資源簡介

第五章 綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡
第一節(jié) 光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣
一、教學(xué)目標
1.知識與技能
（1）闡明光合作用的概念。
（2）歸納總結(jié)出光合作用過程的表達式。
（3）說明二氧化碳是光合作用必需的原料。
2.過程與方法
（1）通過對普利斯特利實驗的解讀和進行演示實驗，提高學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力。
（2）運用實驗法獨立設(shè)計并完成“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”的探究活動。
3.情感、態(tài)度與價值觀
（1）在獨立完成探究活動的設(shè)計和實施實驗的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
（2）認同綠色植物的光合作用對生物圈有重要意義，增強愛護綠色植物的意識。
二、教學(xué)重難點
1.教學(xué)重點：光合作用的概念和過程表達式；舉例說明光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用；運用實驗法獨立設(shè)計并完成“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”的探究活動。
2.教學(xué)難點：光合作用的概念和過程表達式；運用實驗法獨立設(shè)計并完成“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”的探究活動。
三、教學(xué)準備
多媒體教學(xué)課件，普利斯特利的實驗的過程圖，動物呼吸和燃料燃燒的圖片，玻璃罩、裝有質(zhì)量分數(shù)為25%的氫氧化鈉溶液的玻璃槽、裝有清水的玻璃槽、廣口瓶、裝有清水和天竺葵（提前放在黑暗處一晝夜）的小燒杯、一組對照實驗裝置（光照幾小時后）等材料用具，設(shè)計實驗裝置的提示圖例，“檢驗光合作用需要二氧化碳”的實驗視頻，金魚藻、玻璃杯、試管、漏斗、水、衛(wèi)生香等材料用具，氧氣消耗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
四、教學(xué)過程
（一）導(dǎo)入新課
展示動物和物質(zhì)燃燒的圖片。空氣中氧氣所占的比例僅為21%左右，而各種生物的呼吸和燃料的燃燒時時刻刻都在消耗著大氣中的氧氣，同時排出大量的二氧化碳，那么大氣中的氧氣會不會越來越少,二氧化碳會不會越來越多呢？
（二）互動授課
1.指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第121頁的“想一想，議一議”。組織學(xué)生小組討論自行解決問題。
（1）分析實驗前后柳樹苗和土壤的重量發(fā)生了怎樣的變化？海爾蒙特是怎樣解釋這種現(xiàn)象的？
學(xué)生：實驗后，柳樹苗的質(zhì)量增加了80多千克，而土壤只減少了不到100克。海爾蒙特認為這是因為柳樹除吸收了土壤中少量無機鹽外，還吸收了大量的水，水是合成柳樹體內(nèi)有機物的原料。
（2）海爾蒙特所做的實驗與植物的光合作用有什么聯(lián)系呢？
學(xué)生：光和水是光合作用必需的條件。
（3）想一想，水是對實驗產(chǎn)生作用的唯一因素嗎？海爾蒙特是否忽略了什么？
學(xué)生：不是。海爾蒙特忽略了空氣的作用。
2.展示普利斯特利的實驗的過程圖。組織學(xué)生小組討論自行解決問題。
（1）我們看到，普利斯特利的實驗其實是由四個小的實驗構(gòu)成的，試著分析這樣設(shè)計的意圖是什么？
學(xué)生：控制變量唯一，確保每個實驗的結(jié)果都是由氧氣引起的。
（2）思考在實驗中，密閉裝置中蠟燭熄滅和小鼠死亡的原因是什么？為什么放入植物后，蠟燭可以繼續(xù)燃燒，小鼠可以存活呢？
學(xué)生：缺少氧氣。因為綠色植物在陽光下釋放出的氧氣可供蠟燭燃燒和小鼠呼吸。
（3）如果你是普利斯特利的話，根據(jù)實驗現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論？
學(xué)生：植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁了的空氣。
教師根據(jù)學(xué)生的回答簡單講述：由于受到科技水平的限制，當時的人們并不清楚氣體的成分。直到多年后，經(jīng)過科學(xué)家們的不斷努力，才證實了使空氣變污濁的氣體是二氧化碳，它是植物進行光合作用必需的原料。我們一起通過探究實驗來驗證吧！
3.指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第122~123頁的“探究”，特別注意要認真閱讀提示部分的內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生針對探究內(nèi)容提出問題，并作出假設(shè)。
學(xué)生：提出問題——二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？作出假設(shè)——二氧化碳是光合作用必需的原料。
4.指導(dǎo)學(xué)生對實驗裝置進行設(shè)計。
（1）教師可對提供的實驗材料、用具進行簡單的介紹，強調(diào)注意事項。
（2）展示設(shè)計實驗裝置的提示圖例，組織學(xué)生進行實驗裝置的設(shè)計。教師進行適當?shù)闹笇?dǎo)。
教師要強調(diào)：實驗過程中要保證對照實驗中只有二氧化碳一個變量。
5.指導(dǎo)學(xué)生制訂具體的實驗操作步驟，完成探究方案的整體設(shè)計。
（1）教師可對提供的實驗材料、用具（提前放在黑暗處一晝夜的天竺葵等）進行簡單的介紹，強調(diào)注意事項。
（2）播放“檢驗光合作用需要二氧化碳”的實驗視頻，引導(dǎo)學(xué)生制訂實驗操作步驟。
6.指導(dǎo)學(xué)生實施計劃，進行“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”的探究實驗。
在學(xué)生進行實驗的過程中，教師要適時強調(diào)實驗中應(yīng)該注意的問題。巡視學(xué)生的實驗情況，指導(dǎo)學(xué)生通過實驗進行探究。
7.在實驗完畢后，組織學(xué)生小組討論自行解決問題。
（1）這一探究中的變量是什么？
學(xué)生：二氧化碳。
（2）為保證實驗中只有一個變量，可以怎么做？
學(xué)生：在裝置甲內(nèi)放入氫氧化鈉溶液，吸收二氧化碳；在裝置乙內(nèi)放入等量的清水，作為對照。為了防止空氣的流動，可以用密閉的玻璃罩把兩株相同的天竺葵罩起來。
（3）怎樣證明對照實驗中的植物是否進行了光合作用？
學(xué)生：植物進行光合作用能產(chǎn)生淀粉等有機物。分別摘取裝置甲、乙中的葉片，在酒精中隔水加熱，脫去葉綠素，漂洗葉片后，滴加碘液檢測葉片中是否有淀粉產(chǎn)生。如果有淀粉產(chǎn)生，則證明植物進行了光合作用，否則就說明植物沒有進行光合作用。
（4）根據(jù)實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。
學(xué)生：二氧化碳是光合作用必需的原料。
教師補充說明：綠色植物進行光合作用的原料除了二氧化碳，還有水。
8.過渡：既然生物的呼吸和物質(zhì)的燃燒都會消耗大量的氧氣，為什么我們沒有感覺到缺氧呢？
講課前一天，教師組織學(xué)生按照教材第123頁的“演示實驗”的圖示組裝實驗裝置，收集光合作用產(chǎn)生的氣體。
教師先引導(dǎo)學(xué)生觀察裝置內(nèi)的金魚藻是否產(chǎn)生了氣泡，這些氣泡的移動方向是怎樣的。然后引導(dǎo)學(xué)生說出：若想驗證這些氣體是不是氧氣，應(yīng)該如何做。最后，教師用拇指按住試管口（試管中的水已被氣體排出1/2左右），取出試管，并迅速將快要熄滅的衛(wèi)生香伸進試管口內(nèi)，與此同時，提醒學(xué)生注意觀察衛(wèi)生香的燃燒情況。
演示實驗完成后，先請學(xué)生描述一下實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果。
教師可做進一步的說明：氧氣有助燃的特性，這個實驗如果在黑暗中進行，則看不到這一現(xiàn)象，說明金魚藻在光下能產(chǎn)生氧氣。可見，光合作用還能產(chǎn)生氧氣。
師生共同歸納出光合作用的概念：光合作用實質(zhì)上是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)換成儲存能量的有機物（如淀粉），并且釋放出氧氣的過程。光合作用過程的表達式：二氧化碳+水 有機物+氧氣
9.引導(dǎo)學(xué)生分析教材第125頁“技能訓(xùn)練”表中的數(shù)據(jù)。組織學(xué)生小組討論自行解決問題。
（1）金魚藻和光源的距離遠近與其產(chǎn)生的氣泡數(shù)目之間有什么關(guān)系？從中可以得出什么結(jié)論？
學(xué)生：從表中的數(shù)據(jù)可以看出，植物離光源越近，產(chǎn)生的氣泡越多，反之則相反。因為氣泡是植物進行光合作用產(chǎn)生的，氣泡越多，說明光合作用越強。可以得出結(jié)論：光照越強，光合作用也就越強。
（2）如果將這個試管放在黑暗中，你能預(yù)測出實驗結(jié)果嗎？
學(xué)生：如果將這個試管放在黑暗中，試管中將沒有氣泡冒出。因為金魚藻在黑暗中無法進行光合作用。
教師根據(jù)學(xué)生的回答講解：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要保證作物有效地進行光合作用的各種條件，尤其是光。例如，要想讓作物茁壯成長，就必須讓作物的葉片充分地接受光照。如果種植過稀，會因作物沒有充分利用單位面積上的光照而造成浪費；如果種植過密，植株葉片互相遮擋，會影響植物的光合作用。因此，種植農(nóng)作物時，既不能過稀，也不能過密，應(yīng)該合理密植。
教師還可以適當補充一些農(nóng)業(yè)上采取各種措施來充分利用光照、提高產(chǎn)量的實例。
10.展示氧氣消耗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，與植被遭到破壞的情況形成強烈反差。提示學(xué)生：綠色植物的光合作用是地球上一切生物生存、繁殖、發(fā)展的根本保障。
五、板書設(shè)計
六、布置作業(yè)與教學(xué)反思

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