資源簡介

第三節 植物光合作用的實質
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；
在活動中培養學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的科學探究能力；
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；
培養學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的科學探究能力；
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】1．組織學生回憶生物的主要特征，引導學生產生疑問并自己提出問題：植物體自養的營養方式是通過什么生理過程進行的？植物體由小長大的過程中自身營養物資的積累從何而來？植物體內有機物制造的條件、場所和過程是怎樣的？
2．分析海爾蒙特實驗和薩克斯實驗，引導學生找出答案：植物體內有機物來源于植物體的光合作用。
【學生】思考后回答問題。
講授新課
（一）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）
（二）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20cm直徑的標本瓶，注滿清水，每100mL水加入0.1g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、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？）
（三）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】第三節 植物光合作用的實質.docx。
四、課堂小結
【教師】課堂小結，多媒體課件展示。
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