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《光能的捕獲》備課教案
作為一名教師，通常需要用到教案來輔助教學(xué)，教案是教學(xué)活動的總的組織綱領(lǐng)和行動方案。我們應(yīng)該怎么寫教案呢？下面是小編整理的《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(xué)習(xí)目標(biāo)：
1．說出人們對光合作用的認(rèn)識過程，體驗生物科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程。
2．闡明光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的大致過程，認(rèn)識光合作用的實質(zhì)和在自然界的重要性。
3．描述葉綠體的結(jié)構(gòu)，提取和分離葉綠體色素。
4．分析環(huán)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(biāo)圖像，培養(yǎng)綜合分析問題的能力。
自學(xué)探究：
光合作用：植物通過捕獲和利用了太陽能，把xxx和xxx合成有機(jī)物，將轉(zhuǎn)化為貯存在葡萄糖等有機(jī)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(fā)現(xiàn)
xx年代科學(xué)家科學(xué)實驗實驗結(jié)論
1642海爾蒙特第一次試圖用定量的方法研究柳樹的營養(yǎng)來源，發(fā)現(xiàn)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(nèi)，也不易窒息死亡綠色植物在光下吸收了，產(chǎn)生了。
1864薩克斯采用碘液測定淀粉的方法，發(fā)現(xiàn)遮光一半葉無顏色變化，曝光的一面則成深藍(lán)色綠色植物在光下能產(chǎn)生。
1880恩吉尓曼用水綿做材料，用好氧菌作為O2的標(biāo)志物，發(fā)現(xiàn)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(yùn)用放射性同位素標(biāo)記法，通過小球藻的實驗確定O2的來源光合作用產(chǎn)生O2全來自。
2．分析討論：
�。�1）海爾蒙特認(rèn)為建造植物體的原料只是水，這一結(jié)論是否合理？
�。�2）為什么普里斯特利的實驗有時成功，有時失��？
（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(jié)論？
�。�4）薩克斯為何要將植物進(jìn)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(shè)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(zhì)和能量，它是自然界最基本的和。
二．葉綠體的結(jié)構(gòu)
1．葉綠體的形態(tài)
高等植物細(xì)胞中葉綠體通常呈，數(shù)目較多。
2．葉綠體與白色體或有色體的相互轉(zhuǎn)變
將葉綠體長時間置于暗處，葉綠體則轉(zhuǎn)變成或，但光照后又可恢復(fù)為具有的葉綠體
3．葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)
�。�1）兩層膜
（2）基粒：內(nèi)部有許多綠色柱狀的，每個基粒有數(shù)十個囊狀的組成，基粒間還有基質(zhì)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(guān)的色素和酶都分布在。
�。�3）基質(zhì)：在基粒之間充滿著基質(zhì)。
與暗反應(yīng)有關(guān)的酶則分布在。在基質(zhì)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xxx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xxx不同，因而隨層析液在濾紙上xxxx不同，其中胡蘿卜素在丙酮中的溶解度最高，擴(kuò)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(kuò)散得最慢。根據(jù)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(fā)發(fā)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(wěn)定，能被活細(xì)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(kuò)散，便于觀察實驗結(jié)果。
4．畫線時，一定要細(xì)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(kuò)散起點一致。重復(fù)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(xì)線接觸到層析液，這是因為
四．光合作用的過程
根據(jù)是否需要光能，可以概括為兩個階段：
�。ㄒ唬┕夥磻�(yīng)階段
1．光反應(yīng)條件及場所：必須在下才能進(jìn)行，場所在。
2．光反應(yīng)過程：在此階段轉(zhuǎn)換成，轉(zhuǎn)換成。
�。�1）光能轉(zhuǎn)換成電能
類囊體膜上的絕大多數(shù)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(zhuǎn)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(fā)而失去。脫離葉綠素ａ的電子，在類囊體膜上經(jīng)過一系列的傳遞，最后傳遞給一種帶正電荷的有機(jī)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(fù)穩(wěn)態(tài)。
這樣在光的照射下，特殊狀態(tài)的葉綠ａ連續(xù)不斷地和，從而形成，使轉(zhuǎn)換成。
�。�2）電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能
隨著光能轉(zhuǎn)換成電能，得到和，就形成了xxx，這樣一部分電能就轉(zhuǎn)化成儲存在中。同時，葉綠體利用光能轉(zhuǎn)換成的另一部分能量，將和轉(zhuǎn)化成，這部分電能則轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能儲存在中。
（二）暗反應(yīng)階段
1．暗反應(yīng)條件及場所：不需，場所在。
2．暗反應(yīng)過程：將還原成，將和中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換成中貯存的穩(wěn)定的化學(xué)能。
�。�1）CO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(nèi)的一種（用C5表示）結(jié)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C表示）。
�。�2）C的`還原
一部分三碳化合物在和的作用下，被還原，再經(jīng)過一系列復(fù)雜的變化形成糖類。這樣和中的能量就轉(zhuǎn)移到xxx中形成貯存起來，同時，另一部分三碳化合物又經(jīng)過復(fù)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(yīng)式
五．影響光合作用的因素
因素關(guān)系圖表對光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)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(jìn)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(zhì)元素的充足供應(yīng)，尤其是Mｇ的供應(yīng)，使葉片保持鮮綠
光照強(qiáng)度
光合作用隨光照強(qiáng)度的變化而變化，光照弱時光合作用減慢，光照逐步增強(qiáng)時光合作用隨之加快，但是光照增強(qiáng)到一定程度，光合作用速率不再增加1．適當(dāng)提高光照強(qiáng)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
CO是光合作用的原料，環(huán)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(nèi)，植物的光合速率隨CO濃度的增加而增加，但是達(dá)到一定程度時再增加CO濃度，光合速率不再增加溫室栽培植物時適當(dāng)提高室內(nèi)的CO濃度，如釋放一定量的干冰或多施有機(jī)肥，使莖、葉吸收CO增多
溫度
光合作用的暗反應(yīng)是酶促反應(yīng)，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CO供應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，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(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。
3．植物“午休”現(xiàn)象的原因之一
《光能的捕獲》備課教案2
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1．說出人們對光合作用的認(rèn)識過程，體驗生物科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程。
2．闡明光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的大致過程，認(rèn)識光合作用的實質(zhì)和在自然界的重要性。
3．描述葉綠體的結(jié)構(gòu)，提取和分離葉綠體色素。
4．分析環(huán)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(biāo)圖像，培養(yǎng)綜合分析問題的能力。
自學(xué)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(jī)物，將 轉(zhuǎn)化為 貯存在葡萄糖等有機(jī)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(fā)現(xiàn)
年代 科學(xué)家 科學(xué)實驗 實驗結(jié)論
1642 海爾蒙特 第一次試圖用定量的方法研究柳樹的營養(yǎng)來源，發(fā)現(xiàn)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(nèi)，也不易窒息死亡 綠色植物在光下吸收了 ，產(chǎn)生了 。
1864 薩克斯 采用碘液測定淀粉的方法，發(fā)現(xiàn)遮光一半葉無顏色變化，曝光的一面則成深藍(lán)色 綠色植物在光下能產(chǎn)
生 。
1880 恩吉尓曼 用水綿做材料，用好氧菌作為O2的標(biāo)志物，發(fā)現(xiàn)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(yùn)用放射性同位素標(biāo)記法，通過小球藻的實驗確定O2的來源 光合作用產(chǎn)生O2全來自 。
2．分析討論：
�。�1）海爾蒙特認(rèn)為建造植物體的原料只是水，這一結(jié)論是否合理？
�。�2）為什么普里斯特利的實驗有時成功，有時失��？
�。�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(jié)論？
�。�4）薩克斯為何要將植物進(jìn)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(shè)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(zhì)和能量，它是自然界最基本的 和 。
二．葉綠體的結(jié)構(gòu)1．葉綠體的形態(tài)
高等植物細(xì)胞中葉綠體通常呈 ，數(shù)目較多。
2．葉綠體與白色體或有色體的相互轉(zhuǎn)變
將葉綠體長時間置于暗處，葉綠體則轉(zhuǎn)變成 或
，但光照后又可恢復(fù)為具有 的葉綠體
3．葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)
�。�1）兩層膜
�。�2）基粒：內(nèi)部有許多綠色柱狀的 ，每個基粒有數(shù)十個囊狀的
組成，基粒間還有基質(zhì)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(guān)的色素和酶都分布在 。
�。�3）基質(zhì)：在基粒之間充滿著基質(zhì)。
與暗反應(yīng)有關(guān)的酶則分布在 。在基質(zhì)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(kuò)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(kuò)散得最慢。根據(jù)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(fā)發(fā)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(wěn)定，能被活細(xì)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。
6．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(kuò)散
，便于觀察實驗結(jié)果。
7．畫線時，一定要細(xì)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(kuò)散起點一致。重復(fù)劃2―3次，是為了
，使實驗更加明顯。
8．分離色素時，一定不要讓濾紙條上的濾液細(xì)線接觸到層析液，這是因為
。四．光合作用的過程
根據(jù)是否需要光能，可以概括為兩個階段：
（一）光反應(yīng)階段
1．光反應(yīng)條件及場所：必須在 下才能進(jìn)行，場所在 。
2．光反應(yīng)過程：在此階段 轉(zhuǎn)換成 ， 轉(zhuǎn)換成 。
�。�1）光能轉(zhuǎn)換成電能
類囊體膜上的絕大多數(shù)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(zhuǎn)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(fā)而失去 。脫離葉綠素ａ的電子，在類囊體膜上經(jīng)過一系列的傳遞，最后傳遞給一種帶正電荷的有機(jī)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(fù)穩(wěn)態(tài)。
這樣在光的照射下，特殊狀態(tài)的葉綠ａ連續(xù)不斷地 和 ，從而形成 ，使 轉(zhuǎn)換成 。
（2）電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能
隨著光能轉(zhuǎn)換成電能， 得到 和 ，就形成了 （ ），這樣一部分電能就轉(zhuǎn)化成 儲存在 中。同時，葉綠體利用光能轉(zhuǎn)換成的另一部分能量，將 和 轉(zhuǎn)化成 ，這部分電能則轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能儲存在 中。
（二）暗反應(yīng)階段
1．暗反應(yīng)條件及場所：不需 ，場所在 。
2．暗反應(yīng)過程：將 還原成 ，將 和 中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換成 中貯存的穩(wěn)定的化學(xué)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(nèi)的一種 （用C5表示）結(jié)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(jīng)過一系列復(fù)雜的變化形成糖類。這樣 和 中的能量就轉(zhuǎn)移到 ___________中形成 貯存起來，同時，另一部分三碳化合物又經(jīng)過復(fù)雜的變化重新生成 ，再次參與二氧化碳的固定。
�。ㄈ┕夂献饔玫姆磻�(yīng)式
五．影響光合作用的因素因素 關(guān)系圖表 對光合作用的影響 在生產(chǎn)上的應(yīng)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(jìn)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(zhì)元素的充足供應(yīng)，尤其是Mｇ的供應(yīng)，使葉片保持鮮綠
光照強(qiáng)度
光合作用隨光照強(qiáng)度的變化而變化，光照弱時光合作用減慢，光照逐步增強(qiáng)時光合作用隨之加快，但是光照增強(qiáng)到一定程度，光合作用速率不再增加 1．適當(dāng)提高光照強(qiáng)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(huán)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(nèi)，植物的光合速率隨CO2濃度的增加而增加，但是達(dá)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(dāng)提高室內(nèi)的CO2濃度，如釋放一定量的干冰或多施有機(jī)肥，使莖、葉吸收CO2增多
溫度
光合作用的暗反應(yīng)是酶促反應(yīng)，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(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，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(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫
3．植物“午休”現(xiàn)象的原因之一
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