資源簡(jiǎn)介

第1課時(shí) 光合作用的發(fā)現(xiàn)與探索
一、教學(xué)目標(biāo)
1.說(shuō)出綠色植物光合作用發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。
2.通過(guò)幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的圖示，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)圖示進(jìn)行分析，歸納的能力，初步領(lǐng)悟科學(xué)家研究的方法。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：1、說(shuō)出光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程；
2、解釋發(fā)現(xiàn)光合作用實(shí)驗(yàn)的原理；
3、說(shuō)明光合作用發(fā)現(xiàn)的意義。
難點(diǎn)：闡明發(fā)現(xiàn)光合作用實(shí)驗(yàn)的原理。
三、教學(xué)過(guò)程
（一）導(dǎo)入新課 ：
我們中國(guó)有句諺語(yǔ)是“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”。請(qǐng)同學(xué)們思考一下：植物靠太陽(yáng)干什么 ？( 進(jìn)行光合作用 )。這一節(jié)我們就來(lái)學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)史----從柳苗生長(zhǎng)之謎說(shuō)起。
（二）新授：
公元前3世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推測(cè)得出結(jié)論：“植物的物質(zhì)積累來(lái)源于土壤”。
講解法：
實(shí)驗(yàn)一：17世紀(jì)上半葉，比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特對(duì)這一結(jié)論產(chǎn)生置疑，作出了挑戰(zhàn)，他設(shè)計(jì)了課本上第一個(gè)實(shí)驗(yàn)----柳苗生長(zhǎng)之謎。跨出了光合作用發(fā)現(xiàn)歷程的第一步。
要提出的問(wèn)題有：
（1）哪位同學(xué)能描述該實(shí)驗(yàn)的過(guò)程 ？
（2）柳樹(shù)增加的質(zhì)量是多少？74.5千克。 而土減少的質(zhì)量是多少？0.057千克
分析討論：
（1）柳苗增加的74、5千克從哪兒來(lái)的呢？
首先，不可能來(lái)自泥土，因?yàn)闇p少的0、057千克干泥變不出來(lái)74、5千克柳苗來(lái)。而整個(gè)實(shí)驗(yàn)中施加的只有水。
（2）海爾蒙特的這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很巧妙：是最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解釋植物生命現(xiàn)象的學(xué)者，而且結(jié)論來(lái)源于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。
（3）通過(guò)數(shù)據(jù)分析，你能得出什么結(jié)論？
使柳苗增重的物質(zhì)來(lái)水。
（4）海爾蒙特在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，體現(xiàn)科學(xué)家認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。同學(xué)們也要學(xué)習(xí)科學(xué)家的認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
（5）我們來(lái)看看海爾蒙特的結(jié)論。（課件6）
（6）柳樹(shù)真的只需要水就能長(zhǎng)大嗎？你認(rèn)為海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)結(jié)論完全正確嗎？
（不完全正確，他只考慮土壤中物質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)和影響，沒(méi)有考慮空氣中物質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)的影響）
那時(shí)他們并沒(méi)有想到植物能從空氣中獲得什么。
對(duì)比式：
實(shí)驗(yàn)二：到十八世紀(jì)，有一位科學(xué)家對(duì)氣體非常感興趣，他就是普利斯利。
（學(xué)生每2個(gè)人一組，自學(xué)普利斯利的實(shí)驗(yàn)，時(shí)間是 7min，教師巡回指導(dǎo)，組織討論，通過(guò)問(wèn)題提示，鼓勵(lì)學(xué)生合作共同歸納該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論）
討論：蠟燭熄滅和小白鼠死亡可能的原因？
（1）分析圖1—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(chǎn)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(xué)生得出結(jié)論：蠟燭燃燒，小鼠呼吸會(huì)對(duì)空氣造成----污染。
看看當(dāng)時(shí)普利斯利得出的結(jié)論：蠟燭燃燒和小白鼠呼吸會(huì)使瓶中的空氣變壞。
（2）如何才能使空氣變好？
當(dāng)時(shí)科學(xué)家曾用水來(lái)試驗(yàn)，但都沒(méi)有成功，你有什么辦法來(lái)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。（課件9）
（3）植物和蠟燭為什么能長(zhǎng)期共存，小白鼠因?yàn)橛辛司G色植物也沒(méi)有死去？小白鼠和蠟燭燃燒需要的氧氣從哪兒來(lái)的？它們產(chǎn)生的二氧化碳又去哪兒了？
圖3分析：在光下，密閉的鐘罩下的植物，產(chǎn)生氧氣，吸收了二氧化碳；小白鼠呼吸消耗氧氣，生成二氧化碳；
圖4分析：在光下，密閉的鐘罩下的植物，產(chǎn)生氧氣，吸收了二氧化碳，蠟燭燃燒消耗氧氣，放出了二氧化碳。
教師引導(dǎo)生得出結(jié)論：植物光合作用需要吸收二氧化碳，放出氧氣。
科學(xué)家的結(jié)論：
總結(jié)歸納：植物生長(zhǎng)不僅需要空氣而且能凈化空氣。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)，普利斯特利僅知道這些。
（4）人們嚴(yán)格按照普里斯特利的實(shí)驗(yàn)要求重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)，有的能成功，有的失敗，你認(rèn)為失敗最可能的原因是什么？
人們重復(fù)普利斯利的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)控制條件不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就不會(huì)相同。有的學(xué)者在黑暗條件下重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)，植物不但不能進(jìn)行光合作用，還會(huì)因?yàn)楹粑饔卯a(chǎn)生二氧化碳，更嚴(yán)重地污染了空氣。
你認(rèn)為可以怎樣進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)？
實(shí)驗(yàn)三：你們的想法跟當(dāng)年的英格豪斯一樣，他設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)（出示英格豪斯的實(shí)驗(yàn)圖）。
結(jié)論：光在植物更新空氣的過(guò)程中起關(guān)鍵作用。
英格豪斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：綠色植物的光合作用需要光和葉綠素。
探究式：
薩克斯的實(shí)驗(yàn)：后來(lái)經(jīng)科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，綠色植物進(jìn)行光合作用，還能合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物----淀粉。
淀粉遇碘呈現(xiàn)藍(lán)色
如果讓你來(lái)證明綠色植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了淀粉的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，你會(huì)怎么設(shè)計(jì)？學(xué)生討論。
討論：有點(diǎn)問(wèn)題。與平時(shí)學(xué)的加以引導(dǎo)，不能一下入題太深。
（1）實(shí)驗(yàn)要控制的變量是什么？光照。
（2）怎么來(lái)設(shè)置對(duì)照？照光和遮光。
（3）是在同一片葉上進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)好，還是取不同葉片進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)好？同一片葉上好。
（4）我們?cè)趺磥?lái)檢測(cè)是否有淀粉產(chǎn)生？用碘液染色后，葉片不遮光的部分變成藍(lán)色，葉片遮光部分不變色
（5）如果遮光部份也變藍(lán)色，我們?cè)趺崔k？把綠葉放在暗處數(shù)小時(shí)，消耗葉片中部份營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
介紹：1864年德國(guó)科學(xué)家薩克斯的實(shí)驗(yàn)：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(méi)有變化，照光處變深藍(lán)色）。（課件14）
說(shuō)明光是植物光合作用合成淀粉的必需條件。
問(wèn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論（淀粉是光合作用的產(chǎn)物）
以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明植物的光合作用與哪些因素有關(guān)？------光照、水、氧氣、二氧化碳、淀粉、葉綠體有關(guān)。
三．歸納；還有哪些科學(xué)家探究光合作用的實(shí)驗(yàn)？
科學(xué)家 實(shí)驗(yàn)過(guò)程或結(jié)果 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
海爾蒙特17世紀(jì)上半葉 木桶里栽柳5年，雨水澆灌，柳苗由2.3kg增重至76.8kg；90kg干土減重57g 柳的增重來(lái)自水
普利斯特利1771 鐘罩里的小鼠窒息而死；將小鼠與植物同時(shí)放入密封的鐘罩內(nèi)，小鼠生活正常 植物能“凈化”空氣
英格豪斯1779 植物的綠色部分，只有在光下才能起到“凈化”空氣的作用 光的重要作用
謝尼伯1782 發(fā)現(xiàn)照光時(shí)綠色植物吸收CO2，釋放O2 CO2是原料，O2是產(chǎn)物
索熱爾1804 植物增重大于CO2吸收量減去O2釋放量 水是原料
薩克斯 發(fā)現(xiàn)照光時(shí)葉綠體中的淀粉粒才會(huì)增大 有機(jī)物是產(chǎn)物
四、課堂小結(jié)
1．什么是光合作用？
2．綠色植物的進(jìn)行光合作用的條件是什么？原料是什么？產(chǎn)物是什么？
它是地球上一個(gè)最重要的化學(xué)反應(yīng)，它的發(fā)現(xiàn)具有非常重要的意義。（合理密植，多層次種植）

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