《 光合作用吸收二氧化碳释放氧气》教学设计
教学目标
(一)知识与技能
1.阐明光合作用的概念。
2.归纳总结出光合作用的反应式。
(二)过程与方法
1.通过让学生设计光合作用的探究实验和技能训练,培养学生的科学素养、创新精神和实践能力。
2.举例说明光合作用原理在农业生产上的应用。
(三)情感态、度价值观
1.阐明绿色植物在生物圈中不仅是有机物的制造者,而且还是氧的制造者,理解碳—氧平衡的重要意义。
2.培养学生爱护绿色植物、热爱大自然、保护环境的美好情感。
学情分析
通过上一章节的实验学习和探究,学生已经对实验过程、实验步骤、实验注意事项等比较熟悉。学生也愿意重复科学家们曾经走过的探索之路,他们有已经具备实验设计的能力,也有自主分析的基础,满足他们的这一个愿望,会大大提高他们的积极性,提高对生物学科的热情。
重难点
重点
1.光合作用的概念
2.运用实验法设计并完成探究活动
难点
1.运用实验法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
(一)光合作用的原料
1.亚里士多德的说法
2400多年前古希腊学者亚里士多德提出,植物生长发育所需的物质全部来表自土壤;
亚里士多德认为,光合作用的原料来自于土壤,但是一个叫海尔蒙特的科学家不迷信权威,用自己的一个实验否定了亚里士多德的说法
2.海尔蒙特的实验
课件出示有关海尔蒙特的实验资料,学生自己阅读材料分析并回答以下两个问题。
(1)海尔蒙特对柳树苗的生长作出了怎样的解释
学生回答:海尔蒙特认为,柳树质量的增加来自雨水。
(2)他是否忽略了其他因素呢
生:光、叶片上的气孔与外界进行了气体交换,所以考虑空气的原因。
师:同学们回答的很好,事实证明,植物通过光合作用制造有机物时,还需要从外界吸收二氧化碳。这个现象是如何发现的呢 让我们一起来18世纪英国科学家普利斯特利的实验。
3.普利斯特利的实验
(1)带着学生回顾探究实验的六大步骤
①提出问题 ②作出假设 ③制定计划 ④实施计划 ⑤得出结论 ⑥表达和结论
(2)课件展示普利斯特利运用小鼠、蜡烛、绿色植物和密闭玻璃罩创设的经典实验。将整个探究过程以语音故事的形式呈现给同学们,激发同学们的积极性。
普利斯特利是一位英国化学家。1771年的一天,他发现了这样一种奇怪现象:他把一个玻璃罩放在桌子上,里面放进一只小白鼠和一些食物。可是不久,小白鼠就喘不上气起来,过了一会就死掉了。他接着又把一支燃烧着的蜡烛放进玻璃罩里,烛火转眼间也熄灭了。为什么为出现这样的结果呢 现代人当然很容易解释清楚:那是因为玻璃罩中的氧气被小白鼠呼吸完了或被蜡烛燃烧掉了。可是在当时,连化学家都不明白—呼吸和燃烧竟还需要氧气!
当时普利斯特利冥思苦想,也不知道到底是怎么回事。他猜想,可能是呼吸或燃烧时,把空气给弄浑浊了吧!
可是,人们每天都在呼吸,都在焚烧树木取暖做饭,为什么地球上的空气还没有变浑浊不堪呢 是不是空气在不断更新着,从而消除了呼吸和燃烧所产生的浑浊物呢 循着这个思路,他又竭尽全力地寻找那个更新空气的过程。
他把空气和水放进玻璃罩里不断摇晃,看是不是江河湖海把空气“洗”干净了;把玻璃罩放入冰天雪地,看是不是严寒“净化”了空气;又把玻璃罩放到眼光下曝晒,看是不是太阳光“杀灭”了腐败的浊气;最后还在玻璃罩里放进了腐殖质,看是不是“发酵”在起作用。总之,大自然的各种现象,他都进行了模拟实验。但无论用什么方法,玻璃罩里的小白鼠照样死,蜡烛照样灭。
有一天,他把连土带根的薄荷草移进玻璃罩里,几天过后,薄荷草生长良好。更使他兴奋不已的是:当把小白鼠也放进玻璃罩里时,它竟活泼地跳来跳去,有时还嗅嗅小草;当把蜡烛放进罩里时,火焰不但不熄,还又亮又稳。此时,他才恍然大悟:空气净化者,原来是绿色植物!
1773年,他的研究获得了英国皇家科学家会的最高奖赏。
师:提出问题:分析这个实验,你能得出什么结论
学生分析实验,思考、讨论问题并最终的出:植物能更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
有感而发
看完普利斯特利整个探究过程,请谈谈你有哪些感想
生:谈谈自己的感想。
师:科学,总是在不断的探索中曲折前进的,站在巨人的肩膀上,可以看得更远。听了巨人们的故事,我们收获颇多,接下来,我们也来探究二氧化碳是绿色植物的光合作用必须的原料吗
4.自主探究实验:二氧化碳是绿色植物光合作用所必需的原料吗
提出问题:二氧化碳是绿色植物光合作用所必需的原料吗
作出假设:二氧化碳是绿色植物光合作用所必需的原料。
“小巨人”: 制定计划、 实施计划
要求:1、画出实验装置图并清楚解释实验装置。
2、列出实验操作步骤并解释清楚有可操作性。
3、给出预期的实验现象及结论。
提示:1、氢氧化钠 溶液能够吸收二氧化碳。
2、溴代麝香草酚蓝溶液(简称BTB溶液)呈 蓝色,通入二氧化碳后呈黄绿色。
师:请同学们以小组为单位,结合实验设计要求和提示信息,讨论、设计出实验方案。
学生分组讨论并设计出探究方案,写出实验用具、画出实验装置图和写出实验步骤,小组代表汇报,全班交流。
学生展示,教师点评。
最终得出结论:二氧化碳是绿色植物光合作用所必需的原料。
(二)探究活动四:光合作用的产物
师:通过上一章的学习,我们知道了光合作用的条件是光,场所为叶绿体,并且能够制造有机物。那么光合作用是否还产生其他物质呢
先观看视频,然后教师演示光合作用产生氧气的实验,让学生注意观察:(1)金鱼 在光下是否放出了气泡 (2)卫生香的燃烧情况。
师:同学们都看清楚了吗 光合作用产生了什么气体
学生在教师的提示下的出:氧气。
师:快要熄灭的卫生香遇到金鱼藻在光下释放的气体又燃了起来,说明光合作用产生了氧气 ,因为氧气有助燃性!
(三)光合作用实质
课件出示光合作用示意图。
师:从图示可以看出,光合作用的实质是发生了物质和能量两个方面的转化,分别是怎样转化了的
生:物质方面,将二氧化碳和水转化成了有机物和氧气;能量方面,将光能转化成了化学能。
师:这就是光合作用的实质,你能据此用一个简单的式子表示光合作用吗 你们先自己尝试着写,然后我请一位同学在黑板上写出!
学生尝试自己写出光合作用的表达式。并请为同学上黑板写出,如有错误,及时纠正。
教师课件展示:
(四)光合作用原理在农业生产上的应用
比较一下三种种植方法,看看其生长状况 有何不同,并分析原因(从利用光合作用角度分析)。
学生阅读,思考,并分析原因。
(六)课堂总结
师:谈谈你的收获!
板书设计
植物吸收二氧化碳释放氧气
1.条件:光
2.场所:叶绿体
3.原料:水、二氧化碳
4.产物:有机物、氧气
5.公式:(共21张PPT)
光合作用
吸收二氧化碳
释放氧气
学习目标
光合作用的原料和产物是什么？
光合作用的实质是什么？
光合作用的原理在农业生产上有怎样的应用？
图A 土壤(烘干)100公斤幼树2.5公斤
图B 只浇雨水(几乎不含任何养料)
图C 5年后树长大了
图D 土壤烘干后称重，只比原来减轻了0.1公斤，树增加了80多公斤
柳树生长之谜
海尔蒙特忽略了什么因素的作用？
答：17世纪后，由于显微镜的发现，人们发现了植物叶片上的气孔，因而认为，正是通过这些气孔，植物与外界进行了气体交换。后来的科学研究证实，绿色植物通过光合作用制造有机物时，从外界吸收了二氧化碳并释放出氧气。
一段时间后
一段时间后
1、1773年普利斯特利实验
普利斯特利的结论：
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。
科学家证实，蜡烛燃烧或动物的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。
二氧化碳是光合作用必须的原料吗？
提出问题：
做出假设：
二氧化碳是光合作用必须的原料.
制定方案：
材料用具
实验装置
两个玻璃皿、两个广口瓶、两个烧杯、两枝带叶子的枝条、氢氧化钠溶液、清水、
二氧化碳是光合作用必须的原料吗？
探究
安装装置
暗处理
光 照
脱色
漂 洗
加碘液
漂洗
观 察
氢氧化钠
清水
吸收二氧化碳
实验结果：一号叶片：
二号叶片：
结论：二氧化碳是光合作用所必须的原料
不变蓝
变蓝
氢氧化钠（实验组）
清水（对照组）
一号
二号
实验变量：二氧化碳
二、光合作用产生氧气
实验现象：快要熄灭的卫生香（或竹签），遇到金鱼藻在光下释放的气体，立刻猛烈燃烧起来（氧气助燃的特性）
实验结论：绿色植物进行光合作用的产物除了有机物外，还有氧气。
水草进行光合作用，叶片产生许多气泡。
光合作用需要水
二氧化碳 + 水 有机物 + 氧气
光能
叶绿体
光能
叶绿体
（储存着能量）
光合作用场所是叶绿体
二氧化碳 + 水 有机物 + 氧气
光能
叶绿体
光能
叶绿体
（储存着能量）
光合作用在光下产生有机物
二氧化碳 + 水 有机物 + 氧气
光能
叶绿体
光能
叶绿体
（储存着能量）
光合作用原理在农业生产上的应用
给大田、温室里的农作物施用二氧化碳，以增加农作物的产量的方法，被称为气肥法，二氧化碳被称为“空中肥料”。
具体操作方法
1、直接喷施贮存在钢瓶中的 二氧化碳
2、点蜂窝煤炉。
作物套作——间种
间套复种是充分利用植物生长季节，推广套种减少农田光能的损失，增加农田的复种指数，农田套种作物的生长盛期在春、夏、秋，复种指数可达200%以上使整个生长季节田间的光合效率都处于较旺盛的状态；间套作高矮作物并存，无论时间和空间上都能变为连续利用光能，同时加大了总体光合面积。
延长光照时间
通过对植物对光照时间的不同需求可以把植物分为；长日照植物、短日照植物和中日照植物，轮作正是利用了植物对光照时间的不同需求，加强光照时间。
增强光合作用的措施：
1、适当增加二氧化碳的浓度
2、适当增强光照
3、合理灌溉
4、适当提高温度
光
二氧化碳
水
氧气
有机物
二氧化碳+水 氧气+有机物
CO2
O2
光照
H2O
叶绿体
叶绿体
光合作用
表达式：
THANKS
