新课标高中生物第四章光合作用和细胞呼吸4.2光合作用二第1课时教案苏教版必修1

1、第四章 光合作用和细胞呼吸 4.2 光合作用（二）（第1课时）案例四：师光合作用过程中，绿色植物吸收了光能，那么从能量转化与守恒角度来看，光能到哪里去了呢？生转化为有机物中的化学能。师那么，你了解的光合作用合成的有机物有哪些呢？生淀粉。师那么你用什么方法可以证明你的推论？生可以进行这样的实验，实验设计如下：（1）取一株生长状况良好的天竺葵，放在黑暗条件下12小时，进行饥饿处理。（2）将经过饥饿处理后的植株取下一片叶片，酒精加热脱脂，滴加碘液处理，观察其颜色变化。（3）将上述植株放在光照条件下处理34小时，取处理之后的植株的一片叶子，用酒精加热脱脂，滴加碘液处理，观察其颜色变化。师为何要首先对经

2、过饥饿处理后的植株叶片进行碘液处理，观察其颜色变化？生甲可以鉴定其中的淀粉是否被完全消耗了。生乙还可以说明在第三步中若滴加碘液后产生了蓝色，则其蓝色并非是由叶片中原有物质产生的。师我们来回顾一段关于对光合作用产物的探索的一段历程：（1）光合作用历史中的另一个里程碑就是1854年，一个德国医生Robert Mayer宣布：植物把太阳光能转化为化学能。因而，在20世纪的中叶，光合作用现象用这样的式子表示： CO2+H2O+光 O2+有机物质+化学能（2）1864年，德国植物学家萨克斯（J.von Sachs）（萨克斯还发现植物呼吸）证明了光合作用时有淀粉生成。萨克斯把一些绿叶放在黑暗的房间中一些时

3、间，使其中的淀粉消失。然后，他使无淀粉的叶子的一半照光，另一半用黑纸遮住，使其仍处于黑暗之中，若干时间之后，整片叶子用碘蒸气处理。结果，由于形成了淀粉碘络合物，叶子的照光部分呈黑紫色，而另一半则没有颜色。（3）需要指出的是，在萨克斯的实验中，绿叶在光照条件下处理的时间不能过长；因为植物叶片内的维管系统会把光照部分产生的淀粉运输至黑暗部分的叶片，而导致实验数据不正确。案例五：师在扬英根豪斯的实验中，发现植物的光合作用是由绿叶来进行的。那么我们能否设计一个实验以证明光合作用需要叶绿体？教师引导：用多媒体展示一组关于银边天竺葵叶片结构特点的信息。学生活动：独立设计其中一个实验，小组交流、讨论，分享设

4、计方案。学生设计实例：实验步骤（1）取一株生长状况良好的银边天竺葵，放在黑暗条件下12小时，进行饥饿处理。（2）将经过饥饿处理后的植株取下一片叶片，酒精加热脱脂，滴加碘液处理，观察其颜色变化。（3）将上述植株放在光照条件下处理34小时，取处理之后的植株的一片叶子，用酒精加热脱脂，滴加碘液处理，观察其颜色变化。实验预测及分析（1）若银边天竺葵的银边部分与绿色部分滴加碘液后均现蓝色，说明光合作用不一定需要叶绿体。（2）若银边天竺葵的银边部分滴加碘液后均现蓝色，绿色部分滴加碘液后不现蓝色，说明叶绿体抑制光合作用的进行。（3）若银边天竺葵的银边部分滴加碘液后不现蓝色，绿色部分滴加碘液后现蓝色，则说明光

5、合作用需要叶绿体。师光合作用中的原料是CO2和H2O，那么光合作用产生的O2究竟是从何而来的呢？学生活动：阅读文本中“解开光合作用之谜”中鲁宾、卡门与卡尔文研究的相关信息。课件展示： (1)放射性同位素可用于追踪物质的运行与变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会发生改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种技术称为同位素示踪技术。同位素示踪技术是一种生物科学研究的技术手段。同位素示踪技术与X光衍射技术是20世纪初期至70年代的生命科学研究较为成功的两种技术手段。(2)普通的、无放射性的碳是12C。第一个用作示踪者的同位素碳是11C，但是因为它的半

6、衰期只有20.5秒，因而，它的应用成效有限。(3)卡门(M.Kamen)和鲁宾(Sam .Ruben)发现了寿命长的14C(它的半衰期为5 720年)，这就使示踪碳从标记物质（如CO2或者重碳酸盐）相继进入有机物质成为可能。因此，同位素14C逐渐成为最重要的碳的示踪者。（4）借助光合作用的光化学反应中形成的还原剂(NADPH),CO2转变成碳水化合物,这是光合作用中分析得最清楚的一个阶段。取得这个成就，是因为应用了一种简便的示踪剂放射性碳同位素14C。根据物理常识,我们知道,这样的示踪者能用来追踪各种元素在化学反应中的途径,其方法是观察不同反应中的中间产物和最终产物,它们特有的放射线的出现。把

7、这种方法应用于光合作用的研究是一个惊人的成就。为此,在1961年把诺贝尔奖授予了美国加利福尼亚州立大学伯克利分校的M.卡尔文。以奖励他与A.A.Benson、J.Basshan及其同事们，在这个领域取得的极其重大的进展。师从上面这些信息，你能否设计一种可以证明光合作用中释放的O2分子究竟是从何而来的？学生活动：学生讨论，小组合作提出设计方案。设计案例： （1）取生长状况良好的小球藻分成均等的两份，分别标记为A、B。（2）将A置于一盛有同位素18O标记的H2 18O的试管中，同时在容器中充入未被同位素标记的CO2，一段时间后，收集光合作用中所产生的O2，鉴定其放射性。（3）将B置于一盛有未被同位

8、素标记的H2O的试管中，同时在容器中充入被同位素18O标记的C18O2，一段时间后，收集光合作用中所产生的O2，鉴定其放射性。（4）对实验结果进行分析。师（1）鲁宾与卡门两位科学家进行了同样的实验，发现在类似于A组的实验中，所收集的O2全部都是具有放射性18O的18O2；而在类似于B组的实验中，所收集的O2全部是无放射性的O2。间接说明了光发合作用所产生O2都来自于参加光合作用的水。（2）美国科学家M.卡尔文利用小球藻作为实验材料，用14C标记的14CO2进行光合作用，然后追踪其放射性。最终探明CO2的碳在光合作用中转化成有机物的碳途径，这一途径称为卡尔文循环。师你知道同位素还可以利用在其他方面吗？生同位素还可以检测地层中化石的地质历史年代，其原理是利用“半衰期”法测定。课堂小结关于同位素的利用，你还可以与你小组内的同学交流一下自己的看法；或在课后查阅相关资料，以取得更多的信息。 板书设计 第二节光合作用一、光合作用历史回眸1.范海尔蒙特的“柳树实验”植物生长的养料主要来自于水；2.科学家普利斯特莱植物与