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第2章第4节 大气圈中氧、碳的循环1教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）说出光合作用的概念，理解光合作用的原料、条件、产物和场所。
（2）描述"绿叶在光下制造有机物"实验的基本步骤和原理。
（3）解释光合作用在维持大气中氧气和二氧化碳平衡中的作用。
2. 过程与方法：
（1）通过观察实验现象，培养观察能力和分析问题的能力。
（2）通过设计对照实验，学习科学探究的基本方法。
（3）通过小组讨论，提高合作交流和表达观点的能力。
3. 情感态度与价值观：
（1）认同光合作用在生物圈中的重要意义，增强保护绿色植物的意识。
（2）体验科学探究的严谨性，培养实事求是的科学态度。
（3）认识植物对人类生存的重要性，形成人与自然和谐发展的观念。
二、教学重难点
教学重点：
1. 光合作用的概念、原料、产物、条件和场所。
2. "绿叶在光下制造有机物"实验的设计原理和步骤。
教学难点：
1. 理解光合作用的实质（物质转化和能量转化）。
2. 分析实验中的变量控制和对照实验设计。
三、教学准备
1. 教具准备：多媒体课件、实验视频、光合作用示意图
2. 实验器材准备：银边天竺葵、金鱼藻、碘液、酒精、清水、铝箔、漏斗、烧杯、试管、大头针、酒精灯、三脚架、胶头滴管、木条、火柴等。
3. 学生准备：预习课文，了解光合作用的基本概念。
四、教学过程
（一）导入新课（5分钟）
1. 情境创设：
提问："氧气、食物和能源是人类生存的基本要素，它们从哪里来？"引导学生思考。
2. 引出课题：
展示图片：森林、草原、农田等绿色植物景观，指出这些植物通过光合作用为人类提供氧气和食物，引出"光合作用"这一课题。
3. 明确学习目标：
简要介绍本节课的学习内容和目标，激发学生的学习兴趣。
（二）新课讲授（25分钟）
1. 光合作用的概念（5分钟）
（1）讲解光合作用的定义：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程。
（2）分析光合作用的要素：
原料：二氧化碳、水
条件： 光能
场所：叶绿体
产物：有机物（淀粉）、氧气
（3）强调光合作用被称为"地球上最重要的化学反应"的原因。
2. 实验探究：绿叶在光下制造有机物（15分钟）
实验一：验证植物在光照下产生氧气
步骤1：将金鱼藻放入盛有清水的烧杯中，将漏斗盖在金鱼藻上，在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
步骤2：将整个装置放在阳光下，观察试管中气体的产生。
步骤3：当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出。
步骤4：将带火星的木条放入试管，观察木条燃烧的情况。
实验现象：木条复燃。
实验结论：植物在光照下产生氧气。
实验二：探究叶在光照下合成淀粉
步骤1：暗处理——将天竺葵放在黑暗处一昼夜。
目的：消耗叶片中原有的淀粉，排除干扰。
步骤2：遮光处理——用铝箔在叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严。
变量控制：光照的有无。
步骤3：光照——将处理后的植物放在阳光下照射4小时。
步骤4：脱色——将叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热。
现象：酒精逐渐变成绿色，叶片逐渐褪去绿色（变成黄白色）。
注意：酒精易燃，必须水浴加热。
步骤5：滴加碘液——取出脱色后的叶片，用清水洗净，滴加碘液。
现象：叶片的见光部分变蓝，遮光部分不变蓝。
原理：淀粉遇碘变蓝，碘液可鉴定淀粉的存在。
实验结论：光合作用需要光，淀粉是光合作用的产物之一。
3. 深入探究：银边天竺葵实验（5分钟）
（1）展示银边天竺葵图片，指出叶片边缘白色部分不含叶绿体。
（2）实验现象：绿色部分遇碘变蓝，白色部分不变蓝。
（3）实验结论：光合作用需要在叶绿体中进行，叶绿体是光合作用的场所。
3. 光合作用的实质和意义（5分钟）
（1）光合作用的表达式：
二氧化碳 + 水 → 有机物 + 氧气（条件：光、场所：叶绿体）
（2）光合作用的实质：
① 物质转化：将简单的无机物（二氧化碳和水）制成了复杂的有机物，并放出氧气。
② 能量转化：把光能变成储存在有机物里的化学能。
（3）光合作用的意义：
① 制造有机物，为生物提供食物来源。
② 转化并储存能量，是生物圈的主要能量来源。
③ 维持大气中氧气和二氧化碳的相对平衡。
（三）巩固练习（8分钟）
1. 选择题：
（1）进行光合作用的场所在（D. 叶绿体）
（2）用水浴法将叶片放酒精中脱色后，再滴加碘液变蓝可以确定叶片中含有（A. 淀粉）
（3）在天气晴好的一天，分别于清晨、正午、傍晚、深夜四个时间从同一棵绿色植物上各取一片绿叶，染色最深的应是何时取下的圆片？（B. 傍晚）
（4）光合作用进行的时间是（C. 有光时）
2. 简答题：
（1）在绿色植物中，只有叶片才能产生氧气吗？
答：不是。只要含有叶绿体的绿色部位也能产生氧气，例如嫩茎、未成熟的绿色果实、某些植物的叶柄或苞片等。
（2）为什么实验前要将绿叶放在黑暗处一昼夜？
答：利用呼吸作用消耗原有的有机物，排除原来淀粉的干扰。
（四）课堂小结（5分钟）
1. 回顾本节课的核心内容：光合作用的概念、实验探究、实质和意义。
2. 强调重点：光合作用的原料、条件、产物和场所。
3. 强调难点：对照实验的设计和变量控制。
4. 联系实际：光合作用在维持大气中氧、碳循环中的重要作用，倡导保护绿色植物。
（五）布置作业（2分钟）
1. 完成课后练习，巩固光合作用的基本知识。
2. 观察身边的植物，思考哪些部位可能进行光合作用。
3. 查阅资料，了解光合作用发现的历史故事。
六、板书设计
第4节 大气圈中氧、碳的循环
第一课时 植物的光合作用
一、光合作用的概念
　二氧化碳 + 水 → 有机物 + 氧气（光、叶绿体）
二、实验探究： 1. 验证产生氧气：木条复燃
　2. 验证合成淀粉：遇碘变蓝
　3. 必要条件：光、叶绿体
三、光合作用的实质： 1. 物质转化：无机物→有机物
　2. 能量转化：光能→化学能
四、光合作用的意义： 1. 制造有机物2. 储存能量3. 维持大气平衡
七、教学反思 （本部分由授课教师课后填写）
1. 本节课的教学目标是否达成？学生是否掌握了光合作用的基本概念和实验原理？
2. 实验探究环节中，学生对变量控制和对照实验设计的理解程度如何？
3. 教学过程中有哪些亮点和不足？如何改进？
4. 学生对光合作用意义的理解是否深入？是否形成了保护绿色植物的意识？
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第 2 章第 4 节 大气圈中氧、碳的循环 1
1．下列各项描述中属于光合作用实质的是 （ ）
A．制造氧气供生物利用 B．合成有机物，贮存能量
C．为人和动物提供食物 D．分解有机物，释放能量
2． “结构与功能相适应”“结构决定性质”是重要的科学观念。下列说法中不．
正确的是（ ）
A．植物根尖根毛区细胞向外突起，扩大了根的吸收面积
B．叶片表皮细胞无色透明，有利于光线透过进行光合作用
C．过氧化氢和高锰酸钾都有氧元素，都能作为制取氧气的原料
D．二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，因此化学性质也相同
3．叶片中叶肉细胞有大量的叶绿体，该结构与其相适应的功能是（ ）
A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．光合作用和蒸腾作用
4．在适宜的光照条件下，某植物体内与光合作用有关的过程如图所示。图中②
代表的物质是（ ）
A．二氧化碳 B．氧气 C．水 D．有机物
第 5 题图 第 6 题图 第 4 题图
5．如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”实验时的脱色和染色步骤，大烧杯、小
烧杯和滴管中的液体分别是( )
A．清水、酒精、碘液 B．酒精、清水、碘液
C．清水、碘液、酒精 D．清水、清水、酒精
6．在验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验中，要对图甲的叶片进行脱色处理，
处理方法如图乙所示，图乙中大烧杯内盛放液体 M，小烧杯内盛放液体 N。下列
说法正确的是（）
A．M、N 都是清水 B．M、N 都是酒精
C．M是酒精、N是清水 D．M是清水、N 是酒精
7．图示是“胜哥”为探究“植物光合作用所需条件”而进行的实验操作过程，
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这个实验说明光合作用需要（ ）
A．二氧化碳 B．叶绿体 C．光 D．水
8．某植物上的绿叶经阳光照射 24 小时后，经过脱色并用碘液处理，结果锡箔
覆盖的部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。该实验可以证明光合作用
（ ）
A．需要二氧化碳 B．需要光
C．需要叶绿体 D．放出氧气
9．“绿叶在光下制造淀粉”的实验中，经过图一所示的暗处理后，下列叙述中
不正确的是
A．图二中遮光部分和未遮光部分形成对照
B．图三的作用是脱去叶片中的叶绿素
C．图四中遮光部分滴加碘酒后不变色
D．此实验的结论是光合作用需要光，光合作用能产生淀粉
10．“胜哥”设计并完成了如图所示的四个实验。下列叙述正确的是（ ）
A．甲实验前暗处理的目的是将叶片内的淀粉运走耗尽
B．乙实验收集的气体是二氧化碳
C．丙实验的现象是澄清的石灰水不变浑浊
D．丁实验说明萌发种子的呼吸作用产生氧气
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11．如图所示为绿色植物的叶片进行某些生理活动的示意图。下列叙述不正确的
是（ ）
A．图中所示的生理活动是植物的光合作用
B．叶绿体是光合作用的场所，光照是光合作用的条件
C．和水一起被根吸收并向上运输的还有有机物
D．这个生理活动产生了新的物质，属于化学变化
12． 某科学家实现了简单有机物的人工合成。其反应模型
如图所示，即在二氧化钦(TiO2)催化下，将二氧化碳转化
为水和甲醇(CH3OH)，后者是当下重要的清洁燃料。
（1）模型图中“∞”所表示的物质是 (填写化学式)可以推断 TiO2是
催化剂的依据是 。
（2）该技术通过光伏捕获太阳能，最终将太阳能以液态燃料甲醇的形式储存并
利用，从能量转化角度分析，该过程类似于植物的 这一生理过程。
13．“胜哥”测量了某植物在停止供水和恢复
供水两种条件下，气孔开放程度与光合速率的
变化，结果如图所示。据图回答下列问题。
（1）停止供水后，光合速率变 ，
这是因为水是光合作用的 ，也是植
物体内运输 的主要介质。
另外，停止供水后，气孔开放度下降，导致 吸收减少。
（2）气孔的开闭受 控制，当恢复供水后，其吸水 ，
气孔开放。
14．“胜哥”取带有 3片叶子的冬青枝条进行如图实验，一段时间后，在枝条不
同部位进行横切，其中距枝条底部 5厘米部位标记为甲，刚好观察不到染色现象
的部位标记为乙。
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（1）该装置放在光照通风环境下时，气孔应处于图 （填“A”或
“B”）状态。
（2）观察横截面甲，发现红色染液分布于茎的 。
（3）“胜哥”另取大小及长势相同、带有 6片叶子的冬青枝条，在相同环境
下重复上述实验。推测该枝条乙处横切面的染色位置变 （填“高”
或“低”）。
15．小金进行了“光合作用的条件和产物”的实验，实验过程如图所示：
（1）为了避免叶片中原有有机物的干扰，步骤①中“一定环境”是指温度适
宜的 环境。
（2）步骤②中，小金采取“对同一张叶片进行部分遮光，而不是一张叶片不
遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法，其优点
是 。 (列举一点)
（3）小金按如图步骤进行实验，滴加碘液后观察到叶片未遮光部分呈现棕黑
色，与预期的蓝色不符，“胜哥”指出其实验操作③中存在问题，请提出改进
施： 。
（4）在正确修改实验操作得出结论后，小金又想进一步探究光合作用的原料，
选取图①处理后的叶子，先切断主叶脉，随后光照 4小时，再进行淀粉检验，该
实验设计基于的假设是 。
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答案
1．B 2．D 3．A 4．B 5．A
6．D 7．C 8．B 9．C 10．A
11．C
12．（1）H2；反应前后，二氧化钛的质量和化学性质没有发生改变
（2）光合作用
13．（1）小；原料；无机盐和有机物；二氧化碳 （2）保卫细胞；膨胀
14．（1）A （2）木质部 （3）高
15．（1）黑暗 （2）排除无关变量的干扰，实验结果更正确
（3）小烧杯中清水换成酒精 （4）水是光合作用的原料（光合作用需要水）
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第2章 大气与气候变化
地球上的大气像一件外衣
一样保护着地球。它抵挡着来
自太空的侵袭，形成了复杂多
变的天气现象，影响着人们的
生活和生产。
人类活动是否能够改变大气成
分？是否改变着地球气候？未
来的气候变化在多大程度上可
以被人类预测？人类又将如何应对未来的重大气候变化？
生物的呼吸和燃料的燃烧会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳。为什么你没有感觉到缺氧呢？为什么大气中二氧化碳的含量会相对稳定呢？
第4节 大气圈中氧、碳的循环
第1课时 光合作用的原理及实质
第4节 大气圈中氧、碳的循环
一、植物的光合作用
氧气、食物和能源是人类生存的基本要素。
胜哥课程
由植物的光合作用提供。
光合作用是“地球上最重要的化学反应”。
光合作用是怎样进行的呢？
光合作用的概念
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程。
常识：
碘遇淀粉变蓝
探究叶在光照下合成淀粉、产生氧气
目标
检验植物在光照下产生氧气，探究叶在光照下合成淀粉。
器材
银边天竺葵、金鱼藻、碘液、酒精、清水、铝箔、漏斗、烧杯、试管、大头针、酒精灯、三脚架、胶头滴管、木条、火柴等。
过程
1. 将金鱼藻放入盛有清水的烧杯中，将漏斗盖在金鱼藻上，在漏斗上面罩上盛满清水的试管，将整个装置放在阳光下。
当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出。将带火星的木条放入试管，观察木条燃烧的情况。
木条复燃
2. 天竺葵黑处放一昼夜。第二天，用两张大小相同的铝箔，在叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，并用大头针固定，然后放到阳光下照射。
3. 4小时后，去掉铝箔，将叶片摘下。
叶片部分用铝箔纸盖严，其余部分未盖铝箔纸，此处的变量是 _______________________。
光照。
盖严无光，未盖有光
4.把叶片放到盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，仔细观察叶片和酒精的颜色变化。
答：酒精逐渐变成绿色，叶片逐渐褪去绿色（变成黄白色）。
酒精是易燃物，切勿直接在酒精灯上加热。
5.至叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，涂上碘液。几分钟后，用清水冲掉叶片上的碘液，观察叶片的颜色是否发生变化。
碘能使淀粉变成蓝色。碘液可以用来鉴定淀粉的存在。
实验现象：
脱色叶片遇碘后颜色有什么变化？
叶片的见光部分遇碘 。
叶片的遮光部分遇碘 。
变蓝
没有变蓝
说明了见光部分出现了淀粉（有机物）
6.问题与讨论。
(1) 在绿色植物中，只有叶片才能产生氧气吗？
答：不是，有叶绿体就可以进行光合作用。幼嫩的茎也可以进行光合作用。其他绿色部分也可以。
(2) 叶片部分用铝箔盖严，其余部分未盖铝箔，此处的变量是______。遇到碘液后，见光部分______，覆盖铝箔处________，这说明____________________________
______________________________________。
光
变蓝
不变蓝
光合作用需要光，淀粉是
光合作用的产物之一
(3) 活动中使用了银边天竺葵，此处想要控制的变量是_________。叶片的绿色部分_________，而白色部分_________，这说明_______________________________
___________________________________。
叶绿体
变蓝
不变蓝
光合作用在叶绿体中进行，淀粉
实验表明，绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉，光和叶绿体是必要的条件。
的产生与叶绿体有关
说明了绿色部分出现了淀粉（有机物）
光合作用原理的表达式
二氧化碳
+
水
有机物
+
氧气
光
叶绿体
光合作用的原理是：绿色植物利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气的过程。
光合作用的实质
把简单的无机物制成了复杂的有机物，并放出氧气。
把光能变成储存在有机物里的化学能。
① 物质的转化
② 能量的转化
二氧化碳
水
光合作用
阳光(光能)
有机物(化学能)
氧气
1. 实验前要将绿叶放在黑暗处一昼夜。
答：利用呼吸作用消耗原有的有机物，排除原来淀粉的干扰。
2. 要对一片完整的叶部分遮光。
答：为了设置对照。将遮光部分和未遮光部分对照。证明绿叶光合作用需要光。
实验注意
实验注意
3.把叶片放在盛放酒精的小烧杯中，再水浴加热。
答：叶绿素溶于酒精而不溶于水。使叶片中的叶绿素褪去，防止绿色对实验的干扰，影响观察淀粉变蓝。
酒精是易燃、易挥发的物质，燃点低，水浴加热可预防酒精燃烧，避免危险。
一、光合作用的原理
1.光合作用的概念
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程。
2.光合作用原理的表达式
二氧化碳
+
水
有机物
+
氧气
光
叶绿体
3.光合作用的实质
① 物质的转化
② 能量的转化
无机物
有机物
光能
化学能
1.通过微信公众号“胜哥课程”的学习同学们知道了进行光合作用的场所在（ ）
A.叶绿素
B.表皮
C.叶柄
D.叶绿体
D
2.“胜哥”用水浴法将叶片放酒精中脱色后，再滴加碘液变蓝可以确定叶片中含有（ ）
A.淀粉
B.脂肪
C.蛋白质
D.葡萄糖
A
3.“胜哥”在天气晴好的某天，分别于清晨、正午、傍晚、深夜四个时间从同一棵绿 色植物上各取一片绿叶，并从每片叶，上取下同样大小的圆片，再将这四个圆片放入酒精中煮一下，取出后用清水冲洗，加碘液染色，染色最深的应是何时取下的圆片？(　　)
A．清晨 B．傍晚 C．深夜 D．正午
B
1.通过微信公众号“胜哥课程”的学习同学们知道了进行光合作用的场所在（ ）
A.叶绿素
B.表皮
C.叶柄
D.叶绿体
D
5．通过观看视频号“胜哥课程”中的相关视频，小科明白了光合作用进行的时间是(　　)
A．白天
B．黑夜
C．有光时
D．白天和黑夜
C
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2026年1月18日

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