植物的光合作用 第2课时（教学设计）-2025沪教版七年级生物上册

第五章植物的生命活动与碳辄平衡

第1节植物的光合作用

年级七年级授课时间1课时

课题第1节植物的光合作用（第二课时）

本节课选自人教版初中生物学教材七年级上册第三单元第五章〃绿色植物与生物

圈中的碳氧平衡”，核心内容为光合作用的原料、条件、过程及意义。教材以科学史（海

尔蒙特实验）为切入点，通过经典实验逐步揭示光合作用需要水、二氧化碳等原料，

叶绿体是光合作用场所，并借助银边天竺葵实验验证叶绿素的必要性。在明确光合作

用反应式（二氧化碳+水一有机物+氧气）的基础上，重点阐述其实质是物质转

变（无机物一有机物）和能量转化（光能一化学能）。最后关联农业生产实际，分析

教材分析

合理密植、间作套种等增产原理，体现生物学知识的应用价值。

本课承上启下：既需要学生具备〃细胞结构〃（叶绿体功能）和〃生态系统〃（物质

循环）的先前知识，又为后续学习"呼吸作用"碳氧平衡〃奠定基础。科学史素材（如

海尔蒙特实验的局限性）有助于培养学生批判性思维，实验设计分析（如二氧化碳对

照实验）强化科学探究能力，而“立体种植"等现代农业案例则凸显生物学对社会发展

的推动作用。

【知识目标】

1.阐明光合作用的原料与条件

复述海尔蒙特实验过程，解释柳树增重与土壤减重的原因

分析蜡烛/小鼠密闭实验，说明二氧化碳是光合作用必需原料

通过银边天竺葵实验，归纳叶绿体是光合作用场所

2.描述光合作用过程与实质

写出光合作用反应式：二氧化碳+水一有机物（淀粉）+氧气

教学目标

概括物质变化（无机物一有机物）和能量转化（光能一化学能）

3.列举光合作用意义与应用

说明光合作用为生物提供食物和氧气

解释合理密植、间作套种等农业措施的原理

【素养目标】

1.生命观念

构建〃物质与能晟观"：理解植物通过光合作用实现无机物到有机物的物质转换，并储

存能量

形成〃生态观”：认识绿色植物在生物圈碳氧平衡中的核心作用

2.科学思维

批判性思维：对比海尔蒙特结论与科学结论的差异，分析实验设计的局限性（如忽略

空气影响）

演绎推理：基于对照实验设计（如碱石灰吸收CO却），推导变量控制逻辑

3.探究实践

实验设计分析：解读〃验证二氧化碳是原料〃的实验步骤，归纳对照组设置原则（如密

封袋内外叶片对照）

现象解释：预测叶片碘液染色结果（袋内叶片不变蓝一缺乏CO2未合成淀粉）

4.念度贡任

农业应用：结合“立体种植”案例（如番茄产业园），分析现代农业技术对资源利用的

优化

环境意识：讨论植被保护对维持碳氧平衡的重要性，提出低碳生活建议

【教学重点】

1.光合作用的原料、条件、场所和产物；

2.光合作用的概念、实质和意义；

3.光合作用原理在农'巾牛产卜的应用.

教学重、难点【教学难点】

1.分析海尔蒙特实验的结论及局限性；

2.设计实验证明二氧化碳是光合作用的原料；

3.理解光合作用过程中的物质和能量变化。

教学过程

教学内容教师活动学生活动

在科学发展的历程中，有许多有趣的实验推动着我们

对自然规律的认识。今天老师要给大家介绍一个著名的实

验一一海尔蒙特的柳树实验。

问题引入与初步引导展示海尔蒙特实验的相关图片

和文字资料，

静

引导学生深入思

考，为后续训解植物的

新课导入

Ow光合作用原理做铺垫。

提问海尔蒙特将一株质量为2.27千克的柳树苗栽

种到盛有90.72千克干土的木桶中，此后仅用雨水浇灌树

苗。5年之后，柳树的质量为76.66千克，干土的质量为

90.66千克。大家思考一下，柳树的质量和干土的质量分

别有什么变化？

进一步引导柳树质量增加这么多的原因可能是什么

呢？

继续引导海尔蒙特根据这个实验得出结论：柳苗生长

所需的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增

重的物质。那大家想一想，这个结论是否完全正确呢？

拓展引导大家说得很有道理，那除了水和土壤，还

有哪些因素可能影响植物的生长呢？带着这个问题，我们

今天就一起来深入探究植物的光合作用。

我们先来看一个有趣的实验。海尔蒙特将一株质量为

2.27千克的柳树苗栽种到盛有90.72千克干土的木桶

中，给木桶加盖.桶盖，仅用雨水浇灌树苗。5年后再次称

量，柳树质量变为76.66千克，干土质量变为90.66千

克。大家思考一下，柳树的质量和干土的质量分别有什么

变化？原因是什么呢？

看了这个实验，谁能说说柳树和干土的质量有什么变

化呀?柳树质量大幅增加了,从2.27千克增加到76.66

一、海千克；干土质量基本没怎么变，只减少了0.06千克。

尔蒙特大家再分析分析，为什么会出现这样的变化呢？可能

学习探海尔蒙特的

的实验是因为柳树牛长吸收了雨水,所以质量增加,而千十没有

实验，思考并回答问题。

提供太多物质，所以质量变化小。

如果你们是海尔蒙特，会得出什么结论呢？柳苗生长

所需的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增

重的物质

那海尔蒙特的结论是否完全正确呢？为什么？大家思

考一下。不完全正确，海尔蒙特只考虑了土壤中物质对植

新知物生长的影响，而忽略了阳光和空气对植物生长的影响。

探究这也提醒我们在做科学研究时，要全面考虑各种因素。

我们知道蜡烛燃烧或动物呼吸都会排出二氧化碳，消

耗氧气，而植物的光合作用能够释放氧气，消耗二氧化碳。

那么二氧化碳真的是绿色植物光合作用必需的原料吗？我

们来看一些相关的实验现象。有这样几个场景，点燃的蜡

烛放在密闭空间中小鼠死亡，活的小白鼠在密闭空间中蜡

烛正常燃烧，而植物和点燃的蜡烛放在一起小鼠正常生活，

植物和活的小白鼠放在•起也能维持良好状态。基于这些

二、光现象，我们假设光合作用需要二氧化碳，那要通过实验来学习探究光合作用

合作用验证这个假设，需要解决哪些关键问题呢？是否需要二氧化碳和叶

的条件提出问题同学们，根据这些现象和假设，要设计实验绿素的实验，思考并回

验证光合作用需要二氧化碳，我们需要解决哪些关键问题答问题。

呢？要确定变量是二氧化碳。

还有其他的吗？要设置实验组和对照组。要证明植物

是否进行了光合作用。

那大家再思考一下，如果用碱石灰吸收空气中的二氧

化碳来做实验，预测密封袋里的叶片及其他叶片在经水浴

脱色、滴加碘液后，颜色有何不同？说明理由。密封袋里

的叶片因为缺少二氧化碳，可能不能进行光合作用产生淀

粉，滴加碘液后不变蓝；袋外叶片能正常进行光合作用产

生淀粉，滴加碘液后变蓝。

我们发现只有植物的绿色部分进行光合作用，比如银

边天竺葵叶片的白色部分不能产生淀粉，这让我们思考，

光合作用是否需要叶绿素呢？

展示银边天竺葵叶片的相关情况，

实险蜷果袋内叶片袋外叶片

.\■1

提出问题。看到银边天竺葵叶片的现象，你们觉得光合作

用和叶绿素有关系吗？

我们怎么进一步去验证这个想法呢？可以设计对比实

验，用有叶绿素和没有叶绿素的部分进行对比。

大家继续思考，如果要设计这样的实验，还需要注意

什么呢？要控制其他条件相同，比如光照、温度等。控制

无关变量很重要.这样才能准确得出叶绿素和光合作用的

关系。

通过前面的实验和分析，我们知道了光合作用的原料

有二氧化碳和水，条件有光和叶绿体，产物有有机物和氧

气。那么什么是光合作用呢？它的实质是什么？又有什么

意义呢？

引导学生回顾前面的知识，提出问题。结合前面的内

容，谁能试着说说什么是光合作川？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能量的有机物，并

且释放出氧气的过程。

那光合作用的实质是什么呢？从物质和能量的角度思

三、考一下。物质变化是无机物变成有机物，能量变化是光能

学习光合作用的概念、

光合作转化为化学能，实质是合成有机物，储存能量。

实质和意义，并回答相

用的概光合作用有什么意义呢？为地球上的生物提供呼吸所

应问题。

念、实需的氧气，为植物自身制造了有机物，为人和其他动物提

质及意供了各类食物。

义我们了解了光合作用的知识，那在农业生产中，如何

利用这些原理来提高产量呢？比如种植作物时，种植的密

度对产量有什么影响？还有其他的种植方式吗？

提出问题，引导学生思考。在农业生产中，种植作物

的密度会影响产量，大家想想为什么呢？如果过密，叶片

互相遮挡而影响植物的光合作用；如果过稀，没有充分利

用光照而造成浪费。所以合理密植产量高。

那除了合理密植，还有其他利用光合作用原理的种植

方式吗？有间作和套种，间作是几种作物同时期播种，套

种是不同时期播种，这样可以增加光照。还有立体种植，

将两种或两种以上的作物在空间和时间上进行最优组合，

以达到增产的目的。大家能举例说说生活中看到的这些种

植方式吗？在一些果园里，果树下面种着草莓，这可能就

是立体种植。

1.海尔蒙特在柳树实验中，5年后柳树增重了74.39千克，

而干土只减少了0.06千克。他由此得出的结论是（）

A.柳树生长所需的物质主耍来自水B.柳树生长所需的

物质主要来自土壤C.柳树生长所需的物质主要来自空气

D.柳树生长不需要土壤中的物质

2.下列关于光合作用的说法，正确的是（）

A.光合作用只在白天进行B.光合作用的原料是氧气和有

机物C.光合作用的场所是叶绿体D.光合作用的实质是

分解有机物，释放能量

3.为了探究光合作用是否需要二氧化碳，某同学设计了如

【针对下实验.在两个密封的玻璃罩内分别放置一盆植物，一个检测学牛课堂卜的

练习】玻璃罩内放置碱石灰（吸收二氧化碳），另一个不放置。学习情况

该实验的变量是（）

A.光B.二氧化碳C.叶绿体D.水

4.银边天竺葵叶片的白色部分不能产生淀粉，说明（）

A.光合作用需要光B.光合作用需要二氧化碳C.光合作

用需要叶绿体D.光合作用需要水

5.光合作用的原料是__________和___________,产物是

__________和__________O

6.光合作用的实质是将__________能转化为__________

能，贮存在有机物中，同时完成了物质转化，将__________

物转化为__________物。

本节课主要围绕植物的光合作用展开。首先介绍了海尔蒙特的实验，得出水是光

合作用原料的结论，但该结论忽略了阳光和空气的影响。接着通过实验探究证明二氧

化碳也是光合作用的原料，还发现只有植物绿色部分能进行光合作用，叶绿体可能是

课堂小结场所，叶绿素是必要条件。明确了光合作用的原料是二氧化碳和水，条件和场所是光

与叶绿体，产物是有机物和氧气，其本质是合成有机物、储存能量。最后阐述了光合

作用的意义，并介绍了其原理在农业生产中的应用，如合理密植、间作套种、立体种

植等。

植物的光合作用

一、光合作用的发现

板书设计海尔蒙特实验：水是原料（不完全正确）

二氧化碳是原料的探究

二、光合作用的概念

原料：二氧化碳+水

条件、场所：光、叶绿体

产物：有机物+氧气

表达式：二氧化碳+水一光能/叶绿体一有机物（储存化学能）+氧气

实质：合成有机物，储存能量

三、光合作用的意义

提供氧气

制造有机物

四、光合作用原理在农业生产中的应用

合理密植

间作套种

立体种植

1.为探究光合作用这一生理活动，小粤利用银边天竺葵设置了如下装置，其中不涉

及的实验变量是（）

A.叶绿体B.光照C.二氧化碳D.水

2.下列生物学实验中，材料用具与使用目的不相符的是（）

选项实验名称材料用具使用目的

课后作业

验证绿叶在光下合

A酒精溶解叶绿体

成淀粉

二氧化碳是光合作

B氢氧化钠吸收二氧化6

用必需的原料

观察玉米种子的结

C碘液检验淀粉

构

验证种子萌发时吸

D燃烧的蜡烛检验氧气

收氧气