資源簡介

光合作用
-----從柳苗生長之謎說起
1.教材分析
“葉片與光合作用”，是第5章“綠色開花植物的生活方式”第1節“光合作用”的內容。該節要求學生觀察植物的葉，識別葉片的結構，領悟葉片的結構，領悟葉片與光合作用相適應的結構特點。本節內容涵蓋了7年級上冊所要求的主要內容。包括光合作用、葉片的結構、徒手切片、臨時裝片的制作、顯微鏡的使用、繪圖等基本的知識和技能。因此本節的教學在整冊教科書中顯得非常重要，甚至在整個初中生物學中都是非常重要。
學習目標：
1、我能說出綠色植物光合作用發現的過程。
2、我能對圖示進行分析，歸納的能力，初步領悟科學家研究的方法。
3、我能領悟到光合作用的發現是許多科學家智慧的結晶和不懈努力的結果。
4、我能領略科學家們發現問題和解決問題的科學思維方式，接受科學素質的啟蒙教育。
學習重點：
1、說出光合作用的發現過程。
2、解釋發現光合作用實驗的原理。
3、說明光合作用發現的意義。
學習難點：闡明發現光合作用實驗的原理。
課時：1課時
學習過程：
一、導入新課 ：
我們中國有句諺語是“萬物生長靠太陽”。請同學們思考一下：植物靠太陽干什么 ？( 進行光合作用 )。這一節我們就來學習光合作用的發現史----從柳苗生長之謎說起。
二、新授課：
公元前17世紀，古希臘哲學家亞里士多德根據經驗推測得出結論：“植物的物質積累來源于土壤”。
實驗一：17世紀上半葉，比利時科學家海爾蒙特對這一結論產生置疑，作出了挑戰，他設計了課本上第一個實驗----柳苗生長之謎。跨出了光合作用發現歷程的第一步。
課前讓同學們已完成導學案進行了預習。
要提出的問題有：
1哪位同學能描述該實驗的過程 ？
2柳樹增加的質量是多少？74、5千克。 而土減少的質量是多少？
分析討論：
1、柳苗增加的74、5千克從哪兒來的呢？
首先，不可能來自泥土，因為減少的0、057千克干泥變不出來74、5千克柳苗來。而整個實驗中施加的只有水。
2、海爾蒙特的這個實驗設計很巧妙：是最早通過實驗來解釋植物生命現象的學者，而且結論來源于對實驗數據的分析。
3、通過數據分析，你能得出什么結論？
使柳苗增重的物質來水。
4、海爾蒙特在實驗設計中，考慮到土壤要已知“干”重、要“加桶蓋”，有何意義？
防灰塵落入，嚴格控制實驗條件，體現科學家認真嚴謹的科學態度。同學們也要學習科學家的認真嚴謹的態度。
5、我們來看看海爾蒙特的結論。
6、.柳樹真的只需要水就能長大嗎？你認為海爾蒙特的實驗結論完全正確嗎？
（不完全正確，他只考慮土壤中物質對植物生長和影響，沒有考慮空氣中物質對植物生長的影響）
那時他們并沒有想到植物能從空氣中獲得什么。
實驗二：到十八世紀，有一位科學家對氣體非常感興趣，他就是普利斯利。
（學生每2個人一組，自學普利斯利的實驗，時間是 7min，教師巡回指導，組織討論，通過問題提示，鼓勵學生合作共同歸納該實驗的結論）
討論：蠟燭熄滅和小白鼠死亡可能的原因？
鼠的呼吸需要吸入氧氣，呼出二氧化碳；蠟燭燃燒需要消耗氧氣，產生二氧化碳。
1、分析圖5—2，討論：蠟燭熄滅和小白鼠死亡可能的原因？
在光下，蠟燭燃燒消耗氧氣，產生二氧化碳；鼠的呼吸需要吸入氧氣，呼出二氧化碳。所以死亡原因是：氧氣減少了，二氧化碳增多了。
學生得出結論：蠟燭燃燒，小鼠呼吸會對空氣造成----污染。
2、看看當時普利斯利得出的結論：蠟燭燃燒和小白鼠呼吸會使瓶中的空氣變壞。
3、如何才能使空氣變好？
當時科學家曾用水來試驗，但都沒有成功，你有什么辦法來凈化空氣呢？
在玻璃罩中放了一盆植物后，蠟燭和小白鼠都很好。
4、植物和蠟燭為什么能長期共存，小白鼠因為有了綠色植物也沒有死去？小白鼠和蠟燭燃燒需要的氧氣從哪兒來的？它們產生的二氧化碳又去哪兒了？
教師引導生得出結論：植物光合作用需要吸收二氧化碳，放出氧氣。
科學家的結論：
總結歸納：植物生長不僅需要空氣而且能凈化空氣。因為在當時，普利斯特利僅知道這些。
5、.人們嚴格按照普里斯特利的實驗要求重復他的實驗，有的能成功，有的失敗，你認為失敗最可能的原因是什么？
人們重復普利斯利的實驗時，實驗控制條件不同，實驗結果就不會相同。有的學者在黑暗條件下重復他的實驗，植物不但不能進行光合作用，還會因為呼吸作用產生二氧化碳，更嚴重地污染了空氣。
你認為可以怎樣進一步實驗？
實驗三：你們的想法跟當年的英格豪斯一樣，他設計如下實驗（出示英格豪斯的實驗圖）
結論：光在植物更新空氣的過程中起關鍵作用。
英格豪斯的實驗結果說明：綠色植物的光合作用需要光和葉綠素。
薩克斯的實驗：后來經科學家們研究發現，綠色植物進行光合作用，還能合成儲存能量的有機物----淀粉。
淀粉遇碘呈現藍色
如果讓你來證明綠色植物進行光合作用產生了淀粉的實驗設計，你會怎么設計？學生討論。
1、實驗要控制的變量是什么？光照。
2、怎么來設置對照？照光和遮光。
3、是在同一片葉上進行對照實驗好，還是取不同葉片進行對照實驗好？同一片葉上好。
4、我們怎么來檢測是否有淀粉產生？用碘液染色后，葉片不遮光的部分變成藍色，葉片遮光部分不變色
5、如果遮光部份也變藍色，我們怎么辦？把綠葉放在暗處數小時，消耗葉片中部份營養物質。
介紹：1864年德國科學家薩克斯的實驗：黑暗處理→一半照光、一半遮光→酒精脫色→碘液顯色（遮光處顏色沒有變化，照光處變深藍色）。
說明光是植物光合作用合成淀粉的必需條件。
問：這個實驗可以得出什么結論（淀粉是光合作用的產物）
三、課堂小結
1、什么是光合作用？
2、綠色植物的進行光合作用的條件是什么？原料是什么？產物是什么？
它是地球上一個最重要的化學反應，它的發現具有非常重要的意義。
課堂小練習：
1、下列營養物質中，遇到碘液變藍的是（ ）
A、蛋白質 B、維生素
C、淀粉 D、脂肪
2、填空：
光合作用的原料是（ ）和（ ）。
光合作用的產物是（ ）和（ ）。
四、板書：
光合作用
一、實驗：
1、海爾蒙特 ———— 需要水
2、普利斯特利 ———— 凈化空氣
3、英格豪斯 ———— 光
4、薩克斯 ———— 淀粉
5、謝尼伯 ———— 放出氧氣，吸收二氧化碳
6、索熱爾 ———— 消耗水
二、
原料： 產物： 概念：

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