資源簡介

第四章 綠色植物是生物圈中有機物的制造者（第1課時）
一、教學目標
1．闡明綠色植物通過光合作用制造有機物。
2．運用實驗法檢驗綠葉在光下制造有機物。
二、教學重點及難點
重點：
綠色植物通過光合作用制造有機物
難點：
“綠葉在光下制造有機物”的實驗活動。
三、教學準備
教師：準備實驗“綠葉在光下制造有機物”的相關(guān)實驗器具（盆栽的天竺葵，黑紙片，曲別針，酒精，碘液，小燒杯，大燒杯，培養(yǎng)皿，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，鑷子，火柴，清水）；收集綠色植物通過光合作用制造有機物的相關(guān)視頻、圖片等，PPT。
學生課前預(yù)習。
四、相關(guān)資源
《【情境素材】綠色植物是生物圈中有機物的制造者》視頻資源、《【教學實驗】綠葉在光下制造有機物》視頻資源、《【知識解析】綠葉在光下制造有機物》視頻資源。
五、教學過程
【課堂引入】
播放視頻《【情境素材】綠色植物是生物圈中有機物的制造者》，先從整體上概述了《綠色植物是生物圈中有機物的制造者》一章的主要內(nèi)容，提出問題：光合作用的產(chǎn)物是什么？光合作用必須在光下進行嗎？綠色植物制造的有機物有什么重要作用？引入本章的學習。
《綠色植物是生物圈中有機物的制造者》
（以上圖片為素材庫中《【情境素材】綠色植物是生物圈中有機物的制造者》視頻截圖）
圖片中的蛙跟周圍的綠色植物幾乎融為一體。想一想，綠色植物除了為蛙提供隱蔽的棲息環(huán)境外，對蛙的生活還有什么重要作用？
講解：綠色植物除了為蛙提供隱蔽的棲息環(huán)境外，還間接地為蛙提供了食物來源，因為大多數(shù)蛙類的食物是昆蟲，而昆蟲如蝗蟲以綠色植物為食。綠色植物在維持生物圈的碳—氧平衡中發(fā)揮重要作用，為蛙提供了良好的生存條件。
生物圈中有一個巨大的生產(chǎn)有機物的天然“工廠”，能夠利用簡單的無機物合成復(fù)雜的有機物，從而養(yǎng)活了地球上幾乎所有的生物。創(chuàng)造這一奇跡的奧秘，就隱藏在那漫山遍野、郁郁蔥蔥的綠葉之中。這節(jié)課我們就來探究這一奧秘。
【新知講解】
（一）綠葉在光下制造有機物
實驗：綠葉在光下制造有機物
思考：從題目來看，你能提出哪些探究性的問題？
光合作用是在綠葉中進行的嗎？
綠葉必須要在光下制造有機物嗎？
綠葉在光下制造的有機物是什么？
……
目的要求：
1．檢驗綠葉在光下制造的有機物是不是淀粉。
2．探究光是不是綠葉制造有機物不可缺少的條件。
講解：從實驗?zāi)康闹形覀冎辣緦嶒炐枰骄康膬?nèi)容有兩個：光合作用的條件和產(chǎn)物。
實驗?zāi)康?：檢驗綠葉在光下制造的有機物是不是淀粉。
思考：1．如何檢驗淀粉？（用碘液）
2．淀粉遇碘會有什么變化？（淀粉遇碘變藍）
3．葉片的綠色是否會干擾淀粉遇碘變藍的顏色反應(yīng)？（會干擾）
4．如何去掉干擾的“綠色”？
（用酒精溶解葉片中的葉綠素）
5．如何加快酒精溶解葉綠素的速度？能直接加熱嗎？
（加熱可加快葉綠素在酒精中的溶解，但酒精易燃，需要隔水加熱。）
6．綠葉去除葉綠素后，滴碘液就可以檢驗綠葉在光下制造的有機物是不是淀粉了。這種想法對嗎？為什么？
（不對，因為這些操作還不能證明這些有機物是在光下制造的還是在黑暗中制造的。）
實驗?zāi)康?：探究光是不是綠葉制造有機物不可缺少的條件。
如何進行探究？
分小組以“光”為變量設(shè)計對照方案。
小組討論設(shè)計方案。
常出現(xiàn)的方案：
方案一：遮光植物與見光植物葉片的對照；
方案二：同一株植物遮光葉片與見光葉片的對照；
方案三：同一株植物同一片葉片遮光部分和見光部分的對照。
思考：1．從對照實驗的變量單一性來考慮，哪一種方案設(shè)計更嚴謹？
講解：方案三更嚴謹，因為在該對照實驗中，除了光這個變量外，其他條件都應(yīng)該相同，有可能存在的變量最少。
2．現(xiàn)在可以將方案三的實驗材料放在陽光下照射，讓它制造有機物了嗎？
提示：這樣的葉片中有沒有可能儲存有以前所制造的有機物？如果有，那葉片的遮光部分、見光部分都有有機物的存在，對實驗現(xiàn)象有干擾，該怎樣消除這些干擾呢？
（讓遮光時間足夠長或黑暗處放置一晝夜，讓葉片中原有的淀粉轉(zhuǎn)運消耗掉。）
結(jié)合上述分析，整理并正確排列實驗操作步驟。
方法步驟：
1．把盆栽的天竺葵放到黑暗處一晝夜。
2．用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，然后移到陽光下照射。
3．幾小時以后，摘下葉片，去掉遮光的紙片。
4．把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，水浴加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。
5．用清水漂洗葉片，再把葉片放到培養(yǎng)皿里，向葉片滴加碘液。
6．稍停片刻，用清水沖掉碘液，觀察葉色發(fā)生了什么變化。
按照設(shè)計的實驗流程完成實驗，并進行結(jié)構(gòu)記錄和分析。
巡視指導學生進行實驗操作。按處理、遮光處理、摘取葉片等可以課前做處理，學生可以從去葉片夾開始。
觀看視頻，與自己的實驗結(jié)果做對比。
播放視頻《【教學實驗】綠葉在光下制造有機物》。
《綠葉在光下制造有機物》
（以上圖片為素材庫中《【教學實驗】綠葉在光下制造有機物》）
實驗總結(jié)：通過這個實驗，我們驗證了光合作用的條件和產(chǎn)物，你可以得出什么結(jié)論？
講解：從實驗中可以看出，葉片的見光部分遇到碘液變成了藍色。遇碘變藍是淀粉的特性，這說明葉片的見光部分產(chǎn)生了淀粉，進而說明淀粉是光合作用的產(chǎn)物。
在實驗中，葉片的見光部分產(chǎn)生了淀粉，被黑紙遮蓋的部分沒有產(chǎn)生淀粉，說明光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。
事實上，凡是植物的綠色部分，只要細胞中含有葉綠體，就都能制造有機物，但是，葉片是綠色植物制造有機物的主要部位。
典型例題
例1．下列有關(guān)“綠葉在光下制造有機物”實驗的敘述，不正確的是（ ）
A．把天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是耗盡葉片中的淀粉
B．同一葉片的遮光部分和未遮光部分可以形成對照
C．葉片脫色后，滴加碘液，遮光部分變藍
D．將葉片放入盛有酒精的小燒杯中水浴加熱使葉片變?yōu)辄S白色
答案：C
解析：把盆栽的天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是耗盡葉片總原有的淀粉，這樣實驗中用碘液檢驗的淀粉只可能是葉片在實驗過程中制造的，而不是葉片在實驗前儲存的，A正確；用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，是為了形成對照實驗，實驗變量是光照，B正確；遮光部分缺乏光沒有進行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液后不變藍色，葉片見光部分能進行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液后變藍，所以滴加碘液后，葉片遮光和不遮光部分的顏色分別是不變藍和變藍，C錯誤；酒精脫色：光照幾個小時后把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中至葉片變成黃白色，葉綠素為綠色，脫色后便于觀察，如不脫色，不易觀察到淀粉遇碘變藍的現(xiàn)象，D正確。
例2．下列關(guān)于“綠葉在光下制造有機物”實驗的說法，正確的是（ ）
A．在實驗過程中，兩次用到清水，其作用均不同
B．該實驗的第一步是遮光
C．在實驗過程中，遮光非常重要，要將葉片的一面全部遮住
D．該實驗?zāi)康氖菫榱颂骄抗馐欠駷榫G葉制造淀粉不可缺少的條件
答案：A
解析：第一次用清水漂洗掉葉片上的酒精，第二次用清水漂洗掉葉片上的碘液，A正確；該實驗的第一步是暗處理，把盆栽的天竺葵放在黑暗處一夜，目的：讓天竺葵在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉(zhuǎn)運和消耗，B錯誤；在實驗過程中，遮光步驟是為了設(shè)計對照實驗，要將一片葉片的上下兩面用黑紙片一部分遮光，這樣在同一葉片上見光部分和遮光部分形成對照實驗，變量是光，C錯誤；該實驗?zāi)康氖菫榱颂骄抗馐枪夂献饔玫谋匾獥l件，淀粉是光合作用的產(chǎn)物，D錯誤。
例3．某同學將天竺葵放在暗處一段時間后，用鋁箔把一片葉子的一部分遮光，經(jīng)光照、褪色、漂洗，再滴上碘液，發(fā)現(xiàn)整片葉片變藍，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能原因是（ ）
①褪色時間過短 ②光照時間過短 ③植株再暗處時間過短 ④鋁箔遮光不嚴
A．①③
B．②④
C．③④
D．①②
答案：C
解析：本實驗正常操作的結(jié)果是：遮光部分缺乏光沒有進行光合作用制造淀粉，滴加碘液后不變藍；葉片見光部分能進行光合作用制造淀粉，滴加碘液后變藍。而該同學將天竺葵在暗處一段時間后，用鋁箔把一片葉片的一部分遮光，經(jīng)光照、褪色、漂洗，再滴上碘液，發(fā)現(xiàn)整片葉片變藍，說明有淀粉產(chǎn)生，表明③植株在暗處時間過短，淀粉沒有被消耗盡，④鋁箔遮光不嚴，整片葉片都進行了光合作用。
例4．某同學完成“綠葉在光下制造有機物”的實驗后，發(fā)現(xiàn)葉片的見光部分遇碘變藍，遮光部分滴加碘液后無變化，該實驗結(jié)果證實（ ）
A．光合作用制造了淀粉和氧氣
B．光合作用必須在光下進行
C．葉片是天竺葵進行光合作用的主要器官
D．天竺葵不進行暗處理，會對實驗現(xiàn)象造成影響
答案：B
解析：實驗現(xiàn)象：葉片的見光部分遇碘變藍，實際是淀粉遇碘變藍，說明葉片的見光部分產(chǎn)生了淀粉，進而說明淀粉是光合作用的產(chǎn)物，葉片的遮光部分遇碘不變藍，說明遮光部分沒有淀粉產(chǎn)生，葉片見光部分產(chǎn)生了淀粉，遮光部分沒有產(chǎn)生淀粉，說明光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。
六、課堂小結(jié)
這節(jié)課我們主要探究了綠葉在光下制造有機物，下面我們來整體回顧一下。
播放視頻《【知識解析】綠葉在光下制造有機物》。
《綠葉在光下制造有機物》
（以上圖片為素材庫中《【知識解析】綠葉在光下制造有機物》視頻截圖）
實驗操作步驟：暗處理→遮光對照處理→摘取葉片→酒精隔水加熱脫色→清水沖洗→滴碘液→漂洗→觀察。
實驗分析：
對照部位 遮光部位 見光部位
脫色后葉片顏色 黃白色 黃白色
滴碘液后是否變藍 不變藍 變藍
結(jié)果分析 遮光部分沒有產(chǎn)生淀粉 見光部分產(chǎn)生淀粉
實驗結(jié)論 綠葉（葉綠體）在光下進行光合作用，能制造淀粉等有機物。 （場所） （條件） （產(chǎn)物）
七、板書設(shè)計
綠色植物是生物圈中有機物的制造者
（一）綠葉在光下制造有機物
實驗操作步驟：暗處理→遮光對照處理→摘取葉片→酒精隔水加熱脫色→清水沖洗→滴碘液→漂洗→觀察。
對照部位 遮光部位 見光部位
脫色后葉片顏色 黃白色 黃白色
滴碘液后是否變藍 不變藍 變藍
結(jié)果分析 遮光部分沒有產(chǎn)生淀粉 見光部分產(chǎn)生淀粉
實驗結(jié)論 綠葉（葉綠體）在光下進行光合作用，能制造淀粉等有機物。 （場所） （條件） （產(chǎn)物）
1第四章 綠色植物是生物圈中有機物的制造者（第2課時）
一、教學目標
1．概述綠色植物制造的有機物不僅用于構(gòu)建植物體，而且養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
2．認同綠色植物制造有機物對于生物圈的重要意義。
二、教學重點及難點
重點：
1．概述綠色植物制造的有機物不僅用于構(gòu)建植物體，而且養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
2．認同綠色植物制造有機物對于生物圈的重要意義。
難點：
1．概述綠色植物制造的有機物不僅用于構(gòu)建植物體，而且養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
2．認同綠色植物制造有機物對于生物圈的重要意義。
三、教學準備
教師：準備有機物構(gòu)建植物體及養(yǎng)育生物圈中的生物的相關(guān)視頻、圖片等，PPT。
學生：課前預(yù)習。
四、相關(guān)資源
《【知識解析】綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物》視頻資源。
五、教學過程
【課堂引入】
溫故知新：
上節(jié)課我們通過實驗探究了光合作用的場所、條件和產(chǎn)物，現(xiàn)在我們來回顧一下！
1．為什么把天竺葵在實驗前放在黑暗處一晝夜？
講解：黑暗處放置一晝夜，讓葉片中原有的淀粉轉(zhuǎn)運消耗掉。
2．只將完整葉片的一部分遮光的目的是什么？
講解：除了光這個變量外，其他條件都應(yīng)該相同。
3．酒精有什么作用？
講解：用酒精溶解葉片中的葉綠素。
4．為什么把葉片放在酒精中并隔水加熱？
講解：酒精易燃，需要隔水加熱。
5．滴加碘液的目的是什么？是來鑒定什么成分的？
講解：淀粉遇碘變藍，滴加碘液可以用來鑒定是否含有淀粉。
對照部位 遮光部位 見光部位
脫色后葉片顏色 黃白色 黃白色
滴碘液后是否變藍 不變藍 變藍
結(jié)果分析 遮光部分沒有產(chǎn)生淀粉 見光部分產(chǎn)生淀粉
實驗結(jié)論 綠葉（葉綠體）在光下進行光合作用，能制造淀粉等有機物。 （場所） （條件） （產(chǎn)物）
凡是植物的綠色部分，只要細胞中含有葉綠體，就都能制造有機物，葉片是綠色植物制造有機物的主要部位。
葉綠體因含有葉綠素而呈現(xiàn)出綠色。綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光，利用光提供的能量，在葉綠體中合成淀粉等有機物，并且把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能儲存在有機物中，這個過程就是人們常說的光合作用。葉綠體既是生產(chǎn)有機物的“車間”，也是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的“能量轉(zhuǎn)換器”。
綠色植物通過光合作用制造了大量的有機物，這些有機物的作用是什么呢？這節(jié)課我們就來進行研究。
【新知講解】
（一）有機物用來構(gòu)建植物體
將少量小麥面粉用紗布包起來，放在盛有清水的燒杯中，用手不斷揉擠。當清水變成乳白色時，取2毫升乳白色的液體放入試管中，在酒精燈上加熱煮成糊狀。冷卻后滴加碘液，發(fā)現(xiàn)液體變藍，說明種子中含有淀粉。
將紗布內(nèi)的物質(zhì)反復(fù)揉擠，剩下的黃白色膠黏物質(zhì)就是面筋，取一小塊放入培養(yǎng)皿中，滴加雙縮脲試劑，發(fā)現(xiàn)面筋變成紫色，說明種子中含有蛋白質(zhì)。
將花生種子的種皮去掉，在白紙上擠壓，發(fā)現(xiàn)白紙上留下油漬，說明種子中含有脂肪。
植物體的組成成分除了水和少量的無機鹽，主要是有機物。光合作用制造的有機物經(jīng)篩管運輸?shù)街参矬w各處的細胞，為細胞的生命活動提供能量，并參與構(gòu)建植物細胞，進而構(gòu)成各種組織、器官，直至整個植物體。
從細胞水平來看，植物細胞的組成成分除了水和少量的無機鹽以外，主要是有機物：細胞壁的主要成分——纖維素是有機物；細胞膜的主要成分——蛋白質(zhì)和脂質(zhì)是有機物；細胞核中的遺傳物質(zhì)DNA也是有機物。
從器官水平來看，蘋果、梨等果實含有豐富的糖類，黃豆和花生的種子中富含蛋白質(zhì)和脂肪，芝麻和向日葵的種子中含有較多的脂肪，有些植物的根和莖中也含有大量的有機物。例如，甘薯的根、蓮藕的莖中含有豐富的淀粉。
從個體水平來看，構(gòu)成植物體干重的絕大部分物質(zhì)是有機物，只有極少部分是無機鹽。植物生長越旺盛，需要的有機物就越多。北方的冬天，寒冷蕭索，植物體內(nèi)有機物的合成減少或停止，植物的生長就十分緩慢。待到春回大地，風和日麗，隨著光合作用日漸旺盛，生產(chǎn)的有機物不斷增多，草木生長加快，生物圈到處生機盎然。
（二）綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物
綠色植物通過光合作用制造的有機物，不僅滿足自身生長、發(fā)育、繁殖的需要，而且為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源。植食動物直接以植物為食，肉食動物間接以植物為食，雜食動物則兼而食之，人類屬于雜食動物。可以說，綠色植物既給其他生物提供了構(gòu)建自身的材料，也給其他生物提供了生命活動的能量。
綠色植物作為生物圈中的生產(chǎn)者，它們制造的有機物，通過食物鏈、食物網(wǎng)，養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
典型例題
例1．“綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物”對此理解錯誤的是（ ）
A．為其他生物提供食物來源
B．動物都直接以植物為食
C．給其他生物提供構(gòu)建自身的材料和生命活動的能量
D．通過食物鏈和食物網(wǎng)，養(yǎng)育其他生物
答案：B
解析：綠色植物通過光合作用把無機物轉(zhuǎn)變成有機物，除了滿足自身的生長、發(fā)育、繁殖等的需要外，另外其他生物直接或間接以植物為食，所以也為其他生物提供了基本的食物來源。動物作為消費者，直接或間接地以植物為食，通過消化和吸收，將攝取的有機物變成自身能夠利用的物質(zhì)。光合作用中，把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能儲存在有機物中，是生命活動的能量來源。
例2．綠色植物的光合作用為地球上的生物提供了（ ）
①食物來源 ②氧氣來源 ③空氣來源 ④能量來源
A．①②③④
B．①③④
C．①②④
D．②③④
答案：C
解析：綠色植物的光合作用是地球上生物的食物、氧氣和能量的源泉。
例3．綠色植物被稱為“生命之源”，其理由不包括（ ）
A．綠色植物直接或間接地為其他生物提供食物
B．綠色植物直接或間接地為其他食物提供能量
C．綠色植物為生物圈中的動物提供棲息場所
D．綠色植物的呼吸作用為人類及動物提供生存的氧氣
答案：D
解析：綠色植物的光合作用為人類及動物提供生存的氧氣。
例4．番茄的果實長大所需要的有機物主要來源于（ ）
A．根的吸收作用
B．葉的光合作用
C．葉的蒸騰作用
D．莖的輸導作用
答案：B
解析：綠色植物利用光能提供的能量，在葉綠體中合成了淀粉等有機物，并且把光能轉(zhuǎn)變成化學能，儲存在有機物中的過程叫光合作用。植物的果實發(fā)育長大需要的有機物主要來源于葉的光合作用。
六、課堂小結(jié)
這節(jié)課我們繼續(xù)學習了綠色植物是生物圈中有機物的制造則，下面我們來回顧一下。
1．有機物用來構(gòu)建植物體
(
細胞水平
細胞壁——纖維素（糖類）
細胞膜——蛋白質(zhì)和脂質(zhì)
細胞核——遺傳物質(zhì)（核酸）
器官水平
蘋果、梨等果實——糖類
黃豆、花生的種子——蛋白質(zhì)和脂肪
芝麻、向日葵的種子——脂肪
小麥種子、甘薯的根、蓮藕的莖——淀粉
植物體
)
2．綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物
播放視頻《【知識解析】綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物》，綠色植物通過光合作用制造的有機物，不僅滿足自身生長、發(fā)育、繁殖的需要，而且為生物圈中的其他生物提供了食物來源。
《綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物》
（以上圖片為素材庫中《【知識解析】綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物》視頻截圖）
七、板書設(shè)計
綠色植物是生物圈中有機物的制造者
（二）有機物用來構(gòu)建植物體
（三）綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物
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