資源簡介

第1節 植物的光合作用（第1課時）
教學目標
闡明綠色植物通過光合作用制造有機物，通過實驗驗證綠色植物在光下制造淀粉；
理解光合作用發生的場所和產物的判定方法以及其原理，體驗生物探究中的科學方法；
通過學習使學生養成愛護綠色植物的情感。
教學重難點
【教學重點】
通過實驗驗證綠色植物在光下制造淀粉；
理解光合作用發生的場所和產物的判定方法以及其原理，體驗生物探究中的科學方法。
【教學難點】
理解光合作用發生的場所和產物的判定方法以及其原理，體驗生物探究中的科學方法。
教學準備
教師：1．根據課本準備實驗《綠葉在光下制造淀粉》的材料用具；
2．準備進一步探究的實驗設計方案；
3．查詢書籍、網站、錄像收集有關綠色植物光合作用的過程，實質，意義的資料。
學生：1．預習本課實驗操作內容；
2．各實驗組在小組長的帶領下，將實驗用植物進行必要處理；
3．查詢有關綠色植物進行光合作用的資料，理解光合作用的基本過程及意義。
教學過程
導入新課
【教師】多媒體播放：植株的生長.mp4，請學生觀看屏幕上幾幅圖片，問：綠色開花植物的生長和發育需要哪些物質？這些物質又來源于哪里？
【學生】思考后回答問題。
【教師】進行針對性點評，引出“光合作用”。誰知道光合作用是怎么發現的？是哪些人發現的？今天我們就來學習綠色植物光合作用的發現——從柳苗生長之謎說起。
講授新課
（一）海爾蒙特實驗
海爾蒙特在90 kg干燥的細粒土壤中，種了一棵2.3 kg重的柳樹，然后往盆里澆純凈的的雨水，但不供給其它營養物質。五年后發現柳樹增重74.5 kg，土壤僅減少0.057 kg。
提出質疑：柳苗增加的74.5 kg從哪兒來呢？
首先不可能來自泥土，因為僅少0.057 kg的干泥土變不出來74.5的柳苗樹來。而整個實驗中施加的唯一的東西只有水，通過對實驗數據分析，可以得出結論什么？如果你是海爾蒙特，你會得出什么結論？
結論：植物生長所需的物質是水不是土。植物生長需水作為原料。
過渡：海爾蒙特當時還不知道光合作用是怎么回事。這為后人留下一個問號。
（二）光合作用的實質
活動——驗證綠葉在光下合成淀粉
1．方案：學生4人一組，按照書中實驗要求進行實驗操作。
在操作中注意觀察實驗現象，針對實驗步驟提出問題，也可針對實驗步驟提出改進實驗的措施。根據實驗現象討論、歸納結論。
【思考】
①為什么要把天竺葵放到黑暗處一晝夜？
②水浴加熱后，葉片變為什么顏色？
③加碘液后，葉片變為什么顏色？能否判斷葉在光下制作的是什么物質？
2．教師巡回指導，提示實驗注意事項，確保實驗安全有序進行；提示學生提出問題、分析問題力爭將問題形成結論。組織討論，通過小組間提問解答的方式，鼓勵與同學合作共同歸納光合作用的過程與實質。
教師在此基礎上演示此實驗的過程并根據對植物不同的實驗處理引導學生做出判斷，引導學生對前后知識形成連貫性。
（建議使用資源：【教學實驗】綠葉在光下制造有機物）
光合作用釋放氧氣，吸收二氧化碳
【演示實驗】《檢驗光合作用釋放氧氣》
植物在光下進行光合作用釋放的氣體是否是氧氣，可用燃燒方法來檢驗。
【活動目標】
檢驗綠色植物的光合作用釋放氧氣。
【材料器具】
金魚藻、玻璃水槽、玻璃棒、剪刀、短管漏斗、試管、衛生香或牙簽、火柴、小木塊、碳酸氫鈉、清水。
【方法步驟】
1．取一個玻璃水槽或20 cm直徑的標本瓶，注滿清水，每100 mL水加入0.1 g碳酸氫鈉，用玻璃棒攪拌，以增加水中二氧化碳的含量。
2．將采集的金魚藻在水中剪取若干帶頂端的嫩枝，放置在水槽內，并使切口的一端向上，然后用短管漏斗將其倒扣在水槽里，在漏斗下墊上兩個小木條，使漏斗與水槽底部分開。
3．取一支盛滿清水的試管，用拇指堵住管口，倒轉移入玻璃水槽的水中，套在漏斗短管上，試管內要充滿水。
4．將實驗裝置放在溫暖而陽光充足的環境里，使金魚藻接受陽光照射。不久你可以看到許多氣泡從金魚藻放出，并聚集在試管頂端。
5．待收集約1/2管氣體后，在水中用拇指堵住管口，取出試管并立即倒轉，使水落到試管下部。然后將帶火星的衛生香或牙簽伸入試管中。請注意觀察衛生香或牙簽的燃燒情況。
【討論】
1．請描述浸入水中的金魚藻在光照條件下產生氣體的狀況。
2．將帶火星的衛生香或牙簽伸入試管后發生哪種實驗現象？
3．分析該實驗結果，獲得的實驗結論是什么？
【思考】綠色植物在光下釋放氧氣有什么意義？
（建議使用資源：【教學實驗】光合作用能產生氧氣）
演示實驗：檢驗光合作用吸收二氧化碳
把一片葉放在一個空氣中有二氧化碳的實驗裝置內，另一片葉放在一個用氫氧化鈉吸收空氣中二氧化碳的實驗裝置內。分別經過一段時間照光后，檢驗這兩片葉片中是否有淀粉的存在，可以判斷光合作用是否需要二氧化碳。
【活動目標】
驗證光合作用需要二氧化碳。
【材料器具】
天竺葵等植物的枝條、玻璃板、小燒杯、大燒杯、廣口瓶或大玻璃瓶或罐頭瓶、培養皿、三腳架、石棉網、酒精燈、火柴、鑷子、凡士林、25%氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液、酒精、碘液、清水。
【方法步驟】
1．剪取天竺葵（或馬鈴薯、甘薯）帶有5～6片葉的枝條，插入盛有清水的小燒杯中，放在暗處2～3天。
2．在玻璃板上放置一個培養皿，將少量25%氫氧化鈉（或氫氧化鉀）溶液倒入培養皿里。然后，將裝有枝條的小燒杯放在培養皿里，用廣口瓶罩住實驗裝置，并在瓶口涂一點凡士林，防止氣體出入。用同樣方法做好第二套裝置，但培養皿里用清水代替氫氧化鈉。
3．將上述兩套實驗裝置移到光下照射2 h。然后揭開玻璃罩，從兩個枝條上各摘取一片葉，分別檢驗兩葉片中是否有淀粉的存在。記錄你觀察到的實驗現象。
【討論】分析實驗現象，說明光合作用與二氧化碳的關系是怎樣的？
【思考】從對環境的影響角度分析，植物光合作用吸收二氧化碳有什么意義？
（建議使用資源：【教學實驗】二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？）
光合作用的原理、原料、產物、條件和場所、意義
【提出問題、學生閱讀】
【學生討論并推薦代表回答】
1．光合作用的原理是什么？
綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成貯藏能量的有機物（主要是淀粉），并且釋放出氧氣。光合作用可以用公式表示
2．光合作用的原料、產物、條件和場所
綠葉是制造有機物的“綠色工廠”。它的“廠房”（場所）是葉綠體，生產設備是葉綠素，動力（條件）是光，原料是二氧化碳和水，產物是以淀粉為主的有機物和氧氣。
3. 光合作用的實質
【學生討論并推薦代表回答】光合作用過程中包括哪些方面的變化？
光合作用的實質包含兩方面的變化：
（1）物質轉化過程——把簡單的無機物制成復雜的有機物，并且釋放出氧氣。
（2）能量轉化過程——利用太陽的光能，在把無機物制成有機物的同時，把光能轉變為貯藏在有機物里的能量。
學生討論：總結出光合作用的概念。
4. 光合作用的意義
【學生討論并推薦代表回答】光合作用有什么意義？
（1）植物的營養物質、人和動物的食物來源，人類多種使用材料的來源。
淀粉在植物體內再經過復雜的變化，進一步變成脂肪和蛋白質等其它養料。綠色植物通過光合作用制造成的有機養料（物）不僅供植物本身的需要，而且是人類和其它生物的食物來源。此外，許多工業原料，如棉、麻、糖、橡膠等，也是直接或間接地來自植物的光合作用。（舉例說明）
（2）生物生命活動的能量來源。
光合作用是生物生命活動所需能量的主要來源。綠色植物制成的有機物里貯藏的能量，除了供給植物本身和其它生物的需要外，也是人體生理活動的能量來源。人類普遍利用的能源，如柴草、煤炭、石油、天然氣等，都是現在或過去的植物通過光合作用所貯存的太陽能。（舉例說明）
（3）維持大氣中氧氣和二氧化碳的含量相對穩定。
光合作用為人類和其他生物提供了氧氣。大氣里的氧氣和二氧化碳含量比較穩定，主要是綠色植物進行光合作用時吸進二氧化碳，放出氧氣的結果。可以說，光合作用是地球上一切生命的生存、繁榮和發展的根本源泉。
三、課堂反饋
建議使用：【同步測試】第1節 植物的光合作用 第1課時.docx。
四、課堂小結
【教師】課堂小結，多媒體課件展示。
1第1節 植物的光合作用（第2課時）
教學目標
1. 識別綠色植物葉片的結構，說出葉片與其光合作用相適應的結構特點；解釋葉片是植物光合作用的主要器官，說明葉綠體是光合作用的場所。
2. 通過探究實驗及對實驗結果的分析歸納，較全面地了解影響葉綠素形成的環境因素；
3．嘗試制作葉的徒手切片，使用顯微鏡觀察葉片的結構。
教學重難點
【教學重點】
1. 識別綠色植物葉片的結構、說出葉片與光合作用相適應的結構特點。
2．說明葉綠體是光合作用的場所。
3．探究對葉綠素形成起著決定性作用的條件。
【教學難點】
1. 制作和觀察葉徒手切片。
2．實施實驗過程中單一變量的控制。
教學準備
教師：多媒體課件。
學生：提前預習。
教學過程
導入新課
【教師】創設問題情境，激發探究興趣
（1）光合作用的原料？產物？條件和場所？特別強調場所。
（2）是不是整個植物體都含有葉綠體？哪些器官含有葉綠體？（引導學生注意觀察植物體的哪些部分是綠色的，從而得出“葉片是植物體進行光合作用的主要器官”的結論。）
（3）葉的結構特點有哪些適于接受陽光？哪些特點與光合作用相適應？
【學生】思考問題。
講授新課
（一）活動——觀察葉片的結構
創設實驗情境，體驗探究過程
（1）探究切片方法，制作臨時切片
設問：你認為用什么樣的方法能較好地觀察到葉片的結構？
（引導學生思考，鼓勵學生大膽設計并說出自己的想法。）
學生經片刻思考后，爭先恐后發言：有的說可用顯微鏡；有的提出要先將葉片切薄。
教師適時插問：怎樣才能將葉片切薄？
學生：說法不一。有說橫切；有說切去表皮，然后看葉的里面；有的說斜著切；有的說豎著切。
教師：到底怎樣切才好呢？實踐是檢驗真理的唯一標準，自己試試就知道了，桌面上準備的器材由你們根據自己的需要選用。
（學生切片過程中，教師巡回指導，并強調安全問題。）
（2）明確觀察目標，觀察臨時切片
學生在觀察臨時切片的過程中，教師設計下列問題引導學生思考：①在葉片的細胞中哪些是綠色的？原因是什么？你能說出這些細胞的名稱嗎？②你能看到氣孔嗎？構成氣孔的細胞是什么顏色的？它們叫什么細胞？③葉片的結構包括哪3部分？你所看到的這3個部分的細胞各有什么特點？
通過提出問題，使學生明確觀察的目標，引導學生主動參與教學活動，讓學生在問題的引導下，一邊觀察玻片標本，一邊根據課文的知識，來認識葉片的結構，從而達到自主探索的目的。
（建議使用資源：【教學實驗】制作并觀察葉片橫切面的臨時切片）
創設交流情境，分享探究成果
學生在顯微鏡下對葉片的結構作了充分的觀察之后，找到了問題的答案。學生將自己的體驗和發現與同學交流。
（1）交流看法
學生踴躍發言，紛紛說出了自己的看法。如：葉片分表皮、葉肉、葉脈3個部分；葉肉細胞是綠色的，原因是含有葉綠體。由于個體認知差異的客觀存在，學生在解答時會有不同的看法，甚至與課文有很大出入。例如，有的學生認為表皮都是綠的。氣孔是由很多細胞構成的，它們叫保衛細胞，等等。這些不同的看法，學生通過辯論和進一步的觀察，最終應該能得出正確結論。
（2）交流成果
由每小組選出制作得最好的一份玻片標本，由教師通過顯微攝像投影到屏幕上。教師要求學生邊觀看邊評判，選出自己認為做得好的玻片標本并說出理由，再由作者介紹其做法并加以說明。
（二）探究活動——驗證植物進行光合作用需要葉綠素
光合作用是否需要葉綠素，也要用對照實驗法來研究。怎樣用有(或無)葉綠素的葉片來證明光合作用需要葉綠素呢？
【活動目標】驗證植物進行光合作用需要葉綠素，并推測綠色植物的光合作用場所。
【材料器具】盆栽銀邊翠、銀邊天竺葵或彩葉草等斑葉植物、小燒杯、大燒杯、培養皿、三腳架、石棉網、酒精燈、火柴、鑷子、酒精、碘液、清水。
【方法步驟】
1．從一種或幾種斑葉植物上摘取一片葉，放到盛有酒精的小燒杯里，將小燒杯置于大燒杯中水浴加熱。
2．葉呈黃白色時，取出葉片，用清水漂洗后放到培養皿里，向葉片滴加碘液。
3．清水漂洗，把葉片上的碘液沖掉，觀察葉片的綠色部分和白色部分，將實驗觀察結果記錄到下面的表格中：
　　　 結果 植物 用碘液檢驗葉片
綠色部分 白色部分
銀邊翠
銀邊天竺葵
彩葉草
【討論】
1．銀邊翠和銀邊天竺葵的葉片邊緣呈白色的原因是什么？
2．該實驗的設計方案中是否包含了對照實驗？如何體現的？
3．分析實驗結果得出的結論是：植物進行光合作用需要什么？
4．根據實驗結論推測葉肉細胞可能是光合作用的場所？
5．除葉片外，植物的其他器官是否也能進行光合作用？為什么？
6．葉片里的葉綠素含量是穩定不變的嗎？舉例說明你的觀點。
【總結】植物體吸收了水、二氧化碳，在光的作用下，在葉綠體中進行光合作用產生氧氣和淀粉。
（三）探究影響葉綠素形成的環境因素
提前2～3周組織學生開展《探究影響葉綠素形成的環境因素》活動，培育出不同條件下生長的幼苗，要求學生課外分組討論哪些因素能影響葉綠素的形成，并在上本節課時以組為單位自選實物證據。
創設情境、引發思考
探究活動的中心是假設的提出。促生假設，創設豐富的教學情境（顯示幾組各種綠色植物圖片）。
【教師】綠色為大自然增添了無限的生機與活力，同時綠色也給我們帶來了無窮的深思與遐想，這些植物為什么會呈現綠色呢？
【學生】植物體內含有葉綠素。
【教師】葉綠素的形成需要一個什么樣的條件呢？
引導學生依據問題推理、分析，各組同學依據實物和生活中的一些現象展開討論，說出本組的觀點，及時的給予評價。
第一組：(展示青蘿卜)露在外面的部分呈綠色，埋在土中沒見光呈白色的部分，我們小組的觀點是葉綠素在陽光下能夠形成。
第二組：我們組覺得葉綠素在燈光下也能夠形成，比如：有的商場窗戶都被擋住了，室內用燈光照明，在里面養的花也長的非常茂盛，花的葉也能夠呈現綠色，所以我們組認為葉綠素在燈光下也能形成。
第三組：到了秋天，樹葉由綠變黃了，我們小組覺得葉綠素的形成需要適宜的溫度。
第四組：我們組覺得葉綠素在哪一種光下都能形成，不管是陽光，還是燈光，我們組的觀點是葉綠素在光下能夠形成。
第五組：我們看到的綠色植物都生長在土壤中，我們認為土壤是葉綠素形成的條件。
探究實踐、共同發展
提出問題：你們如何證實本組的觀點？
重現實驗情景：學生在活動中培育不同條件下生長的幼苗。
各組從教師處領了三種種子：蘿卜、黃豆、麥種。
第一組：用兩個花盆，每盆都播了三種種子，一盆放在陽光下，一盆放在暗室內。
第二組：用兩個花盆，每盆都播了三種種子，一盆放在燈光下，一盆放在暗室內。
第三組：用兩個花盆，每盆都播了三種種子，兩盆均在室內用同亮度的燈照射，一盆放在室溫下，一盆放在低溫下。
第四組：用兩個花盆，每盆都播了三種種子，一盆放在燈光下，一盆放在陽光下。
第五組：用兩個燒杯，每個都放置了三種種子，其中一個放土壤，一個是營養培養基。兩個燒杯都放在陽光下。
展示幼苗，得出結論
第一組：陽光下幼苗呈綠色，較粗壯，暗室幼苗呈黃或白色，較軟弱。
結論：陽光能促進葉綠素形成。
第二組：燈光下幼苗呈淺綠色，較粗壯，暗室幼苗呈黃或白色，較軟弱。
結論：燈光也能促進葉綠素形成。
第三組：適溫培育幼苗呈綠色，較粗壯，低溫培育幼苗呈黃或白色，很弱小。
結論：適宜的溫度才能促進葉綠素形成。
第四組：燈光下幼苗與陽光下幼苗相比較，綠色略淺些，莖葉略弱些。
結論：光線的強弱影響葉綠素形成。
第五組：兩個燒杯的幼苗均呈綠色，較粗壯。
結論：土壤不是葉綠素形成的條件。
總結
1．種子萌發后，子葉、葉片和莖的表皮都會產生葉綠素，葉綠素的形成需要光。
2．在光照相同的情況下，適宜的溫度有利于葉綠素的形成。
（四）光合作用原理的應用
你能根據以上知識舉出光合作用需要光的例子嗎？
展示韭黃實物和學生分析總結，進一步闡述光合作用對農業生產的指導意義。
三、課堂反饋
建議使用：【同步測試】第1節 植物的光合作用 第2課時.docx。
四、課堂小結
【教師】課堂小結，多媒體課件展示。
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