3.2 光合作用——光能的捕获和转换（2） 教学设计-高一生物必修一同步教学（苏教版）

第三章 细胞中能量的转换和利用 第二节 光合作用——光能的捕获和转换 第2课时 光合作用的发现史 一、 教学目标 1.说明光合作用以及对它的认识过程。 2.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 二、 教学重点 1.绿叶中色素的种类和作用。 2.光合作用的发现及研究历史。 三、教学难点 光合作用的发现过程。 四、教学方法 探究法、讲述法、对比法 五、课时安排 2 六、教学过程 【复习引入】 叶绿体中的色素有哪些？ 分别有什么作用？ 这些色素在光合作用中是如何发挥作用的？ 一、叶绿体的结构 【资料分析】 1.恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 2.提示：实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，等等。 3.叶绿体是进行光合作用的场所。 【板书】叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所需的酶。 二、解开光合作用之谜 【阅读教材】分析下面几个有关光合作用的重要实验，思考并回答有关问题： 1．17世纪中叶，比利时的范·海尔蒙特第一次试图用定量的方法研究植物的营养来源。通过该实验，他认为植物生长所需要的养料主要来自水，而不是土壤。 2．1771年，英国科学家普利斯特莱将点燃的蜡烛与植物一起放入一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放入密闭的玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死(如图所示)。 (1)这个实验说明：植物可以吸收CO2，放出O2，从而更新空气成分。 (2)这个实验存在哪些不足？ 答案　①缺少空白对照，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独放在玻璃罩内，作为空白对照；②没有认识到光在植物更新空气中的作用。 3．1779年，荷兰的扬·英根豪斯把带叶的枝条放入水里。这些叶在阳光下产生O2，在暗处并不产生O2。扬·英根豪斯是怎么认为的呢？ 答案　他认为植物需要阳光才能制造出O2。即光照是进行光合作用的条件。 4．1864年，萨克斯把绿叶放在暗处24小时，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，遮光的一半无颜色变化，曝光的一半呈深蓝色。如图： (1)该实验中，对照组是曝光的一半叶片，实验组是遮光的一半叶片。 (2)该实验说明：光合作用需要光照；光合作用能制造淀粉。 (3)该实验中，把绿叶放在暗处一段时间的作用是：消耗掉叶片中原有的淀粉，防止对实验结果造成干扰。 5．1940年，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法进行光合作用实验。甲组向植物提供HO和CO2，发现释放的氧是18O2；乙组向植物提供H2O和C18O2，释放的氧是O2，如图： (1)这个实验说明：光合作用释放的氧全部来自水。 (2)该实验能不能给植物同时提供HO和C18O2? 答案　不行。那样无法分辨氧气中的放射性是来自水还是二氧化碳。 (3)他们还证实了糖类中的氢来自于水。 6．1948年，美国的卡尔文用14C标记CO2，追踪光合作用中碳元素的行踪，证实了CO2被用于合成糖类等有机物。 【课堂小结】解开光合作用之谜一直是科学家的课题，通过多位科学家的共同努力，最后全面弄清楚了光合作用的机理，研究过程中采用的方法不同，实验的设计不同。 【作业布置】练习三四 学科网（北京）股份有限公司 $