资源简介

第二节 光合作用（第1课时）
教学目标
1．通过分组实验和探究活动，说明绿色植物通过光合作用制造有机物。（生命观念、探究实践）
2．理解植物光合作用的原理，可以分析、解释、解决生产生活中的一些实际问题。（生命观念、科学思维）
3．通过学习科学史资料，了解科学家对光合作用的探究历程，认识到科学的发展是众多科学家经过长期探索、共同努力的结果。（态度责任）
教学重难点
【教学重难点】
1．运用实验法检验绿叶在光下制造有机物。
2．验证光是光合作用必不可少的条件。
3．运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一 创设情境 导入新课 【展示图片】蒜黄和蒜苗是亲兄弟吗？为什么蒜黄是黄色，而蒜苗是绿色的？ 创设情境，激发兴趣。
【展示图片】除了蒜黄和蒜苗外，我们常吃的食物都是直接或间接的来自于生物圈中的绿色植物。 紧密联系生活实际。
环节二 讲授新课： 实验：绿叶在光下制造有机物 【自主学习】那绿色植物是如何制造有机物的，制造的有机物又是什么呢？请学生阅读教材P29-30“探究绿叶在光下制造有机物”实验。 引导学生回忆探究实验的一般过程。
【提出问题】针对“探究绿叶在光下制造有机物”这一实验，请你提出问题并作出假设。 提出问题1：绿叶能否在光下制造有机物？ 作出假设1：绿叶能在光下制造有机物。 提出问题2：绿叶在光下制造的有机物是淀粉吗？ 作出假设2：绿叶在光下制造的有机物是淀粉。 提出问题3：光是绿叶制造有机物必不可少的条件吗？ 作出假设3：光是绿叶制造有机物必不可少的条件。 学生分组讨论，提出问题并作出假设。学生可能提出问题见左侧。 以提出问题2为例分析这个探究实验的整体过程。
【小组讨论】请同学们根据提出的问题2和作出的假设，分析制定实验计划。 学生分组讨论，完成制定计划。
【小组展示】教师通过问题串引导学生进行展示。 1．通过什么方法进行检验淀粉？ 滴加碘液，“淀粉遇碘颜色变蓝”。 2．能否直接在叶片上滴加碘液呢？为什么？ 展示“直接在叶片上滴加碘液”的图片。 “绿色”干扰淀粉遇碘变蓝的显色效果。 3．如何去除叶片的绿色？ 酒精脱色。叶绿素属于亲脂性物质，叶绿素易溶于有机溶剂，酒精是一种良好的有机溶剂。 4．能否直接加热酒精呢？为什么？应该如何操作？ 酒精沸点低、易燃所以酒精要进行隔水加热。防止酒精燃烧，避免发生危险。 5．酒精是否会对碘液鉴定淀粉造成影响呢？该怎么操作？ 漂洗，洗掉酒精。 6．上述方案是否能验证绿叶制造有机物需要光这个条件呢？应该设计什么实验来证明？变量？你会如何设计？ 不能，需要设置对照，变量是光，可以部分遮光，部分照光（遮光的部分可以剪成各种各样的形状，增加学习的趣味性）。 7．是否可以将实验材料直接放阳光下照射，让它制造有机物？ （提示：实验之前，叶片中有没有可能储存着以前制造的淀粉等有机物？如果有，怎么排除叶片中原有淀粉对实验的影响呢？） 暗处理。 学生根据已掌握的生物学知识进行分析。 通过设置问题串，引导学生逆推实验操作步骤，理解每一个实验步骤的设计原理，加深对科学探究过程和方法的理解。
【总结归纳】“绿叶在光下制造有机物”的实验操作步骤。 1．暗处理——使叶片中原有的淀粉运走或耗尽。 2．遮光对照——形成对照，部分遮光、部分照光。 3．酒精脱色——隔水加热，防止酒精燃烧，避免发生危险。 4．清水漂洗——洗掉酒精。 5．碘液染色——淀粉遇碘变蓝。 6．漂洗观察——洗掉碘液，观察现象。
【展示视频】播放“绿叶在光下制造有机物”的实验视频，提示学生关注实验注意事项。（酒精只能水浴加热！）
【学生实验】学生进行分组实验，完成酒精脱色、漂洗、滴加碘液，再次漂洗的操作。
【展示交流】展示各组的实验结果，描述实验现象，得出实验结论。 淀粉是光合作用的产物； 光是植物制造淀粉（有机物）不可缺少的条件。 学生根据现象分析得出相应结论。
【展示图片】展示银边天竺葵的照片，思考分析：银边天竺葵的银边，进行上述实验后，会不会变蓝？ 学生能够分析出不能变蓝。
【讲解】叶绿体是绿色植物制造有机物的条件，绿叶中含有叶绿体，叶绿体因含有叶绿素而呈现绿色。
【提出问题】叶绿体的作用是什么？ 明确叶绿体既是生产有机物的“车间”，也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。 （植物利用光能，在叶绿体中合成淀粉等有机物，并把光能转变为化学能，储存在有机物中。） 学生回忆叶绿体的作用是将光能转变成化学能的“能量转换器”。
环节三 拓展延伸 【叶绿体】 1．补充介绍叶绿体中含有三类色素。（叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素） 2．介绍叶绿体只有在光下才能形成。 3．秋天树叶为什么会变黄？ 4．提出问题：现在你能解释为什么蒜黄是黄色了吗？ 教师补充总结：蒜黄是在不见阳光的环境下生长的，没有进行光合作用的必要，没有叶绿素，所以蒜黄呈现黄色。 学生阅读拓展资料，通过本节所掌握知识进行分析。 结尾点题，通过本节课所学知识，培养学生解决生活实际问题能力。
环节四 总结 【概念图】请同学们以概念图或思维导图的形式总结本节所学主要内容。 学生总结梳理知识框架。 培养学生绘制概念图以及思维导图的能力。
环节五 随堂练习 【例题讲解】讲解两道课堂练习。 学生思考作答。 针对练习，及时反馈，掌握学生情况。第二节 光合作用（第2课时）
教学目标
1．通过分组实验和探究活动，说明绿色植物通过光合作用制造有机物。（生命观念、探究实践）
2．理解植物光合作用的原理，可以分析、解释、解决生产生活中的一些实际问题。（生命观念、科学思维）
3．通过学习科学史资料，了解科学家对光合作用的探究历程，认识到科学的发展是众多科学家经过长期探索、共同努力的结果。（态度责任）
教学重难点
【教学重难点】
1．运用实验法检验绿叶在光下制造有机物。
2．验证光是光合作用必不可少的条件。
3．运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一 创设情境 导入新课 【知识回顾】通过第1课时的学习，我们已经了解绿色植物通过光合作用制造了有机物，绿色植物是有机物的制造者。请同学们想一想关于绿色植物的光合作用，你有了哪些了解？ 了解了光合作用的条件是光，光合作用的产物是淀粉，光合作用的场所是叶绿体。 学生回忆旧知并回答。 通过回忆绿叶在光下制造有机物的实验，为归纳光合作用做准备。
【过渡】其实光合作用的发现并不是个简单的过程，而是经历了一个漫长曲折的发展历程。接下来我们一起穿越到2000年前，追随历代科学家的足迹，看看光合作用的发现之旅吧。 激发兴趣。
环节二 讲授新课： 光合作用的发现史 【介绍】2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为“植物是由土壤汁构成的”，即植物生长所需的物质完全来自于土壤。但是比利时的科学家海尔蒙特对此却产生了怀疑，于是他设计了著名的“柳树实验”。
【阅读思考】请同学们阅读教材P29的想一想，议一议，然后思考以下问题：1．随着柳树苗的生长，土壤中哪种成分发生了变化？ 2．你认为这种成分是植物生长的主要原料吗？ 3．你能得出什么结论？为什么？ 4．海尔蒙特是否忽略了其他条件？ 总结：水是光合作用的原料。 学生阅读教材，讨论分析回答问题。 培养学生分析问题的能力。
【过渡】17世纪后叶，由于显微镜的发明，人们发现了植物叶片上的气孔，因而认为，正是由于这些气孔，植物与外界进行了气体交换。
【阅读思考】后来在1773年，普里斯特利又做了一个经典实验。请同学们观看课本P31，图3-18普里斯特利实验分析： 1．这个实验中哪组是对照组？可形成几组对照实验？ 2．实验装置为什么要密闭？ 3．各组实验现象是什么？ 4．实验可以得出什么结论？ 5．实验装置的玻璃罩能否改为不透明的黑色？为什么？ 总结：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。 学生阅读教材，讨论分析回答问题。 培养学生分析问题的能力。
【过渡】但是当时人们并不知道空气的成分，直到1785年，发现了空气的组成，人们才明确这一结果。植物的光合作用能够释放氧气，消耗二氧化碳。 普里斯特利的实验看似简单，但后人做得实验很多不能成功，这是为什么呢？
【展示图片】英格豪斯通过多次实验发现：普里斯特利的实验必须在有光的条件下才能成功。
【讲解】在这个实验中，实验的变量（自变量）是光的有无，因变量是光合作用的有无。 明确实验中的自变量和因变量。
【提出问题】植物在光下产生了哪种气体？如何检测？
【展示视频】金鱼藻演示实验。 思考：该实验是如何收集气体的？是如何验证气体是氧气的？ “排水取气”法。明确产生的气体是氧气，用带火星的卫生香进行检验，氧气具有助燃的作用。 总结：光合作用除了产生有机物外，还产生了氧气。 学生观看演示实验视频或教师操作。 明确氧气具有助燃的作用。
【过渡】通过前面的实验，我们知道了光合作用需要消耗二氧化碳和水，也就是说二氧化碳和水是光合作用的原料。
【提出问题】如何验证二氧化碳是光合作用的原料呢？
【学生活动】阅读P33探究提示以及PPT中设计提示，分组尝试设计该实验。 设计提示： 1．实验变量（自变量）是什么？如何设置对照组？ 2．如何保证单一变量？ 3．实验的因变量是什么？如何检测？（参考“绿叶在光下制造有机物”的实验） 学生根据提示，分组讨论设计实验。 培养学生实验探究的能力。
【小组展示】明确自变量是二氧化碳的有无，因变量是光合作用的有无，思考通过什么手段控制二氧化碳的有无，明确实验原理，各小组展示实验设计，分析设计的优缺点。播放演示实验，师生总结，分析实验现象，得出相应结论。
【过渡】光合作用的原料我们清楚了，那光合作用又产生了哪些物质呢？
【展示图片】萨克斯的实验图片。思考：该实验说明了什么？ 总结：绿叶在光下可以产生淀粉。 【过渡】光合作用除了产生了淀粉以外，还有没有其他的物质产生呢？下面的实验能够让大家看到光合作用还产生了什么物质？ 学生观看实验图片，分析实验现象和结果。
环节三 讲授新课： 光合作用的过程和实质 【提出问题】结合一系列实验，你能说出光合作用涉及的因素吗？ 原料——水、二氧化碳 产物——有机物、氧气 场所——叶绿体 条件——光 学生回答。 构建光合作用的概念以及明确光合作用的实质。
【师生总结】光合作用的实质就是植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成为储存着能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
【展示反应式】展示光合作用的反应式 让学生分析反应式中的原料、产物、条件和场所。 练习书写光合作用反应式。
【强调】光合作用的实质：合成有机物，储存能量。
环节四 讲授新课： 有机物的运输及其作用 【提出问题】叶片通过光合作用制造了大量的有机物，这些有机物都去哪里了呢 思考问题并回答。 以情境分析代入，帮助学生理解有机物的运输及其作用。
【情境分析】如果在杨树、柳树、葡萄等植物的茎上剥去一圈树皮，一段时间后，这株植物依然在生长，但切口处的树皮明显增厚，甚至会形成瘤状物。这是为什么呢？
【讲解】运输有机物的通道——筛管分布在树皮中。环割树皮后，有机物向下运输的通道被切断，造成局部营养过剩，再加上损伤的刺激等因素，引发细胞无序分裂，进而形成瘤状物。 了解有机物的运输及其作用。
【讲解】筛管是被子植物中运输有机物的管状结构，由一系列长筒形的细胞首尾连接而成。叶片光合作用制造的有机物，经叶脉、叶柄、茎等结构中的筛管运输到植物体各处，为细胞的生命活动提供能量，并参与构建植物细胞，进而构成各种组织、器官和整个植物体。
环节五 讲授新课： 光合作用原理的应用 【过渡】在农业生产上，为了更好地促进植物的生长，获得高产，可根据光合作用的原理，保证作物有效地进行光合作用所需的各种条件。
【提出问题】结合光合作用反应式，想一想要提高光合作用反应，可以改变哪些因素？
【讲解】1．合理密植：指种植农作物时，单位面积土地上的植株不能过密也不能过稀，这样既能充分利用了单位面积上的光照而避免浪费，又不至于让叶片相互遮挡，影响光合作用。 2．立体种植（间作套种）：立体套种就是把两种或两种以上的作物，在空间和时间上进行最优化组合，以达到增产、增收、延长供应的目的。立体种植也是充分利用光照，提高光合作用效率。 联系农业生产实际，学以致用。
【提出问题】除了充分利用光照外，我们还可以采取什么措施来提高农作物的光合作用呢？ 提示：二氧化碳是植物光合作用的主要原料，空气中二氧化碳浓度一般是0.03%。当空气中二氧化碳的浓度为0.5%~0.6%时，农作物的光合作用就会显著增强，从而使产量大幅提高。 举例：（温室中增加二氧化碳的方法）增施有机肥料，利用微生物分解有机物，喷施二氧化碳等。 学生尝试从光合作用的反应条件进行分析。
环节六 拓展延伸 【恩格尔曼水绵实验】 通过实验明确光合作用发生的场所。 学生阅读拓展资料。 了解完整的光合作用的探究历程。
环节七 总结 【概念图】请同学们以概念图或思维导图的形式总结本节所学主要内容。 学生总结梳理知识框架。 培养学生绘制概念图以及思维导图的能力。
环节八 随堂练习 【例题讲解】讲解三道课堂练习。 学生思考作答。 通过针对练习及时掌握学生情况。

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