《绿叶在光下制造有机物、光合作用吸收二氧化碳释放氧气》教案

《绿叶在光下制造有机物、光合作用吸收二氧化碳释放氧气》教案本节的“绿叶在光下制造有机物”“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”实验是初中生物教学中非常重要、复杂的植物生理学实验。本节安排在学习了《水的利用与散失》之后，“光合作用的实质、有机物的运输及其作用、光合作用原理在农业生产上的应用”之前，起着承上启下的作用。学生已有植物能够进行光合作用的认识，对生物科学有着浓厚的兴趣，能积极主动参与实验探究，愿意与同学合作开展活动，共同完成探究任务，敢于大胆质疑；但由于学生没有实际经验，特别是有些操作学生第一次涉及，如酒精灯的正确使用等应该由教师示范，学生模仿，设计“二氧化碳是光合作用必需的原料”的实验方案等都需要在教师的帮助指导下完成。生命观念认同光合作用过程中物质和能量变化观(光合作用的条件、原料和产物)。科学思维1.描述光合作用发生的场所和产物的鉴定方法。2．描述光合作用制造有机物在生物圈的重要作用。探究实践通过实验验证绿色植物在光下制造有机物、设计“二氧化碳是光合作用必需的原料”的实验方案，培养学生学会科学方法验证生物学的原理。态度责任1.培养学生良好的实验习惯和实事求是的科学态度。2．通过学习，明确绿色植物光合作用的重要性，养成爱护绿色植物的情感。教学重点：绿色植物通过光合作用制造有机物，设计“二氧化碳是光合作用必需的原料”的实验方案。教学难点：绿叶在光下制造有机物的实验操作，设计“二氧化碳是光合作用必需的原料”的实验方案。实验材料和实验器材、教学课件。一、导入新课多媒体展示水稻、小麦、草原、森林的图片。俗话说：“民以食为天。”我们一日三餐能离开这些植物吗？我们吃的蔬菜和瓜果能离开植物吗？动物的生活能离开植物吗？绿色植物犹如一个巨大的天然工厂，生产的有机物养活了生物圈中的其他生物。这节课我们就来学习第二节《光合作用》。二、探究新知探究一绿叶在光下制造有机物1．实验：绿叶在光下制造有机物(1)实验目的：①检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。②探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。(2)多媒体播放绿叶在光下制造有机物的实验视频，展示实验操作步骤的图片。学生观看视频和图片，思考：①为什么要把盆栽的天竺葵在实验之前放到黑暗处一昼夜？②为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？③为什么把叶片放在酒精中隔水加热？其目的是什么？④滴加碘液的目的是什么？用来鉴定什么成分？其结果说明了什么？学生讨论后回答。提示：①把叶片中原有的淀粉全部转运或消耗掉。②叶片部分遮光形成对照。③酒精易燃，需要隔水加热；叶绿素溶解于酒精中，起到脱色的作用，便于鉴定淀粉遇碘后的颜色变化。④滴加碘液的目的是根据淀粉遇碘变蓝的特性，检验是否产生淀粉。结果说明叶片的见光部分产生了淀粉，进而说明淀粉是光合作用的产物。教师引导学生归纳总结实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→酒精水浴脱色→漂洗后滴加碘液→清水冲洗后观察。(3)得出结论：从实验中可以看出，叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色。遇碘变蓝是淀粉的特性，这说明叶片的见光部分产生了淀粉，进而说明，淀粉是光合作用的产物。在实验中，叶片的见光部分产生了淀粉，被黑纸片遮盖的部分没有产生淀粉，说明光是绿色植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件。2．教师讲述：事实上，植物的绿色部分，细胞中含有叶绿体，能制造有机物。叶片是绿色植物制造有机物的主要部位。叶绿体因含有叶绿素而呈现出绿色。绿色植物通过叶绿素捕获太阳光，利用光能，在叶绿体中合成淀粉等有机物，并且把光能转变为化学能，储存在有机物中，这个过程就是人们常说的光合作用。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”。探究二光合作用吸收二氧化碳释放氧气教师讲述：在科学发展的历史长河中，很多科学家都对植物的光合作用进行了研究。1．多媒体展示海尔蒙特实验的过程，思考：(1)实验前后柳树苗和盆中土壤的质量发生了怎样的变化？海尔蒙特是怎样解释这种现象的？(2)海尔蒙特所做的实验与植物的光合作用有什么联系呢？(3)想一想，水是对实验产生作用的唯一因素吗？海尔蒙特是否忽略了什么？学生阅读教材P22内容，了解海尔蒙特实验的过程，思考并回答问题。2．多媒体展示普里斯特利实验的过程，思考：小白鼠为什么能在容器中正常地生活？这个实验可以得出什么结论？教师讲述：普里斯特利根据实验得出结论：植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。(植物可以消耗二氧化碳、释放氧气)3．教师提问：通过普里斯特利的实验，我们可以推测植物释放了氧气，但是这个实验不能直观地看到，你能否重新设计一个实验，来验证这一事实呢？小组内讨论2分钟，选一名代表进行交流。提示：选什么植物？怎样收集？怎样检验？教师演示教材P32“观察·思考”中的实验，学生认真观察，并思考：(1)试管内是否有气泡产生？(2)将带火星的卫生香(或竹签)伸进试管口，出现了什么现象？(3)你能得出什么实验结论？提示：(1)有气泡产生。(2)卫生香(或竹签)复燃。(3)金鱼藻在光下产生了氧气。教师讲述：快要熄灭的卫生香(或竹签)，遇到金鱼藻在光下释放的气体，立刻燃烧起来，这是氧气助燃的特性。这个实验如果在黑暗中进行，则看不到这一现象。说明金鱼藻只有在光下才能够产生氧气。可见，光合作用的产物除了有机物外，还有氧气。4.教师提问：二氧化碳是绿色植物光合作用所必需的原料吗？你能否设计一个实验，来验证一下二氧化碳确实是光合作用所必需的原料。指导学生参考P33“实验·探究”，设计实验方案，并做到以下三点：①写出所选用的主要实验材料的原因。②写出所选用的实验仪器设备在实验中的作用。③写出每个实验步骤可以说明的问题。在讨论设计实验方案时，请与小组成员讨论以下问题：(1)这个实验的变量是什么？(2)你如何控制这个变量？(3)除了你控制的变量外，其他的量应如何处理？(4)你怎么检验所选植物在实验中是否进行了光合作用？(5)请画出小组的实验装置图。(6)与小组成员分析实验装置和方案是否严谨、合理。(7)与小组成员交流得出结论的推理过程，并分析推理是否符合逻辑。学生在小组内交流自己设计的实验方案，先进行小组内评议，共同评析小组内各成员设计的实验方案是否严谨、合理，提出自己的建议，也可将自己在设计过程中遇到的疑问提出来，大家共同讨论、解答。三、课堂小结本节课通过探究实验，验证了绿色植物通过光合作用制造有机物，光合作用吸收二氧化碳释放氧气。第二节光合作用第1课时绿叶在光下制造有机物、光合作用吸收二氧化碳释放氧气一、绿叶在光下制造有机物1．实验步骤：暗处理→叶片遮光→脱色→漂洗→染色→清水冲洗后观察2．实验现象：见光部分变蓝色，遮光部分不变蓝色3．实验结论：绿色植物在光下进行光合作用产生了淀粉(有机物)，光是绿色植物进行光合作用不可缺少的条件二、光合作用吸收二氧化碳释放氧气1．光合作用释放氧气：(1)实验现象：快要熄灭的卫生香(或竹签)＋金鱼藻在光下释放的气体，立刻燃烧起来(2)实验结论：氧气是光合作用的产物2．二氧化碳是光合作用原料(1)对照实验：密封玻璃容器＋植物＋放氢氧化钠溶液小烧杯，密封玻璃容器＋植物＋放等量清水小烧杯(2)实验现象：放氢氧化钠溶液小烧杯，不能制造出淀粉；放等量清水小烧杯，能制造出淀粉(3)实验结论：二氧化碳是植物进行光合作用的原料见课件本节的“绿叶在光下制造有机物”“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”三个验证实验是人类对光合作用过程探索过程中的重要实验。通过实验逐步构建光合作用的原料、产物、条件等概念。在实验教学过程中，要引导学生理解实验原理、掌握实验过程、学会观察实验现象、分析得出实验结论等，也是帮助学生形成理性思维和养成科学探究精神的关键。教学过程中能让学生“发现”的因素，利用学生对生命现象具有好奇心及探究欲望，创设学生生活情境，主动获得实验原理；并设置重重疑问，启发学生发现问题、自主探究解决问题，从而得出最科学的探究实验方法，为学生今后的学习不仅奠定了知识基础，还提升了学生的生物核心素养。课后知能演练基础巩固知识点绿叶在光下制造有机物1.在“探究绿叶在光下制造有机物”的实验中,实验变量是()A.叶片的大小 B.有无叶绿体C.有光或无光 D.有无碘液2.在“探究绿叶在光下制造有机物”的实验中,把天竺葵在黑暗处放置一昼夜的目的是()A.不让植物进行光合作用 B.加强植物的蒸腾作用C.使叶片内原有的淀粉运走或耗尽 D.使有光与无光形成对照3.下列有关验证“绿叶在光下制造有机物”的实验的说法,错误的是()A.应先将天竺葵放在暗处一昼夜B.脱色过程中应把叶片放到酒精中水浴加热C.遮光时应用不透光的材料D.滴加碘液后可直接观察4.在“探究绿叶在光下制造有机物”的实验中,将天竺葵暗处理后,用黑纸片遮盖叶片的上下两面,放置在阳光下(如下图所示)。此实验设置的变量是()A.光照 B.水 C.叶绿体 D.二氧化碳5.在“探究绿叶在光下制造有机物”的实验中,叶片见光部分产生了淀粉,而遮光部分没有产生淀粉,这表明植物制造有机物不可缺少的条件是()A.有机物 B.光照 C.二氧化碳 D.氧气6.马铃薯块茎中的淀粉是()A.块茎细胞利用无机物自身合成的B.块茎细胞从土壤中吸收并积累而成的C.由叶肉细胞制造后运输到块茎的D.由根细胞合成后运输到块茎的能力提升7.在“探究绿叶在光下制造有机物”的实验中,滴加碘液后实验结果如下图所示。下列叙述错误的是()A.实验前需将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜B.用酒精水浴加热能溶解叶片中的叶绿素C.与晴天相比,阴天开展实验应适当延长光照时间D.据图推测,叶片a区域进行了遮光处理8.取一盆银边天竺葵(叶片边缘处无叶绿体),经暗处理后选取一个叶片按照下图所示处理。光照一段时间后,取下遮光纸。用酒精溶解叶片中的叶绿素,漂洗后,滴加碘液。冲洗掉碘液后,观察叶片颜色变化。该实验得出的结论有()①光合作用产生淀粉②光合作用产生氧气③光合作用需要二氧化碳④光合作用需要光⑤光合作用的场所是叶绿体A.①④⑤ B.①③⑤ C.②④⑤ D.②③④思维拓展9.为探究绿叶在光下制造有机物,某实验小组做了下列实验,实验过程如图一所示。请分析并回答下列问题。图一(1)实验前需将天竺葵置于一昼夜,目的是。(2)用黑纸片遮盖住叶片的一部分,移至光下,几小时后,摘下叶片,去掉遮光的纸片,进行脱色处理,漂洗后滴加碘液,可以看到叶片未遮光部分变蓝,说明光合作用产生的有机物是。用黑纸片遮盖住叶片一部分的目的是,该实验的变量是。(3)为进一步探究光合作用的场所,实验小组提出用银边天竺葵重复图一所示实验(银边天竺葵叶片边缘呈白色,无叶绿体),结果发现银边天竺葵叶片见光部分中间变蓝,而边缘处未变蓝(如图二所示),这说明是光合作用的场所。图