光合作用的发现 导学案 【导学目标】 知识目标 说明光合作用以及对它的认识过程 能力目标: 通过观察实验,提升实验的能力、分析和解决问题的能力以及语言表达能力 情感目标 通过学习科学家对光合作用的发现过程,认同科学原理的创立是科学家在不断的 观察、实验和探索中建立起来的;认同科学家不仅要继承前人的科硏成果,还要 具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。 【导学重难点】 1.导学重点 (1)光合作用的发现及研究历史。 (2)光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 2.导学难点:光反应和暗反应的过程 【导学过程】 导入: 观察人吃饭、动物取食以及植物生长的图片。由人和动物从食物中获取营养物质, 思考:植物生活中需要的营养物质来自何处? 光合作用的探究历程 观察科学家的实验过程及现象,得出实验结论。 1、公元前3世纪,亚里士多德以为植物生长所需的物质完全来自土壤。 2、1648年,比利时科学家海尔蒙特的实验结论:植物生长所需的物质并非来自 土壤,而是来自 3、1771年,英国科学家普里斯特利的的实验证实:植物可以空气 4、1779年,荷兰的英格豪斯证明了植物只有在 只有 才能更新 空气 5、1785年,日内瓦教师塞尼贝尔发现:绿叶在光下放出的是,吸收的是 6、1804年,瑞士植物生理学家索苏尔进行的定量实验发现: ①植物吸收的CO2体积≡产生的O2体积 ② 7、1845年,德国科学家梅耶提出植物将转化为 存起来。 8、1864年,德国植物学家萨克斯的实验结果 9、1880年,德国科学家恩格尔曼实验证明了植物进行这种代谢的场所 10、1897年,法国科学家佩弗提出了 第1页
第 1 页 光合作用的发现 导学案 【导学目标】 知识目标： 说明光合作用以及对它的认识过程 能力目标： 通过观察实验，提升实验的能力、分析和解决问题的能力以及语言表达能力。 情感目标： 通过学习科学家对光合作用的发现过程，认同科学原理的创立是科学家在不断的 观察、实验和探索中建立起来的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，还要 具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。 【导学重难点】 1．导学重点 （1）光合作用的发现及研究历史。 （2）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 2．导学难点：光反应和暗反应的过程。 【导学过程】 导入： 观察人吃饭、动物取食以及植物生长的图片。由人和动物从食物中获取营养物质， 思考：植物生活中需要的营养物质来自何处？ 一、光合作用的探究历程 观察科学家的实验过程及现象，得出实验结论。 1、公元前3世纪，亚里士多德以为植物生长所需的物质完全来自土壤。 2、1648 年，比利时科学家海尔蒙特的实验结论：植物生长所需的物质并非来自 土壤，而是来自____。 3、1771年，英国科学家普里斯特利的的实验证实：植物可以_____空气。 4、1779 年，荷兰的英格豪斯证明了植物只有在_______，只有_______才能更新 空气。 5、1785年，日内瓦教师塞尼贝尔发现：绿叶在光下放出的是___，吸收的是____。 6、1804年，瑞士植物生理学家索苏尔进行的定量实验发现： ①植物吸收的CO2体积＝产生的O2体积 ②______________________________ 7、1845 年，德国科学家梅耶提出植物将 转化为 __________储 存起来。 8、1864 年，德国植物学家萨克斯的实验结果: ________________。 9、1880 年，德国科学家恩格尔曼实验证明了植物进行这种代谢的场所 是 。 10、1897 年，法国科学家佩弗提出了
、光合作用的反应式及概念 总结科学家的研究成果:植物发生该代谢的条件、场所、反应物和生成物 1、写出光合作用的反应式 2、描述光合作用的概念 三、叶绿体的结构 (1)回忆叶绿体的结构,回答下图中叶绿体各结构的名称 (2)阅读以下资料,思考威尔斯泰特研究的结论。 资料:1913年,德国的威尔斯泰特对叶绿素分子进行了研究。他发现:在光下, 叶绿素的含量较高时,CO2转化为糖类的反应速率较快。 威尔斯泰特的研究结论: 在光合作用中有重要作用。(吸收光能) 过渡:类囊体上的色素吸收了光能以后使叶绿体内发生了什么变化呢? 四、光合作用的过程 阅读下列资料,总结各实验结论。 1、光反应 (1)1937年,英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体 加到具有H受体(能与H结合为[田])的水溶液中,在光照下,发现叶绿体中 有O2放出。 希尔实验的结论:在光下,能将分解成 (2)1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现, 当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时,体系中就会有ATP产生 阿尔农实验的结论:在光下,叶绿体中生成了 3)小组讨论,完成光反应的以下内容 光反应中发生的物质变化 光反应中的能量变化: 光反应的条件: 光反应的场所: 2、暗反应 阅读下列资料,总结各研究结果或结论。 (1)从1946年开始,美国的卡尔文等研究了植物进行光合作用时CO2转化为糖类 的路线。将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现,90%的放射性出现在一种三 碳化合物(C3)中。在5秒钟的光照后,卡尔文等同时检测到了含有放射性的五 碳化合物(C5)和六碳糖(C6) 卡尔文的研究结果:CO2转化为糖类的过程中,C的转移路径是 (2)卡尔文及其同事们在实验过程中发现,当突然改变条件时,会发生以下变化: 停止CO2供应时,C的浓度急速降低,C的浓度急速升高。 停止光照时,C3的浓度急速升高,C的浓度急速降低 卡尔文的新发现是 a、①过程中G是反应物,还是生成物? b、卡尔文循环的哪一过程受光照影响? (3)1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在黑暗条件下,只要供给 了ATP和[田],叶绿体就能将CO2转变为糖 第2页
第 2 页 二、光合作用的反应式及概念 总结科学家的研究成果：植物发生该代谢的条件、场所、反应物和生成物 1、写出光合作用的反应式 2、描述光合作用的概念 三、叶绿体的结构 （1）回忆叶绿体的结构，回答下图中叶绿体各结构的名称。 （2）阅读以下资料，思考威尔斯泰特研究的结论。 资料：1913年，德国的威尔斯泰特对叶绿素分子进行了研究。他发现：在光下， 叶绿素的含量较高时，CO2转化为糖类的反应速率较快。 威尔斯泰特的研究结论：_______在光合作用中有重要作用。（吸收光能） 过渡：类囊体上的色素吸收了光能以后使叶绿体内发生了什么变化呢？ 四、光合作用的过程 阅读下列资料，总结各实验结论。 1、光反应 （1）1937 年,英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体 加到具有 H 受体（ 能与 H ＋结合为[H]）的水溶液中，在光照下，发现叶绿体中 有 O2放出。 希尔实验的结论：在光下，能将___分解成___________。 （2）1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现， 当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP产生。 阿尔农实验的结论：在光下，叶绿体中生成了____。 (3)小组讨论，完成光反应的以下内容： 光反应中发生的物质变化： 光反应中的能量变化： 光反应的条件： 光反应的场所： 2、暗反应 阅读下列资料，总结各研究结果或结论。 （1）从1946年开始，美国的卡尔文等研究了植物进行光合作用时CO2转化为糖类 的路线。将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现，90％的放射性出现在一种三 碳化合物（C3 ）中。在5秒钟的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五 碳化合物（C5）和六碳糖（C6 ）。 卡尔文的研究结果：CO2转化为糖类的过程中，C的转移路径是______________。 (2)卡尔文及其同事们在实验过程中发现，当突然改变条件时，会发生以下变化： 停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高。 停止光照时，C3的浓度急速升高,C5的浓度急速降低。 卡尔文的新发现是： a、①过程中C5是反应物，还是生成物？ b、卡尔文循环的哪一过程受光照影响？ （3）1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在黑暗条件下，只要供给 了ATP和[H]，叶绿体就能将CO2转变为糖
阿尔农的实验结论:CO2转化为糖不需要,需要 (4)科学家用温和方法分离得到的叶绿体结构完整,这样的叶绿体能够完成光 合作用的整个过程。用剧烈方法分离得到的叶绿体含有很少或者根本没有叶绿体 基质。这样的叶绿体能在光下产生O2、ATP、[H,但是不能固定CO2。 科学家的研究结论:暗反应阶段的场所是 (5)小组讨论,完成暗反应的以下内容 暗反应中发生的物质变化 暗反应中的能量变化: 暗反应的条件: 暗反应的场所 3、小组活动:请以小组为单位在纸板上构建出光合作用的过程。 4、小组讨论光反应与暗反应的联系 五、小结 回顾光合作用的发现及过程 六、课堂巩固 1、光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是() A.ADP+Pi+能量ATP B.氧气的产生 C.二氧化碳的固定 D.[H的产生 2、光合作用过程中能量的转换过程是() A、光能· B、光能 二 叶绿素中的化学能→水中的化学能 活跃的化学能 (CHO)中的化学能 C、光能 活跃的化学能→→叶绿素中的化学能 D、光能 活跃的化学能→→C3中的化学能 3、下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题: H2o B 光解 供氢 光色素 cO2 D ①图中B是,它来自于”的分解。 ②图中C是,它被传递到叶绿体的部位,用于 ③图中D是,在叶绿体中合成D所需的能量来自 ④图中的H表示 H为I提供 七、作业 第3页
第 3 页 阿尔农的实验结论：CO2转化为糖不需要___,需要________。 （4）科学家用温和方法分离得到的叶绿体结构完整，这样的叶绿体能够完成光 合作用的整个过程。用剧烈方法分离得到的叶绿体含有很少或者根本没有叶绿体 基质。这样的叶绿体能在光下产生O2、ATP、[H],但是不能固定CO2。 科学家的研究结论：暗反应阶段的场所是______________ (5)小组讨论，完成暗反应的以下内容： 暗反应中发生的物质变化： 暗反应中的能量变化： 暗反应的条件： 暗反应的场所： 3、小组活动：请以小组为单位在纸板上构建出光合作用的过程。 4、小组讨论光反应与暗反应的联系。 五、小结 回顾光合作用的发现及过程 六、课堂巩固 1、光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是( ) A.ADP+Pi+能量 ATP B.氧气的产生 C.二氧化碳的固定 D.[H]的产生 2、光合作用过程中能量的转换过程是 （ ） A、光能 叶绿素中的化学能 水中的化学能 B、光能 活跃的化学能 (CH2O)中的化学能 C、光能 活跃的化学能 叶绿素中的化学能 D、光能 活跃的化学能 C3中的化学能 3、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题： ①图中 B 是___，它来自于___的分解。 ②图中 C 是___，它被传递到叶绿体的____部位，用于 ________。 ③图中 D 是____，在叶绿体中合成 D 所需的能量来自____ ④图中的 H 表示_____，H 为 I 提供_______。 七、作业 B C D E+Pi F G CO2 光 H 光解 供氢 J 色素 I H2O
分析: 短时间中断光照,对暗反应有影响吗? 长时间中断光照呢? 第4页
第 4 页 分析： 短时间中断光照，对暗反应有影响吗？ 长时间中断光照呢？