【正文】 葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。 (2)暗反應(yīng)過(guò)程:暗反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)由多種酶的催化才能完成的酶促反應(yīng),光對(duì)暗反應(yīng)沒(méi)有影響。主要包括三個(gè)步驟: ①二氧化碳的固定:一個(gè)二氧化碳分子與一個(gè)五碳化合物分子結(jié)合形成兩個(gè)三碳化合物分子,這個(gè)反應(yīng)的作用在于使反應(yīng)活性不高的二氧化碳分子活化。 ②三碳化合物的還原:在有關(guān)酶的催化下,一些三碳化合物接受光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP分解時(shí)釋放的能量并被光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]還原,經(jīng)一系列復(fù)雜的變化,形成糖類(lèi),一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接產(chǎn)生的。 ③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物則經(jīng)復(fù)雜的變化,又重新生成五碳化合物,從而使暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。 教材中光合作用的意義可從以下幾個(gè)方面歸納:光合作用是生物界有機(jī)物的來(lái)源。 光合作用是生物生命活動(dòng)所需要能量的來(lái)源。光合作用可調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量。光合作用在生物的進(jìn)化具有重要作用,即:使無(wú)氧呼吸進(jìn)化為有氧呼吸成為可能,同時(shí)為水生生物進(jìn)化到陸生生物創(chuàng)造了條件。 教材在最后總結(jié)道:“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”,充分概括光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的地位。 植物栽培與光能的合理利用是教材的選學(xué)內(nèi)容,其目的是使學(xué)生意識(shí)到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)的理念,這部分內(nèi)容易于調(diào)動(dòng)起學(xué)生的討論熱情。 教法建議 引言 因?yàn)榕c光合作用相關(guān)的問(wèn)題涉及面非常廣泛,尤其是一些廣為人們關(guān)注的話題,所以本節(jié)可引入的話題很多,如可從全世界面臨的一些生態(tài)危機(jī),如糧食、化石能源、環(huán)境污染等,或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施?；驈囊恍┳匀粸?zāi)害,蝗災(zāi)、沙塵暴等入手?；騽?dòng)物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用的。這樣的引入方式,可有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,也可較好地體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的教育的精神。 光合作用的發(fā)現(xiàn) 這部分的教學(xué)要特別重視,這不僅僅是進(jìn)行科學(xué)史的教育,學(xué)生可從科學(xué)家二百多年的研究歷程體會(huì)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難。同時(shí)還能感受到科學(xué)研究方法的重要。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙,如1880年德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,并從葉綠體放氧的實(shí)驗(yàn)。以及新技術(shù)、新理論的發(fā)現(xiàn)和綜合應(yīng)用在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要作用,再一次體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的理念。例如,沒(méi)有核科學(xué)的進(jìn)展,就不會(huì)有放射性同位素示技術(shù),也就不會(huì)有美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水的實(shí)驗(yàn)。 引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中的光合色素及其生理功能時(shí),《實(shí)驗(yàn)八 葉綠體中色素的提取和分離》可以在講授完光合色素后作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)處理,也可用于光合色素的探究實(shí)驗(yàn),這樣做不但可使學(xué)生學(xué)會(huì)有關(guān)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,還可加深對(duì)這部分知識(shí)的認(rèn)識(shí),同時(shí)訓(xùn)練其實(shí)驗(yàn)探究能力。在引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中各色素的吸收光譜時(shí),教材上的光合色素吸收光譜曲線可作為課本探究的素材,以訓(xùn)練學(xué)生分析曲線的能力。 光合作用過(guò)程的的教學(xué)是本節(jié)的核心內(nèi)容。教學(xué)時(shí)可從光合作用的總反應(yīng)式入手,或從與初中階段的光合作用總反應(yīng)式的比較入手,可采用老師講授,或?qū)W生討論,或?qū)W生根據(jù)總反應(yīng)式提出光合作用氧來(lái)源假設(shè),即水中的氧是來(lái)源于水還是二氧化碳,還是共同來(lái)源于二者,條件好的班還可讓學(xué)生想辦法證明這些假設(shè),以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)總反應(yīng)式的分析,應(yīng)使學(xué)生明確光合作用氧來(lái)源這一關(guān)鍵問(wèn)題。 在學(xué)生理解了光合作用總反應(yīng)式的基礎(chǔ)上,使學(xué)生明確另一個(gè)重要觀點(diǎn),即光合作用是非常復(fù)雜的多步反應(yīng),總反應(yīng)式不能表示光合作用具體的進(jìn)行歷程,這樣很自然地就引入了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程的學(xué)習(xí)。 光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)教學(xué)時(shí),因?yàn)槎际禽^為枯燥的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,且又無(wú)法在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生看到這些變化,可采取圖解、表解或多媒體動(dòng)畫(huà)的方式展示給學(xué)生,這樣學(xué)生一是樂(lè)于接受,二是學(xué)生能“親眼看到”物質(zhì)的微觀化學(xué)變化,也降低了理解這部分知識(shí)內(nèi)容的難度。還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的區(qū)別和聯(lián)系,尤其是二者的聯(lián)系應(yīng)多加注意。 時(shí)間允許的話,還可引導(dǎo)學(xué)生討論影響光合作用的因素,進(jìn)而討論“如何提高光合效率的途徑”,“采取哪些措施提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量?”等問(wèn)題,使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的實(shí)際價(jià)值,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系的理念。 進(jìn)行光合作用的意義的教學(xué)時(shí),可以在課前自己編寫(xiě)或讓學(xué)生編寫(xiě)諸如當(dāng)今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染、生物多樣性受到破壞等資料,課上選擇幾個(gè)典型的事例,圍繞光合作用的生態(tài)意義這個(gè)中心,引發(fā)學(xué)生的思考和討論,使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”。 植物栽培與光能的合理利用的教學(xué),可以綜合性討論題的形式,比如:學(xué)生能利用光合作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?這樣的問(wèn)題容量使學(xué)生有更大的想象和思維的空間,也易于在高中學(xué)生中展開(kāi)討論。 教學(xué)設(shè)計(jì)方案 第三節(jié) 光合作用 光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。葉綠體中色素的種類(lèi)。顏色及其吸收的光譜。光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。光合作用的概念、實(shí)質(zhì)、總反應(yīng)式、光反應(yīng)、暗反應(yīng)的具體過(guò)程。光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義。植物栽培與合理利用光能的關(guān)系。 光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義 2課時(shí) 板圖、掛圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn) 第一課時(shí) 引言 本節(jié)可引入的話題很多,如: ①可從全世界面臨的一些生態(tài)危機(jī),如糧食、化石能源、環(huán)境污染等入手。 ②或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施入手。 ③或從一些自然災(zāi)害,蝗災(zāi)、沙塵暴等入手。 ④或動(dòng)物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用。 ⑤還可通過(guò)教材提供的光合作用的發(fā)現(xiàn)所列舉的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)進(jìn)入光合作用的學(xué)習(xí),其中較易作為切入點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)有:德國(guó)科學(xué)家薩克斯成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)(學(xué)生在初中就做過(guò))。德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用場(chǎng)所,且氧由葉綠體釋放出來(lái)的實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水的實(shí)驗(yàn)。 教師應(yīng)特別重視光合作用發(fā)現(xiàn)這部分內(nèi)容的教學(xué),因?yàn)橥ㄟ^(guò)分析科學(xué)家對(duì)光合作用的研究歷程,學(xué)生可以不僅了解到放射性元素示蹤技術(shù)在生物學(xué)研究中的重要作用,從中也可以深切體會(huì)到技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,特別是物理、化學(xué)技術(shù)的使用對(duì)生物學(xué)起到的推動(dòng)作用,因此有人說(shuō)“技術(shù)是人類(lèi)延長(zhǎng)了的手臂”。 葉綠體及其光合色素 用板圖或掛圖顯示出葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖,提問(wèn)復(fù)習(xí)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu),教師應(yīng)適時(shí)指出,光合作用所以能在葉綠體中進(jìn)行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,這些酶分布在葉綠體的基質(zhì)中和片層的薄膜上。二是在基粒片層的薄膜上,有吸收轉(zhuǎn)化光能的色素,這樣就引出了葉綠體上的光合色素這一教學(xué)內(nèi)容。 (1)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)八 葉綠體中色素的提取和分離》 可作為探究實(shí)驗(yàn),也可作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)過(guò)程都應(yīng)讓學(xué)生自己看書(shū)總結(jié),之后引導(dǎo)學(xué)生討論下面的問(wèn)題: ①“想要做好《葉綠體中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn),學(xué)生應(yīng)注意哪些問(wèn)題? 這個(gè)實(shí)驗(yàn)是高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)難度較大的一個(gè),涉及的藥品多,實(shí)驗(yàn)原理復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)操作也較煩瑣,而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不是很明顯。如何才能順利地完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?下面就這個(gè)實(shí)驗(yàn)要注意的問(wèn)題做一些說(shuō)明。 提取光合色素過(guò)程中,關(guān)鍵是速度。提取光合色素過(guò)程中,因?yàn)楣夂仙囟际侵苄缘?因此用丙酮這種有機(jī)溶劑作為提取液,因?yàn)楸讚]發(fā)且有一定毒性,因此提取過(guò)程要速度要快,同時(shí)提取液要用膠塞塞好,以防止其揮發(fā)。利用二氧化硅硬度極大的特點(diǎn),其粉末可增加研磨時(shí)磨擦力,加快研磨的速度。又因?yàn)槿~綠素容易破壞,因此需要保護(hù),而碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞。把綠葉剪碎的目的也是為了加快研磨速度。 第 26 頁(yè) 共 26 頁(yè)