光合作用吸收二氧化碳释放氧气
（第1课时）
一、教学目标
1．阐明光合作用的概念。
2．归纳总结出光合作用的反应式。
3．举例说明光合作用原理在农业生产上的应用。
二、教学重点及难点
重点：
1．光合作用的概念。
2．光合作用的反应式。
难点：
1．光合作用的概念。
2．光合作用的反应式。
三、教学准备
教师准备光合作用的相关视频、图片等，PPT。
学生课前预习。
四、相关资源
《【情境素材】绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡》视频资源、《【教学实验】光合作用能产生氧气》视频资源、《【知识解析】光合作用产生氧气》视频资源、《【生物世界】光合作用》知识卡片资源。
五、教学过程
【课堂引入】
温故知新：回顾前一章内容。
1．实验：绿叶在光下制造有机物
对照部位 遮光部位 见光部位
脱色后叶片颜色 黄白色 黄白色
滴碘液后是否变蓝 不变蓝 变蓝
结果分析 遮光部分没有产生淀粉 见光部分产生淀粉
实验结论 绿叶（叶绿体）在光下进行光合作用，能制造淀粉等有机物。 （场所） （条件） （产物）
2．有机物用来构建植物体
(
细胞水平
细胞壁——纤维素（糖类）
细胞膜——蛋白质和脂质
细胞核——遗传物质（核酸）
器官水平
苹果、梨等果实——糖类
黄豆、花生的种子——蛋白质和脂肪
芝麻、向日葵的种子——脂肪
小麦种子、甘薯的根、莲藕的茎——淀粉
植物体
)
3．绿色植物制造的有机物养育了生物圈中的其他生物
绿色植物作为生物圈中的生产者，它们制造的有机物，通过食物链、食物网，养育了生物圈中的其他生物。
播放视频《【情境素材】绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡》。
《绿色植物是生物圈中有机物的制造者》
（以上图片为素材库中《【情境素材】绿色植物是生物圈中有机物的制造者》视频截图）
空气总氧气所占的比例仅为21%左右，而生物的呼吸和燃料的燃烧都会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳。为什么我们没有感觉到缺氧呢？要想找到这个问题的答案，我们还要进一步了解绿色植物的光合作用。
【新知讲解】
（一）光合作用
比利时科学家海尔蒙特（V.Helmont，1579-1644）曾经做过一个著名的实验，他把一棵2.5千克的柳树苗种在木桶里，每天用雨水浇灌。5年后，柳树质量增加了80多千克，而土壤只减少了不到100克。
海尔蒙特认为这是因为柳树除吸收了土壤中少量无机盐外，还吸收了大量的水，水是合成柳树体内有机物的原料。
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呢？
1773年，英国科学家普利斯特利（J.Priestley，1733-1804）做了一个经典的实验。
1．他把一支点燃的蜡烛放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了。
2．他把一只小白鼠放到密闭的玻璃罩里，小白鼠很快也死去了。
3．他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭玻璃罩里。结果蜡烛没有熄灭。
4．他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现小白鼠也能够正常地活着。
思考：
1．在实验中，密闭装置中蜡烛熄灭和小鼠死亡的原因是什么？为什么放入植物后，蜡烛可以继续燃烧，小鼠可以存活呢？
2．如果你是普利斯特利的话，观察实验现象后，可以得出什么结论？
普利斯特利根据实验得出了结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
由于受到科学技术水平的限制，当时人们并不清楚气体的成分。直到多年后，经过科学家们的不断努力，才证实了使空气污浊的气体是二氧化碳。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。除水以外，二氧化碳也是绿色植物光合作用的原料。
提问：二氧化碳真的是绿色植物光合作用所必需的原料吗？
下节课我们将通过实验来共同研究。
既然生物的呼吸和物质的燃烧都会消耗大量氧气，为什么我们没有感觉到缺氧呢？
下面的实验能够让你更真切地看到光合作用产生了氧气。
演示实验：
观看视频，注意观察实验装置里的金鱼藻，看它在阳光下是否放出了气泡。
播放视频《【教学实验】光合作用能产生氧气》。
《光合作用能产生氧气》
（以上图片为素材库中《【教学实验】光合作用能产生氧气》视频截图）
讨论：光合作用产生了什么气体？
讲解：光合作用产生了氧气。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。由此可以推断，绿色植物通过光合作用产生了氧气。
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。
展示《【生物世界】光合作用》，主要介绍了光合作用的概念，公式，示意图等。
《光合作用》
（以上图片为素材库中《【生物世界】光合作用》知识卡片）
光合作用实质上是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（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
光合作用的过程，可以用下列式子表示：
技能训练：分析实验结果
只有对实验结果进行认真分析，才能得出正确的结论。
晚上，将金鱼藻放在盛有水的试管中，将试管先后放在离白炽灯不同距离处，观察试管中产生的气泡数目。这样收集到的数据如下表：
试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡数/个
10 60
20 25
30 10
40 5
请分析：
1．金鱼藻和光源的距离远近与其产生的气泡数目之间有什么关系？从中可以得出什么结论？
讲解：从表中的数据可以看出，植物和光源的距离远近与其产生的气泡数目成反比，植物离光源越近，产生的气泡越多。因为气泡是植物进行光合作用产生的，气泡越多，说明光合作用越强，因此可以得出结论：光照越强，光合作用也就越强。
2．如果将这个试管放在黑暗中，你能预测出实验结果吗？
讲解：如果将这个试管放在黑暗中，试管中将没有气泡冒出。因为金鱼藻在黑暗中无法进行光合作用，所以，试管中将没有气泡冒出。
（二）光合作用原理在农业生产上的应用
在农业生产上，要保证作物有效地进行光合作用的各种条件，尤其是光。
例如，要想让作物茁壮成长，就必须让作物的叶片充分地接受光照。如果种植过稀，会因作物没有充分利用单位面积上的光照而造成浪费；如果种植过密，植株叶片互相遮挡，会影响植物的光合作用。这两种情况，都会影响产量。因此，种植农作物时，既不能过稀，也不能过密，应该合理密植。
如果你生活在农村，你知道农业上还采取哪些措施来充分利用光照、提高产量吗？
典型例题
例1．“低碳生活”已成为时髦的话题，保护植被就是保护我们自己，其原因是植物的光合作用能够（ ）
A．制造有机物，释放氧气
B．制造有机物，释放二氧化碳
C．分解有机物，释放氧气
D．分解有机物，释放二氧化碳
答案：A
解析：光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气，所以保护植被就是保护我们自己，其原因是植物的光合作用能够制造有机物，释放氧气。
例2．下列叙述不属于光合作用对自然界意义的是（ ）
A．为其他生物提供有机物和能量
B．维持大气中二氧化碳和氧气平衡
C．是生物圈中生物生存、繁衍和发展的基础
D．加重温室效应
答案：D
解析：绿色植物的光合作用对生物圈的意义有：一是完成了物质转化，把无机物转化成有机物，光合作用制造的有机物不仅满足了植物生长的需要，还为其他生物提供食物来源，同时释放氧气供生物呼吸利用。二是完成了能量转化，把光能转变成化学能储存在有机物中，是自然界中的能量源泉。三是绿色植物进行光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，促进了生物圈的碳氧平衡。因此绿色植物的光合作用是人类所用能源的主要来源，保证了生物圈中氧气和二氧化碳的相对平衡，为生物圈中的其他生物提供了食物和能量的来源。
例3．下列关于光合作用意义的叙述，不正确的是（ ）
A．光合作用制造的有机物是人和动物的食物来源
B．光合作用转化的光能是动植物和人生命活动的能量来源
C．光合作用有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D．光合作用促进植物对水的吸收和运输
答案：D
解析：光合作用能够制造有机物，为生物圈中的其他生物提供了食物的来源，A正确；光合作用能够制造有机物，储存能量，是动植物和人的生活所必需的能量来源，B正确；绿色植物的光合作用是人类所用能源的主要来源，保证了生物圈中氧气和二氧化碳的相对平衡，C正确；植物的蒸腾作用为植物吸收水分提供了向上的动力，促进了植物对水的吸收和运输，D错误。
例4．农业生产中，种植作物不能过稀，也不能过密，目的是使植物更好地进行（ ）
A．光合作用
B．呼吸作用
C．吸收作用
D．蒸腾作用
答案：A
解析：在农业生产上，要想让作物茁壮成长，就必须让作物的叶片充分地接受光照，因此，种植农作物时，既不能过稀，也不能过密，应该合理密植。
例5．一般来说，光照增强，植物光合作用增强，但在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降了，分析其原因是（ ）
A．强烈的蒸腾作用抑制了光合作用
B．光照太强影响了酶的活性
C．气孔关闭，二氧化碳供应不足
D．气孔关闭，氧气不能排放
答案：C
解析：光合作用的原料是二氧化碳和水，而二氧化碳是通过叶片的气孔进入的，水是由植物的根从土壤中吸收的。因此夏日中午由于阳光过强，使气孔关闭，就会影响二氧化碳的进入，从而抑制光合作用的进行，造成光合作用的速率下降。
六、课堂小结
这节课我们主要学习了光合作用吸收二氧化碳释放氧气，下面我们来整体回顾一下。
播放视频《【知识解析】光合作用产生氧气》。
《光合作用产生氧气（微课知识点）》
（以上图片为素材库中《【知识解析】光合作用产生氧气》视频截图）
1．光合作用：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（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
(
光照（条件）
有机物
水
二氧化碳
氧气
)
2．光合作用过程公式：
七、板书设计
光合作用吸收二氧化碳释放氧气
（一）光合作用
1．概念：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（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
2．反应式：
（二）光合作用原理在农业生产上的应用
1第一节 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
（第2课时）
一、教学目标
运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”。
二、教学重点及难点
重点：
运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”。
难点：
运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”。
三、教学准备
教师准备探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”的相关材料用具及相关的视频、图片等，PPT。
学生课前预习。
四、相关资源
《【教学实验】二氧化碳是光合作用必需的原料吗？》视频资源。
五、教学过程
【课堂引入】
温故知新：
1．光合作用的概念：
光合作用：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（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
(
光照（条件）
有机物
水
二氧化碳
氧气
)
2．光合作用的反应式：
二氧化碳是绿色植物光合作用所必需的原料吗？这节课我们就来共同探究这个问题。
【新知讲解】
（一）光合作用利用二氧化碳作为原料
认真阅读提示，针对探究内容提出问题，并作出假设。
提示：
1．氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳。注意，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，不要让皮肤接触它。
2．本实验的其他材料用具，可以参考前面做过或教材中介绍过的实验来确定。例如，可以借鉴普利斯特利实验中如何控制空气流动的方法，等等。
3．为了保证实验中只有二氧化碳一个变量，该怎样设计对照实验呢？
制定计划：
1．指导学生对实验装置进行设计。
实验材料：氢氧化钠溶液、两盆盆栽的天竺葵、酒精、碘酒、两个小烧杯、两个大烧杯、两个培养皿、两个酒精灯、两个三角铁、两个石棉网、镊子、火柴、清水、两个玻璃罩。
对提供的实验材料、用具进行简单介绍，展示设计实验装置的提示图，为了保证对照实验中只有二氧化碳一个变量，利用现有的材料、用具对实验装置进行设计。
2．指导学生制定具体的实验操作步骤，完成探究方案的整体设计。
思考：怎样证明对照实验中的植物是否进行了光合作用？
播放视频《【教学实验】绿叶在光下制造有机物》。
《绿叶在光下制造有机物》
（以上图片为素材库中《【教学实验】绿叶在光下制造有机物》）
联系旧知，制定实验操作步骤。
播放视频《【教学实验】二氧化碳是光合作用必需的原料吗？》。
《二氧化碳是光合作用必需的原料吗？》
（以上图片为素材库中《【教学实验】二氧化碳是光合作用必需的原料吗？》视频截图）
观看视频，完善实验操作步骤。
实施计划：
强调实验纪律鸡实验操作过程中应该注意的问题。
巡视学生的实验情况，指导学生通过实验进行探究。
得出结论：
组织学生汇报实验结果，引导学生分析实验现象，得出结论。
表达与交流：
讨论1．如果你的实验结果与假设不一致，请仔细分析原因，然后在以下三种方案中做出选择：
（1）否定原来的假设，得出与假设相反的结论；
（2）按照原来的实验方案重做一遍，检验你的实验结果是不是可以重复的；
（3）重新设计实验方案，并通过实验重新检验假设。
讨论2．同学交流实验设计方案，分析所设计的实验方案是否严谨、合理。
讨论3．与同学交流从结果得出结论的推理过程，共同分析所做的推理是否符合逻辑。
典型例题
例1．下面是某同学为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”的实验方案，根据下列内容分析错误的是（ ）
用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯氢氧化钠溶液，密封不漏气。
②将上述植物放在暗室中饥饿，暗室内装有红色安全灯。
③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。
④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。
⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，滴几滴碘液，检测有无葡萄糖的生成，是否有蓝色出现。
A．上述内容中应该“一组放置氢氧化钠溶液，一组不放置”
B．上述内容中应该“红色安全灯”改为“绿色安全灯”，色素能吸收红色光，进行光合作用
C．上述内容中应该“一组照光另一组不照光并进行相同处理”
D．上述内容中应该将“葡萄糖”改为“淀粉”
答案：B
解析：该实验探究的问题是：二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料，单一变量是否有二氧化碳，除了变量不同外，其他条件相同。此实验方案中有不当之处：
①没有对照实验，可用题干中同样装置把一杯氢氧化钠溶液换为等量清水；
②暗处理不需要安全灯，安全灯也有少量的光；
③水浴加热后要用清水进行漂洗；
④碘液是检测淀粉的，不是检验葡萄糖的。
例2．把一株牵牛花放置在黑暗中一昼夜，然后利用如图装置进行实验。该实验不能用于验证（ ）
A．光合作用需要二氧化碳
B．光合作用需要氧气
C．光合作用需要光
D．光合作用需要叶绿素
答案：B
解析：瓶内的绿叶与瓶外的绿叶形成二氧化碳为变量的对照实验，可以证明二氧化碳是植物进行光合作用的原料；绿叶的未覆盖铝膜部分与见光部分形成以光照为变量的对照实验，可以证明光是进行光合作用的条件；叶片的白斑部分与绿色部分形成以叶绿体为变量的对照实验，可以证明叶绿体是进行光合作用的场所；该实验不能证明光合作用产生氧气。
例3．下列控制变量的方法，可以用来探究二氧化碳是光合作用的原料的是（ ）
答案：C
解析：选叶遮光的目的是探究光是光合作用的必要条件，A不符合题意；切断主叶脉的目的是探究光合作用需要水，B不符合题意；乙装置碳酸氢钠可增加二氧化碳的浓度，与甲的清水形成对照，相同条件下，左侧释放的氧气多，说明光合作用需要二氧化碳，C符合题意；甲与乙的变量是光照，目的是探究光合作用产生氧气，D不符合题意。
六、课堂小结
这节课我们继续学习了光合作用吸收二氧化碳释放氧气，下面我们来回顾一下。
七、板书设计
光合作用吸收二氧化碳释放氧气
（三）光合作用利用二氧化碳作为原料
1．提出问题，作出假设
2．制定计划
3．实施计划
4．得出结论
5．表达与交流
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