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第三單元 第五章 綠色植物與生物圈中的碳-氧平衡
第一節 光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣
一、知識與技能
1. 闡明光合作用的概念。
2．歸納總結出光合作用的反應式
二、過程與方法
1運用實驗法獨立設計并完成探究活動“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”
2.舉例說明光合作用原理在農業生產上的應用。
三、情感態度與價值觀
在獨立完成探究活動的設計和實施過程中，培養創新意識。
1.認識光合作用。
2.綠色植物在碳—氧平衡方面的重要作用。
3.探究活動的設計。
1.綠色植物在碳—氧平衡方面的重要作用。
2.探究活動的設計。
1.課件：教學幻燈片（PPT），相關教學視頻。
2.演示實驗材料準備：試管，衛生香。
3．課前分組：學生4人一組。
師：回顧上節課的實驗，綠葉在光下制造有機物（淀粉）。可以得到的實驗結論是什么？
生：光是綠葉制造淀粉的必要條件。
師：生物的呼吸和燃料的燃燒都會消耗大氣中的氧氣，排出大量的二氧化碳。我們為什么沒有感覺到缺氧呢？要想找到這個問題的答案，我們還要進一步了解綠色植物的光合作用。
（溫故知新，引導學生回顧實驗，概括結論。）

師：在科學發展的歷史長河中，很多科學家都對植物的光合作用進行了研究。引導學生閱讀海爾蒙特實驗過程的資料，課件展示思考題。
1．分析實驗前后柳樹苗和土壤的重量發生了怎樣的變化？海爾蒙特是怎樣解釋這種現象的？
2．海爾蒙特所做的實驗與植物的光合作用有什么聯系呢？
3．想一想，水是對實驗產生作用的唯一因素嗎？海爾蒙特是否忽略了什么？
生：閱讀教材，了解海爾蒙特實驗的過程，思考并回答問題。
（創設問題情境，采用啟發式教學，增強學生主動學習的積極性。并在分析實驗的過程中鍛煉學生利用資料的能力、分析問題的能力，并從培養能力方面激發學生的科學想象和邏輯推理。）
師：課件展示普里斯特利實驗的過程并引導學生思考。問：請你分析，小鼠為什么能在容器中正常地生活？這個實驗可以得出什么結論？植物能夠在光下釋放出氧氣。問：這個實驗不能直觀地看到植物釋放氧氣，你能否重新設計一個實驗，來驗證這一事實呢？小組內討論2分鐘，選一名代表進行交流。
生：觀察演示實驗，根據現象得出結論。
師：：可以給大家三個提示：選什么植物？怎樣收集？怎樣檢驗？請學生一同演示實驗：檢測植物制造的氧氣。將未熄滅的衛生香放入試管中，復燃了
師：這個實驗驗證了什么？植物能夠制造氧氣。
師：普利斯特利當時根據實驗得出了什么結論？
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。即蠟燭燃燒和小鼠能把空氣“變壞”，植物可以把“壞空氣”變成“好空氣”。
師：問：這個“壞空氣”是什么氣體呢？二氧化碳是不是植物光合作用的原料呢？
師：講：科學是嚴謹的，我們需要對假設進行檢驗。所以，請各小組合作，設計一個可行的實驗方案，檢驗二氧化碳是否為光合作用必需的原料。4分鐘后請每個小組的代表用語言、文字、圖形等向大家介紹你們的實驗方案。
生：分組設計探究實驗方案。小組代表發言，其他小組認真聆聽，并提出合理化建議。
師：提示：氫氧化鈉可以吸收空氣中的二氧化碳。
師：我這里也有一個實驗裝置，在材料的使用上是否能減小誤差呢？其他班的同學取了兩個裝置中的葉片進行檢測，實驗結論是什么？
（通過引導學生設計探究實驗方案，鍛煉學生合作探究能力以及表達交流的能力）
師：二氧化碳是植物制造有機物和氧氣的唯一原料嗎？
師：講：如果是，那么兩側物質應該是等值的。1804年瑞士學者德·索熱爾對光合作用首次進行定量測定，他的結果是植物制造的有機物和釋放出的氧的總量，遠遠超過它們所吸收的二氧化碳的量。
師：你認為他的研究成果是否支持你的假設呢？
生：由于實驗中只用到植物、空氣和水，別無他物。他斷定植物在進行光合作用合成有機物時不僅需要二氧化碳，水也必然是光合作用的原料。
師：追問講：1930魯賓和卡門采用同位素標記法研究發現，光合作用釋放的氧氣來源于植物中的水。這個實驗結果能否為你的假設找到令人信服的依據呢？通過兩個實驗結果，我們可以得出什么結論？
生：水和二氧化碳在光照下產生有機物和氧氣
師：引導學生總結光合作用的原料、條件、場所、產物。引導學生概括光合作用的實質，并寫在紙上。
第一節 光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣
光合作用
概念 綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成直接儲存能量的有機物
反應式： 二氧化碳 + 水 有機物 + 氧氣
光合作用原理在農業生產上的應用
探究活動設計
完成本課時對應課后練習。
本次課程以下幾點1）將教材內容做了適當遷移，有利于學生對光合作用全過程的認識。探究由易到難，符合初中學生的年齡特點。（2）利用教材“想一想，議一議”中的素材，引導學生分析科學家的實驗，導入新課。很自然，很明了。利用眾多科學家的系列實驗，引導學生逐步認識光合作用的條件、原料、產物，最終揭示光合作用的實質。 （3）在講解光合作用的實質時，由于“能量”看不見，摸不著，學生對“能量”的存在和變化過程的理解，存在一定的困難。通過舉例幫助學生理解：人們可以從食物中獲得自身生長、發育、維持生命活動所需要的營養物質，與此同時，還要獲得能量。食物中的能量都是直接或間接來源于綠色植物吸收的太陽光，經光合作用轉變為儲存在有機物中的化學能。在教學中，想方設法地使學生理解光合作用的過程，既有物質的變化（無機物→有機物），又有能量的變化（太陽能→化學能），兩者是相伴而成的。（4）關于光合作用原理在農業生產上的應用問題，對于城市的學生來說，具有一定的困難。如什么是合理密植？教師可結合教材第125頁圖3—25合理密植示意圖幫助學生理解。 （5）本節通過啟發教學，引導學生對實驗的過程及現象進行分析，鼓勵學生獨立完成對光合作用概念及反應式的歸納總結。學生在小組學習活動中，既鍛煉了合作交流的能力，還提高了觀察及分析問題的能力。

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