1.1.3 研究生物学需要特定的器具（导学案）生物济南版2024七年级上册

1.1.3 研究生物学需要特定的器具（导学案） 1.通过学习使用显微镜，能够指认并说出光学显微镜各部分结构及功能。 2.通过具体实例学会如何利用显微镜观察生物体的微观结构。 3.通过实物认识生物学实验室的研究器具。 学习重点：通过学习使用显微镜，能够指认并说出光学显微镜各部分结构及功能。 学习难点：通过具体实例学会如何利用显微镜观察生物体的微观结构。 （一）教材预读（阅读课本 P16-P20） 显微镜的结构： 1.目镜越长，放大倍数越 小；物镜越长，放大倍数越 大。 2.粗准焦螺旋（升降镜筒幅度 大）、细准焦螺旋（升降镜筒幅度 小）、反光镜（凹面镜汇聚光线，平面镜反射光线）。 显微镜的使用步骤：取拿与安放→对光→安放装片→观察→整理存放。 其他器具：培养皿用于 培养细菌或细胞；镊子用于 夹取材料；载玻片用于 承载材料。 （二）问题思考 · 显微镜的放大倍数 = 目镜 × 物镜；若目镜 10×，物镜 40×，总放大倍数为 400 倍。 · 视野中物像与实物方向 相反；若物像在右上方，装片应向 右上方移动使其移至中央（“哪偏朝哪移”）。 探究任务一：显微镜的结构与功能 1. 观察与识别 ①目镜：放大物像；②物镜：放大物像； ⑪粗准焦螺旋：大幅升降镜筒，寻找物像；⑫细准焦螺旋：微调镜筒，使物像清晰； 反光镜：反射光线（凹面镜聚光，平面镜散光）；遮光器：调节光圈大小，控制通光量。 2. 对比与归纳 镜头类型 有无螺纹 镜头长度与放大倍数关系 视野亮度（同一光源下） 目镜 无 越长，放大倍数越 小 放大倍数越大，视野越 暗 物镜 有 越长，放大倍数越 大 放大倍数越大，视野越 暗 探究任务二：显微镜的规范使用 1. 分步操作实践 对光步骤： ①转动转换器，使__低倍____物镜对准通光孔； ②转动遮光器，选__较大____光圈； ③转动反光镜，直至视野出现______的圆形光斑。 观察步骤： ①安放装片后，从侧面注视物镜，转动_粗_____准焦螺旋，使镜筒下降至接近装片； ②注视目镜，反方向转动粗准焦螺旋，直至发现物像，再调节__细____准焦螺旋使物像清晰； ③若需换高倍镜，先将物像移至视野中央，再转动__转换器____更换物镜，最后微调细准焦螺旋。 2. 问题解决 1.若视野中物像模糊，应如何调节？ 若物像模糊，应 调节细准焦螺旋。 2.移动装片时，物像移动方向与装片移动方向有何关系？请用 “字母 e 装片” 举例说明。 物像移动方向与装片移动方向 相反；例：“字母 e” 装片实际为 “ə”，物像偏哪，装片向哪移。 3.若视野中出现污点，如何判断其位置？ 污点位置判断：先移动玻片，若污点动则在玻片上；若不动，转动目镜，污点动则在目镜上，否则在物镜上。 探究任务三：认识其他生物学器具 1. 图片匹配 观察教材图 1.1-12、1.1-14 及其他器具图片，连线匹配名称与用途：培养皿 —C培养细菌或细胞； 镊子 —A夹取材料 载玻片 —B 数字传感器 —E感知理化变化 放大镜 —D放大观察微小物体 2.课堂小结（自主梳理） 显微镜的结构可分为 光学系统、调节系统、支撑系统； 对光时需用 低倍物镜和合适光圈，观察时先调 粗准焦螺旋找物像，再用 细准焦螺旋调清晰。 一、选择题 1．小李同学在用显微镜观察载玻片的“长寿”二字时，他在显微镜下看到的物像是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】显微镜下看到的像是原物体的倒像，即上下相反、左右相反。 【详解】显微镜成倒立的像，倒立不是相反，是旋转180度后得到的像，即上下相反、左右相反。将“长寿”二字旋转180°后，看到的物像是倒像，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．利用光学显微镜观察人体组织永久装片时，发现视野较暗，以下操作有助于解决这个问题的是（    ） A．将物镜镜头从10×转换为40× B．旋转准焦螺旋使物镜与载物台靠近 C．移动装片找到细胞密集的区域 D．调大光圈以增加进光量 【答案】D 【分析】显微镜视野的明暗与光圈大小、物镜倍数等因素有关。增大光圈或使用凹面镜可增加进光量，使视野变亮。 【详解】A．将物镜从10×换为40×，物镜倍数增大，视野变暗，故A不符合题意。 B．旋转准焦螺旋调节的是焦距，与视野亮度无关，故B不符合题意。 C．移动装片仅改变观察区域，细胞密集区域可能遮挡光线，但不会改变整体亮度，故C不符合题意。 D．调大光圈可增加进光量，直接提高视野亮度，故D符合题意。 故选D。 3．使用显微镜观察人血永久涂片时，可使观察到的物像放大的操作是（　　） A．将①从10×换成5× B．转动②使镜筒上升 C．转动③把物镜从10×换成25× D．把④换成平面镜 【答案】C 【分析】（1）显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。显微镜的结构中，遮光器上有大小光圈，大光圈能使更多的光线进入，故当外界光线较强时用小光圈，当外界光线较弱时用大光圈；反光镜有两个面，平面镜和凹面镜，凹面镜能够聚光，可以使视野变亮，故当外界光线较强时用平面镜，当外界光线较弱时用凹面镜。显微镜成的倒立的像，即左右相反，上下颠倒，移动玻片与物像移动的方向也是相反的。 （2）图中：①目镜，②粗准焦螺旋，③转换器，④反光镜。 【详解】A．图中①是目镜，目镜的放大倍数越小，显微镜的放大倍数越小。将目镜从10×换成5×，会使显微镜的放大倍数减小，观察到的物像会变小，A错误。 B．图中②是粗准焦螺旋，转动粗准焦螺旋可使镜筒较大幅度地上升或下降，其作用是调节镜筒的高度，以便找到清晰的物像，但它并不能改变显微镜的放大倍数，也就不能使观察到的物像放大，B错误。 C．图中③是转换器，转换器上安装有不同放大倍数的物镜。物镜的放大倍数越大，显微镜的放大倍数越大。把物镜从10×换成25×，物镜的放大倍数增大，显微镜的放大倍数也会增大，从而使观察到的物像放大，C正确。 D．图中④是反光镜，反光镜有平面镜和凹面镜之分，平面镜只能反射光线，凹面镜对光线有汇聚作用。把反光镜换成平面镜，进入显微镜的光线会减少，视野会变暗，但不会改变显微镜的放大倍数，也就不能使观察到的物像放大，D错误。 故选C。 4．用显微镜观察英文字母“p”，看到的物像是（    ） A．p B．d C．q D．b 【答案】B 【分析】显微镜下成的像是倒立的像，相当于将物体水平旋转180°后的图像。 【详解】A．"p"旋转180°后不会保持原样，故A不符合题意。 B．"p"旋转180°后变为"d"，故B符合题意。 C．"q"是"b"旋转后的结果，与"p"无关，故C不符合题意。 D．"b"旋转180°后变为"q"，与题目中的"p"无关，故D不符合题意。 故选B。 5．实验中学生物兴趣小组的同学动手制作了一台简易显微镜（如图）。请据图判断下列说法正确的是（    ） A．该显微镜放大倍数为放大镜a与放大镜b放大倍数之和 B．可以通过遮挡光盘中央的孔可增大视野亮度 C．升降支架高度的调节相当于转动粗、细准焦螺旋 D．平面镜上的污点会遮挡观察视野 【答案】C 【分析】图中放大镜a相当于显微镜的目镜，放大镜b相当于显微镜的物镜，升降支架相当于镜筒，光盘相当于载物台，平面镜相对于反光镜。 【详解】A．显微镜中有放大功能的是目镜和物镜，图中放大镜a相当于目镜，放大镜b相当于物镜，显微镜的总放大倍数应该是物镜和目镜放大倍数的乘积，因此放大倍数为放大镜a与放大镜b放大倍数之积，故A错误。 B．遮挡光盘中央的孔会阻挡光线通过玻片和放大镜，使人眼看不到物像，故B错误。 C．准焦螺旋用于升降镜筒，其中粗准焦螺旋升降镜筒的范围较大；细准焦螺旋的作用是较小幅度的升降镜筒，更重要的作用是能使焦距更准确，调出更加清晰的物像。因此，升降支架高度的调节相当于转动粗、细准焦螺旋，故C正确。 D．平面镜相对于反光镜，具有反射光线的作用，平面镜上的污点不会遮挡观察视野，故D错误。 故选C。 二、综合题 6．同学们学习了“学习使用显微镜”之后，都跃跃欲试，用显微镜观察某种植物叶肉细胞的结构。下图为显微镜结构示意图，根据图回答问题。 (1)下面是显微镜的使用步骤，正确顺序是 。（填序号） ①观察  ②对光  ③取镜和安放  ④收放  ⑤放置玻片标本 (2)在观察细胞时，视野中出现一个污点，移动玻片、转动目镜污点都没有动，说明污点在 上。 (3)使用显微镜观察时，转动转换器，为了能更快找到目标，应使用 （填“高”或“低”）倍物镜。对光完成的标志是看到 视野。 (4)用显微镜观察制作好的临时装片，在视野中已经找到观察物，如果要使物像更清晰些，应调节显微镜中的 。 (5)在光线不足的情况下，应使用[⑨]的 。 【答案】(1)③②⑤①④ (2)物镜 (3) 低 明亮的圆形 (4)细准焦螺旋 (5)凹面镜 【分析】图中：①目镜，②镜筒，③转换器，④物镜，⑤载物台，⑥通光孔，⑦遮光器，⑧压片夹，⑨反光镜，⑩镜座，⑪镜柱，⑫镜臂，⑬细准焦螺旋，⑭粗准焦螺旋。 【详解】（1）使用显微镜观察玻片标本时，先取镜安放，将显微镜从镜箱中取出，安装好目镜和物镜；然后对光，使显微镜下出现一个白亮的视野；再将要观察的玻片标本放在载物台上；调节粗、细准焦螺旋直至看清物像进行观察；观察完毕先提升镜筒，然后取下玻片标本，最后将显微镜收好。故正确顺序是③取镜和安放、②对光、⑤放置玻片标本、①观察、④收放 。 （2）使用观察细胞时，视野中出现污点，这个污点可能在玻片上，可能在物镜上或目镜上。判断方式是，先移动玻片，污点动则在玻片上，不动则在物镜或目镜上；再转动或更换目镜，污点动则在目镜上，不动则在物镜上。故移动玻片、转动目镜污点都没有动，说明污点不在玻片和目镜上，则污点在物镜上。 （3）对光时有四转：一转动粗准焦螺旋，使镜筒上升；二转动转换器，使低倍物镜对准通光孔；三转动遮光器，使遮光器上最大的光圈对准通光孔，光线可以通过通光孔进入到镜筒内；四左眼注视目镜，右眼睁开，转动反光镜，直到看到一个明亮的圆形视野。故使用显微镜观察时，转动转换器，为了能更快找到目标，应使用低倍物镜，低倍物镜观察的范围大，可以快速找到物像。对光完成的标志是看到明亮的圆形视野。 （4）显微镜的粗准焦螺旋下降的幅度较大，适于显微镜观察物像时开始进行调节，从而较快地找到物像；当找到物像时，再调整细准焦螺旋，能够细微调焦，从而看到清晰的物像。故在视野中已经找到观察物，如果要使物像更清晰些，应调节显微镜中的⑬细准焦螺旋。 （5）在显微镜的使用中，⑨反光镜是一个重要的部件，它用于反射光线，使光线进入镜筒，从而照亮被观察的物体。反光镜通常有两种类型：平面镜和凹面镜。平面镜用于光线较强的情况，而凹面镜则用于光线较弱的情况，因为它能够会聚更多的光线进入镜筒。故在光线不足的情况下，应使用⑨的凹面镜。 科学前沿：新型生物学器具 阅读材料： 数码显微镜可通过数据线与电脑连接，将显微视野内的物像实时传输至屏幕，方便多人同步观察与图像抓拍，常用于教学演示与科研数据记录。荧光显微镜利用特定波长光源激发样本中标记的荧光染料，使靶细胞或分子发出荧光，能精准定位抗原、蛋白等物质，在肿瘤细胞追踪、神经递质研究中不可或缺。扫描电镜则通过电子束扫描样本表面，经信号接收后构建三维立体图像，分辨率达纳米级，可清晰呈现昆虫翅膀鳞片、花粉表面纹路等细微结构，为材料科学、古生物化石研究提供直观依据，三者共同推动生物学从宏观观察向分子水平探究的跨越。 讨论问题： 为什么生物学家需要根据研究目的选择不同器具？ · 不同器具功能不同（如光学显微镜观察活细胞，电子显微镜观察亚细胞结构），需根据研究目的（如细胞动态观察 / 分子结构分析）选择。 举例说明某一新型器具如何解决传统显微镜的局限性（如电子显微镜 vs 光学显微镜）。 电子显微镜用电子束代替光束，分辨率达 0.2nm（光学显微镜约 200nm），可观察病毒、核糖体等，但无法观察活细胞（需真空环境），弥补了光学显微镜在超微结构观察上的局限。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.1.3 研究生物学需要特定的器具（导学案） 1.通过学习使用显微镜，能够指认并说出光学显微镜各部分结构及功能。 2.通过具体实例学会如何利用显微镜观察生物体的微观结构。 3.通过实物认识生物学实验室的研究器具。 学习重点：通过学习使用显微镜，能够指认并说出光学显微镜各部分结构及功能。 学习难点：通过具体实例学会如何利用显微镜观察生物体的微观结构。 （一）教材预读（阅读课本 P16-P20） 显微镜的结构（对照课本图 1.1-13）： 1. 光学系统：目镜（无螺纹）和物镜（有螺纹），其放大倍数与镜头长度的关系是： 目镜越长，放大倍数越______；物镜越长，放大倍数越______。 2. 调节系统：粗准焦螺旋（升降镜筒幅度______）、细准焦螺旋（升降镜筒幅度______）、反光镜（______镜汇聚光线，______镜反射光线）、遮光器（调节光圈大小）。 显微镜的使用步骤：取拿与安放→______→安放装片→______→整理存放。 其他器具：培养皿用于______；镊子用于______；载玻片用于______。 （二）问题思考 显微镜的放大倍数如何计算？若目镜为 10×，物镜为 40×，则总放大倍数是多少？ 视野中看到的物像与实物的方向关系如何？若物像在视野右上方，应如何移动装片使其移至中央？ 探究任务一：显微镜的结构与功能 1. 观察与识别 【小组活动】对照显微镜实物，指认下列结构并填写功能： 2. 对比与归纳 完成表格： 镜头类型 有无螺纹 镜头长度与放大倍数关系 视野亮度（同一光源下） 目镜 无 越长，放大倍数越______ 放大倍数越大，视野越______ 物镜 有 越长，放大倍数越______ 放大倍数越大，视野越______ 探究任务二：显微镜的规范使用 1. 分步操作实践 对光步骤： ①转动转换器，使______物镜对准通光孔； ②转动遮光器，选______光圈； ③转动反光镜，直至视野出现______的圆形光斑。 观察步骤： ①安放装片后，从侧面注视物镜，转动______准焦螺旋，使镜筒下降至接近装片； ②注视目镜，反方向转动粗准焦螺旋，直至发现物像，再调节______准焦螺旋使物像清晰； ③若需换高倍镜，先将物像移至视野中央，再转动______更换物镜，最后微调细准焦螺旋。 2. 问题解决 【小组讨论】 1.若视野中物像模糊，应如何调节？ 2.移动装片时，物像移动方向与装片移动方向有何关系？请用 “字母 e 装片” 举例说明。 3.若视野中出现污点，如何判断其位置？ 探究任务三：认识其他生物学器具 1. 图片匹配 观察教材图 1.1-12、1.1-14 及其他器具图片，连线匹配名称与用途： 培养皿　　　　　A. 夹取材料 镊子　　　　　　B. 承载玻片标本 载玻片　　　　　C. 培养细菌或细胞 数字传感器　　　D. 放大观察微小物体 放大镜　　　　　E. 感知理化变化 2.课堂小结（自主梳理） 显微镜的结构可分为__________、__________、__________系统； 显微镜使用的关键步骤：对光时需用__________物镜和合适光圈，观察时先调__________准焦螺旋找物像，再用__________准焦螺旋调清晰。 一、选择题 1．小李同学在用显微镜观察载玻片的“长寿”二字时，他在显微镜下看到的物像是（　　） A． B． C． D． 2．利用光学显微镜观察人体组织永久装片时，发现视野较暗，以下操作有助于解决这个问题的是（    ） A．将物镜镜头从10×转换为40× B．旋转准焦螺旋使物镜与载物台靠近 C．移动装片找到细胞密集的区域 D．调大光圈以增加进光量 3．使用显微镜观察人血永久涂片时，可使观察到的物像放大的操作是（　　）    A．将①从10×换成5× B．转动②使镜筒上升 C．转动③把物镜从10×换成25× D．把④换成平面镜 4．用显微镜观察英文字母“p”，看到的物像是（    ） A．p B．d C．q D．b 5．实验中学生物兴趣小组的同学动手制作了一台简易显微镜（如图）。请据图判断下列说法正确的是（    ） A．该显微镜放大倍数为放大镜a与放大镜b放大倍数之和 B．可以通过遮挡光盘中央的孔可增大视野亮度 C．升降支架高度的调节相当于转动粗、细准焦螺旋 D．平面镜上的污点会遮挡观察视野 二、综合题 6．同学们学习了“学习使用显微镜”之后，都跃跃欲试，用显微镜观察某种植物叶肉细胞的结构。下图为显微镜结构示意图，根据图回答问题。 (1)下面是显微镜的使用步骤，正确顺序是 。（填序号） ①观察  ②对光  ③取镜和安放  ④收放  ⑤放置玻片标本 (2)在观察细胞时，视野中出现一个污点，移动玻片、转动目镜污点都没有动，说明污点在 上。 (3)使用显微镜观察时，转动转换器，为了能更快找到目标，应使用 （填“高”或“低”）倍物镜。对光完成的标志是看到 视野。 (4)用显微镜观察制作好的临时装片，在视野中已经找到观察物，如果要使物像更清晰些，应调节显微镜中的 。 (5)在光线不足的情况下，应使用[⑨]的 。 科学前沿：新型生物学器具 阅读材料： 数码显微镜可通过数据线与电脑连接，将显微视野内的物像实时传输至屏幕，方便多人同步观察与图像抓拍，常用于教学演示与科研数据记录。荧光显微镜利用特定波长光源激发样本中标记的荧光染料，使靶细胞或分子发出荧光，能精准定位抗原、蛋白等物质，在肿瘤细胞追踪、神经递质研究中不可或缺。扫描电镜则通过电子束扫描样本表面，经信号接收后构建三维立体图像，分辨率达纳米级，可清晰呈现昆虫翅膀鳞片、花粉表面纹路等细微结构，为材料科学、古生物化石研究提供直观依据，三者共同推动生物学从宏观观察向分子水平探究的跨越。 讨论问题： 为什么生物学家需要根据研究目的选择不同器具？ 举例说明某一新型器具如何解决传统显微镜的局限性（如电子显微镜 vs 光学显微镜）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$