1、第三章 第四节 第2课时探究不同光质的光对植物光合作用的影响本课时内容是实验：探究不同光质的光对植物光合作用的影响。普通高中生物学课程标准（2017年版）中指出“科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。学生应在探究过程中，逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力；在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新。”本节内容是让学生通过复习初中生物“绿叶在光下产生淀粉”这一实验，学会探究不同光质的光对植物光合作用的影响，以小组合作的方式讨论、设计出实验方案，并按照实验方案，分工合
2、作，完成实验。 教学目标1通过回顾初中实验，了解该探究实验的设计原理、过程。2通过学习叶绿体中的色素对不同光质的光吸收不同，能够概述叶绿素和类胡萝卜素主要吸收的光区。3通过实验，观察植物在不同的光质下产生淀粉量的不同，能够描述出植物在红光和蓝光下光合速率更高。教学目标1：着重体现了“生命观念”和“科学探究”的要素。教学目标2：着重反映了“科学思维”的要素。教学目标3：着重指向“科学探究”和“科学思维”。情境设置展示多种植物叶片的图片。提问：大多数植物的叶片都是绿色，大家思考下叶片的颜色对于植物的光合作用有影响吗？新课学习教师引导：绿色的叶片是会让植物更多地吸收绿色的光还是更少的吸收呢？ 学生活
3、动：学生回答。教师引导：今天我们一起探究不同光质的光对植物光合作用的影响。回顾已学知识点：叶绿体中的色素对不同光质的光有不同的吸收值。学生活动：叶绿素a和叶绿素b在蓝光区和红光区各有两个吸收高峰，类胡萝卜素的吸收高峰在蓝光区。教师引导：进行实验背景资料学习。首先，复习初中生物实验“绿叶在光下产生淀粉”，回顾实验过程，了解实验结果。学生活动：回答实验中的关键环节，复习实验。 1黑暗处理的目的是消耗掉自身的有机物。2实验中进行对照，遮光和曝光。3实验结论是植物在光下能产生淀粉等有机物。教师引导：提问：植物吸收哪一种光，光合速率更高？红光比绿光对植物光合速率的影响更大吗？ 叶绿体中的色素不吸收或很少
4、吸收绿光。学生活动：学生四人一组，小组讨论，作出实验假设：植物吸收蓝光和红光时，光合速率更高。教师引导：那么我们如何通过实验来验证我们的实验假设呢?引导学生思考并尝试设计实验方案。思考以下问题：1实验中如何设计不同光质的光？2初中实验对本次实验有哪些值得参考的地方？3课本中“叶绿素a和叶绿素b在蓝光区和红光区各有两个吸收高峰，类胡萝卜素的吸收高峰在蓝紫区”这一结论对于实验设计有何指导意义？4实验组和对照组如何设置？学生活动：学生讨论交流，并尝试设计实验方案。1天竺葵暗处理2分别用黑色遮光纸，蓝色、红色和绿色的玻璃纸夹住天竺葵叶片的一部分3对天竺葵进行光照处理4去除遮光纸和玻璃纸，剪下天竺葵叶片
5、，放在隔水加热的酒精中脱色5滴加碘液，观察天竺葵叶片的颜色变化教师引导：提供实验器材和试剂（盆栽植物；记号笔，镊子，剪刀，烧杯，酒精灯，纸巾，500 mL烧杯 ，培养皿，黑色遮光纸，蓝色、红色、绿色的玻璃纸；碘液等），组织学生分组进行实验操作。1蓝色、红色、绿色的玻璃纸分别透过蓝光、红光、绿光。2提醒酒精易燃！学生活动：学生分组进行实验操作，并观察、记录、分析实验结果。教师引导：根据实验结果，引导学生通过思考与讨论，主动获得知识。学生活动：学生讨论交流、展示成果。讨论展示：实验完成后，请各小组展示实验结果，并填写表格。光质滴碘液后的颜色蓝光红光绿光对照教师引导：引导学生分析实验现象，尝试得出实
6、验结论。学生活动：得出实验结论植物在红光和蓝光下产生的淀粉较多，光合速率更高。教学板书探究不同光质的光对植物光合作用的影响一、实验目的二、实验指导三、设计与实验四、实验结果与分析课堂反馈1下列关于高等植物叶绿体及分布其中的色素的叙述，正确的是（ ）A通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用B植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光C植物细胞内的色素都可以吸收、传递和转换光能 D温室种植蔬菜时应选用无色透明的玻璃，不应使用红色或蓝紫色的玻璃【解析】一般情况下，叶绿体中的色素只吸收可见光，红外光和紫外光不是可见光，故A项错误。叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光，而对绿光的吸收较少，反
7、射多，所以叶片呈现绿色，故B项错误。植物细胞叶绿体内的色素都可以吸收、传递光能，只有少数处于特殊状态下的叶绿素a能转换光能，故C项错误；叶绿体色素虽对红光和蓝紫光吸收最多，但也吸收其他光，即白光的效果最好，因此温室种植蔬菜时，应选用无色透明的玻璃，光合效率最高，故D项正确。【答案】D2在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ ）A红光，ATP下降 B红光，未被还原的C3上升C绿光，H下降 D绿光，C5上升【解析】叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光等可见光。若白光突然改为光照强度相同的红
8、光，则可利用的光增加，光反应增强，叶绿体内产生的ATP和H增多，C3的还原加快，未被还原的C3减少，故A、B项错误。叶绿体色素对绿光吸收很少，若白光突然改为光照强度相同的绿光，可导致光反应减弱，光反应产生的H和ATP减少，C3的还原量降低，而暗反应中CO2的固定仍要消耗C5，导致C5减少，故C项正确、D项错误。【答案】C31864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。请据此实验回答相关问题：（1）萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小时的目的是_（2）在该实验中，萨克斯看到的现象是_（3
9、）实验的对照组是_（4）该实验中叶片内含有的叶绿素等色素，会对碘液处理后表现出的蓝色造成干扰，影响实验现象的观察，为增强实验效果，对叶片应做怎样的处理？【解析】（1）该实验中事先把叶片放在暗处几小时的目的是让有机物（如淀粉）被彻底消耗，避免叶片内原有淀粉对实验结果造成干扰。（2）该实验通过检测淀粉有无来说明植物是否进行了光合作用，曝光处有淀粉产生，经碘蒸气处理后表现出蓝色，遮光处不变色。（3）由于该实验目的是证明光合作用产物是淀粉，那么对照组应该是遮光组，目的是排除叶片本身含有淀粉对结果的干扰。（4）叶绿体中的色素溶解于酒精，可用酒精水浴加热进行脱色。【答案】（1）将叶片中原有的淀粉消耗掉 （2）曝光一半变蓝 （3）遮光处 （4）在碘液处理之前，将叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片内的色素溶解于酒精中，再用清水漂洗叶片。课堂总结在今天的这节课里，我们设计出探究不同光质的光对植物光合作用的影响这一实验方案，并按照实验方案，分工合作完成实验，得到了“植物在红光和蓝光下产生的淀粉较多，光合速率更高”这一实验结论。希望同学们通过本节课的学习，能够学会利用已学知识进行迁移，解决新问题这样的学习方法，能够做到触类旁通、举一反三。 6 / 6
