5.4.1 捕获光能的色素和结构（第2课时）教案 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

5.4.1 捕获光能的色素和结构（第2课时） 课题 5.4.1 捕获光能的色素和结构（第2课时） 学科 生物 学段 高中 年级 高一 教材 人教版2019必修一 教学目标及教学重点、难点 【教学目标】 1. 了解叶绿体基本结构，掌握叶绿体中色素和酶的分布情况。 2. 掌握恩格尔曼两个实验的过程及结论，初步理解叶绿体在光合作用中的功能。 【教学重点】 1. 叶绿体的基本结构。 2. 恩格尔曼两个证明叶绿体功能实验。 【教学难点】 恩格尔曼实验的具体过程及结论分析。 核心素养 【生命观念】学习叶绿体超微结构，理解叶绿体在光合作用过程中承担的基本功能，树立相应的结构与功能观念。 【科学思维】体会恩格尔曼实验中对照实验的设计思路，能够从从客观角度分析和解决问题，提升对策思维能力。 【科学探究】对恩格尔曼实验进行选材和结论分析，学习科学家探究历程，培养科学探究能力。 【社会责任】能够利用所学知识尝试分析现实生活中所遇到的生物学现象，作出理性的解释。 教学方法和手段 讲解法、讨论法 教学过程(表格描述) 教学 环节 主要教学活动 设计意图 创设 问题 情境 引入 新课 【复习导入】引导学生回顾绿叶中色素的提取和分离实验结果，即绿叶中存在4种色素：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，并思考些色素存在于细胞中什么部位（叶绿体） 回顾所学，引导学生将关注点放在色素的存在部位上，从而引出本节新课。 1、 叶绿体的结构 【师生活动】教师提出叶绿体的结构适于进行光合作用，展示从宏观到微观，使用光学显微镜观察叶绿体结构的显微结构，以及使用电子显微镜观察到的叶绿体亚显微结构，让学生观察总结叶绿体的结构组成。 1.叶绿体为双层膜结构，含有外膜和内膜 2.叶绿体内部有很多囊状结构（类囊体），类囊体堆叠形成基粒，在叶绿体类囊体薄膜上有色素以及酶，叶绿体基质中含有酶、DNA、RNA等物质。 3.物质分布 教师引导学生阅读课本找出色素分布和酶分布的位置 通过资料：1g菠菜叶片的类囊体的总面积，得出基粒和类囊体极大的扩展了受光面积。 二、恩格尔曼实验 【教师活动】教师展示课本资料1恩格尔曼实验1的操作及实验现象，引导学生分析实验自变量、因变量等要素，提问学生形选择水棉做实验材料的原因，学生分析资料得出结论：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 【思考】1. 恩格尔曼的第1个实验的结论是什么？ 2. 恩格尔曼在选材实验设计上有什么巧妙之处？ 展示恩格尔曼实验2内容：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧型细菌聚集在红光和蓝紫光区域。补充资料二：在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必须的酶。 【思考】1.在第2个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 2.综上所述，你认为叶绿体有什么功能？ 【总结】引导学生分别总结叶绿体的结构和功能，回归教材最后一整段文字，解释叶绿体始于进行光合作用的结构基础。 【拓展题】1.植物体吸收光能的色素，除存在于叶片的一些细胞中外，还存在于哪些部位的细胞之中? 2.海洋中的藻类植物，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深，这与光能的捕获有关吗? 四、当堂检测 1．如图为叶绿体亚显微结构模式图，下列关于其结构与功能的叙述正确的是(　　) A．叶绿体分布在植物体的所有细胞中 B．叶绿素在高等植物体内主要有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色 C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积 D．吸收光能的色素都分布在①外膜上 答案：B 2．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及其所含色素的叙述，错误的是(　　) A. 植物细胞中都有叶绿体，叶绿素分布于叶绿体的内膜和外膜上 B. 叶绿体的内膜和外膜都有选择透过性 C. 叶绿体内有许多类囊体，极大地扩展了受光面积 D. 与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中 答案：A 3．将培养有水绵的培养皿置于黑暗中一段时间，并阻止氧气进入，此时只有厌氧细菌生存，当水绵被通过三棱镜获得的单色光光束照射时，藻丝上厌氧细菌聚集最多的部位是(　　) A. 1，3 B. 2，3 C. 3，4 D. 1，4 答案：B 4．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是(　　) A.植物细胞都有叶绿体,都能进行光合作用 B.叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素 a 呈蓝绿色,叶绿素 b 呈黄绿色 C.同线粒体一样,叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积 D.叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用 答案：B 5．图①②是光合作用探索历程中恩格尔曼的实验示意图,下列有关叙述错误的是(　　) A.实验材料选择了水绵和需氧细菌 B.实验①在没有氧气的黑暗环境下进行 C.整个实验过程中设置了多处对照 D.实验证明了叶绿体中能产生淀粉 答案：D 介绍叶绿体的结构，使学生明晰叶绿体中色素和酶的分布，以奠定学生学习基础。 引导学生关注实验的设计优势，从中有效培养学生的科学探究能 通过拓展题目，引导学生运用所学知识尝试分析现实生活中存在的生物学现象，提示学生的问题解决能力。 利用习题检测学生对本节内容的掌握情况。 课堂 总结 捕获光能的色素和结构（第2课时） 一、叶绿体的结构 （一）为双层膜构成：内膜和外膜 （二）含叶绿体基质：酶、DNA、RNA （三）有类囊体：堆叠形成基粒，膜上分布酶和色素 二、叶绿体的功能：进行光合作用 对本节知识进行总结，以加深学生印象。 板书设计 5.4.1捕获光能的色素和结构（第2课时） 一、叶绿体的结构 （一）基本结构：双层膜、基质、类囊体（形成基粒） （二）物质分布： 1. 色素：类囊体薄膜上 2. 酶：类囊体薄膜和基质 二、叶绿体功能-恩格尔曼实验 （一）实验材料：水棉、好氧细菌 （二）实验结论：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。 教学设计反思 本节内容主要包括叶绿体的基本结构以及恩格尔曼探究叶绿体功能实验。在进行叶绿体基本结构学习的时，重点需要引导学生掌握色素及酶在叶绿体中的分布，以便为学生学习下一节的内容打好基础。此外，在学习恩格尔曼实验时，要着重引导学生关注恩格尔曼实验设计的巧妙之处，从而将打破书本知识的固滞，通过思路的学习有效提升学生的探究能力、发展学生的核心素养。最后，教师需要引导学生将叶绿体的结构和功能联系起来进行学习，关注到生物体结构对其生理功能的重要作用，使学生形成良好的结构功能观念。 学科网（北京）股份有限公司 $