优秀教案系列
第PAGE1
第PAGE1页共NUMPAGES1页
第4节光合作用与能量转化
一捕获光能的色素和结构
教学分析
教学分析
教学目标
1.科学思维:熟悉绿叶中色素的种类和作用。
2.科学思维:理解叶绿体的结构和功能。
3.科学探究:进行绿叶中色素的提取和分离的实验操作。
4.生命观念:体验科学探究过程,培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。
5.生命观念:学生在合作的过程中,学会与人交流,尊重他人。
评价目标
1.通过对不同色素条带的辨识和特征的描述,了解评价学生的掌握情况。
2.通过对绿叶中色素的提取和分离的实验可能出现的结果和造成这种结果原因的分析,了解评价学生是否能对所学知识理解并应用。
教学重难点
重点:1.绿叶中色素的提取和分离实验。
2.绿叶中色素的种类和作用。
3.叶绿体的结构与功能。
难点:绿叶中色素的提取和分离实验。
教学方法
1.通过绿叶中色素的提取和分离实验,说出绿叶中色素的种类与颜色。
2.利用多媒体辅助教学,深化学生对叶绿体结构的理解。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体课件,白板,学案,绿叶中色素的提取和分离实验的用具与试剂等。
教学
教学设计
导入新课
俗话说,“万物生长靠太阳”,对于绝大多数生物来说,其生命活动所需要能量的最终来源是太阳能,而绿色植物可以通过光合作用将无机物转变为有机物,将太阳能转变为化学能。那么光合作用到底是一个怎样的过程?绿色植物又是如何将光能转变为化学能并储存在有机物中的?绿色植物要将太阳能转化为化学能,就必须先要捕获光能,那么绿色植物是通过什么结构来实现对光能的捕获的?我们一起来研究捕获光能的色素和结构。
(设计意图:教师引导学生回忆初中所学知识,用情境加问题的模式迅速抓住学生的思维,把学生的注意力引到本节课的主题上来。)
一、捕获光能的色素
1.设置疑点
利用多媒体展示图片,正常幼苗能进行光合作用制造有机物,而白化苗无法进行光合作用制造有机物并最终死亡。引导学生分析正常幼苗与白化苗在结构上有什么区别,一个正常生存一个死亡说明什么。
2.实验操作
绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体,那么叶绿体中有哪些色素?各种色素又分别是什么颜色呢?我们研究叶绿体中的色素,首先得提取出这些色素,然后想办法将这些色素进行分离。教师向学生简单介绍色素的提取和分离的原理,向学生展示实验操作视频,请学生小组按照教材的要求完成实验,并且在实验过程中记录小组实验操作的步骤,特别是在完成实验的过程中重点考虑以下几个问题:
(1)研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用各是什么?
(2)过滤时色素是在滤纸上的残渣中,还是在滤液中?
(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?
3.实验结果讨论
实验结束后,教师请学生展示实验结果,请学生比对自己小组的实验结果。教师请学生观察滤纸条上一共有几条色素带,说明了什么。色素带宽窄不一说明了什么?色素带位置的高低不一说明了什么?
学生交流回答后,教师作出总结:在滤纸条上一共出现了四条色素带,说明在叶绿体中共含有四种不同的色素,这些色素带的宽窄代表了不同色素的含量。这四条色素带从上到下分别是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。位置高低说明色素在层析液中的溶解度大小不一样,溶解度越大,越靠近上方(远离滤液细线);溶解度越小,越靠近下方(靠近滤液细线)。
教师和学生一起探讨小组实验过程中存在哪些操作步骤上的不严谨以及这些操作会带来哪些影响。
二、光谱吸收实验
教师给出实验资料(实验过程图如右),请学生分析这些色素对光的吸收有什么差别。
学生对比两个实验发现,在三棱镜的前面放上从叶绿体中提取的色素滤液,屏幕上的光谱均有不同程度的变暗,这说明了色素对不同波长的光均有不同程度的吸收。同时学生还发现在红光区域和蓝紫光区域出现了两个相对较暗的区域,说明这些色素对红光和蓝紫光的吸收量明显高于其他波长的光。
那事实上各种色素对不同波长的光的吸收是怎样的?教师给出科学家用精密仪器测得的不同色素的吸收光谱(如下图),根据图示,学生不难总结出叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。这几种色素均对绿颜色的光吸收最少。教师再顺势引导,我们看到的叶片为什么是绿色?学生很容易想到是因为绿光被叶片反射的缘故。
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
三、叶绿体的结构
光合作用是在叶绿体中完成的,为什么叶