光合作用教学设计

曾其升

教学目标：

1.了解光合作用的发现过程。

2.了解叶绿体，初步学习光合色素的提取方法。

3.学习光合作用的公式及实验过程和意义。

教学重点：

1.说出光合作用的发现过程。

2.分析实验原理及目的。

课时安排：2课时

教学难点：阐明发现光合作用实验的原理。

教学工具：板图、挂图、多媒体课件、实验。

教学过程：

导入：打开PPT，引导学生仔细研究和光合作用有联系的图，分析及思考光合作用的原理。

导议：提问1：什么是光合作用呢？与光合作用有关的一系列元素是什么？

（答1：光合作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储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程参与光合作用的元素有叶绿体、光能、二氧化碳和水。最后产生的是有机物和氧。）

讲述：板书光合作用的化学公式，同学们有没有思考过这样一个问题，这个化学方程式是怎么产生的？这就是我们今天要学习的内容。

导思：绿色植物随处可见，有没有同学在生活中仔细观察过光合作用的过程？

可通过教材提供的几个著名实验为切入点进入学习：德国科学家萨克斯通过实验成功地证明了绿色叶片在中产生淀粉的实验；德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行场所，且氧由叶绿体释放出来的实验；20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明释放的氧气全部来自水的实验。

学生活动：1.仔细研究几个科学家的实验及实验结果。2.讲一讲每个实验各自得出的结论。3.结合几个科学家的实验结果，分析一下知道了哪些光合作用的知识点。4.由光合作用的发现历程，你还想到了什么？

活动结果：通过分析科学家的实验背景及实验过程，可以获知科学的发现是需要漫长的时间和自身不断努力和坚持的，现在课本上许许多多的科学成果都是几代科学家艰辛实验而成的，才推动了科学的进步及人类文明的成长。

过渡：接下来，我们在实验中见证一下光合作用的生理过程吧，首先我来认识一下叶绿体。

问：叶绿体在叶子的哪个部位？主要有什么功能？结构是什么样的？教师在PPT上展示叶绿体的结构图。

（答：集中在叶肉细胞中，是主要进行光合作用的细胞器。在显微镜中，叶绿体呈扁平的棉球形或球形。电镜下观察有双层膜，使叶绿体与细胞基质隔开，叶绿体的膜还可以控制物质的进出，叶绿体内部充满了基质和绿色的基粒。）

我们在电子显微镜下观察叶绿体的超薄切片，看到的叶绿体的基粒，是不是一个单纯的圆柱体呢？

（答：不是，是由一层一层的结构重叠而成的。）

讲述：就像一元的硬币一样，它们就像一个个硬币一般累叠而成，形成一个圆柱体，叶绿体中有几十个这样的圆柱体，仔细想想，这样的形状对于光合作用有什么作用？）

（答：对光合作用化学反应的进行有积极的推动作用。）

实验成果展示：

出示叶绿体色素提取滤纸带，分析一下：

1，含量最多及最少的色素分别是什么？其中稀释扩散速度最快的是什么？

2，缺镁的植物在生长过程会出现什么样的变化？为什么会产生这样的变化？

小结：叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素又分为两类：叶绿素a，呈蓝绿色；叶绿素b，呈黄绿色。类胡萝卜素也分为两类：胡萝卜素，呈橙黄色；叶黄素，呈黄色。

由于叶绿素含量约占总量的四分之三，而类胡萝卜素仅占四分之一，因此通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为温度降低而被分解消失；其中活动比较稳定就是胡萝卜素和叶黄素。其中枫树“霜叶红于二月花”产生的缘由就是由于叶绿素分解的时候，大量花青素被转化形成了所造成的。那么这些色素存在的功能主要是什么呢？可以在一定条件下慢慢转化成光能，在恩吉尔曼的光能转化分析的实验中，我们可以研究出叶绿体中4种色素的颜色是与它们吸收光的情况相关的，我们可将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分别放在可见光与三棱镜之间，可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了。（演示色素吸收光谱幻灯片。）

提问：同学们观察哪些波长的光吸收量大，哪些波长的光吸收量最少？

（答：主要吸收红橙光和蓝紫光，而对绿光吸收量最少。）

讲述：色素吸收的光，都能用于光合作用。由于色素对绿光的吸收量最少，绿光会被反射出来，因此叶绿体才呈现出绿色。

很好，综上可以得知，叶绿体是光合作用的载体，通过一系列的学习，我们不得不赞叹大自然的神奇。本节课中主要讲述了光合作用的实验过程，通过在科学家们的实验结果的分析基础上我们可以得知光合作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储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程参与光合作用的元素有叶绿体、光能、二氧化碳和水，产物是有机物和氧气。最终明白我们不仅要知道实验结果，还要透过实验，分析科学家们实验设计的心理及思想，下节课我们再继续分析光合作用。

目标巩固：1.动动笔，写出光合作用的总反应式。

2.小组之间互相诉述光合作用的完整过程。

习题巩固：课本65页的习题练习，巩固本节课的知识重难点。