第5章 绿色植物是有机物的生产者

第5章 绿色植物是有机物的生产者第1节 植物的光合作用一、教学目标1、知识目标：阐明绿色植物的光合作用 举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用2、能力目标：通过探究光合作用的条件、产物和场所，进一步体验科学探究的方法。在探究活动中培养分析、判断、推理的能力，以及运用知识解决问题的能力。3、情感态度与价值目标进一步明确生物圈中的人和动物与绿色植物的密切关系，生发保生物、爱护环境的情感。二、教学重点：阐明绿色植物的光合作用。三、教学难点：探究植物进行光合作用的场所、了解光合作用原理在生产实践上的应用。 四、教学过程：第1课时一、课文导入1、创设问题情境：动物和人每天需通过摄取食物来获得生长发育所需的营养物质，需植物则没有摄食现象，那么植物的生长发育需要营养物质吗？2、观看视频3、学生产生疑问：植物生长发育所需的营养物质是怎么来的？二、光合作用的发现过程：公元前3世纪，古希腊哲学家亚里士多德根据经验推测得出结论：“植物的物质积累来源于土壤”。（一）海尔蒙特实验（比利时科学家、1648年）1、Flash动画演示2、学生讨论：海尔蒙特的实验是对哪一权威的挑战？回答要点：海尔蒙特的实验是对亚里士多德的经验推测的挑战。柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素？回答要点：不能；海尔蒙特忽视了空气对柳树长大的作用。我们可以怎样使在自然环境中无法观察到的空气成分的变化间接的表现出来？回答要点：想法把由于植物生长而引起成分发生变化的那部分空气与外界的空气隔开；验证空气成分有没有发生变化（怎样设计？）。（二）普利斯特利实验（英国科学家、1771年）1、Flash动画演示：2、学生讨论：人们严格按照普里斯特利的实验要求重复他的实验，有的能成功，有的失败，你认为失败最可能的原因是什么？回答要点：与实验过程中植物有没有接受光照有关，有则成功，否则失败。你认为可以怎样进一步实验？回答要点：普里斯特利的实验过程中增加阳光这一实验条件。3、介绍英格豪斯的改进实验（结论：光在植物更新空气的过程中起关键作用）（三）萨克斯实验（德国科学家、1864年）1、分析萨克斯实验（视频、动画演示）：现象记录植株的部位现象叶片未遮光部分滴加碘液后变蓝叶片遮光部分滴加碘液后不变蓝结论：植物可以更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得混浊的空气。2、学生讨论：这个实验探究的是什么问题？是否设置了对照组？实验中所需控制的单一变量是什么？如何显示实验结果？回答要点：实验探究的是阳光与有机物的关系问题。对照组：见光的叶片部分与遮光的叶片部分。实验中所需控制的单一变量是光。通过淀粉遇碘能变蓝来显示实验结果。实验前，将植物放在黑暗处一昼夜，再移到阳光下照射34小时，这样做的目的是什么？回答要点：让叶片内原有的植物进行光合作用产生的淀粉被植物运走或耗尽，以免干扰探究实验。家里种植的花草如果长时间放在黑暗处会死去。小麦在灌浆的时候遇到阴雨天气，就会减产。你能说出其中的原因吗？回答要点：植物长时间放在黑暗处，就会使植物不能进行光合作用制造有机物，从而使植物因缺乏生长发育必须的有机物而死去；小麦在灌浆的时候遇到阴雨天气，就会减产。原因是农作物接受光照少，从而使产生的有机物减少引起的。（四）恩吉尔曼实验（德这科学家、1880年）1、Flash动画演示2、阅读、分析课文P85页第二节。3、讨论：本实验的实验变量是什么？得到了什么结果？回答要点：实验变量是光照。结论：光合作用进行的场所是叶绿体。第2课时三、对光合作用的进一步探究1、视频、动画演示：、光合作用还能制造氧气。 、光合作用需要二氧化碳。2、交流、讨论探究过程四、探究植物的绿色与光合作用的关系（一）学生设计探究实验：利用银边长春藤或青菜，进行探究实验设计。设计要求：有探究的问题、作出的假设、具体的探究方案（如何设置对照组、怎样控制实验变量、实验步骤等）。（二）交流、讨论探究实验设计。提示实验结果：植物的绿色部分能进行光合作用，并产生淀粉（可用碘液加以鉴定）。（三）PowerPoint展示叶片结构及叶绿体结构小结：在叶片的叶肉细胞中存在有叶绿体，在叶绿体中存在有绿色的叶绿素，从而使叶片呈现绿色。（四）讨论：植物的哪些部位会呈现绿色？得出结论：叶片是植物进行光合作用的主要器官。五、绿色植物是生物圈中的生产者（一）视频：光合作用的过程思考：为什么说绿色植物是生物圈中的生产者？要求答出原因：绿色植物能通过光合作用生产出生物圈中其他生物维持生存所必须的有机物。（二）讨论：1、光合作用的原料、条件、产物和场所分别是什么？回答要点：光合作用的原料：二氧化碳和水。光合作用的条件：光。光合作用的产物：有机物（以淀粉为主）和氧气。光合作用的场所：叶绿体。2、填表：变化过程光合作用物质变化无机物有机物能量变化光能化学能3、概述光合作用的过程回答要点：绿色植物利用太阳提供的光能，在叶绿体中把二氧化碳和水制造成淀粉等有机物，同时把光能转变成化学能贮藏在有机物里，并放出氧气的过程。六、光合作用有什么意义及在生产实践上的应用（一）视频：光合作用的意义讨论、小结：光合作用可为人类和动物提供：食物能量氧气（二）光合作用在生产实践上的应用1、阅读、讨论：P88页DIY部分2、分析：DIY1:合理密植能使单位面积上绿色植物通过光合作用产生的有机物数量最大化，从而达到高产的目的。DIY2：与叶绿素的形成需要光照有关。六、课堂总结七、布置作业： 后记：居里夫人说过：“掌握光合作用的过程，对人类来说，比得到核能还重要”然而光合作用发现后200多年了，至今光合作用的更具体、详尽的过程，对我们人类来说，仍然是个未解开的谜。如果我们能解开这个谜，我们就可以在工厂中模拟绿色植物光合作用的过程，人工制造出大量的粮食，解决人类粮食问题；也可以直接转化太阳能，改善能源问题。这又将给人类带来一次极为令人兴奋的伟大的革命。那么，这个谜到底谁来解？在20世纪至少10个有关光合作用的研究成果荣获诺贝尔奖，探索并没有结束，或许你就是下一个诺贝尔将获得者！上一第5章绿色植物是有机物的生产者第1节植物的光合作用教案第1课时教学目标：认知目标：了解光合作用的原料、产物、条件。技能目标：通过实验提高学生的实验能力和观察力，通过对光合作用一系列实验结果的分析，培养分析问题的能力。情感目标：通过实验培养学生严谨的科学态度。教学重点：光合作用的原料、产物、条件。教学难点：各演示实验的设计原理。教学准备：1检测土壤中有无淀粉：碘、米汤、土壤浸出液、滴管、烧杯。2绿叶在光照下制造淀粉：经24小时暗处理，选择一张叶用黑纸遮住一半，再在强光下2 小时（或200W灯泡照射下2小时）的天竺葵、酒精灯、三角架、烧杯、酒精、滴管、碘、培养皿。3光合作用需要叶绿素：银边吊兰、检验是否有淀粉生成的方法与上一样。4光合作用产生氧气：教材中的实验可改进。将萝卜种子浸软萌发后放入集气瓶中。瓶底垫些吸水纸，并使其保持湿润，用凡士林封口，放在阳光下半小时待用。5光合作用需要二氧化碳：在两集气瓶中放入培养好的萝卜幼苗，瓶底垫上吸水纸，保持湿润，一只瓶中放一盛有NaOH的小试管，另一只瓶中放一盛NaHCO3的小试管，封口后照光2小时后待用。课时安排：1课时教学过程：植物制造了淀粉1提出问题：植物体中有许多有机物(如淀粉),它们是植物从土壤中吸收来的吗？分别向稀米汤和土壤浸出液中滴入一滴碘酒。观察有无颜色变化（此实验可让学生操作），结果是米汤遇碘酒变蓝，土壤浸出液遇碘不变蓝。淀粉遇碘变蓝色,米汤中有淀粉；土壤浸出液不显蓝色，表明无淀粉。说明淀粉不是植物从土壤中吸收来的。那么，它是从哪里来的呢？2探求问题：把按“教学准备2”已放在强光下2小时的天竺葵，拿入教室取下被部分遮光部分不遮光的那张叶，放在酒精中煮，到叶片褪绿后取出，在水中浸一下，摊平在玻璃皿中，滴上碘酒。一会儿，叶片照光部分变蓝，遮光部分不变蓝色。3分析问题：照光部分变蓝，说明叶片在光照下合成了淀粉；而遮光部分不变蓝，说明没有光的情况下就无淀粉合成，由此说明绿叶只有在光下能进行光合作用，制造淀粉（此结论可让学生分析）。光合作用需要叶绿体提出问题：植物光合作用除了需光外还需什么？2探求问题：把银边吊兰的叶片剪下，让学生观察叶片的颜色特点：中间绿，周边白。然后按实验1的方法在酒精中煮后，用碘检验其有无淀粉生成。结果，周边不变色，中间部分变蓝色。3分析问题：绿色部分有叶绿素（叶绿素在叶绿体内），能吸收太阳光，合成淀粉，但白色部分无叶绿素，就不能合成淀粉。实验表明，光合作用必须在有叶绿素的条件下才能进行。光合作用放出氧气提出问题：植物光合作用除合成淀粉外，还有其他物质生成吗？2探求问题：取出（按准备4）已在光下放置半小时的集气瓶，启封，把带火星的木条伸入瓶内，结果看到带火星的木条复燃。3分析问题：光合作用时，产生了一种气体，能使带火星的木条复燃，这就是氧气。此实验表明了光合作用能放出氧气。1773年，英国科学家普里斯特利做了一个对照实验。在光下与绿色植物一起密闭容器内的小白鼠存活较长时间，而无绿色植物密闭容器内小白鼠很快死去。该实验也证明了绿色植物在光下能放出氧气。光合作用需要二氧化碳 1提出问题：光合作用的条件，产物都有已明确，那么原料是什么呢？2探求问题：取出“准备5”已在光下2小时的装萝卜幼苗的两个集气瓶，向学生说明，NaOH是一种CO2吸收剂，NaHCO3是CO2释放剂，则一集气瓶中没有CO2，另一集气瓶中有充足CO2。经光照后，用带火星的木条检验有无O2。结果是有CO2的则生成氧气，无CO2的则没生成O2。3分析问题：光合作用的进行，需要二氧化碳作为原料。人们通过实验还进一步证明，光合作用还需要水。小结光合作用是绿色植物的一项重要生理活动。通过今天的学习，我们已经知道，光合作用需要二氧化碳和水作为原料，叶绿素和光作为条件，产物是淀粉和氧气。五、板书设计第三节植物的光合作用原料：二氧化碳和水光合作用产物：淀粉和氧气条件：光和叶绿素六、习题与解析1随堂练习下列物质中遇碘能变蓝的是（）(A)水 (B)无机盐 (C)蛋白质 ( D)淀粉植物光合作用的原料是( )(A)水 (B)二氧化碳 (C)二氧化碳和水(D)氧气和水金鱼缸里养些小草的主要作用是 ( )(A)作为饵料 (B)增加美观 (C)清洁水质 (D)释放氧气植物光合作用的条件是（）(A)只需光 (B)需叶绿素(C)光和叶绿素同时具备(D)需二氧化碳一位科学家曾经把一支点燃的蜡烛和一只活的小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛很快就熄灭，小白鼠很快也就死去了。后来，他把点燃蜡烛和活的小白鼠分别放到盛有绿色植物的密闭玻璃罩里。他发现蜡烛没有熄灭，小白鼠也能够正常地活着。你认为这个实验说明了什么？2课后作业根据光合作用的原料、条件和产物，写出光合作用的文字表达式。根据光合作用原料和产物，思考它对自然界有哪些方面的贡献。3参考答案叶绿体光D C D C 说明了光合作用能释放氧气 二氧化碳+水 淀粉+氧气 为地球上的各生物提供淀粉等物质，为自然界提供氧气，吸收大气中二氧化碳，使二氧化碳和氧气的含量保持相对稳定。教学后记：在实验中，同学们对氧气的性质了解不多，在探究的过程中积极性非常高，争先恐后地阐述各自的设计方案，显示了极大的探究热情，智慧的火花随处可见。但是，在实验原理的领悟和实验步骤的设计方面暴露出许多的漏洞，表现出七年级学生思想的活跃性与思维的局限性并存，同时学生的动手操作能力有待于培养，对实验结果预测的科学性不强，需要在教师的启发引导下，完善设计。逐步养成科学的思维习惯，提高验设计水平，教学中能注重学生形成积极主动的学习态度，使之获得基础知识与基本技能的同时学会学习和形成正确情感、态度、价值观。第2课时教学目标：认知目标：1 掌握光合作用的概念及其意义。2了解叶片的解剖结构。技能目标：通过对叶片横切面的永久制片的观察，巩固学生使用显微镜的技能。情感目标：1通过光合作用意义的学习，使学生树立生物价值观。2通过观察解剖结构，让学生接受结构和功能相统一的观点。教学重点：光合作用的概念和意义，叶片的结构。教学难点：叶片的结构。教学准备：显微镜每生一台、叶片横切面永久制片每生一张、叶片横切面挂图、气孔的开放和闭合挂图（或幻灯片）。课时安排：1课时教学过程：光合作用及其意义1表达式。通过上一节课的学习，我们已经了解了光合作用的原料、条件和产物。下面我们请一位同学用文字表达式把它们表示出来。 二氧化碳+ 水 淀粉+氧气2光合作用的概念（可让学生针对文字表达式描述）：绿色植物在阳光下把二氧化碳和水合成有机物（主要是淀粉），同时放出氧气。并指出光合作用的概念反映出它的实质是把二氧化碳和水等无机物合成淀粉等有机物，同时贮存能量。3光合作用意义（让学生们针对它的概念和文字表达式，自行讨论总结）：它制造的有机物是构成地球上一切生物体的物质基础，又为各种生物提供了进行生命活动所需要的能量。放出的氧气供给本身以及其他需氧生物进行呼吸作用。吸收二氧化碳作为原料，使大气中氧气和二氧化碳含量保持稳定。叶片的基本结构1光合作用需要叶绿素。因此植物体任何含叶绿素的部分，都能进行光合作用。如叶、幼嫩的茎等。但进行光合作用的主要器官是叶。2叶片的基本结构。可先让学生观察显微镜下的叶片横切面结构，然后再让学生讲解观察到的各部分细胞形态排列特点等，最后教师根据挂图（或幻灯片）进行总结，强调以下内容：表皮：位于上下表面，由一层上皮细胞构成，有保护作用并能限制叶内水分散失；表皮上有气孔，由两个保卫细胞围成，是二氧化碳和氧气进出叶片的门户，也是蒸腾散水的通道。当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开，失水缩小时，气孔闭合。表皮属保护组织。叶肉细胞：靠近上表皮的叶肉细胞是长柱形，排列整齐，紧密，称“栅栏组织”；靠近下表皮的叶肉细胞形状不规则，排列松散，称“海绵组织”。这些叶肉细胞的细胞质中都含大量叶绿体，是进行光合作用的主要场所。叶肉组织属营养组织。叶脉：具有输导功能，能运输水、无机盐和有机物，属输导组织。小结 光合作用对自然界的意义重大，如果把绿叶比作“绿色工厂”,那么进行光合作用的“动力”就是光，原料是二氧化碳和水，产物是淀粉和氧气，“厂房”是叶绿体。如果没有绿色植物存在，这个工程就无法完成。所以我们要绿化造林，让植物为地球作出更大的贡献。五、板书设计第三节植物的光合作用产物：淀粉和氧气光合 原料：二氧化碳和水作用 条件：光和叶绿体意义制造的有机物为各种生物提供物质和能量放出的氧气供本身及其他生物进行呼吸作用吸收二氧化碳使大气中氧气和二氧化碳含量保持相对稳定表皮 表皮细胞：排列紧密，起保护作用叶片 保卫细胞：成对存在，围成气孔的结构 栅栏组织：近上表皮，排列整齐，细胞质中含叶肉 叶绿体 海绵组织：近下表皮，排列疏松，细胞质中含叶绿体叶脉：具输导功能 导管：运输水分和无机盐 筛管：运输有机物六、习题与解析1随堂练习植物制造有机物的主要器官是_,场所是_。叶片的下列结构中，属营养组织的是（） (A)表皮(B)叶肉 (C)气孔(D)叶脉下列有关光合作用的叙述,不正确的是( )(A)光合作用的场所是叶绿体(B)光合作用只能在光下进行(C)光合作用是一切生物生存的根本保障.(D)绿色植物所有器官都能进行光合作用.把下面相对应部分用线连起来:1叶肉细胞 1机器2叶绿体 2厂房3叶脉 3产品4光能 4动力5水和二氧化碳 5工厂通道6淀粉和氧气 6原料2课后作业 家庭小实验:在天气晴朗的早晨,摘取一植物的叶片甲,于100下烘干,称其质量;到黄昏时再取同一株上着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙,同样处理,称其质量,比较两叶片的质量大小。3参考答案叶 叶绿体 B D 甲的质量小于乙的质量，因为乙经过一天的光合作用制造了有机物。七、参考资料温室效应所谓温室效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的