3.5.1光合作用吸收二氧化碳释放氧气 教案2023--2024学年人教版七年级上册

分钟 追 溯 科 学 史 两千多年前,哲学家亚里士多德认为“植物的根是一张嘴,植物生活 和生长所需的一切物质,都是通过根吸收土壤汁得到的 ”,植物增加的重量应 该与土壤减少的重量相等。这符合人们的直接经验——陆生植物生长在土壤 中,生长所需要的物质能量“ 当然 ”来自于土壤。因此这一观点延续了快两 千年。 提问:你认同亚里士多德的观点吗?应该如何设计实验来反驳这一观 点呢? 17 世纪初, 比利时化学家海尔蒙特的柳树苗实验。他在一个装有 90 千克土壤的花盆里栽种了 2.27 千克的柳树苗,并用有孔的铁质盖板封住土壤 表面,定期给柳树苗浇纯净的雨水,5 年后柳树的质量变成 76.6 千克,而土 壤的质量只减少了 56.7 克(测干土的质量)。于是,他得出结论:植物是由 水而非土壤获得其生长的物质。 提问:海尔蒙特设计实验的严谨性体现在哪里呢?根据探究实验相关 知识,海尔蒙特实验有不足之处吗?他忽略了什么因素呢? 1727 年,英国的黑尔斯在重复海尔蒙特的实验时做了进一步量化,他 在密闭的空气里测量了植物根的吸水量和叶子表面的水分蒸发量,发现容器 中减少了大约 15%的空气,他推断空气被植物吸收并被用于制造其生长所需 要的原料物质。 1771 年,英国化学家普利斯特利用老鼠、蜡烛、薄荷苗、钟罩完成了 一个著名的实验。得出的结论是:绿色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。这种空气成分具体是什么?当时的普利斯特利并没有 给出科学的解释,他随后就开始研究这种气体,之后在瑞典药剂师舍勒和法 国化学家拉瓦锡的研究下,氧气终于被科学家们发现了。 提问: 这个实验是对照试验吗?包含几组实验呢? 自变量是什么?符 合对照实验的原则吗? 普利斯特利的实验激发了很多科学家的热情,但是当时的科学家在重 复实验的时却并没有获得很普遍和稳定的成功。荷兰医生英格豪斯通过实验 发现,绿色植物能够更新空气只有在光下才能进行,而且也只有植物的绿色 部分才有这种作用 。1779 年,他出版了《experiments upon vegetables, discovering their great power of purifying the common air in sunshine, and of injuring in the shade an at night》奠定了光合作用研究的基础。 瑞士牧师塞内比尔通过实验确证二氧化碳是光合作用必须的原料,他 在 1782 年提出,植物在光照下吸收二氧化碳的同时会放出氧气。 1804 年,瑞士科学家索绪尔发现,植物光合作用后质量增加大于植物 吸收二氧化碳和放出氧气的质量差, 由此推断水也是光合作用的原料 在绿色植物吸收水、二氧化碳、释放氧气的过程中,光是含有能量的, 光能到哪里去了?1845 年,德国科学家梅耶,根据能量转化和守恒定律明确 指出,植物在进行光合作用时,把光能转化为化学能。那么化学能储存在什 么物质中呢?也就是植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中,还产 生了什么物质呢?这一问题迟迟未能解决。 1864 年,德国植物生理学家萨克斯的实验证明了光合作用可以产生淀 粉等有机物。(前一章已经学过,略讲) 1881 年;德国植物学家恩吉尔曼开创了利用微生物研究植物光合作用 的新方法。他发现在水绵的叶绿体中有光合作用;好氧细菌聚集在红色和蓝 色光谱照射下的叶绿体周围,从而证明了光合作用的场所是叶绿体。 用时间线的方式展示光合作用的科学史,完成任务一的表格。 二氧化碳含有氧元素,水里也含有氧元素,那么光合作用释放的氧气, 到底是来自于水还是二氧化碳呢?人们曾经一度认为产生的氧气是来自于同 样是气体的二氧化碳。随着技术的进步,人们对同位素有了更多的了解,这 为解决氧气究竟来源于水还是二氧化碳提供的技术手段。1941 年,美国科学 家鲁宾和卡门利用同位素标记法进行探究,证明了光合作用释放的氧气来自 水。 光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢?美国科学家 课题 第 5 章 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡 第 1 节 光合作用吸收二氧化碳释 放氧气 第 2 课时 教学目标 教学目标： （1）说出光合作用对于生物圈的意义。 （2）说出光合作用在农业生产中的应用，说出如何增加产量的具体措施。 （3）通过拓展练习与具体应用，举例说明光合作用的影响因素。 教学重点： 说出光合作用对于生物圈的意义、应用与影响因素，可以在具体情境中灵活运用概念。 教学难点： 说出光合作用的影响因素。 教学过程 时间 教 学 环 节 主要师生活动 8 分 钟 光 合 作 用 意 义 提问：光合作用对生物圈的意义？ 播放视频：光合作用释放氧气。（5 分钟） 光合作用可以产生大量的氧气、维持了生物