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《光能的捕獲》備課教案
在教學工作者開展教學活動前，可能需要進行教案編寫工作，教案是教學活動的依據，有著重要的地位。如何把教案做到重點突出呢？以下是小編為大家收集的《光能的捕獲》備課教案，僅供參考，歡迎大家閱讀。
《光能的捕獲》備課教案 1
學習目標：
1．說出人們對光合作用的認識過程，體驗生物科學發現的歷程。
2．闡明光合作用中光反應和暗反應物質和能量轉化的大致過程，認識光合作用的實質和在自然界的重要性。
3．描述葉綠體的結構，提取和分離葉綠體色素。
4．分析環境因素對光合作用速率的影響，能繪出各種因素與光合作用速率的坐標圖像，培養綜合分析問題的能力。
自學探究：
光合作用：植物通過 捕獲和利用了太陽能，把_____和______合成有機物，將 轉化為 貯存在葡萄糖等有機物中，并釋放O2，這個過程就是 。
一、光合作用的早期研究
1、光合作用的發現
年代 科學家 科學實驗 實驗結論
1642 海爾蒙特 第一次試圖用定量的方法研究柳樹的營養來源，發現柳樹的增重大于土壤的減少量 建造植物體的原料，只是 ，卻沒有考慮空氣的作用
1771 普里斯特利
英格豪斯 將薄荷枝條和燃燒著的蠟燭放在密封的鐘罩中，蠟燭不易熄滅，而將小鼠與綠色植物放入罩內，也不易窒息死亡 綠色植物在光下吸收了 ，產生了 。
1864 薩克斯 采用碘液測定淀粉的方法，發現遮光一半葉無顏色變化，曝光的一面則成深藍色 綠色植物在光下能產生 。
1880 恩吉尓曼 用水綿做材料，用好氧菌作為O2的標志物，發現好氧菌集中在葉綠體所有受光部位周圍
光合作用場所是
1941 魯賓和卡門 運用放射性同位素標記法，通過小球藻的實驗確定O2的來源 光合作用產生O2全來自 。
2、分析討論：
（1）海爾蒙特認為建造植物體的原料只是水，這一結論是否合理？
（2）為什么普里斯特利的實驗有時成功，有時失敗？
（3）恩吉尓曼選用水綿做實驗材料有什么好處？通過該實驗可得出什么結論？
（4）薩克斯為何要將植物進行一晝夜的暗處理？葉片一半遮光、一半照光的目的是什么？
（5）魯賓和卡門的兩組實驗是如何設計的？
太陽是整個生命世界的能量源泉， 為幾乎所有的生物提供了物質和能量，它是自然界最基本的 和 。
二、葉綠體的結構
1、葉綠體的形態
高等植物細胞中葉綠體通常呈 ，數目較多。
2、葉綠體與白色體或有色體的相互轉變將葉綠體長時間置于暗處，葉綠體則轉變成 或，但光照后又可恢復為具有 的葉綠體
3、葉綠體的亞顯微結構
（1）兩層膜
（2）基粒：內部有許多綠色柱狀的 ，每個基粒有數十個囊狀的
組成，基粒間還有基質類囊體與基粒的類囊體相連，從而使各類囊體的腔彼此相通。
與光合作用有關的色素和酶都分布在 。
（3）基質：在基粒之間充滿著基質。
與暗反應有關的酶則分布在 。在基質中還含有少量的 。
三、葉綠體色素的提取與分離
1、實驗原理：
葉綠體中色素提取的原理：葉綠體中的色素溶解于__________如酒精或丙酮（相似相溶），形成色素液。
分離的原理：四種色素在層析液中__________不同，因而隨層析液在濾紙上______________________不同，其中胡蘿卜素在丙酮中的溶解度最高，擴散速度最快，葉黃素和葉綠素ａ次之，葉綠素ｂ溶解度最低，擴散得最慢。根據此原理使各色素分離開來。
2、注意事項
（1）取材時要選取新鮮的顏色較深的葉片，以便使濾液中含較多的色素。
（2）研磨時加入二氧化硅的目的是： 。
（3）加入少量碳酸鈣的目的是： 。
（4）研磨要迅速、充分。一是因為丙酮容易揮發發二是為了使葉綠體完全破裂，從而能提取較多的色素。三是葉綠素極不穩定，能被活細胞中的葉綠素酶水解而破壞。
（5）濾液收集后，要及時用 將試管口塞緊。
3、制備濾紙條時，要將濾紙條的一端剪去兩角，這樣可以使色素在濾紙條上擴散，便于觀察實驗結果。
4、畫線時，一定要細并且直，這樣可以防止 ，使色素分子均勻分布在一條直線上，做到擴散起點一致。重復劃2―3次，是為了，使實驗更加明顯。
5、分離色素時，一定不要讓濾紙條上的濾液細線接觸到層析液，這是因為
四、光合作用的過程
根據是否需要光能，可以概括為兩個階段：
（一）光反應階段
1、光反應條件及場所：必須在 下才能進行，場所在 。
2、光反應過程：在此階段 轉換成 ， 轉換成 。
（1）光能轉換成電能
類囊體膜上的絕大多數色素排列緊密，快速高效地把吸收來的大量光能傳遞給
_________，它既能捕捉光能又能將光能轉化為 。就象透鏡把光束集中到焦點一樣，其他色素把大量光能 、 、傳遞給 ，使其被激發而失去 。脫離葉綠素ａ的電子，在類囊體膜上經過一系列的傳遞，最后傳遞給一種帶正電荷的有機物 （簡稱 ）。
失去電子的葉綠素ａ變成一種 ，能夠從 中奪取 ，使水分子分解成 和 ，葉綠素ａ由于獲得電子而恢復穩態。
這樣在光的照射下，特殊狀態的葉綠ａ連續不斷地 和 ，從而形成 ，使 轉換成 。
（2）電能轉換成活躍的化學能
隨著光能轉換成電能， 得到 和 ，就形成了 （ ），這樣一部分電能就轉化成 儲存在 中。同時，葉綠體利用光能轉換成的另一部分能量，將 和 轉化成 ，這部分電能則轉化成活躍的化學能儲存在 中。
（二）暗反應階段
1、暗反應條件及場所：不需 ，場所在 。
2、暗反應過程：將 還原成 ，將 和 中的活躍化學能轉換成 中貯存的穩定的化學能。
（1）CO2的固定
葉片從外界吸收的二氧化碳，在 的作用下與植物體內的.一種 （用C5表示）結合，這個過程叫做二氧化碳的固定。一個二氧化碳分子被一個五碳化合物分子固定后很快形成兩個含有 的化合物（用C3表示）。
（2）C3的還原
一部分三碳化合物在 和 的作用下，被 還原，再經過一系列復雜的變化形成糖類。這樣 和 中的能量就轉移到 ___________中形成 貯存起來，同時，另一部分三碳化合物又經過復雜的變化重新生成 ，再次參與二氧化碳的固定。
（三）光合作用的反應式
五、影響光合作用的因素因素 關系圖表 對光合作用的影響 在生產上的應用
葉齡
隨葉齡的增大，葉的面積逐漸增大，光合作用的面積逐漸增大，光合作用速率提高，隨著葉齡進一步增加，葉片衰老，葉綠素分解，光合作用速率下降 保證礦質元素的充足供應，尤其是Mｇ的供應，使葉片保持鮮綠
光照強度
光合作用隨光照強度的變化而變化，光照弱時光合作用減慢，光照逐步增強時光合作用隨之加快，但是光照增強到一定程度，光合作用速率不再增加
1、適當提高光照強度
2、延長光合作用時間
3、增加光合作用面積―合理密植
4、溫室使用無色玻璃
二氧化碳
CO2是光合作用的原料，環境中的CO2濃度的高低明顯影響光合作用速率。在一定范圍內，植物的光合速率隨CO2濃度的增加而增加，但是達到一定程度時再增加CO2濃度，光合速率不再增加 溫室栽培植物時適當提高室內的CO2濃度，如釋放一定量的干冰或多施有機肥，使莖、葉吸收CO2增多
溫度
光合作用的暗反應是酶促反應，溫度直接影響酶的活性，從而影響光合速率。溫度過高，影響植物葉片氣孔開度，影響CO2供應，進而影響暗反應，從而影響光合速率
1、適時播種
2、溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫
3、植物“午休”現象的原因之一
《光能的捕獲》備課教案 2
第一課時
捕獲光能的色素和結構
一、學習目標教學目標
1.說出綠葉中色素的種類和作用。
2.說出葉綠體的結構和功能。
3.學會提取、分離綠葉色素的方法
4.通過探究實驗，培養學生設計實驗的能力、分析和解決問題的能力以及培養語言表達能力。
5.通過對葉綠體結構的學習，幫助學生樹立結構和功能相統一的生物學觀點。
二、教學重難點
1.綠葉中色素的種類和作用，葉綠體的結構和功能。（重難點）
2.提取、分離綠葉色素實驗操作、葉綠體結構與功能的統一性。（重難點）
三、教學方法
講授、演示、視頻播放、小組討論。
四、教學過程
【新課導入：情景設置，導入新課】
觀看視頻《歡迎來到智慧植物工廠》，通過熱點問題激發學生的學習興趣。
【新課講授】
問題探究：通過問題探究，小組討論調動學生的積極性和主動性。
植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養液成分等條件下，
生產蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源。
1.靠人工光源生產蔬菜有什么好處？
提示：用人工光源生產蔬菜，可以避免由于自然環境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產。同時，人工光源的強度和不同色光是可以調控的，可以根據植物生長的情況進行調節，以使蔬菜產量達到最大。
2.為什么要控制二氧化碳濃度、營養液成分和溫度等條件？
提示：影響光合作用的因素很多，既有植物自身條件，也有外界環境條件。二氧化碳濃度、營養液和溫度是影響植物生長的重要外部條件，因此要進行控制，以便讓植物達到最佳的生長狀態。
提問：植物的葉片中含有哪些色素呢？怎樣提取這些色素呢？
一、捕獲光能的色素
播放視頻《綠葉中色素的提取和分離》，引導學生歸納概括綠葉中色素的提取和分離的實驗原理，實驗目的，材料用具，實驗步驟，實驗結果，實驗現象等，完成填空中的問題。
知識點梳理：
1.實驗原理
（1）提取色素：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑_______________中。
（2）分離色素：各種色素在___________中的__________不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上的_____________，反之則慢。
提示：
（1）無水乙醇
（2）層析液
溶解度
擴散更快
2.實驗目的
（1）進行綠葉中色素的提取和分離。
（2）探究綠葉中含有幾種色素。
3.材料用具
新鮮的綠葉
（如菠菜的綠葉）；無水乙醇（提取色素）；層析液（分離色素）；二氧化硅（有助于研磨得充分）；碳酸鈣（防止研磨中色素被破壞）。
4.實驗步驟
（1）提取綠葉的色素
a.稱取5
g菠菜葉，剪去主葉脈，剪碎，放入研缽中；
b.加少許的二氧化硅、碳酸鈣
與10
ml無水乙醇，迅速充分研磨；
c.將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中（單層尼龍布）進行過濾；
d.將濾液收集到試管中，用棉塞塞嚴。
（2）制備濾紙條
a.將濾紙剪成能放入燒杯中的濾紙條；
b.在濾紙條一端剪去兩角（避免層析液在邊緣擴散過快（邊緣效應），使其同步到達細線）；
c.在距去角一端1
cm處用鉛筆畫一條細的橫線。
（3）畫濾液細線
將濾液倒入培養皿，用蓋玻片蘸取濾液在橫線處按壓出均勻的細線。等濾液干后再畫一到兩次。
要求：細、直、齊；重復2—3次。（為了積累更多的色素，使分離后的色素帶更明顯）
（4）分離綠葉中的色素
原理：溶解度高的色素隨層析液在濾紙上__擴散得快__；反之，則慢。
將濾紙條有濾液細線的一端插入___層析液___。
提問：為何濾液細線不能觸及層析液？
提示：防止色素溶解在層析液中
提問：為何要蓋上培養皿？
提示：防止層析液揮發，因其易揮發且有毒
（5）實驗結果
①濾紙上有幾條色素帶？
（4條）
②從上而下的排序說明了什么？
（溶解度不同）
③不同條帶的寬窄說明了什么？
（含量不同）
④不同的色素帶分別對應哪些色素？
異常現象的分析
1.若色素提取液呈淡綠色的，其原因有：
①選取的葉片顏色不是濃綠色或稱取的綠葉過少或放置數天的菠菜葉，色素含量少；
②加入的無水乙醇過多，色素溶液濃度小；
③未加碳酸鈣或加入的過少，色素分子部分破壞；
④研磨不充分，色素未能充分提取出來。
2.若色素帶顏色較淺，其原因有：同上4點
⑤劃濾液細線的次數太少，濾紙條上的色素含量少；
⑥層析時，部分濾液細線已觸及層析液。
提問：為何綠葉呈綠色？
提示：葉綠素主要吸收紅光和藍紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現綠色。
分析：為什么植物春夏葉子翠綠 而深秋則葉片金黃呢？
提示：
（1）由于葉綠素的含量大大超過類胡蘿卜素，而使類胡蘿卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的綠色。
（2）低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡蘿卜素的顏色顯示出來。
（3）當溫度低于7℃時，樹葉中會生成花青素。
小組討論，問題探究
1.冬季時，為了增加蔬菜的產量，應該選擇紅色、藍色還是無色的大棚塑料薄膜？為什么？
提示：無色。由于太陽光由七色光組成，所以用無色透明的塑料薄膜，植物獲得的光能更多。
2.陰天時，為了增加蔬菜的產量，在功率相同的情況下，應該選擇什么顏色（藍紫光或紅光/白光）的照明燈為蔬菜補充光源？為什么？
提示：藍紫光或紅光。在照明燈功率相同的情況下，用發藍紫光或紅光的照明燈，植物利用光能的效率最高。
二、葉綠體的結構適于進行光合作用（圖解分析）
（組織學生閱讀課本P100“思考討論”，引導學生分析實驗探究，概括恩格爾曼實驗的結論）
小組討論，實驗探究：實驗一
恩格爾曼
結論：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。
小組討論，實驗探究：實驗二
恩格爾曼
小組討論，問題探究：
（1）為什么選用水綿和好氧細菌作為實驗材料？
提示：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察。好氧細菌可確定釋放O2的部位。
（2）為什么選用黑暗并且沒有空氣的環境？
提示：選用黑暗并且沒有空氣的'環境，可排除光線和氧的干擾。
1.恩格爾曼第一個實驗的結論是什么
提示：恩格爾曼第一個實驗的結論是氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。
知識點歸納：
（1）葉綠體的結構：雙層膜，葉綠體基質，葉綠體基粒（由類囊體堆疊而成）。
（2）功能：進行__光合作用_的場所。
（3）物質基礎
a.在葉綠體內部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的_色素分子_。
b.在__類囊體膜__上和____葉綠體基質___中，還有許多進行光合作用所必需的酶。
2.恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處？
提示：實驗材料選擇水綿和好氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，好氧細菌可確定釋放氧氣多的部位；沒有空氣的黑暗環境排除了氧氣和光的干擾；用極細的光束照射，葉綠體上有光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗；臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證了實驗結果，等等。
3.在第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區域，為什么？
提示：這是因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光，在此波長光的照射下，葉綠體會釋放氧氣，適于好氧細菌在此區域分布。
4.綜合上述資料，你認為葉綠體具有什么功能？
提示：葉綠體是進行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光。
【課堂練習】
1.下列關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述，正確的是（
）
A.綠葉中的色素只能溶解在無水乙醇中
B.層析分離時必須確保濾液細線不觸及層析液
C.制備濾紙條時用圓珠筆畫橫線更方便
D.若研磨綠葉時沒有加入碳酸鈣，則提取不到光合色素
提示：綠葉中的色素能溶解在丙酮、無水乙醇等有機溶劑中，A錯誤；層析分離時必須確保濾液細線不觸及層析液，否則色素會溶解在層析液中，B正確；圓珠筆筆油中有色素，因此制備濾紙條時應該用鉛筆畫橫線，C錯誤；碳酸鈣的作用是防止色素被破壞，因此沒有加入碳酸鈣會導致層析后濾紙條上的葉綠素帶顏色較淺，D錯誤。
2.植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應（如O2的釋放）來繪制的。下列敘述錯誤的是（ ）
A.類胡蘿卜素在紅光區吸收的光能可用于光反應中ATP的合成
B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制
C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示
D.葉片在640～660
nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的
提示：類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，在紅光區不吸收光能，A項錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B項正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C項正確；根據葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640～660
nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D項正確。
3.將單細胞綠藻置于適宜的溫度、光照以及充足的CO2條件下培養，經一段時間后，突然停止光照，則下列敘述中不會發生的是（ ）
A.光反應停止，不能形成NADPH和ATP
B.短時間內暗反應仍進行，CO2與C5繼續結合形成C3
C.短時間內綠藻體內C3的含量會上升
D.由于沒有NADPH和ATP供應，C3不能形成糖類等物質，積累了許多C5
提示：光照突然停止，光反應不能進行，不能形成ATP和NADPH，短時間內在CO2充足的條件下，CO2繼續與C5結合形成C3，但因NADPH及ATP供應不足，C3的還原受阻，無法合成C5和有機物，故細胞內C3增加，C5減少。
五、板書設計
第四節
光合作用與能量轉化
第一課時
捕獲光能的色素和結構
一、捕獲光能的色素
1.綠葉中色素的提取和分離
（1）實驗原理
（2）實驗步驟
（3）實驗結果
2.色素：葉綠素、類胡蘿卜素
二、葉綠體的結構適于進行光合作用
1.葉綠體結構：雙層膜、類囊體薄膜、基質
2.功能
3.物質基礎
《光能的捕獲》備課教案 3
一、教學目標
知識目標
學生能夠準確說出光合作用的發現歷程，理解每個實驗的設計思路、過程及結論。
詳細闡述葉綠體中色素的種類、顏色和作用，以及葉綠體的結構和功能。
清晰描述光合作用的光反應和暗反應過程，包括物質變化和能量轉換。
能力目標
通過分析光合作用的發現實驗，提升學生的科學探究能力和邏輯思維能力。
開展葉綠體色素的提取和分離實驗，培養學生的動手操作能力和實驗分析能力。
引導學生繪制光合作用過程的示意圖，增強學生的圖形表達和信息整合能力。
情感態度與價值觀目標
通過了解光合作用的發現歷程，體會科學家們的探索精神和創新思維，激發學生對科學研究的興趣。
認識光合作用在生態系統和人類生活中的重要意義，培養學生的環保意識和生態觀念。
二、教學重難點
教學重點
光合作用的發現歷程及相關實驗。
葉綠體中色素的種類、功能及提取分離實驗。
光合作用的光反應和暗反應過程及兩者關系。
教學難點
光合作用中光反應和暗反應的物質變化和能量轉換過程。
理解光合作用發現歷程中各實驗的原理和結論。
三、教學方法
講授法：系統講解光合作用的概念、原理、過程等重要知識點，確保學生掌握基礎知識。
討論法：組織學生討論光合作用發現實驗中的問題，促進學生之間的思想交流，培養合作探究能力。
實驗法：開展葉綠體色素的提取和分離實驗，讓學生親身體驗實驗過程，培養實踐操作能力。
多媒體輔助教學法：利用圖片、動畫、視頻等多媒體資源，直觀展示葉綠體的結構、色素的功能以及光合作用的過程，幫助學生理解抽象知識。
四、教學過程
（一）導入新課（5 分鐘）
展示一幅陽光下一片生機勃勃的綠色植物圖片，提問學生：“綠色植物為什么能在陽光下茁壯成長？它們是如何利用光能的？” 引導學生思考，從而引出本節課的主題 —— 光能的捕獲。
（二）光合作用的發現歷程（15 分鐘）
教師按照時間順序，依次介紹海爾蒙特、普利斯特利、英格豪斯、薩克斯、恩格爾曼等科學家關于光合作用的實驗。
利用多媒體展示每個實驗的過程和現象，引導學生分析實驗設計思路和得出的結論。例如，在講解薩克斯的實驗時，提問學生：“為什么要對葉片進行暗處理？一半遮光一半曝光的目的是什么？碘蒸氣處理后出現不同顏色說明了什么？” 讓學生通過思考和討論，理解實驗的原理和意義。
總結光合作用的發現歷程，強調科學研究是一個不斷探索、修正和完善的過程，培養學生的科學精神。
（三）葉綠體中的色素（20 分鐘）
實驗：葉綠體中色素的提取和分離
教師講解實驗原理、目的、材料用具、方法步驟及注意事項。重點強調無水乙醇用于提取色素，層析液用于分離色素，以及在研磨過程中加入二氧化硅和碳酸鈣的作用。
學生分組進行實驗，教師巡回指導，確保實驗操作規范。
實驗結束后，讓學生觀察濾紙條上色素帶的分布情況，分析色素的種類和顏色。
色素的種類和功能
結合實驗結果，教師講解葉綠體中色素的種類，包括葉綠素 a（藍綠色）、葉綠素 b（黃綠色）、葉黃素（黃色）和胡蘿卜素（橙黃色）。
利用多媒體展示不同色素對不同波長光的吸收光譜，說明葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，這些色素能夠捕獲光能，為光合作用提供能量。
（四）葉綠體的結構（10 分鐘）
展示葉綠體的亞顯微結構模式圖，引導學生觀察葉綠體的形態、結構，包括外膜、內膜、基粒和基質。
講解葉綠體的結構與光合作用功能的適應性，如基粒由許多類囊體堆疊而成，增大了膜面積，有利于色素附著和光反應的進行；基質中含有與暗反應有關的酶，為暗反應提供了條件。
（五）光合作用的過程（20 分鐘）
光反應階段
利用動畫展示光反應的過程，講解光反應發生的場所（類囊體薄膜）、條件（光、色素、酶）、物質變化（水的光解產生氧氣和 [H]，ADP 和 Pi 合成 ATP）和能量轉換（光能轉變為 ATP 中活躍的化學能）。
引導學生分析光反應中各物質的來源和去向，以及能量的'轉化過程。
暗反應階段
同樣通過動畫展示暗反應的過程，介紹暗反應發生的場所（葉綠體基質）、條件（酶）、物質變化（二氧化碳的固定和 C3 的還原，最終生成糖類等有機物）和能量轉換（ATP 中活躍的化學能轉變為有機物中穩定的化學能）。
組織學生討論光反應和暗反應的聯系，強調光反應為暗反應提供 [H] 和 ATP，暗反應為光反應提供 ADP 和 Pi，兩者相互依存，共同完成光合作用。
（六）課堂小結（5 分鐘）
引導學生回顧本節課所學內容，包括光合作用的發現歷程、葉綠體中的色素、葉綠體的結構以及光合作用的過程，重點強調光合作用中光能捕獲的過程和意義。
（七）布置作業（5 分鐘）
課后練習題，鞏固課堂所學知識。
讓學生查閱資料，了解光合作用在農業生產中的應用，下節課進行分享交流。
五、教學反思
在教學過程中，要注重引導學生積極參與課堂討論和實驗操作，培養學生的自主學習能力和探究精神。對于光合作用過程中復雜的物質變化和能量轉換，可通過多媒體輔助教學和動畫演示，幫助學生理解。同時，要關注學生的課堂反饋，及時調整教學節奏和方法，確保教學目標的達成。
《光能的捕獲》備課教案 4
一、教學目標
知識目標
闡述光合作用的探究歷程，明晰各階段實驗的關鍵結論。
辨別葉綠體中色素的種類、顏色及吸收光譜特性，掌握其在光合作用中的功能。
詳細說明光合作用光反應和暗反應的過程，包括物質與能量的轉變。
能力目標分析光合作用
通過經典實驗，發展邏輯推理與科學探究能力。
熟練進行葉綠體色素的提取與分離實驗操作，提升動手實踐和實驗分析能力。
能夠繪制并闡釋光合作用過程的示意圖，鍛煉圖文轉換與知識整合能力。
情感態度與價值觀目標
體會科學家探索光合作用的艱辛歷程，培養勇于質疑、追求真理的科學精神。
認識光合作用對生態系統和人類生存的重要意義，增強環保意識。
二、教學重難點
教學重點
光合作用的發現歷程及相關實驗分析。
葉綠體色素的種類、功能以及提取和分離實驗。
光反應和暗反應的過程及相互關系。
教學難點
理解光反應中光能如何轉化為化學能并儲存在 ATP 和 NADPH 中。
闡釋暗反應中卡爾文循環的物質變化和能量利用機制。
三、教學方法
講授法：系統講解光合作用的核心概念、原理和過程。
實驗探究法：組織學生進行葉綠體色素提取與分離實驗，親身體驗科學探究過程。
討論法：引導學生討論實驗結果、分析經典實驗，促進合作學習與思維碰撞。
多媒體輔助教學法：借助動畫、圖片、視頻等資源，直觀展示抽象的`光合作用過程。
四、教學過程
（一）導入新課（5 分鐘）
展示一幅森林中陽光透過樹葉縫隙灑下的圖片，提問：“植物為什么能在陽光下茁壯成長？它們是如何利用光能的？” 引發學生興趣，導入本節課主題 —— 光能的捕獲。
（二）光合作用的探究歷程（15 分鐘）
講述海爾蒙特柳樹實驗，讓學生思考實驗設計的巧妙之處與局限性。
介紹普利斯特利的小鼠與植物實驗，引導學生分析實驗得出的結論。
展示英格豪斯實驗，組織學生討論光照在實驗中的作用。
講解薩克斯半葉遮光實驗，分析實驗中如何驗證光合作用的產物是淀粉。
介紹恩格爾曼水綿實驗，說明該實驗如何證明葉綠體是光合作用的場所以及光合作用需要光。
（三）葉綠體中的色素（20 分鐘）
實驗：葉綠體中色素的提取和分離
講解實驗原理：利用無水乙醇提取色素，根據不同色素在層析液中溶解度不同進行分離。
演示實驗步驟：研磨葉片、過濾、畫濾液細線、層析分離。
學生分組實驗，教師巡視指導，提醒注意安全與操作規范。
觀察實驗結果，討論濾紙條上色素帶的分布、顏色及寬窄。
色素的種類與功能
介紹葉綠體中色素包括葉綠素 a、葉綠素 b、葉黃素和胡蘿卜素，講解其顏色和吸收光譜特點。
說明葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，它們在光能捕獲中發揮關鍵作用。
（四）光合作用的過程（25 分鐘）
光反應階段
利用動畫展示光反應過程，講解發生場所（類囊體薄膜）、條件（光、色素、酶）。
分析物質變化：水的光解產生氧氣、H和電子，電子傳遞過程中 ADP 和 Pi 合成 ATP，H與 NADP結合形成 NADPH。
闡述能量轉換：光能轉化為 ATP 和 NADPH 中的化學能。
暗反應階段
展示暗反應動畫，介紹發生場所（葉綠體基質）和條件（酶）。
講解物質變化：二氧化碳的固定，C與二氧化碳結合生成 C；C的還原，在 ATP 和 NADPH 供能下，C接受 H被還原為糖類等有機物，同時生成 C。
說明能量轉換：ATP 和 NADPH 中的化學能轉化為有機物中的化學能。
光反應與暗反應的關系
組織學生討論光反應與暗反應的聯系，強調光反應為暗反應提供 ATP 和 NADPH，暗反應為光反應提供 ADP、Pi 和 NADP。
（五）課堂小結（5 分鐘）
引導學生回顧本節課重點內容，包括光合作用的探究歷程、葉綠體色素的作用以及光合作用的過程。
（六）布置作業（5 分鐘）
完成課后練習題，鞏固光合作用的相關知識。
查閱資料，了解光合作用在農業生產中的應用實例。
五、教學反思
教學中應注重引導學生積極參與實驗和討論，培養自主學習能力。對于抽象的光合作用過程，要充分利用多媒體資源輔助教學。關注學生的反饋，及時調整教學節奏，確保學生理解和掌握重點知識。
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