教學(xué)設(shè)計(jì) 完整版：光合色素與光能的捕獲

蘇教版必修一光合作用和細(xì)胞呼吸光合作用（一）教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1．知識(shí)目標(biāo)：（1）說(shuō)出對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)過(guò)程。（2）舉例說(shuō)出主要的光合色素。2．能力目標(biāo)：進(jìn)行有關(guān)的探究和實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)提取、分離綠葉中的色素，在有關(guān)實(shí)驗(yàn)、資料分析、思考與討論、探究等的問(wèn)題討論中，運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)的能力以及分享信息的能力。3．情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)了解光合作用的探索過(guò)程，認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意見(jiàn)中的合理成分，還要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新和用于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度。二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1．光合作用的發(fā)現(xiàn)和研究歷史；2．綠葉中色素的種類和作用。難點(diǎn)：提取和分離葉綠體中的光合色素。三、教學(xué)方法1．分析、歸納法：通過(guò)回眸歷史，分析實(shí)驗(yàn)，歸納總結(jié)得出光合作用的反應(yīng)物、條件、場(chǎng)所、產(chǎn)物等，了解科學(xué)家對(duì)光合作用的探究過(guò)程。2．實(shí)驗(yàn)探究法：通過(guò)“提取和分離葉綠體中的光合色素”實(shí)驗(yàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)流程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的良好習(xí)慣。3．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見(jiàn)學(xué)案。四、課前準(zhǔn)備1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)和研究歷史，歸納出光合作用的反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件和反應(yīng)場(chǎng)所等。2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：學(xué)生互動(dòng)討論，教師點(diǎn)播總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生自主完成教學(xué)任務(wù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，熟悉實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)。五、課時(shí)安排：1課時(shí)六、教學(xué)過(guò)程（一）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。老師：我們每天的能量來(lái)源于什么？學(xué)生：食物。老師：那食物包括什么呢？學(xué)生：蔬菜、水果、肉、蛋……老師：總結(jié)起來(lái)就是植物類和動(dòng)物類的，而動(dòng)物又直接或者間接以植物為食，那么植物的能量從哪里來(lái)？大家應(yīng)該聽(tīng)過(guò)“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，那么我們今天就來(lái)了解一下，為什么靠太陽(yáng)呢。（二）合作探究、精講點(diǎn)撥。 探究一：光合作用的發(fā)現(xiàn)和研究歷史【回眸歷史】解開(kāi)光合作用之謎發(fā)現(xiàn)者實(shí)驗(yàn)（依據(jù)）結(jié)論蒙特利爾柳樹(shù)實(shí)驗(yàn)他認(rèn)為植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料主要來(lái)自水，而不是土壤普利斯特萊小鼠與綠色植物放在同一玻璃罩內(nèi)，小鼠沒(méi)有窒息死亡植物可以更新空氣英根豪斯帶葉枝條放在水中，500多次植物更新空氣實(shí)驗(yàn)植物只有綠葉在陽(yáng)光照射下，才能更新空氣薩克斯植物葉片在光合作用中合成淀粉魯賓和卡門光合作用釋放的O2來(lái)自于水卡爾文用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測(cè)其放射性，發(fā)現(xiàn)14CO2→14C3→（14CH2O）CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)換成有機(jī)物的途徑【問(wèn)1】對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，你有沒(méi)有什么質(zhì)疑，認(rèn)為說(shuō)服力不強(qiáng)的？講述：普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)缺乏空白對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)服力不強(qiáng)?！締?wèn)2】薩克斯的實(shí)驗(yàn)中，黑暗處理12h的目的是什么？葉子是綠色的，如何避免顏色干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果？講述：黑暗處理12h即為饑餓處理，目的是消化葉片原有的有機(jī)物（淀粉）。碘蒸氣檢測(cè)之前需要對(duì)葉片用酒精溶解色素進(jìn)行脫色處理，從而避免干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果（藍(lán)色）的觀察。探究二：光合色素與光能的獲取【問(wèn)1】為什么植物的葉片呈現(xiàn)綠色？講述：陽(yáng)光中的可見(jiàn)光為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。光照到物體表面后，該物體又將這種顏色的光反射出來(lái)，就是我們所見(jiàn)到的顏色。對(duì)植物而言，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他的基本上都被葉色素分子吸收，所以植物的葉片呈現(xiàn)綠色?！具呑鲞厡W(xué)】提取和分離葉綠體中的光合色素1．實(shí)驗(yàn)原理（1）提取：葉綠體中的色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑提取色素。（2）分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。2．實(shí)驗(yàn)程序eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(稱量5g綠色葉片并剪碎加入少量,SiO2、CaCO3和10mL無(wú)水乙醇)\a\vs4\al(→研缽→),研磨→過(guò)濾→收集到試管內(nèi)并塞緊管口))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①將干燥的濾紙剪成長(zhǎng)與寬略小于試管長(zhǎng)與直徑的濾紙條，剪去一端兩個(gè)角,②在距離剪角一端1cm處用鉛筆畫線))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線處均勻地畫一條直的濾液細(xì)線,②干燥后，再重復(fù)畫1～2次))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(①將適量的層析液倒入試管中層析液高度不超過(guò)濾液細(xì)線,②將濾紙條尖端朝下輕輕插入層析液,③用棉塞塞緊試管口)))eq\o(→,\s\up11(紙),\s\do4(層析))—eq\a\vs4\al(濾紙條上出現(xiàn)四條寬度、顏色不同的色素帶)【問(wèn)1】此實(shí)驗(yàn)中所加的各種試劑的作用分別是什么？講述：SiO2的作用是幫助研磨，使更研磨更加充分。CaCO3的作用是保護(hù)色素，中和細(xì)胞中的酸，防止鎂從葉綠素分子中移出。無(wú)水乙醇的作用是溶解色素。層析液的作用是分離色素?！締?wèn)2】葉綠體中的色素有哪幾種呢？講述：【積極思維】恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？恩格爾曼實(shí)驗(yàn)一：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)二：【問(wèn)1】可以得出什么結(jié)論呢？講述：1．葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所；2．葉綠體光合作用釋放氧氣。3．葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光?！締?wèn)2】該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處有哪些？講述：1．選擇水綿作實(shí)驗(yàn)材料，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌確定氧氣釋放的部位，便于觀察。2．沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境：排除了空氣中的氧氣和光的干擾?！締?wèn)3】幾種色素有什么差別？講述：色素呈現(xiàn)吸收峰作用葉綠素a藍(lán)綠色藍(lán)（窄）、紅（寬）收集、轉(zhuǎn)換光能葉綠素b黃綠色藍(lán)（寬）、紅（窄）收集光能胡蘿卜素橙黃色藍(lán)紫色收集光能、保護(hù)葉綠素免遭強(qiáng)光傷害葉黃素黃色藍(lán)紫色七、板書設(shè)計(jì)第一節(jié)光合作用（一）解開(kāi)光合作用之謎光合色素與光能的獲取操作流程：提取色素→制濾紙條→制濾液細(xì)線→色素分離→觀察結(jié)果三、幾種色素的比較色素呈現(xiàn)吸收峰作用葉綠素a藍(lán)綠色藍(lán)（窄）、紅（寬）收集、轉(zhuǎn)換光能葉綠素b黃綠色藍(lán)（寬）、紅（窄）收集光能胡蘿卜素橙黃色藍(lán)紫色收集光能、保護(hù)葉綠素免遭強(qiáng)光傷害葉黃素黃色藍(lán)紫色八、教學(xué)反思在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，本節(jié)內(nèi)容秉承開(kāi)放性、創(chuàng)造性和探究性，是本課的精髓。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，把抽象的問(wèn)題形象化，加深學(xué)生對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)歷程，認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究的研究性和探究性，并通過(guò)色素提取及分離實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到色素的種類及作用。這樣就給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有助于保持注意力集中，可以使學(xué)生積極主動(dòng)參與到教學(xué)中，從而大大提高課堂教學(xué)效果。合理問(wèn)題的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)掌握知識(shí)；設(shè)置學(xué)習(xí)小組，有利于學(xué)生之間通