层递进，突破重点难点。

7.4 迁移提高，类比自学

学习目标三：简述化能合成作用。

教师的组织和引导：让学生带着问题阅读，自学化能合成作用的概念、举例、反应式。

教师提问：什么是化能合成作用？请举例，并根据光合作用的反应式试着写出化能合成作用的表达式。

学生活动：学生代表回答，并道黑板上写出化能合成作用的表达式。（教师纠错并小结）

设计意图：通过自主阅读，小组讨论，自学得新知。教师辅助纠错即可，发挥学生的自主能动性，让学习主动轻松起来。

随堂练习

教师的组织和引导：展示课堂练习，让学生在小组讨论之后抢答，教师做好各小组分值统计工作，看哪个小组本节课表现的最好，及时肯定和表扬。

学生活动：阅读题目、小组讨论、每组的代表发言人迅速抢答。

设计意图：随堂即学即练，巩固所学的知识，通过课堂练习加深对本部分知识的理解和灵活运用。

师生合作共同总结，反思提升

1、回顾本节课学习的两方面的知识：光合作用的探究历程、光合作用的原理、化能合成作用。

2、评选出本节课的回答问题最多的小组，掌声鼓励。

3、布置作业。

八、小结与反思

10.1 在教材的处理方面

对教材进行了重新组合，将光合作用的概念提出与光合作用的探究历程顺序做了调整，让学生在探究完光合作用的历程之后自己得出概念，这样的调整有助于学生更深刻的记住概念，也可以帮助学生构建光合作用的知识体系。

10.2 在教法的设计方面

新课程主张教学过程的重心由知识传授转向学生发展，教师的职责是越来越少地传授知识，而越来越多地激励学生思考。本节课的设计就是真正以学生为本，以学生的表演代替老师的“讲”，以学生的自主学习和讨论代替教师的“灌”，让学生学会自主学习，学会合作学习，真正成为学习的主体，教师只是一位交换意见的“参加者”，一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的“顾问”。因而这节课学生反应活跃，对得出的知识印象深刻，教学反应效果很好。

本节课体现了“面向全体学生”的理念，以引导学生自主探究性、合作性学习为主要手段。由简单到复杂，为不同层次的学生都提供了能够完成的任务，适应了不同层次学生的发展需求，有利于引导学生通过自己的努力、与同伴的合作交流等，主动探究光合作用的历程。通过探究导学法，有效的师生互动，以问题、讨论、演示等形式，让学生敢于、乐于主动参与，激发学生独立思考和创新的意识，充分发挥学生的主体作用。多样的教学形式，有利于培养学生之间团结协作精神，有利于充分激活学生较高层次的思维，引导学生主动合作地学习。从三个维度培养和提高学生的生物科学素养，搞笑地实现了教学目标；注重了教法的创新，关注了全体学生的发展需要。

10.3 在教学活动组织方面

倡导先学后教逐一突破的教学模式，每一知识点都对学生提出不同层次的阶梯型问题，在学生充分“自学→质疑→探究→释疑”的基础上，教师引导归纳，有效发挥学生学习的主动性，激发了学生的学习兴趣。

10.4 在技能、情感培养方面

本节内容实验多、图片也很丰富，教学中让学生阅读文字和图片交替进行，逐一引导学生由点到面、由局部到整体地思考、观察、得出结论。让学生通过自己的努力、与同伴的合作交流，理解文字图片的内在含义，既学习了知识，又在此过程中培养了学生的独立思考与观察能力。每个实验的处理都交由学生叙述，锻炼了学生的语言组织能力。最后通过知识拓展，讲练结合，有机联系生活中实际，培养学生综合思维能力，以达到学以致用的目的。

本节课始终贯穿着情感态度价值观的培养，从光合作用汽车灌输环保理念，倡导低碳生活，到科学探究实验中科学家的科学精神，达到了情感态度价值观目标的完美实现。

高一生物教案：《能量之源──光与光合作用》教学设计

高一生物教案：《能量之源──光与光合作用》教学设计

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。

通过恩格尔曼的水绵实验的学习，尝试运用科学家的科学思维和科学方法。

通过影响色素的环境因素的学习，加强理论联系实际的能力。

情感态度与价值观

通过恩格尔曼的水绵实验的学习及实验设计与实施，形成科学态度及创新、合作的科学精神。

借助叶绿体的结构与功能的联系分析，形成普遍联系的辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点。

借助影响色素的环境因素的学习，形成生态学观点，从而学会理论联系实际。

借助实验的自我评价，形成生命科学的价值观，能正确认识自我，评价自我。

6．教学的重点和难点

绿叶中色素的提取和分离的操作技巧。

对实验进行自我评价，总结成功与失败之处。

绿叶中色素的种类和作用。

学习科学家的科学思维和科学方法和探索精神。

7．教学过程

教学内容

教学

环节

活动

时间

教学活动

设计意图

教师活动

学生活动

1．引入新课

1）提出问题：

自然界中的植物叶片多为绿色，是因为叶肉细胞中含有哪一结构呢？这一结构是不是有什么特殊结构或物质存在？

（答：细胞含有叶绿体）

2）示范实验：

光学显微镜观察金鱼藻叶肉细胞及细胞内的叶绿体。引发问题：“叶绿体为什么是绿色的？”

（答：叶绿体中有绿色的色素）

复习旧课，引入新课。

3 min

引导学生观察，提出问题。

示范实验，引导观察。

回忆旧知识，思考、回答问题。

直观认识到叶绿体是绿色的，思考、讨论问题。

通过桌面上的绿色叶片和显微镜下看到的叶肉细胞及叶绿体，结合已有知识，引发学生探究叶绿体中色素种类的兴趣。

2．新课学习

1）实验《绿叶中色素的提取和分离》的原理。

今天我们就来做一个实验，探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分离的方法。

问题：我们已经推测色素在叶绿体中，而叶绿体又在叶片中，那怎么把色素提取出来呢？（答：磨碎叶片，再过滤，色素在滤液中）

问题：怎么能保证色素一定存在于滤液中？（答：用能溶解色素的溶剂，也就是有机溶剂）

问题：常用的有机溶剂是什么？（答：无水乙醇）

其实，还有其他有机溶剂也可以，例如丙酮、石油醚、苯、汽油等都可以。我们今天是用无水乙醇。

问题：得到色素的滤液后，如何让各种色素分离开来呢？（答：因为色素在层析液中的溶解度不同，而且由于溶解度不同而导致随层析液在滤纸上扩散的速度 不同，这样，一段时间后，色素就会在滤纸上分离开来）

这就是实验的原理。今天我们用的材料是绿叶，大红花（朱槿）叶；药品有无水乙醇、层析液、还有二氧化硅和碳酸钙。后两种药品有什么作用呢？（答：二氧化硅可以加快研磨，而碳酸钙的作用是保护色素）

在研磨过程中，细胞的结构如何变化了？（答：破碎了）所以，液泡里面的有机酸也就出来了，而叶绿素在酸性环境下很容易被破坏，所以碳酸钙的作用是──（答：中和酸性），也就可以保护色素了。

新课教学──“实验原理和药品、材料等”

5 min

引导学生了解实验的原理及有关药品的作用。

检查预习情况。

思考、回答有关问题。

通过问答，学习实验原理、药品的作用，这样既可以检查学生预习的情况，也可以激发学生的兴趣。

2）实验步骤：

现在就来学习实验的步骤了。第一步，提取色素。刚才已经了解了提取的主要步骤是研磨和过滤。但还有什么细节需要注意的？提取主要分为这几步：碎叶，加入药品，研磨，过滤，得滤液。加入哪些药品？（学生回答）是不是加得越多越好？研磨的速度应该快还是慢？得到的滤液对着光观察是什么颜色？带着这些问题大家开始第一部分的实验吧!

（学生开始“色素的提取”实验，老师随堂指导）

实验讨论：色素提取液的颜色应该是绿色；研磨过程应该较快；药品应加得适量。

实验的第二阶段是分离色素，怎么分离呢？我们刚才学习了，应该是让色素随层析液在滤纸上进行扩散。所以我们应该在滤纸上划一条滤液细线，再放入层析液中进行层析分离。现在有一个问题希望大家能想办法解决，就是怎样在滤纸上划一条又细又直，色素含量又多的滤液细线？

（学生讨论）

现在提供给大家的用具有毛细吸管和盖玻片。想到办法了吗？（答：用毛细吸管吸取滤液，再划到滤纸上或是用盖玻片蘸取少量滤液，再印到滤纸上，划或印都要重复多次）

好，同一组两位同学相互比较一下，看哪一种方法效果更好。

划好滤液细线后，就可以将滤纸条放入层析管中，等待层析。有两点要特别注意的：一是试管口要塞好棉花，二是层析液的液面与滤液细线的关系如何？层析液的液面不能超过滤液细线。

好，现在我们就开始做色素的分离。

（学生进行实验，老师随堂指导）

好，在等待层析结果的过程中，我们来分析一下步骤中的某些要点，第一，为什么要塞好试管口的棉塞？（答：防止层析液挥发，层析液还有一定的毒性）

第二，为什么层析液的液面不能超过滤液细线？（答：如果超过，色素会溶解在层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。）

实验最后的结果并不是最重要的，重要的是大家在实验的过程中，是不是真的学到了应该学到的知识和应该得到锻炼的能力。现在大家把实验的评价表中有关实验过程的部分给自己做个比较中肯的评价。如果成功了，要知道自己成功在哪里才是真正的成功。如果失败了，只要知道了自己失败在哪里，也是成功。后面实验结果及进一步探究部分请大家课后完成。再收回，我也会给大家一个评价。

现在我们来看看大家的结果，滤纸条上出现了几种颜色的色带？排序如何？

（答：四种，从上到下依次为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色）

色带的宽窄如何？（答：蓝绿色的最宽，橙黄色的最窄）

排序体现什么？（答：色素扩散的速度）宽窄体现了什么？（答：色素的含量）

新课教学──实验“色素的提取和分离”

15 min

引导学生掌握实验的操作方法，提出问题，激发学生探究问题的兴趣。

指导学生进行实验。

对实验过程及结果进行评价。

对学生不熟悉的操作，仔细分析、强调要点，用同组比较的方法让学生在实践中得出结论。

指导学生进行实验。

对实验过程及结果进行评价。

引导学生进行正确的自我评价。强调评价应该是多方面的，体现多种能力的，而不仅仅是一个最标准的实验结果。

总结实验结果。

学习步骤，完成实验，思考问题。

进行实验。

对实验过程及结果进行自我评价。

学习步骤，思考问题。

进行实验。

对实验过程进行自我评价。正确地从知识的掌握、能力的锻炼、思维的练习等多方面评价自己。

随着老师的引导，观察结果，思考、回答问题。

先学后实践，学生独立完成实验的第一阶段，锻炼学生的动手操作能力。

学生对第二阶段的实验操作要点不熟悉，需要老师仔细指导。第二阶段实验重在学习层析的方法和正确的进行实验评价。

3）绿叶中色素的种类和作用

从刚才的实验结果我们可知，绿叶中的色素主要有四种，它们的名称分别应该是什么呢？（答：橙黄色的是胡萝卜素，黄色的为叶黄素，蓝绿色的为叶绿素a，黄绿色的为叶绿素b）由于结构上的相似性，它们可以被分为两大类，即胡萝卜素和叶黄素共归为类胡萝卜素，叶绿素a和叶绿素b共归为叶绿素。类胡萝卜素总体上呈黄色，叶绿素总体上呈绿色，使叶片呈现许多美丽的颜色。那为什么叶片多数为绿色的呢？（答：叶绿素的含量比类胡萝卜素多）

那为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？（答：秋天气温低，叶绿素不稳定，容易分解，这样黄色就呈现出来了。）

你知道还有哪些因素可能影响叶绿素的结构？

（提示：碳酸钙的作用──pH值，无机盐（Mg2+）的作用等）

枫叶为什么是红色的呢？

（枫叶的颜色不是由于叶绿体中的色素，而是由于液泡中的花青素的作用）

这些就是绿叶中的色素的种类，它们都能捕获光能，那么它们倒底吸收哪些颜色的光呢？我们给大家介绍一个实验。

介绍实验装置……

将色素的提取液放于光源与三棱镜之间，观察光屏上颜色的变化。为什么这样能够确定色素吸收哪些光呢？我们给大家介绍一下原理。

所有的可见光（答：即白光）通过三棱镜会发生什么变化？（答：形成七色光的一个连续光谱）如果我在各种色光前进的途中放入色素溶液，又假设色素能吸收黄色光，那么光屏上原来黄光的位置会发生什么变化？（答：没有光了，即表现为暗带）所以我们只需观察光屏上哪一位置出现暗带，即意味着什么？（答：意味着那种色光被吸收了）

现在我们回过头去看看实验情况。当把色素提取液放于光源与三棱镜之间，光屏上发生了什么现象？（答：红光区和蓝紫光区出现了暗带）说明什么？（答：叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光。）

如果想知道各种色素吸收色光的不同，可以用不同色素的溶液分别做这个实验就行了。

但这种方法只能大概测定色光，具体的吸收量就不能测定了。现在有更好的仪器可以用来测定，就是分光仪。它的原理与刚才的装置非常相似。介绍分光仪。

通过分光仪及相关仪器的检测，我们可以得到各种色素的吸收光谱。如：叶绿素a，从图中可以看出叶绿素a主要吸收的光是哪些光？（答：红光和蓝紫光）吸收最少的是？（答：绿光）与此类似，其他色素的吸收光谱是这样的，我们请同学来分别归纳一下各种色素吸收光的情况。（答：叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光）

这就是色素吸收光能的情况。

根据你刚刚学习的内容，判断一下，温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好？

（答：红色玻璃好。因为太阳光或者说白光通过红色玻璃后只剩下红光，植物吸收红光能进行较强的光合作用；如果用绿色玻璃只剩下绿光，而植物吸收绿光很少，几乎得不到光能，不能正常进行光合作用）

新课学习──绿叶中色素的种类和作用（吸收光能）

13 min

归纳色素的种类及颜色。

分析色素与叶片颜色的关系以及影响叶绿素的环境因素。

展示实验：色素的吸收光谱的测定方法。

分析实验原理，介绍实验装置，如三棱镜、分光仪等。

分析色素吸收光能的吸收光谱，总结其差异性和相似性。

联系实际，引导学生运用知识。

回忆实验结果，归纳色素种类。

思考、回答问题。

思考、讨论、回答问题。

应用物理学科的知识，了解连续光谱和吸收光谱的知识。

思考、回答问题。

看吸收光谱图，归纳各色素吸收色光的差异性。

系实际，思考、讨论、运用知识。

从实验的结果，归纳色素的种类比较容易，通过联系生活中的常见实例，更好地掌握色素的性质以及与叶片的颜色关系。激发学习的兴趣。

色素的作用部分涉及一些物理的光学知识，需做一定的铺垫再讲述，学生较易接受。通过学习三棱镜的色散作用、分光仪的原理以及色素的吸收光谱，让学生学习看图、并能从实验现象得出推论的能力。

联系实际，增强学生学习知识的兴趣，更好地理解、运用知识。

4）叶绿体的结构和作用

色素存在于细胞中的哪一结构呢？（答：叶绿体，这是由萨克斯通过光学显微镜发现的）那么把叶绿体放到电子显微镜下又会观察到什么样的结构呢？

展示图片：叶绿体的亚显微结构

所谓亚显微结构就是指在电子显微镜下看到的结构。可以看到叶绿体大概分为四个部分，你能说出它们的名称吗？（答：1是内膜，2是外膜，3是基质，4是基粒）对。哪里是绿色的呢？（答：基粒）基粒又是怎样的结构呢？（展示图片：基粒的结构）可以看到基粒是由一个个小圆饼堆叠而成。每一个小圆饼其实是一个囊状结构，我们称之为类囊体。基粒是绿色是因为类囊体是绿色的，类囊体是绿色又是由于什么物质的存在呢？（答：色素就存在于类囊体的膜上）现在我们学到的叶绿体比前面在第三章学的更微观。

正是由于叶绿体中含有色素，所以叶绿体能够吸收光能。那么叶绿体就只能吸收光能了吗？有没有其他功能呢？

有很多科学家也对此产生了疑问，并且通过自己的思考、实验得出一些结论。我们来学习一下他们的成果。

资料一，恩格尔曼的水绵实验。展示水绵结构图，介绍其叶绿体。恩格尔曼设计了一个非常巧妙的实验。大家阅读一下资料一，思考两个问题，一是从实验中可以得出什么结论？二是这个实验的巧妙之处在哪里？

学生阅读教材，思考并回答问题，老师评价、总结。结论：氧气是由叶绿体产生的，叶绿体是进行光合作用的场所。巧妙之处有：一是实验材料选择好。水绵有带状的叶绿体，方便观察；用好氧细菌标记氧气产生较多的部位。二是实验条件控制好。放在没有空气的黑暗环境中，排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，等等。

我们知道，一项科学研究的成功，离不开一定的技术手段，但在科技水平有限时，如果有科学、巧妙的方法，也能达到同样的效果。

恩格尔曼的成功当然也离不开前人的经验，在下一节课我们会和大家一起来学习光合作用探索的历史。这节课后大家可以先预习一下这一部分，着重学习科学家是如何设计实验，如何得出恰当的结论的。

还有第二个资料，叶绿体的基质和基粒上都含有进行光合作用必需的酶。说明什么？（答：叶绿体是进行光合作用的场所）

现在我们来总结一下，叶绿体有哪些功能？（答：吸收光能，进行光合作用）具有这些功能的结构基础是什么？（叶绿体的基粒的类囊体的膜上有色素，基粒和基质中都含有光合作用所必需的酶）叶绿体有什么适于分布酶和色素的结构？（答：基粒及其类囊体形成巨大的膜结构，为色素和酶的分布提供了附着位点）

新课学习──叶绿体的结构和作用

7 min

引导学生复习叶绿体的显微结构。

用图片展示叶绿体的亚显微结构，重点是类囊体。

用两个资料学习叶绿体具有进行光合作用这一功能。重点介绍水绵实验，引导学生思考、讨论、学习水绵实验设计的巧妙之处。学习科学家的科学思维和科学方法。

布置预习作业，激发学生科学探究的意愿。

总结叶绿体的功能，及其相应的结构基础。

复习旧知识，回答问题。

学习叶绿体的亚显微结构。

阅读资料一，思考、讨论、回答有关问题。

学习科学家科学的思维和科学的方法。

跟随老师总结。

从旧知识“叶绿体的显微结构”到学习新知识“叶绿体的亚显微结构”，遵循学习知识的规律，能够较易掌握。

从资料分析叶绿体的其他功能，有实验现象作支持，较易接受。

通过让学生阅读学习资料，培养学生阅读资料、从资料中获取信息的能力。

从经典实验的介绍，学习实验设计的科学性、巧妙性。

5）小结和练习

2 min

引导学生完成小结和练习

进行小结。完成练习。

巩固知识，建构知识网络。

能量之源——光与光合作用

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。你知道如何去写好一份优秀的教案呢？下面是小编为大家整理的“能量之源——光与光合作用”，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

第4节能量之源——光与光合作用（3课时）

一、教学目标：

：

说出绿叶中色素的种类和作用（了解）

说出叶绿体的结构和功能（了解）

说明光合作用以及它的认识过程（理解）

研究影响光合作用强度的因素

：

通过了解光合作用的探索过程，认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。

：

进行有关的探究和实验，学会提取、分离绿叶中的色素，在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

二、教学重难点：

重点：

绿叶中色素的种类和作用；光合作用的发现和研究历史；光合作用的光反映、暗反应过程以及相互关系；影响光合作用强度的环境因素。

难点：

光反映和暗反应的过程；探究影响光合作用强度的环境因素。

三、教学用具：

实验材料；ppt课件

四、课前准备：

五、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

（一）引入

光合作用对自然界的意义：生成氧气，进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。（二）光合色素

实验：探究光合色素的的种类

讲述光合色素的种类、吸收光谱（三）叶绿体的结构

通过图片和问题的引导，讲述叶绿体的结构及其适应光合作用的特点。

对恩格尔曼的两个实验进行讨论，并进行表达交流

（四）光合作用的探究历程

利用学生初中学过的关于光合作用的反应式，利用填空的方式，展示光合作用的定义。

引导学生对几个主要的探索历程资料进行阅读，并找出相关阶段的研究成果或观点。特别讲述用同位素追踪氧元素走向和碳元素走向的实验（五）光合作用的过程

光反应：以光合色素捕获的光能的用处入手，并辅以板话，能量的是水脱氢，并放出氧气和产生[H];并且使ADP生成ATP。强调了光反应需要的条件是光、光合色素、酶。

暗反应：目的是二氧化碳获得H，被还原成为葡萄糖。二氧化碳与C5化合物结合（二氧化碳的固定），成城2分子C3；一部分C3获得了[H]被还原为葡萄糖；一部分C3形成C5继续参与循环。

归纳光合作用的本质：把利用光能，产生[H]，把二氧化碳还原为葡萄糖，并把光能储存在更加稳定的糖类中。

以表格的形式再次巩固光合作用两个阶段的各种变化。以及两个阶段之间的关系。教学活动

教师活动

学生活动

（六）影响光合作用强度的因素以及呼吸作用与光合作用的关系

设计情景，引导学生了解二氧化碳浓度、光照强度、温度对植物光合作用强度的影响。利用哈密瓜之类的例子，分析呼吸作用和光合作用的关系。（七）化能作用

自养生物；异氧呼吸的概念，并且通过例子来讲述叶绿体的苦恼。

5.4能量之源——光与光合作用

生物21

第4节能量之源光与光合作用

一、知识结构

二、教学目标

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。

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。

三、教学重点、难点及解决方法。

1、教学重点及解决方法

[教学重点]

⑴绿叶中色素的种类和作用。

⑵光合作用的发现及研究历史。

⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

⑷影响光合作用强度的环境因素。

[解决方法]

⑴通过色素提取和分离实验，让学生仔细观察分离出的不同色带，色带的颜色、分布顺序和宽窄，思考其原因及作用。

⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程。

⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。

2、教学难点及解决方法

[教学难点]

⑴光反应和暗反应的过程。

⑵探究影响光作用强度的环境因素。

[解决方法]

⑴通过由浅入深的讲解，让学生理解光反应和暗反应的过程，区别和联系。

⑵通过探究活动环境因素对光合作用强度的影响，让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。

四、课时安排

3课时。

五、教学方法

讲解、实验法。

六、教具准备

课件、实验仪器、试剂、材料等。

七、学生活动

1、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。

2、让学生讨论认识叶绿体的结构，这种结构有哪些适于进行光合作用的特点；光合作用的过程，影响因素等。

八、教学程序

第1课时

[问题探讨]结合教材P97图讨论：1、用这种方法有什么好处？不用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？

导言：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？

一、捕获光能的色素。

探究绿叶中色素的种类：教师指导学生完成如P9798的实验。教师可让学生带着下列问题去做实验：

1、加入SiO2、CaCO3的作用是什么？

2、研磨时为什么要迅速而充分？

3、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？

4、滤纸条一端为什么要剪去两角？

5、画滤液细线时应注意什么？

6、为什么不能让滤液细线触及层析液？

7、滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？

教师归纳总结：

教师演示相关实验让学生得知：叶绿素a和叶绿素b吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，并结合P99吸收光谱图讲解。

1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，但当时并不清楚叶绿素分布于何处？1865年德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。

二、叶绿体的结构

结合P99图示讲解叶绿体的结构，教师归纳：

[资料分析]叶绿体的功能。结合P100恩格尔曼的实验讨论下列问题；

1、恩格尔曼实验的结论是什么？

2、恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？

三、总结

重点总结捕获光能的色素有哪些，叶绿体的结构，其结构上有哪些特点适用于进行光合作用。

四、作业布置

P100练习

五、板书设计

第4节能量之源光与光合作用

一、捕获光能的色素和结构

1、捕获光能的色素

2、叶绿体的结构

1、分布

2、形态

4、功能

第2课时

导言：我们知道，光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。人们得出这一认识经历了漫长的探索历程。让我们重温一下这段历程吧！

一、光合作用的探究历程

教师列表呈现相关内容，学生讨论回答问题。

年代

科学家

实验

结论

思考

1771年

英国的普利斯特利

将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不易窒息而亡。

结论？

为什么有人认为植物也能使空气变污浊？

1779后

荷兰的英格豪斯

将普利斯特利所做的实验装置分别放在光下和黑暗中做

结论？

与前人相比，实验做了什么改进？

1845年

德国的梅耶

结论？

梅耶得出结论的依据是什么？

1864年

德国的萨克斯

结论？

1、为什么要把绿叶先在暗处放置几小时？2、谁是实验组，谁是对照组？

1880年

美国的恩格尔曼

上一节课已讲

1939年

美国的鲁宾和卡门

采用同位素标记法分别标记H2O和CO2，进行两组光合作用的实验。第一组向绿色植物提供H218O和CO2；第二组提供H2O和C18O2。

结论？

二位科学家采用了什么研究手段？

20世纪40年代

美国的卡尔文

用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用。

讨论：1、从人类对光合作用探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么联系？2、人类对光合作用的探究过程，你还有哪些感悟？

二、光合作用的过程。

教师结合P103图讲解。光合作用总反应式：

CO2＋H2O（CH2O）＋O2

光反应阶段

暗反应阶段

部位

类囊体的薄膜上

叶绿体的基质中

条件

光、色素、水、酶

[H]、ATP、CO2、酶

物质变化

①水的光解：2H2O4[H]＋O2

②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP

①CO2的固定：CO2＋C52C3

②2C3(CH2O)＋C5＋H2O

能量变化

光能转变成活跃的化学能储存在ATP中

ATP中活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在各类有机物中。

联系

①光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。②光反应与暗反应是光合作用全过程的两个阶段。既有区别又有联系，是缺一不可的整体。

三、总结

人类认识光合作用的历程和光合作用的过程。

四、布置作业

P106练习

五、板书设计

二、光合作用的原理和应用

一、光合作用的探究过程

1、普利斯特利的实验

2、英格豪斯的实验

3、梅耶的实验

4、萨克斯的实验

5、鲁宾和卡门的实验

6、卡尔文的实验

二、光合作用的过程

1、总反应式

2、过程

3、实质

第3课时

导言：上节课我们学习了光合作用的具体过程。在农业生产上为了增加农作物的产量，可采用提高光合作用的强度的措施。那么哪些环境因素能影响光合作用的强度呢？先让我们来做个实验。

一、光合作用原理的应用。

教师指导学生完成P104105的实验。

因素

对光合使用的影响

在生产上的应用

光

1、光照强度：光合作用随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。

2、光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。

3、日变化，光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符。

1、适当提高光照强度。

2、延长光合作用时间。

3、增加光合作用面积合理密植。

4、对温室大棚用无色透明玻璃。

5、若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱，但较其他单色光强。

温度

光合作用的光反应和暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，还会影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率。

1、适时播种。

2、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。

3、植物午休现象的原因之一。

二氧化碳浓度

二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加。

温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如施放一定量的干冰或多施农家肥。

矿质元素

矿质元素直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl产生直接影响（N影响酶的含量，N、Mg、Fe、Mn影响叶绿素的组成或生物合成）。K、P、B对光合作用产生间接影响。

合理施肥

水

水分是光合作用原料之一，缺少时光合速率下降。

合理灌溉

二、化能合成作用

学生阅读P105回答：1、什么是自养生物？什么是异养生物？2、自养生物与异养生物的本质区别是什么？3、自养生物有哪些类型？它们的主要区别是什么？

教师归纳：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，如硝化细菌。

2NH3＋3O22HNO2＋2H2O＋能量

2HNO2＋O22HNO3＋能量

6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2

三、总结

重点小结光合作用受哪些外界因素的影响及化能合成作用。

四、作业布置

P106练习二

五、板书设计

一、光合作用原理的应用

1、提高光合作用强度的措施

2、探究环境因素对光合作用强度的影响

二、化学合成作用

1、自养生物、异养生物概念、区别

2、化能合成作用概念、与光合作用的区别