高中生物必修一教案：4.2光合色素和光能的捕获(1)
高一生物必修教学课件一捕获光能的色素和结构
04
叶片结构及其对光能捕获 影响
叶片基本结构概述
01
02
03
04
叶片组成
叶片主要由表皮、叶肉和叶脉 三部分组成。
表皮功能
保护叶片内部结构，防止水分 散失。
叶肉功能
进行光合作用，制造有机物。
叶脉功能
输导水分和无机盐，支持叶片 。
表皮细胞特点及其对光线透过性影响
表皮细胞特点
排列紧密，无色透明，有利于光 线透过。
科学施肥，促进作物健康生长
合理施用氮肥
01
适量施用氮肥可以促进作物生长，提高光能利用率。但过量施
用氮肥会导致作物徒长，降低光能利用率。
注重磷钾肥的施用
02
磷钾肥可以促进作物根系发育和光合作用，提高作物的抗逆性
和光能利用率。
配合施用有机肥
03
有机肥可以改善土壤结构，提高土壤肥力，促进作物健康生长
，进而提高光能利用率。
光能捕获过程及原理
光能捕获器官
叶绿体是植物进行光合作用的场 所，其中类囊体薄膜上分布着捕
获光能的色素和酶。
光能捕获过程
当太阳光照射到植物叶片时，叶 绿素等色素分子吸收光能，从基 态跃迁到激发态，然后将能量传 递给反应中心，引发一系列的光
化学反应。
光能转化原理
在光合作用中，植物通过光合色 素捕获太阳能，并将其转化为化 学能储存在有机物中。这个过程 涉及到一系列复杂的物理和化学
05
实验：观察并验证不同植 物叶片中色素类型和含量
差异
实验目的与步骤
• 实验目的：通过观察和测量不同植物叶片中的色素类型和含量 ，了解植物叶片中色素的种类、分布和功能，加深对光合作用 中光能捕获过程的理解。
人教版高一生物必修一捕获光能的色素和结构教案 公开课
课时NO: 主备人：审核人：用案时间：_____年月日星期教学课题第1课时捕获光能的色素教学目标1.说出绿叶中色素的种类和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能。
教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用。
教学难点教学方法教具准备教学课件教学过程个案补充一、实验：叶绿体中色素的提取和分离1．提取原理：叶绿体中的色素能溶解在丙酮（有机溶剂，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用丙酮可提取叶绿体中色素。
提取方法：过滤法2．分离原理：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分离。
分离方法：纸层析法3、实验步骤：(1)．提取色素：5克绿叶剪碎，放入研钵，加少量SiO2、CaCO3和5mL丙酮，迅速、充分研磨。
思考题1．加SiO2的目的是_____________加CaCO3的目的是___________________思考题2．为什么要迅速研磨？_______________________(2)．收集滤液：漏斗基部放一单层尼龙布，研磨倒入漏斗内挤压，将滤液收集到小试管中，用棉花塞塞住试管口(3)．制备滤纸条：将干燥的滤纸，顺着纸纹剪成长10cm，宽1cm的纸条，一端剪去二个角，并在距这一端1cm处划一铅笔线。
思考题3．定性滤纸进行干燥处理的目的是_____________________________________________________。
思考题4．将干燥的滤纸的一端剪去二个角的目的是什么？(4)．画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线划出细、齐、直的一条滤液细线，干后重复三次。
思考题5．为什么滤液细线越细、越齐越好？思考题6．为什么画滤液细线需要重复三次？(5)．分离绿叶中的色素将3mL层析液倒入烧杯中，将滤纸条（划线一端朝下）插入层析液中，用培养皿盖盖上烧杯。
注意：层析液不能没及滤纸条的滤液细线，烧杯要盖培养皿盖。
高中生物 第4章 第2节 第1课时 光合色素与光能的捕获教案 苏教版必修1
第1课时光合色素与光能的捕获学习目标核心素养1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。
2.提取和分离叶绿体中的光合色素。
1.通过对“光合作用的探索历程”中的科学实验的学习，掌握分析问题的方法，学习科学家的品质。
2.熟练操作“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验，交流并讨论实验结果。
一、解开光合作用之谜时间人物实验方法结论17世纪中叶范·海尔蒙特用定量的方法植物生长所需养料主要来自水，而不是土壤1771年普利斯特莱通过植物和动物之间进行气体交换的实验植物生长需要吸收CO2，同时释放出O2 1779年扬·英根豪斯把带叶的枝条放入水里，发现叶在阳光下产生O2，在暗处不产生O2植物需要阳光才能制造出O21864年萨克斯采用碘液检测淀粉的方法叶片在光下能产生淀粉1940年鲁宾和卡门运用同位素标记法光合作用释放的O2来自水，糖类中的氢也来自水1948年卡尔文用14C标记的CO2进行示踪CO2被用于合成糖类等有机物1．恩吉尔曼的实验(1)①生物材料：丝状绿藻(水绵)和好氧细菌。
②实验现象：在红光区和蓝光区集中了大部分的好氧细菌。
③实验结论：叶绿素主要吸收红光和蓝光。
(2)可见光束看起来是白色的，通过三棱镜时会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色连续光谱。
用透过三棱镜后的不同颜色的光照射临时装片中水绵的叶绿体，发现好氧性细菌聚集于红光区和蓝光区的叶绿体部位。
这说明叶绿体中的色素能有效的吸收和利用红光和蓝光。
2．叶绿体中的色素及作用色素名称 颜色 功能叶绿素a 蓝绿色 主要吸收和利用红光和蓝光 叶绿素b 黄绿色 胡萝卜素 橙黄色 主要吸收蓝紫光，还有保护 叶绿素免遭强光伤害的作用叶黄素黄色三、提取和分离叶绿体中的色素 1．实验原理(1)叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以用无水乙醇等能提取色素。
(2)层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。
叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。
高中生物课题：光合作用——光合色素与光能的捕获 教案新人教版必修1
学生分组实验开始，要求操作规X，但鼓励学生创新；允许实验失败，但要求认真分析失败的原因；要求自主完成，但鼓励合作与交流。教师及时使巡视，注意对实验的操作技能的指导，引导学生创新，学会倾听不同的声音。
实验结束：整理实验器材，洗手，整理实验数据。
实验数据分享：实验结束后，由实验小组展示实验现象，并指出滤纸条上的色素带所代表色素的名称。对于实验现象不明显的小组，要求对此作出一定的分析。
问：色素的提取与分离实验可以分为几个主要步骤？
答：5个步骤，包括叶绿体中色素的提取→制备滤纸条→画滤液细线→分离色素→观察与记录。
讨论5：制备滤纸条时，为何要将定性滤纸的一端剪去两个角？为何用铅笔在距该端1 cm处画一细线？
〔提示：由于滤纸条边缘的色素扩散速度快，位于中间的色素在滤纸条上扩散的速度慢，剪去两个角可以让色素带在滤纸上均匀分离。用铅笔在距该端1 cm处画一细线的目的是可以为下一步画滤液细线作一个参照。〕
5.结果
滤纸条上会出现4条色素带，从上到下依次是胡萝卜素〔橙黄色〕、
叶黄素〔黄色〕、叶绿素a〔蓝绿色〕、叶绿素〔黄绿色〕。
扩散最快的是胡萝卜互，扩散最慢是叶绿素b含量最多的是叶绿互a色素带之间距离最大的是叶黄素和胡萝卜素
二、光合色素对光能的捕获
1.叶绿体的结构：
2.绿叶中的色素：
3．叶绿体各种色素的功能：吸收，传递和转化光能
思考：画滤液细线时需要注意什么问题？
〔1.画滤液细线一定要均匀，前后几次所画的滤液细线要细、齐、平；2.一般要等上一次所画的滤液细线干燥后，再画下一次的滤液细线。〕
讨论6：分离色素时需要注意什么问题？
〔1.不能使层析液的液面没及滤液细线。因为这样会使滤液细线中的色素溶解于层析液中，而使得实验现象不明显。2.要注意安全，将烧杯加一个玻璃盖，可以减少层析液的挥发。〕
《光合色素与光能的捕获》教学案1.doc
《光合色素与光能的捕获》教学案一、教学目标1.知识目标：(1)说出对光合作用的认识过程。
(2)举例说出主要的光合色素。
2.能力目标：进行有关的探究和实验，学会提取、分离绿叶中的色素，在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力以及分享信息的能力。
3.情感、态度和价值观目标：通过了解光合作用的探索过程，认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。
二、教学重点难点重点：1.光合作用的发现和研究历史；2.绿叶中色素的种类和作用。
难点：提取和分离叶绿体中的光合色素。
三、教学方法1.分析、归纳法：通过回眸历史，分析实验，归纳总结得出光合作用的反应物、条件、场所、产物等，了解科学家对光合作用的探究过程。
2.实验探究法：通过“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验，熟悉实验流程，培养严谨实验操作规范的良好习惯。
3.学案导学：见学案。
四、课前准备1.学生的学习准备：预习光合作用的发现和研究历史，归纳出光合作用的反应物、生成物、反应条件和反应场所等。
2.教师的教学准备：学生互动讨论，教师点播总结，引导学生自主完成教学任务。
通过实验操作，熟悉实验原理及注意事项。
五、课时安排：1课时六、教学过程(一)情景导入、展示目标。
老师：我们每天的能量来源于什么？学生：食物。
老师：那食物包括什么呢？学生：蔬菜、水果、肉、蛋……老师：总结起来就是植物类和动物类的，而动物又直接或者间接以植物为食，那么植物的能量从哪里来？大家应该听过“万物生长靠太阳”，那么我们今天就来了解一下，为什么靠太阳呢。
（二）合作探究、精讲点拨。
探究一：光合作用的发现和研究历史【问1】对于上述实验，你有没有什么质疑，认为说服力不强的？讲述：普利斯特莱的实验缺乏空白对照，实验结果的说服力不强。
・制滤液【问2】萨克斯的实验中，黑暗处理12/i 的目的是什么？叶子是绿色的，如何避免颜色干 扰实验结果？讲述：黑暗处理12/7即为饥饿处理，目的是消化叶片原有的有机物(淀粉)。
光合作用之捕获光能的色素和结构教学设计
光合作用之捕获光能的色素和结构教学设计一、教材分析本节内容选自人教版高中生物教材必修一第五章第四节光合作用的第一课时，本节课从“一些蔬菜大棚采用的日光灯是红色的或者蓝色的，而不是绿色的”这一新奇有趣的问题的探讨，很自然就引出“捕获光能的色素”的学习。
通过色素所在部位的分析，就引出了叶绿体结构的学习，层层递进，结构严密。
该节内容是学习光合作用的过程以及影响光合作用的环境因素的重要基础。
二、学习者分析高一的学生对光合作用这一概念并不陌生，但是对于蔬菜大棚为什么选择红色或者蓝色的日光灯这一问题有感性的认识，但却不知其所以然，自然也就有了探究的欲望，学生对叶绿体的结构已经学习过，再学习色素在叶绿体上的分布就不难了。
但是对实验“绿叶中色素的提取和分离”，因为没有实验条件，仅通过ppt动画来演示，学生的学习兴趣可能不足。
三、教学目标知识目标：1.了解绿叶中色素的提取和分离的步骤和注意事项。
2.明确绿叶中色素的种类及分布情况。
能力目标：1.学会提取、分离绿叶中的色素以及检测酒精、二氧化碳等细胞呼吸产物的检验方法。
2.在有关实验的问题分析中，运用语言表达观点的能力以及分享信息的能力。
情感态度与价值观目标：体验生活中蕴藏的生物知识，提高学习生物学的热情。
四、教学重点和难点教学重点：绿叶中色素的提取与分离叶绿体的结构教学难点：绿叶中色素的提取与分离五、教学方法教法：动画演示法、问题驱动法、读书指导法、讲授法学法：自主学习法、讨论交流法、总结归纳法六、教学进程教学进程教师活动学生活动设计意图导入新课提问：有氧呼吸与无氧呼吸的底物是什么？（停顿）那大家知道生物界中的糖类最终来源于哪里吗？有句话叫“万物生长靠太阳”，我们来看一下下面两组数据展示：绿色植物能制造大量的有机物，贮存大量的能量的ppt资料过度：这些能量是怎么储存进绿色植物体内的呢？今天我们就来学习光合作用的相关内容。
认真思考回答问题观看思考翻开课本阅读通过提问，引起大家的思考，引出学习内容预习新知我们知道，玉米中有时会出现白化苗。
苏教版高中生物必修1：4.2.1光合色素与光能的捕获_教案设计1
光合色素与光能的捕获
【教学目标】
知识目标
（1）说出绿叶中色素的种类和作用。
（2）说出叶绿体的结构和功能。
能力目标
（1）学会提取、分离绿叶色素的方法
（2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。
情感目标
（1）通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点
【教学重难点】
重点：
（1）绿叶中色素的种类和作用。
（2）叶绿体的结构和功能。
难点：提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。
【教学准备】
实验准备材料
【板书设计】
能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
1．捕获光能的色素
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素
（含量约占3/4）叶绿色b（黄绿色）
绿叶中的色素胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
（含量约占1/4）叶黄素（黄色）
2．叶绿体的结构
（1）分布
（2）形态
外膜
3．结构内膜
基粒：由两个以上的类囊体组成，含色素和酶基质：含酶
4．功能
【教学过程】
课后反思
1．充分利用现代化的教学手段是教学改革的趋势，但若所有内容都通过多媒体来呈现，教学容量太大，且学生基本不能做笔记，不利于学生复习，若能将板书与多媒体有效结合，让学生边听边记笔记，效果会更好。
2．探究实验中，教师指导的“度”的把握非常关键，教师指导得过多，将限制学生的自主建构活动，而指导不到位，又无法把学生引到探究活动中去，所以教师的指导不仅要及时，
而且适度。
捕获光能的色素和结构教案
“捕获光能的色素和结构”教学设计【教材及学情分析】“捕获光能的色素和结构”是《普通高中课程标准实验教科书生物必修1 》第5章第4节第1小节的内容。
本小节通过让学生了解叶绿体内光合色素的种类、分布和作用以及叶绿体的结构和功能, 其中蕴含科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。
对学生后面理解光合作用的过程和本质、形成生物体的结构与功能相统一的观点有着重要的意义。
学生在初中生物已经学过光合作用的基础知识，前面又知道了叶绿体的显微结构及功能、光合作用是合成ATP重要途径之一，已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。
实验操作方面，已经能进行研磨、过滤操作，但纸层析法是首次进行，需教师仔细指导。
由于缺乏对微观结构的直观经验，所以难于理解基粒（类囊体）的亚显微结构；本节课涉及物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧有一定的难度。
【设计思想】针对本小节内容, 笔者尝试用层层设疑、让学生实验探究、小组合作讨论交流的方式获取知识、发展能力。
在这个过程中, 通过层层设疑解疑, 学生的学习动机和兴趣不断被激发推进, 再通过教师的引导，学生动手进行实验探究, 一方面开拓了视野, 成为了知识的主动建构者, 另一方面巩固了所学的科学探究实验方法, 提高了观察、动手、语言表达、推理、交流合作等多项能力, 这些对学生的终身发展都有积极的意义。
【教学目标】（1）知识：说出绿叶中色素的种类和作用；说出叶绿体的结构和功能。
（2）能力：通过“绿叶中色素的提取和分离”实验，学会提取、分离绿叶中的色素的方法；通过创新设计，初步掌握对照实验的设计方法。
（3）情感态度和价值观:通过对“绿叶中色素的提取和分离”实验的实际操作，培养实事求是、勇于探索、不断创新的科学精神和科学态度。
【教学重点、难点】（1）重点：绿叶中色素的种类和作用。
（2）难点：对照实验的设计。
【教学方法】实验探究法；多媒体辅助教学。
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入层析
液中 ，
用棉塞
塞紧 试
管口，
装置 如
图所
示：
（5）观察结果：滤纸条上呈现四 条颜色、宽度不同的色素带：
【知识归纳】绿叶中的色素
（二）色素的吸收光谱 展示色素吸收光谱图解， 引导学生 对比分析，得到结论。
结论：叶绿素主要吸收红光和蓝紫 光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 1. 叶绿体的结构 引导学生观察叶绿体结构图， 认同 叶绿体是光合作用的场所。
本小节内容承上节课内容生命活动的通货 -ATP本, 届集 中讲述光合作用产生能量和有机物的条件，也就是光合色 素的提取和分离实验，对于后面的光合作用的原理和过程 有铺垫作用。
本章实验内容较为复杂，也是学生感兴趣的内容，但 是由于学生的实验操作能力有限，对试题的感知能力也有 一定程度问题，所以上课时要特别强调实验的知识点和易 考点。
素。
（ 2）分离原理 ：纸层析法：
绿叶中色素在层析液 ( 汽油 ) 中的
溶解度不同， 随层析液在滤纸上扩
散速度不同，这样，绿叶中的色素
就在扩散过程中分离开。
2. 实验步骤
（ 1）提取色素：称取 5 g 的
绿叶，剪碎，放入研钵中→加入少
量 SiO2、CaCO3和 10 mL无水乙醇，
研磨→过滤→将滤液收集到试管
1. 通过一些问题讨论让同学们能够各抒己见，然后每 组代表交流问题讨论，老师通过 PPT 展示环节展示一些疾 病的病症，讲述同学们感兴趣的一些去问，要结合实际和 热点问题。
2. 合理运用教学策略，组织学生开展活动。 3. 根据图的特点合理展示图片，图文结合，帮助学生
理解相关知识
师生活动
设计意图
新课导入
课题 课时安排 课标依据
教材分析 学情分析
江南中学生物学科教学设计
第四章第二节 光合色素与 授课人
马亚莉
光能的捕获
一课时
课 新授课 授课时
型
间
模块选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习
其他模块的基础。它还反映了细胞生物学研究的新进展及
相关的实际应用。通过本模块的学习，学生将在微观层面 上，更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物 界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一， 细胞结构与功能的统一，生物体部分和整体的统一等，有 助于辩证唯物主义自然观的形成。学习细胞的发现、细胞
内并塞严试管口。
（ 2）制备滤纸条：将干燥的
定性滤纸剪成略小于试管长和直
径的滤纸条， 将滤纸条一端剪去两
角，在距离剪角一端 1 cm 处用铅
笔画一条细的横线。
（ 3）画滤液细线：用毛细吸
管吸取少量的滤液， 沿铅笔线均匀
地画出一条细线，待滤液干后，再
画一两次。Leabharlann （ 4）分离色素：将适量的层
析液倒入试管中， 将滤纸条轻轻插
叶绿体的色素捕获光能。 绿叶中有
哪些色素？
（一）实验：绿叶中色素的提
取和分离
明确色素的
讲解实验原理、方法步骤，让 提取原理和
学生进行实验，讨论结果，得到结 步骤。
论。
进行绿叶中
1. 实验原理
色素的提取
（ 1）提取原理 ：绿叶中的色 和分离实验
素能够溶解在有机溶剂无水乙醇
操作
（或丙酮）中，用无水乙醇提取色
学说的建立和发展等内容，有助于学生对科学过程和本质 的理解。
教师在教学中要组织好各种观察、实验等探究性学习 活动，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困
难，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。 结合生物个体水平的知识、化学和物理学知识以及学生的 生活经验，突破学习难点。鼓励学生搜集有关细胞研究和 应用方面的信息，进行交流，以丰富相关知识，加深对科 学、技术、社会相互关系的认识。
当堂检测 有效练习
1、（2015 上海卷 .21 ）从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，
发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是（
）
A．加入的石英砂太多
B ．没有加入碳酸钙
作业布置 板书设计
C．用脱脂棉过滤不彻底 D ．一次加入过多无水乙醇
2、下列关于叶绿体的描述，正确的是（
）
A．叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
说出叶绿
体的结构，
认同叶绿
体是光合
(1) 结构：一般呈扁平的椭球形或
作用场所。
球形，外部有双层膜，内部的基粒
是由类囊体堆叠而成的。
(2) 色素和酶的分布：吸收光能的
色素分布于类囊体薄膜上， 与光合
作用有关的酶分布在类囊体薄膜 和基质中。
2. 叶绿体的功能 让学生完成教材“资料分析：叶绿 体的功能”，讨论回答问题。 资料 1:1880 年，美国科学家恩格 尔曼把载有水绵和好氧细菌的临 时装片放在没有空气的黑暗环境 中，然后用极细光束照射水绵。发 现细菌只向叶绿体被光速照射的 部位集中； 如果临时装片暴露在光 下，细菌则分别在叶绿体所有受光 部位。 资料 2：在类囊体和基质中，含有 多种光合作用所必需的酶。 讨论题： （1）为什么选用水绵和好氧细菌 做为实验材料？ （2）为什么选用黑暗并且没有空 气的环境？ （3）为什么先用极细光束照射水 绵，而后又让水绵完全曝露在光 下？ （4）从资料 2 可以得到什么结论？
教师：情景导入：有些蔬菜大
棚悬挂发红色或蓝色的灯管， 并且
白天也开灯。讨论：
导 入课 题
1. 用这种方法有什么好处？ 和 学 习 目
不同颜色光照对光合作用会有影
标
响吗？
2. 为什么不使用发绿色光灯
管作补充光源？
批注
学生：讨论、回答。
讲授新课
一、捕获光能的色素
讲述：光合作用将光能转换为
细胞能够利用的化学能， 依赖细胞
三维目标
教学重难点
教法 与 学法
教学资源 教 学 活 动 设 计
知识与能力 a.说出叶绿体的结构和功能。 b.说出绿叶中色素的种类和作用。 过程与方法
进行绿叶中色素的提取和分离实验操作。
情感态度与价值观 认同叶绿体是光合作用的场所。 教学重点
绿叶中色素的种类和作用。
教学难点
色素的提取和分离实验操作。
B．光学显微镜可以观察到类囊体
C．叶绿体外表的双层膜上具有叶绿素和酶
D．基粒由类囊体堆叠而成
练习册光合作用预习点
教学反思 备注
本节课内容涉及到很多的实验操作，实验操作以为我 校现阶段的环境条件不能完成，所以既要让学生感受到如 同亲自做实验的感觉， 又要将本节课的易考点给学生强调， 但是由于时间关系，本节课为了完成教学任务，没有安排 实验视频观看，为了让学生能更好的掌握知识，我会在下 节课上补一段实验视频，并且尽量创造条件争取可以做一 个演示实验，以便学生更好的掌握。其次，以后课上若有 比较复杂的实验操作，我应该尽量去把知识点给学生列出 来，避免实验学习流于形式。