《光合作用与能量转化》 第1课时 参考教案2

学而优·教有方PAGEPAGE1第五章细胞的基本结构第4节光合作用与能量转化一捕获沟通的色素和结构(一)教学目标1.尝试提取和分离绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及其功能。2.运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。(二)教学重点和难点1.教学重点(1)提取和分离绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及其功能。(2)叶绿体适于光合作用的结构特点。2.教学难点提取和分离叶绿体中的色素。（三）教学过程利用教材P97的“问题探讨”导入课题，从植物工厂入手，分析植物生长需要光、二氧化碳、营养液和适宜温度等条件，而在利用人工光源时，常见的是红色、蓝色和白色光。通过讨论题引导学生说明光可以为植物的生长提供能量。在自然界，万物生长靠太阳。太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。无论是在植物工厂里，还是在自然界，植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。一、捕获光能的色素按照教材的实验方法步骤，指导学生完成“绿叶中色素的提取和分离实验”。1.实验：绿叶中色素的提取和分离(1)提取绿叶中的色素①原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。②步骤取材：称取5g新鲜绿叶↓研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5～10mL无水乙醇，迅速、充分地进行研磨↓过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤↓收集：用试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严(2)分离绿叶中的色素①原理：不同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。②步骤制备滤纸条eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(剪滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长与宽略,小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪,去两角,↓,铅笔画线：在距滤纸条去角的一端1cm处,用铅笔画一条细的横线))↓画滤液细线eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液,↓,画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线也可,将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取,滤液，在横线处按压出均匀的细线,↓,重复画线：待滤液干后，重复画细线,1～2次))↓分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口(不能让滤液细线触及层析液)，也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯↓观察并记录结果：滤纸条上出现4条色素带实验结束后讨论问题串，引导学生分析实验:为何选用新鲜的绿叶，否则会导致什么结果?研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么?滤纸条剪去两角的目的是什么?铅笔画一条细线的目的滤液细线重复画两三次的目的是什么?层析时层析液为何不能没过滤液细线?滤纸条上得到几条色素带，其上下位置排序及颜色、宽窄如何?绿叶中的色素在层析液中溶解度大小排序如何?绿叶中的哪一种色素含量最多?如果滤纸条上没有色素带，可能的原因是什么?如果滤纸条上色素带颜色偏浅，可能的原因是什么?通过以上的问题分析，可引导学生将结果和实验操作相结合明其因果联系，发展分析问题的能力。2.色素的种类与光的吸收针对实验结果显示的四条色素带的不同宽窄和颜色，提出问题“为什么正常情况下植物的叶片是绿色的?”“秋天树叶变黄，叶片中的色素发生了什么変化?”，组织学生阅读教材，回答上述问题，明确一般情况下，绿叶中色素的种类、颜色和含量。在此基础上，进一步提出“四种色素到底有什么作用?”引导学生阅读色素的吸收光谱图文资料，分析植物工厂为什么不用绿光作为光源。并归纳总结叶绿素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。二、叶绿体的结构和功能围绕“色素存在于细胞中什么部位”的问题，遵循宏观到微观的原则，引导学生从光学显结构到亚显微结构认识叶绿体，知道色素存在于叶绿体类囊体的薄膜上，结合恩格尔曼实验，了解叶绿体吸收光能进行光合作用放氧的证据，并能解释叶绿体适于光合作用的结构:色素、相关的酶、基粒及其面积很大的类囊体膜。1.叶绿体的结构(1)[1]外膜和[2]内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。(2)由[3]类囊体堆叠而成的[4]基粒，增大了膜面积。(3)[3]类囊体的薄膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的色素。(4)[5]叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。(5)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。2.叶绿体的功能(1)功能：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。(2)叶绿体功能的实验验证①实验者：德国科学家恩格尔曼。②实验过程