【教学设计】《捕获光能的色素和结构》（人教）.docx

捕获光能的色素和结构 教材分析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。由于是赛教课，不能让学生亲自动手，因此对教学内容进行了适当调整。 教学目标【知识与能力目标】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。【过程与方法目标】1、通过实验（含设计）及相关科学方法的学习，提升实验设计选材分析、实验步骤分析，实验操作能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力； 2、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； 3、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。【情感态度价值观目标】1、通过恩格尔曼的水绵实验的学习及实验设计与改进，形成科学态度及创新、合作的科学精神； 2、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；3、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；4、形成生命科学的价值观，能正确认识自我，评价自我。 教学重难点【教学重点】1、绿叶中色素的种类和作用。；2、学习科学家的科学思维和科学方法和探索精神。【教学难点】学习科学家的科学思维和科学方法和探索精神。 课前准备 1、多媒体课件；2、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关的资料。 教学过程1、 复习导入新课对上节课学过的知识进行提问：1、描述有氧呼吸的过程。2、描述无氧呼吸的过程。3、无氧呼吸能产生乳酸、酒精的分别对应什么生物？导入：提出问题生物体生命活动的直接能源、最终能源分别是什么？由太阳能到被生命活动所利用需要经过哪些过程呢？引发学生猜想、设问，引入研究主题：捕获光能的色素和结构，板书课题。2、 新课教学1、 实验绿叶中色素的提取和分离（展示课件3）阅读教材97-98页，展示以下问题：（1）提取色素和分离色素的原理分别是什么？（展示课件3）（2）实验的步骤怎样？（展示课件4）（3）怎样提取色素？提取过程中需加入哪些药品？各自具有什么作用？（展示课件4）（4）怎样制备滤纸条？（展示课件5）（5）怎样画滤液细线？（展示课件5）（6）怎样分离色素？分离过程中要特别注意什么？为什么？（展示课件6）教师总结：（1）研磨要迅速、充分，目的：减少无水乙醇的挥发防止叶绿素被破坏。（2）制备滤纸条时，要剪去两角，目的：消除溶液扩散时的边缘效应，使色素在滤纸条上扩散均匀，得到的色素带整齐。（3）画滤液细线要求：细、直、齐、浓，这样可以使色素较多，且从同一起点扩散，得到的色素带清晰、整齐。 2、色素的种类和功能（展示课件7）提出以下问题：（1） 滤纸条上色素带的排量顺序怎样？说明什么？（展示课件7）（2） 滤纸条上色素带的宽窄怎样？说明什么？（展示课件7）安排学生活动：请画一个精美的色素层析结果图。投影展示滤纸条上色素带的模式图：（展示课件7）师：根据实验过程及注意事项，大家再考虑以下问题：（1）若最终得到的色素带颜色浅，不清晰，原因可能有哪些？（2）若最终得到的色素带重叠，不整齐，原因可能有哪些？（3）若最终没得到色素带，原因可能有哪些？师生共同总结：（1）色素带颜色浅，不清晰，原因可能有：未加二氧化硅 ；无水乙醇加多；叶片不够新鲜、浓绿；画滤液细线没重复（2）色素带重叠，不整齐，原因可能有：制备滤纸条时，未剪去两角；滤液细线画的不够细、直、齐（3）最终没得到色素带，原因可能有：未加碳酸钙；未加无水乙醇；层析液触及滤液细线【与生活的联系】（展示课件8）（1）叶片为什么往往是绿色的呢？（2）温室或大棚种植蔬菜时选择什么颜色的玻璃或塑料膜？（展示课件8）实验现象表明：有两种颜色的光被吸收了，那么是不是刚好被叶绿体色素提取液中的两种色素分别吸收了呢？如何设计实验来证明？那么为什么四种色素的吸收光谱中只有两条暗带？该如何证明？教师归纳：可以将叶绿体中的色素分离后，单独地、直接地去观察它们的作用。教师归纳：胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。过渡：不同的色素可以吸收相同波长的光，那么不同波长的光被同种色素吸收的情况相同吗？多媒体展示叶绿素a、b及类胡萝卜素的吸收光谱（展示课件9）这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？（展示课件10）引导学生通过探究，明确绿叶中色素的存在部位叶绿体囊状薄膜上。用图片展示植物内部，引导分析。引导学生观察叶绿体的亚显微结构。尝试画出结构模式图。展示图片：叶绿体的亚显微结构（展示课件11）教师阐述：在叶绿体基质中分布有与光合作用相关的酶，在类囊体膜上分布有与光合作用相关的酶和色素。过渡：叶绿体的功能是什么？如何证明呢?演示多媒体课件：“恩格尔曼实验”过程（展示课件12）教师引导、师生共同讨论：课本100页“资料分析1”，指导回答有关问题：恩格尔曼实验的结论是什么？（展示课件12）【讨论】（展示课件14）1、为什么水绵是合适的实验材料？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察。2、 他是如何控制实验条件的？A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断释放氧气的部位C、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的师生共同总结：叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。（展示