高中光合作用教案

第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构。

第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构
一、教材分析
《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第5章第4节《能量之源一光与光合作用》第1节课的教学内容，主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能，掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞的基本结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的基础。
二、教学目标
1．知识目标：
(1)说出叶绿体中色素的种类和作用
(2)说出叶绿体的结构和功能。
2．能力目标：
(1)通过“叶绿体中色素的提取和分离’’实验，学会提取、分离叶绿体中色素的方法。
(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。
3．情感、态度和价值观目标：
(1)通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣热爱，分析叶绿体结构与功能的联系，形成结构与功能相统一的观点，
三、教学重点难点
重点：叶绿体中色素的种类和作用。
难点：对实验原理的理解：色素的提取分离过程。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚，所以讲解时需要详细。对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础，但纸层析法是首次接触，需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、教学方法
1．实验法：绿叶中色素的提取与分离学生进行分组实验。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习实验“叶绿体中色素的提取和分离”，初步把握实验的原理和方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。课前打开实验室门窗通风，课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具，配制好层析液。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：(1)万物生长靠太阳，那么，太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢?(光合作用或绿色植物的光合作用)
(2)又依靠什么进行光合作用呢?(叶绿体)
教师：这节课我们就来学习捕获光能的色素和结构。我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标，强调重难点。然后展示探究的第一个问题，绿叶中有哪些色素呢?已经布置学生们课前预习了这部分，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。
设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：绿叶中有哪些色素呢?
教师：大家提出的这些问题很好，看得出课前认真预习了。那么我们今天主要来解决这些问题。多媒体展示实验提取和分离叶绿体中的色素的目的要求、材料用具。重点讲解实验原理，强调提取色素和分离色素的不同，其中纸层析法学生第一次接触，所以着重讲解，通过FASH动画帮助学生理解。
学生明白原理后教师继续和学生分析说明实验步骤，强调实验注意事项，提出思考问题，布置学生进行探究实验，两人一组，分工合作。并让学生在做实验的过程中思考讨论所提出的问题。
多媒体展示探究思考题。
(1)研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么?
(2)过滤时，用尼龙布而不用滤纸的原因是什么?
(3)滤纸条为什么要剪去两个角?
(4)层析时烧杯要加盖，为什么?
(5)为什么要重复画滤液细线?如果只画一次会怎么样呢?
(6)为什么滤液细线不能触及层析液?如果接触了又会怎么样呢?
(7)滤纸条上出现了几条色素带，其排列顺序怎样?宽窄如何?这说明了什么?
在学生分组实验的过程中教师巡回观察指导。(课堂实录)，
等学生分组实验进行到滤纸条在小烧杯中进行层析时，组织学生在等待结果的过程中交流实验前提出的思考题，进行师生交流。交流到第七个问题时，正好实验结果也就出现了，这时找学生展示自己滤纸条上的实验结果，并让学生交流观察自己滤纸条上的结果，教师展示结果比较好的色素带，总结绿叶中色素的种类及颜色等知识。色素的种类及其作用
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
（含量1/4）叶黄素（黄色）
叶绿体中的色素

叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素（含量3/4）叶绿素b（黄绿色）
设计意图：通过引导，学生能深入领会实验原理，有利于掌握操作要领；通过提出探究思考题，注重了试验的探索性；通过学生亲自动手完成实验操作过程，解决了课本中提出的“不能”、“注意”等的原因，从中找到了成就感，对生物学的学习兴趣大有提高。这时进一步提出问题：我们分离出了绿叶中的色素，那么这四种色素对光的吸收有什么差别吗?
探究二：绿叶中四种色素对光的吸收有什么差别吗？
让学生观察多媒体白光通过三棱镜和白光先通过色素滤液再通过三棱镜的光谱情况，对比思考色素对光的吸收情况，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况，并给出叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，学生很容易得出色素的功能：吸收光能，主要吸收红光和蓝紫光。
然后给出探究二的思考题：
(1)叶片呈现绿色的原因是什么?
(2)为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了?红叶是怎么回事呢?
(3)温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好?
教师组织学生分组讨论，最后师生总结。(课堂实录)
设计意图：通过多媒体的对比给了学生一个感性认识，通过看图，提高了学生对图表的分析能力。通过联系生产实践进行拓展，使学生认识到知识的价值，提高了学习生物的兴趣。
探究三：捕捉光能的色素存在于细胞中什么部位呢?
简单介绍前面科学家的研究成果，然后多媒体展示叶绿体的结构。这时提出问题：色素具体分布在叶绿体的什么部位呢?(类囊体)
设计意图：本部分知识很简单，引导学生结合前面所学的细胞器来掌握。
探究四：叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?
多媒体FLASH动画展示资料分析中恩吉尔曼的实验。通过实验分析得出叶绿体的功能，并讨论恩吉尔曼实验的巧妙之处。
设计意图：通过分析科学家的实验，让学生明确实验设计的原则，提高生物学的科学素养，通过对叶绿体结构和功能的学习，形成结构与功能相适应的生物学观点。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
（五）发导学案、布置预习。
我们已经学习了捕获光能的色素和结构，那么，光合作用是如何进行的呢？在下一节课我们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这一部分，着重分析科学家是如何设计实验，如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、捕获光能的色素和结构
(一)捕获光能的色素
1．色素的种类
2．作用
(二)叶绿体的结构和功能
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课的叶绿体中色素的提取分离是课本上重要的学生必做的实验，四种色素与后面要学的光合作用过程联系非常密切，所以在实验室上这节课充分的调动了学生学习的兴趣和积极性，虽然准备实验很麻烦，但提高了课堂效率，不用再另找时间做实验。学生分组实验并合作探究，在老师的引导下完成教学重点内容——绿叶中色素的种类和作用，并通过亲身实践进一步领会了实验原理纸层析法，突破了本节课的难点——色素的提取分离过程，在探究实验的过程中学生也提升了生物学的科学素养。整堂课学生求知旺盛，复杂的知识变得简单化，亲自动手操作，加深了印象，提高了能力。生物学科是一门自然科学，需要学生做的实验必须做，时间长了不做实验学生的动手能力明显下降，同样也会影响学生的分析拓展能力。在小组的合作实验中，实验能力强的学生动手能力较好，实验能力弱的学生就差一些。所以教师要着重强调实验的规范性，特别是实验仪器的使用。

精选阅读

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。

第4节　能量之源——光与光合作用　自我测评

1.与光合作用有关的酶分布在（）。

A．叶绿体外膜、内膜　B．叶绿体基粒和基质

C．细胞质基质和叶绿体中　D．叶绿体所有结构上

2.1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。该实验在设计上具有很强的严密性，具体体现在（）。

A．本实验不需要设对照实验B.曝光处作为对照实验

C.本实验为空白对照实验D．遮光处作为对照实验

3.在叶绿体色素的提取和分离实验中，在滤纸条上扩散速度最快的色素是（）。

A．叶绿素aB．叶绿素C．胡萝卜素D．叶黄素

4.下列关于叶绿体的亚显微结构（如图）的叙述中，不正确的是（)。

A.1与2均有选择透过性B.与光合作用有关的酶均分布在3上

C．光反应是在3上进行的D．暗反应是在4中进行的

5.将一叶绿体研磨后，基粒和基质便释放出来，在去掉基粒后，只对叶绿体的基质照光，再通入14CO2可能出现的物质是（）。

A．［H］和ATPB．含14C的淀粉

C．含14C的三碳化合物D．含14C的（CH2O）

6.自养生物和异养生物的根本区别在于（）。

A．能否进行有氧呼吸B．能否进行化能合成作用

C．能否进行光合作用D．能否将外界无机物合成自身有机物

7.离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（）。

A．C3化合物增多、C5化合物减少B.C3化合物增多、C5化合物增多

C.C3化合物减少、C5化合物增多D.C3化合物减少、C5化合物减少

8.研钵中研磨叶片提取叶绿体色素时，至少要破坏几层磷脂分子，才能使色素分子溶于无水乙醇中?（）

A．3B．4C．5D．8

9.一棵重0.2kg的柳树栽培于土壤中，三年后连根挖出，称其干重达11kg，这些增加的物质主要来源是（）。

A.大气中CO2B.土壤中的水分C.大气中的O2D.土壤的矿质元素

10.下图中的甲是在有光照条件下验证O2是否由绿色植物释放出来的装置，乙和丙是另外两个装置，通常可作为甲的对照实验装置的是（）。

A.只有乙B．只有丙C．乙和丙都是D．乙和丙都不是

11.在光反应中，最本质的变化是（）。

A．无机物转变为有机物B．光能转变为化学能

C．CO2被固定D．ATP分解为ADP和Pi

12.硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件？（　）

A．具有NH3及缺氧B.具有NH3和氧

C．具有硝酸和氧D．具有硝酸及缺氧

13.下图为某植物细胞部分结构，据图分析的下列叙述中，正确的是（）。

A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程

C.A是叶绿体，B是线粒体D.A产生的气体在细胞内直接进入B要穿过5层膜

14.右图表示在一定光照条件下，温度对植物光合作用量（a）与呼吸作用量（b）的影响曲线图（通过测定CO2量而获得）。下列叙述中，正确的是（）。

A．该植物在25℃左右时，重量增加最大

B．该植物在20℃与30℃时，重量增加相同

C．该植物在40℃时重量减少

D．该植物在25℃时，重量增加是在5℃时的8倍

15.下列有关光合作用的叙述中，正确的是（）。

A．光合作用的两阶段均有［H］和ATP产生B．光合作用中产生的O2来自水和CO2

C．光合作用中固定CO2的是一种C3化合物D.光合作用的暗反应阶段在有光无光条件下都可以进行

16.有甲乙丙丁四盆长势均匀的植物置于阳光下如下图所示，甲添加品红色光照（红橙光和蓝紫光混合而成），乙添加绿色光照，丙与阳光之间隔品红色滤光片，丁与阳光之间隔绿色滤光片。经过一段时间后，各盆植物长势由好到差的顺序是（）。

A.甲—乙—丙—丁B.甲—丙—丁—乙C.丙—甲—乙—丁D.乙—甲—丁—丙

二、非选择题

17.下图为光反应、暗反应联系示意图，请根据图回答下面的问题：

（1）填出图中字母所表示的物质；

a、b、c、d；

（2）光反应为暗反应提供了［］和［　］；

（3）光合作用中的能量转变是：光能→→；

（4）如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会，其原因是；若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是。

18.将金鱼藻置于一烧杯中培养，水面覆盖一层植物油，在不同温度下，金鱼藻光合速率（用每小时O2释放量表示）与光照强度关系如图所示；呼吸速率（用每小量O2消耗量来表示）与温度关系如下表。请分析回答下面的问题：

温度/℃

0

10

20

30

40

耗氧量/（mg·h-1）

0.30

0.35

0.50

0.70

1.10

（1）金鱼藻光合速率与等因素有关；

（2）金鱼藻呼吸速率与温度变化的关系是；当温度上升到70℃时，金鱼藻的呼吸速率是否呈现这种变化趋势？请说明原因；

(3）在适宜光照和温度条件下的金鱼藻，开始时O2产生较快，但一段时间后O2生成减慢，其主要原因是什么？。

19.下图为光合作用和细胞呼吸简图，请回答下面的问题：

（1）A过程是，A过程的能量变化是；

(2）B过程叫，需要A过程提供的；

(3）上述过程中放出能量最多的是过程；

（4）在线粒体中进行的过程是。

20.一株绿色植物被放置于黑暗中3d，标号A～E5片大小相同的叶片被取下置于黑暗中按下图进行实验。回答下面的问题：

（1）实验前为什么要将这株植物在黑暗中放置3d？；

（2）B组和C组实验结果的分别处，由此可以推断得出的结果是；

（3）D叶片与C叶片实验结果分别是，可能的原因是；

（4）设置A组实验的作用是；

（5）有同学想证明这种植物上表皮的气孔不少于下表皮，于是将E叶片叶柄去掉并用胶带纸封口，将上表皮朝下放在5％蔗糖溶液中，下表皮朝上不接触蔗糖溶液。2d后脱色并用碘液处理。

实验假设是。

预期实验现象是。

21.左下图所示的是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜（恒定）温度条件下，改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数。请仔细分析后回答下面的问题：

（1）请根据表中数据转换成坐标图；

灯源与烧杯的距离

10

15

20

25

30

35

40

45

气泡数（个/min）

18

15

10

8

6

4

2

0

（2）从图或表中可以得出的结论是；

（3）若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少。产生这一现象的原因是；

（4）据表中数据估计，呈现如有右上图量变关系时的灯与烧杯间的距离为cm。

第十三第3节能量之源一光与光合作用

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，高中教师要准备好教案，这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，使高中教师有一个简单易懂的教学思路。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？小编为此仔细地整理了以下内容《第十三第3节能量之源一光与光合作用》，相信您能找到对自己有用的内容。

第十三第3节能量之源一光与光合作用

课前预习学案
一、预习目标
预习“杨氏双缝干涉”实验，初步掌握实验目的及实验原理和实验结论。
二、预习内容

1.物理学史：1801年，英国物理学家________成功观察到了光的干涉现象。
2、演示实验：（1）实验过程:让一束单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距________，两狭缝就成了两个光源，它们的振动情况总是________的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相________。（2）实验现象：在屏上得到________的条纹。（3）实验结论：证明光是_______。（4）现象解释：出现明显条纹的条件：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时（即恰好等于波长的________时），两列光在这点相互加强，这里出现________；当两个光源与屏上某点的距离之差等于________时，两列光在这点________，这里出暗条纹。
3、光的干涉及条件：两列光________相同，________相同，________恒定。
4、用双缝干涉测量光的波长
（1）实验目的：a、观察干涉图样，b、_________________________。
（2）实验原理：a、光源发出的光经滤光片成为_______，单色通过单缝后相当于线光源，经双缝的生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的________条纹，如果用白光通过双缝可以观察到________条纹。b、若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用x表示，则入射光的波长为________，实验中d是已知的，测出l、x即可计算出光的波长λ。

三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1．认识光的干涉现象及产生干涉的条件。
2．用干涉原理测定光的波长
3．正确使用实验器材，完成“双缝干涉”的实验操作
学习重难点：实验器材的摆放顺序及测定光的波长
二、学习过程

(一)双缝干涉实验

探究一：实验中光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒的摆放顺序如何？

探究二：在测定单色光的波长时，怎样用测量头测量两个亮纹距离？怎样减少测量误差？
探究三：计算单色光的波长

例、）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②__________、③___________、④_________、⑤遮光筒、⑥__________。对于某种单色光，为增加相邻亮纹间距，可采取__________________或______________________的方法。
（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，
将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹
中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，
求得相邻亮纹的间距Δx为____________mm。
（3）已知双缝间距为2×10-4m，测得双缝到屏的距离为0.7m，则所测红光的波长为_________nm。

（二）课堂小结

(三）当堂检测

1．两束光相遇时要产生稳定干涉的条件是两束光的_________相等。
2．产生相干光源的方法是：将一束_______的单色光（如红色激光）投射到两条相距很近的平行狭缝，再由这两个狭缝组成了两个振动情况____________的光源，这样的光源就是相干光源。
3．在单色光的双缝干涉中，最后出现的是____________的干涉条纹；当屏上某点到双缝的路程差等于_____________时，该处出现亮条纹，当屏上某点到双缝的路程差等于______________时，该处出现暗条纹。干涉条纹的间距与________________和____________________有关。
4．用单色光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。如将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将_______；如果增大双缝与屏之间的距离，则屏上的干涉条纹的间距将_______；如将红光改为紫光做干涉实验；屏上干涉条纹间距将______。（填“变大”“变小”或“不变”）
5．关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是()
A．用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的单色条纹
B．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差为该色光波长的整数倍
C．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍
D．用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定是该色光半波长的奇数倍

课后练习与提高
6．用包含红、绿、紫色光的复色光做干涉实验，干涉条纹离中心条纹最近的干涉条纹是()
A．紫色条纹B．绿色条纹C．红色条纹D．都一样近
7．下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是()
A．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽
B．白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹
C．在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入的是绿光，S2射入的是紫光，则条纹是彩色的
D．光的干涉现象说明光具有波动性
8．关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是()
A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的
B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光
9．在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片（只能通过红光）和蓝色滤光片（只能通过蓝光）挡住，则在光屏上可以观察到()
A．红色和蓝色两套干涉条纹的叠加B．紫色干涉条纹（红色和蓝色叠加为紫色）
C．屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹
D．屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加
10．把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹，则()
A．两束干涉光是a、b面反射形成的B．干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆
C．两束干涉光是b、c面反射形成的D．干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆
11．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，
在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图(1)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后。则条纹()
A．变疏B．变密
C．不变D．消失

例题（1）滤光片，单缝，双缝，光屏，减小双缝间距，增大双缝到光屏的距离（2）2.320，13.870（3）3970
当堂检测答案：

1频率2、平行，完全相同3、明暗相间，波长的整数倍，半波长的奇数倍，光的波长，双缝间距，双缝到光屏的距离4、变小，变大，变小5、ABD
课下练习答案：

6、A7、BD8、ABC9、C10、BC11、A

5.4能量之源——光与光合作用

生物21

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