第5节 光合作用[下学期]

第5节 光合作用
一、教材分析：
光合作用是绿色植物最重要的一项生理活动，教师通过演示实验来得出光合作用的产物和反应物，所以做好光合作用的实验是完成本节教学内容的关键。
光合作用的教学可采用：问题——实验——问题——实验的方式。通过探究实验：①植物制造淀粉实验②证明光合作用产生O2实验③证明光合作用必须有叶绿素、CO2、H2O才能进行，三个实验揭示光合作用的条件、原料和产物，最后归纳出光合作用的概念、实质和意义。
二氧化碳的教学可采用实验、阅读、讨论相结合的方式，重点做好以下几个实验：①制取二氧化碳的方法②CO2使蜡烛火焰自下而上熄灭③CO2加入振荡④用蓝色石蕊试纸测被压 瓶中液体。通过仔细实验观察书本阅读、讨论、分析、归纳出CO2物理性质和化学性质，以及引出用途，讨论中老师要适当的引导和启发。光合作用和呼吸作用区别可通过回忆、复习、对比形式得出
二、教学目标：
（一）知识目标：
1、理解绿色植物的光合作用及其主要意义。
2、了解光合作用的条件是光和叶绿体，了解光合作用的原料是CO2和H2O。
3、了解二氧化碳的制法，重要性质和用途。
4、了解光合作用与呼吸作用的区别和联系。
（二）能力目标：
通过实验提高学生实验观察能力，通过对光合作用实验结果分析培养分析解决解决问题能力
三、教学重难点：
重点：光合作用实验、公式、意义、呼吸作用概念、二氧化碳的性质
难点：光合作用、呼吸作用
四、教学用具：参照课本中的实验
五、课时安排：3课时。（第三课时：实验）
六、教学过程：
引入新课：展示各种水果
问：你知道水果中的有机物质从哪里来的吗？是来自光合作用；
会不会是从土壤中吸收来的呢？若不是又如何来证明呢？。
师： 到底有没有从土壤中直接得来呢？我们来做个实验。
实验1：分别在土壤浸出液和稀米汤中加入几滴碘酒。
现象：浸出液不变色，稀米汤变蓝（淀粉遇碘变蓝）
板书：淀粉遇碘变蓝
结论：植物中的淀粉不是来自于土壤。是来自绿色植物的光合作用
引入：地球上每年约有750亿吨CO2通过光合作用转化为各种有机物，空气中的氧气几乎都来自光合作用。可见光合作用对于生命活动的重要性。你对光合作用又有多少认识呢？
问：什么是光合作用？过程如何呢？
概念：绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水等物质制造成有机物质，并释放氧气的过程叫光合作用。
从从概念中你认为植物的光合作用在物质方面发生了什么变化？
物质方面的转化：简单的无机物制成复杂的有机物，并释放出氧气；
板书：物质：无机物——有机物并释放氧气
植物的光合作用在能量方面发生了什么变化？
能量方面的转化：光能转化为化学能。
板书：能量：光能——化学能
板书：光合作用的条件是光，光合作用的场所是叶绿体
（光合作用过程中物质的转变及条件和场所能用实验来证明吗？）
实验2：证明植物光合作用制造淀粉的实验（介绍P57页实验过程）
植物制造淀粉的实验。
第一步　将天竺葵在黑暗的条件下进行饥饿处理
第二步　用铝箔纸盖在叶片上，在阳光下放四小时
第三步　在热的酒精中脱叶绿素（水浴加热）
第四步　滴加碘液，观察颜色变化
碘能使沉淀变成蓝色，可以用碘液鉴定淀粉的存在。
现象：叶片照光的部分显蓝色，而遮光部分无蓝色。
问题：1、为什么天竺葵要在暗处放置一昼夜？
利用呼吸作用来分解原来储存的淀粉，消除淀粉对实验的影响。
2、为什么要用铝箔纸在叶片的相同位置从上下盖严？
为了设置对比，证明叶片光合作用需要光。
3、为什么要水浴加热 酒精易燃，不能直接加热。
4、酒精中漂洗的作用是什么？使叶绿素褪去
问： 这个实验说明了什么？
说明光合作用产生 淀粉 。也说明光合作用发生的条件之一是光。
动画：如图2－48所示，收集水生绿色植物产生的气体，再用带火星的木条来试验。
问： 这个实验能说明气体是由水生绿色植物产生的吗？（不能）
问： 那该怎么办？加一个对比实验，没有水的。
思考：那怎样证明其它植物光合作用会产生氧气？
也可以在植物上罩个袋子，在光下进行光合作用，看看能否使带火星的木条复燃。制造有机物，并产生氧气的过程。那么如何说明光合作用需要二氧化碳呢？
想一想：P58
1、这个实验有几个变量？
3个：阳光、二氧化碳（主要的变量）、植物的叶片。
2、如何防止植物吸入空气中的二氧化碳？达到控制变量的目的？
用生石灰吸收空气中的二氧化碳。
3、需要对照实验吗
需要。为了控制变量。
4、改进建议：水不是由外界空气直接提供的。水应该是由根部吸收后运输到叶片的。
图： 老教材中的图
介绍：光合作用吸收二氧化碳的实验装置。指出实验中氢氧化钠溶液的作用，以及实验的简单过程。
问： 甲、乙两套实验装置有什么主要区别？
甲装置的槽里放的是氢氧化钠溶液，乙装置的槽里放的是清水。
问： 随着时间的延长，甲、乙两套实验装置的空间内，空气成分会发生什么变化？
甲装置内空气中的二氧化碳量比乙装置内二氧化碳量大大减少。　　
教师展示该实验的结果，指出：摘自甲装置内的叶片，经酒精脱色和碘液处理，未被染成蓝色。而摘自乙装置的叶片被染成蓝色。　　
问： 对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？
探究结论：光合作用需要二氧化碳。
结论：必须有二氧化碳参加，绿叶在光下才能制造淀粉。　　
经科学家实验证明，没有水参加，绿叶在光下也不能制造淀粉。
1684年，荷兰医生海尔蒙特的实验证明了水分是植物体自身制造的原料。
结论：光合作用的原料还有水。
图： 银边天竺葵
问： 银边天竺葵的叶片边缘为什么是白色的？
叶片边缘的细胞里不含叶绿素。　　
思考：将经过光照的银边天竺葵的叶片用酒精脱色和碘液处理后，叶片的颜色会发生什么变化？
该实验的结果，指出叶片中部原是绿色的部分被碘液染成了蓝色，而白色的边缘部分未被染成蓝色。
问： 对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？
结论：绿叶有叶绿素的部分经光照才能产生淀粉。
思考：光合作用为什么需要光？
师： 植物进行各种生命活动都需要能量。绿叶进行光合作用时，就是依靠阳光提供的能量，把二氧化碳和水等原料转变成淀粉等有机物。同时释放出氧气。
光合作用的反应过程可表示为：
光合作用的过程是十分复杂的，它包括了许多的化学反应。有着非常巨大的意义。
问：人和动物也能像绿色植物那样，把从外界摄入到体内的各种无机物在体内转化成有机物吗？不能
问： 那么，我们人和动物体内的各种有机物是哪来的呢？从食物中获得的
问： 人和动物吃的植物性、动物性食物中的有机物又是从哪来的呢？
食物中的各种有机物，都是直接或间接由绿色植物通过光合作用制成的。不仅如此，
自然界中的各种有机物，包括我们比较熟悉的棉、麻、糖、橡胶等，也都是绿色植物通过光合作用给我们提供的。据科学家估计，整个地球上的绿色植物光合作用一年所制造的有机物，若折算成葡萄糖可达4500亿吨左右。
概括出意义之一：
板书：光合作用的意义：
1、为人类和整个生物界提供大量的有机物
绿色植物可以直接利用光能来进行重要的生命活动——光合作用。人和动物体是否也能直接利用光能来进行各种生命活动呢？ 不能
问： 那么，我们人体或动物进行生命活动所需要的能量是由谁提供的呢？
是食物中贮藏的能量
问： 食物中贮藏的能量又是哪来的呢？
直接或间接来源于绿色植物的光合作用，来源于太阳光能。
不仅植物性、动物性食物中贮藏的能量来源于绿色植物的光合作用，来源于光能。我们用的柴草、煤、石油、天然气等能源物质，也都是现在或过去的绿色植物通光合作用所贮藏的太阳能。据估计，地球上绿色植物一年进行光合作用所提供的能量，若折算成电能，可达1700万亿度。现在整个地球上人类一年所消耗的能量仅占绿色植物光合作用所提供能量的10％左右。
概括出意义之二：
板书：2、为人类和整个生物界提供丰富的能源
问： 人和动物以及其他生物在呼吸时，吸进的气体和呼出的气体成分有什么不同？
生物呼吸时消耗了很多氧气，产生了很多二氧化碳。自然界中的燃烧同样要消耗很多氧气而产生很多二氧化碳。据科学家估计，全世界生物的呼吸和燃烧所消耗的氧气，每秒钟可达l万吨左右。照这样的速度，大气中的氧气在3000年左右就会被用完。但是我们生活中并没有明显感到环境中氧气不足和二氧化碳过多，这是什么原因呢？这还要归功于绿色植物的光合作用。据估计，l公顷阔叶林，在生长季节其光合作用每天能吸收二氧化碳 1吨，释放出氧气0．73吨。地球上绿色植物进行光合作用一年所释放出的氧气，可以达到4800亿吨左右！
概括出意义之三：
板书：3、维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
小结：综上所述，光合作用是生物界食物的来源、能量的来源、氧气的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物的生存、繁荣和发展的根本保障。
板书设计： 2.5光合作用
1、 光合作用的过程
定义：绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水等物质制造成有机物质，并释放氧气的过程叫光合作用。
物质：无机物——有机物
能量：光能——化学能
条件：光、
场所：叶绿素
光合作用的原料：二氧化碳、水　　
光合作用的意义：1、为人类和整个生物界提供大量的有机物
2、为人类和整个生物界提供丰富的能源
3、维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
第二课时：
教学过程：
复习：写出光合作用的文字表达式；从表达式在说说光合作用的原料，条件（动力）、场所、产物。
写出呼吸作用的文字表达式。
引入：二氧化碳是光合作用的原料，却是呼吸作用的产物，它在生命的过程中是不可忽视的。而空气中的0.03%二氧化碳主要来自于生物的呼吸和燃料燃烧等。
板书：二、二氧化碳
问： 对于二氧化碳的性质你了解多少？
要观察二氧化碳气体，那么我们得先来制取。
展示：实验室制取二氧化碳的各种仪器，并结合图片介绍名称。
实验1：二氧化碳的制取方法:石灰石或大理石与稀盐酸反应
CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2+H2O
实验2：观察二氧化碳的颜色、状态和气味（学生观察，巩固观察气体的方法）
板书：1、二氧化碳的物理性质
⑴：常温下是无色无味的气体；
实验2-56：二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭
问： 说明了什么问题？密度比空气大
板书： ⑵：密度比空气大，约是空气的1.5倍
所以可以象倾倒液体一样从一个容器倒入另一个容器；可用于灭火。
实验2-57：充满二氧化碳的瓶内，加入水振荡后，瓶子会被压扁
问： 说明了什么呢？能溶于水
板书： ⑶：能溶于水
问： 你知道这种性质在生活中有何应用吗？汽水
实验3：在被压扁的瓶中加入几滴蓝色石蕊试剂。
现象：显红色，呈酸性
图： 干冰 液态二氧化碳灭火器
问： 你还知道它有什么物理性质吗？可以变成液态，固态
在一定条件下有三态变化，经压缩的二氧化碳叫干冰，干冰可升华、吸热，可作致冷剂，进行人工降雨。
板书：⑷液态二氧化碳：灭火
干冰：致冷剂——人工降雨
介绍：二氧化碳具有窒息作用，空气里二氧化碳达到4%--5%（体积分数）时，会使人感到气喘、头痛、眩晕等；达到10%，会使人窒息，导致死亡。
过渡：在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质，那么二氧化碳有那些化学性质呢？
在实验3中，变红色
问： 你知道这是怎么回事吗？生成了新的物质
二氧化碳可以溶于水，也可以与水反应生成碳酸。
板书：2、化学性质：
⑴：二氧化碳可以跟水反应生成碳酸；
CO2+H2O=H2CO3
用试管演示：碳酸可以使紫色石蕊试液变成红色；碳酸不稳定，见光、加热都会分解，使二氧化碳逸出。红色褪去变成紫色。
H2CO3=CO2+H2O
问： 你还知道它有哪些化学性质吗？
板书： （2）通常情况下，不能燃烧也不支持燃烧。
（3）二氧化碳不能供给呼吸；
（4）二氧化碳能跟澄清石灰水反应，生成白色沉淀。检验二氧化碳。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
讨论:根据二氧化碳的性质，你能推断二氧化碳的用途吗？
板书：3、用途：（1）化工原料；（2）人工降雨；（3）人造云雾（4）致冷剂；
（5）光合作用－－气态肥；（6）灭火剂。
过渡：植物既有呼吸作用，又有光合作用，那么呼吸作用和光合作用又有什么关系呢？它们之间又有什么区别和联系呢？
图： P62 光合作用和呼吸作用，填写P63的表格
板书：三、光合作用和呼吸作用的关系：
区别
光合作用 呼吸作用
二氧化碳
氧气
有机物
能量
是否需要叶绿素
是否需要光
联系：光合作用和呼吸作用是相互依存的，呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此，没有光合作用，呼吸作用就没有基础。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以，没有呼吸作用，光合作用也无法进行。
板书设计：
二、二氧化碳
1、二氧化碳的物理性质
1）常温下是无色无味的气体；
2）密度比空气大，约是空气的1.5倍
3）能溶于水
4）液态二氧化碳：灭火
干冰：致冷剂——人工降雨
2、化学性质：
（1）二氧化碳可以跟水反应生成碳酸；
CO2+H2O=H2CO3 H2CO3=CO2+H2O
（2）通常情况下，不能燃烧也不支持燃烧。
（3）二氧化碳不能供给呼吸；
（4）二氧化碳能跟澄清石灰水反应，生成白色沉淀。－－检验二氧化碳。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
3、用途：（1）化工原料；（2）人工降雨；（3）人造云雾；（4）致冷剂；
（5）光合作用－－气态肥；（6）灭火剂。
三、光合作用和呼吸作用的关系：
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