细胞的代谢光合作用

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1、 教 育 实 习 教 学 设 计(2013届) 学 院： 化学与生命科学学院 专 业： 生物科学 班 级： 091班 实 习 生： 赵敬言 学号： 09260123 实习学校： 金华汤溪高级中学 实习课程： 生物 实习学校教师： 方旭燕 （签名） 高师指导教师： 唐恒钧 （签名） 授课时间： 2012 年 11 月 2 日浙 江 师 范 大 学 制教学内容（章节）第三章 细胞的代谢 第五节 光合作用（第一课时）课程类型新课课时安排1课时班级高二（4）班教学目标：知识与技能1、 掌握光合作用以及对它的认识过程。2、 描述叶绿体的结构和功能。3、 了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱；初步学

2、习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。过程与方法1、 通过光合色素的提取与分离实验，初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。2、 通过探讨光合作用的氧来源，初步训练学生的实验设计能力。情感态度与价值观1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解，增强学生保护生态环境的意识。教学重点、难点：教学重点1、 叶绿体中色素的种类；颜色及其吸收的光谱。2、 光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。3、 光合作用的概念、实质、总反应式。教学难点1、光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。教 具：多媒体课件等。教学方法：本节内容将从生活实际引入，用生活中的经历让学生能够建立起直观的联系。同时，通

3、过比喻、举例等方法，将较为抽象的概念具体化，便于学生理解掌握。教学进程（不够请附页）：导课在这个阳光明媚的日子里，我们开始今天的生物课。首先，我想请大家思考这样一个问题“万物生长靠什么？”（学生：靠太阳。），而生物又是如何利用太阳中的光能的呢？（学生：光合作用。）今天，我们要学习的就是“第五节 光合作用”。过渡大家都知道植物能够通过光合作用，将CO2、H2O这样的无机物转变为有机物，那么，人可以吗？（学生：不可以。）沿着这样的思路，我们将植物这样可将无机物转变为有机物的生物，称为“自养生物”。1、 生物新成代谢的类型 自养生物：（有哪些生物是自养生物？你能出一些例子吗？） 光能自养：植物、蓝藻

4、 化能自养：硝化细菌、硫细菌 （而像人类这样的，直接或间接利用自养生物产物生活的生物，称为“异养生物”。） 异养生物：（异养生物又有哪些呢？）人、动物、真菌、大部分细菌提问所有植物都是自养生物吗？请举例。 菟丝子（营寄生生活）、猪笼草（既是自养生物，又是异养生物）。 植物的所有部位都能进行光合作用吗？ 根不可以；叶肉细胞、幼嫩的茎秆可以。过渡通过这种方式，我们可将自然界中的生物分为自养和异养两大类。大多数植物是进行光合作用的自养生物，接下来我们就针对植物的光合作用来进行学习，第二部分光合作用概述。2、 光合作用概述过渡首先，我们来学习一下光合作用的定义。PPT展示光合作用定义。1、定义：光合作

5、用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成糖类等有机物，并且释放出氧气的过程。酶提问同学们，能根据定义写出光合作用的反应式吗？酶叶绿体（请同学上台演示，学生可能写的：6CO2 + 6H2O 6C6H12O6 + 6O2等）PPT展示反应式：6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O（吸能反应）过渡比较两个反应式，有何不同：光合作用的条件、场所都要在方程式中有所体现。所以我们要写出光能、叶绿体。光合作用是吸收光能合成有机物，因此它也是一个吸能反应。提问同时，在反应物和产物中都有的6分子H2O，能约减吗？过渡那么我们来对反应式中的元素进行分析。首先，观察什么元

6、素是反应物和产物中每种物质都具备的？（学生：O元素。）所以我们来研究一下，产物O2中O的来源于哪里？那么可能来源于哪里？（学生：CO2或者H2O。）归纳一下，我们就可以得到一下两个假设。PPT展示假设一、二。我们该采用何种方法来验证假设？（学生：同位素示踪法。）我们利用的是18O这种同位素。如果要验证假设一，我给大家以下装置和4种材料：CO2、C18O2、H2O、H218O，你会如何选择实验材料？（学生：C18O2和H2O。）那么我们来看一下实验结果是怎样的呢？PPT展示实验过程和结果。如果我们要验证假设二，你会如何选择材料呢？（学生：CO2和H218O。）我们也来看看实验过程和结果。所以，通

7、过这两个实验我们得到的结论是：产物O2中的O全部来自于反应物H2O中的O。PPT展示反应式1。另一个反应物CO2中的O去了哪里呢？应该是产物中的有机物和水中。PPT展示反应式2。我们可以看出反应式中的O元素的来源和去路是不同的，故这前后的6分子H2O是不能够约减的。提问光合作用发生的场所又在哪里呢？（学生：叶绿体。）植物的光合作用全部在叶绿体中进行。接下来，我们来复习一下叶绿体。它是一个几层膜的细胞器？（学生：双层膜。）PPT展示叶绿体结构示意图，对各种结构逐一进行复习。其中，由类囊体组成的基粒有什么作用？类比线粒体内膜凹陷形成的嵴的作用，所以基粒的作用使增大膜面积，为各种生理生化反应提供充足

8、的空间。而在这之间充斥的是叶绿体基质。我们都知道，叶绿体中会发生各种各样的生化反应，这些反应的发现必定有生物催化剂酶的参与，叶绿体中酶分布在哪里？类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。而与光合作用密切相关的色素，分布在哪里呢？类囊体的薄膜上。所以，我们将组成类囊体的薄膜，由于含有与光合作用有关的色素，因此也将其称为“光合膜”。2、 场所：叶绿体 外、内膜 基粒（类囊体）：酶、色素。 基质：酶。过渡复习完了光合作用的场所，接下来我们来看一下光合作用的过程。植物光合作用全部发生在叶绿体这个双层膜的细胞器中，它的发生是需要条件的，这个条件是？（学生：光照。）叶绿体中什么能够捕捉、利用光能呢？（学生：色素、叶

9、绿素）应该是叶绿素等光合色素。所以，第三部分，我们来学习光合色素的提取和分离实验。三、光合色素的提取和分离首先，我们看到这个实验题目就要明确，本实验分提取和分离两大部分。先将色素提取出来，再将提取的色素逐一分离开。既然是实验，我们首先学习一下实验的原理。1、原理：提取：色素中的一种叶绿素的组成元素有C、H、O、N等，我们可以看出它 是一种有机物。有机物用有机溶剂提取利用的是相似相溶的原理。 提取液：95%乙醇、丙酮。 分离：溶解度大的，扩散速度快。 （比喻）这些色素就像是跑100米的运动员，溶解度大的，扩散的快， 也就是跑的快。最后与层析液液面的相对距离也就越大。 层析液：乙醚，石油醚。2、

10、步骤：（1） 提取色素： 用新鲜的菠菜叶片，如果用大白菜菜叶呢？（叶肉细胞少，色素少。） 迅速研磨：提取液易挥发。 SiO2：石英砂，帮助充分研磨。 CaCO3：我们取的实验材料是高等植物成熟的叶肉细胞，细胞中有一个中央大液 泡，里面有有机酸，有机酸会破坏色素。所以CaCO3可以防止有机酸破 坏色素，从而保护色素。 95%乙醇或丙酮：提取液，溶解色素。 过滤后得到提取液，用棉花塞塞住，防止挥发。（2） 制备滤纸条： 取一张长约10cm，宽约1cm的滤纸条。 离下沿约1cm处剪去两角：防止两边滤液扩散太快。保证滤纸条有足够长度泡 在层析液中，又能使色素带不浸在层析液中。 铅笔线：要求画的细、直、

11、齐。不能用圆珠笔，因为也会溶解在层析液中，污染 色素影响实验结果。（3） 画滤液细线： 要求细、直、齐。铅笔线可以防止“手抖”造成的不良结果，也使各种色素位于 同一起跑线上。 干后，重复几次。使滤液细线中的色素达到一定浓度，否则分离效果不明显。同 时，防止滤液细线太宽。（4） 分离： 塞软木塞：防止层析液挥发，同时层析液有一定毒性，防止其污染空气。 不淹没：滤液不能没及滤液细线，否则大量色素溶于层析液中，实验结果不明显。过渡完成了这四个步骤，结果有如何呢？我们一起来看看实验结果。PPT展示实验结果Flash。3、 结果：溶解度（位置远近）含量（宽度）胡萝卜素（橙黄色）14叶黄素（黄色）23叶绿

12、素a（蓝绿色）31叶绿素b（黄绿色）42提问这是我们通过这张滤纸条分析得到的结构。如果我把滤纸条改成滤纸原片，滤液细线改成滤液小点，当我将层析液滴在圆心处使，随着层析液由圆心向外扩散我们会得到怎样的结果？请学生上台板上结果。之后对学生所做的图进行分析。过渡分析完实验结果，我们总结一下这几种色素。类囊体薄膜上色素 类胡萝卜素 胡萝卜素（橙黄色） （1/4） 叶黄素（黄色） 叶绿素 叶绿素a（蓝绿色） （3/4） 叶绿素b（黄绿色） 功能：吸收、传递、传化光能。提问含量的前提：使用的是新鲜的菠菜叶片，如果使用的是发黄的菠菜叶片呢？会是什么样的比例？这个作为课后思考题，大家课后思考一下。下节课请同学

13、回答。提问叶绿体是否对所有的光都能吸收呢？过渡大阳光是一种白光，用肉眼看是透明的。通过三棱镜色散可以得到这样一个光谱。将色素提取液置于太阳光和三棱镜之间，后面这段白光中应该少来色素吸收的那部分光。所以，色散开了之后，发现光谱中有两个区域明显变暗，是？（学生：红光和蓝紫光。）所以我们得到的结论是：叶绿体中的色素主要吸收的是红光和蓝紫光。具体一下就是：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。提问植物的叶片为什么呈绿色？（学生：不吸收绿光，反射绿光）主要是植物叶片对绿色光吸收的较少，不是不吸收。同时反射的较多，所以植物叶片一般呈绿色。提问为什么植物叶片在春夏呈绿色，到了深秋呈黄色？同学们思考一下，春夏与深秋相比什么变化最明显？（学生：温度。）所以，我们来看一下。