4.11.1 植物的光合作用 (教学设计）-【上好课】2024-2025学年七年级生物下册同步精品课堂（苏教版2024）

4.11.1 植物的光合作用 一、教学目标 1.生命观念： 通过科学家验证光合作用的相关实验，说出植物光合作用需要在光的条件下进行，需要水和二氧化碳为原料。 2. 科学思维： 通过实验探究验证光合作用的产物有有机物和氧气，培养学生分析、归纳和总结等思维能力。3.探究实践： 通过实验探究光合作用的产物，培养学生实验探究能力，促进掌握科学探究的一般方法。 4. 态度责任： 通过重温光合作用经典实验，经历科学探究的过程，认同科学家的严谨求实的科学态度。 二、教学重点和难点 1.教学重点： 植物能利用太阳能（光能），将二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物，同时释放氧气。 2.教学难点： 探究绿叶在光照下能够合成有机物和氧气。 三、教学设计思路 复习巩固，回顾上一节已学知识。以描述家桑叶光合作用的美景描述引入本节课的学习主题。第一部分是光合作用的原料，通过重温科学家经典的实验，分析出光合作用需要在光照下，以二氧化碳和水为原料进行光合作用。第二部分是光合作用的产物，通过实验验证光合作用可以产生有机物和氧气，培养学生实验探究能力，分析、归纳和总结等思维能力，理解光合作用的实质，形成保护植物、爱护环境的情感。 四、教学过程 【课堂导入】 教师讲解：“日晴桑叶绿宛宛，春蚕忽忽都成茧。”以桑叶为食的蚕，在获得叶片中的有机物后方能吐丝结茧。当灿烂的阳光照耀着植物时，正式叶片吸收光能，合成有机物的奇妙时刻。 教师提问：展开光合作用研究的历史长卷，我们会看到众多科学家设计了很多精妙实验，科学家是如何通过实验探究光合作用的？植物的光合作用又蕴含着怎样的奥妙？ 【新课学习】 学习目标一：光合作用的原料 展示资料：2400多年前，亚里士多德提出植物体的生长是因为完全吸收了“土壤汁”里的营养。即植物生长所需物质全部来自土壤。 教师提问：那么植物重量的增加到底是不是来自土壤呢？ 教师讲解：我们可以进行实验猜想：①实验前后土壤减少的重量=实验前后植物增加的重量，说明植物增重来自土壤。②实验前后土壤减少的重量≠实验前后植物增加的重量，说明植物增重来自土壤。17世纪，比利时人海尔蒙特进行了柳树苗实验。将柳树苗和土壤进行称重，柳树苗为2.5kg，土壤100kg，5年中只浇水，柳树苗82.5kg，土壤为99.9kg。 思考1：柳树自小长大增加的质量是多少？土壤减少的质量是多少？ 学生：柳树苗增加80kg，土壤减少0.1kg。 思考2：柳树增加的质量主要来自什么？ 学生：柳树增加的质量主要来自水，而不是土壤。说明植物生长的原料是从水中得到的，树木只要有水就能生长发育。 播放视频，学生了解海尔蒙特视频。 思考3：科学看待本实验，你能否说出范·海尔蒙特实验的优点吗？有没有设置对照是？ 学生：优点：用数据证明了植物的增重并不是完全来自于土壤。有设置对照，5年前和5年后柳树的生长进行对照。 思考4：范·海尔蒙特认为柳树的增重只是来自水，你认为他忽略了哪些因素？ 学生：从植物的生长需求来说，他只考虑吧土壤中物质及水对植物的影响，忽略了阳光、空气等因素。 展示普利斯特利的实验： 学生分析说出：植物可以净化因小鼠呼吸而变得污浊了的空气。 播放视频，学生了解普利斯特利的实验。 展示英格豪斯的实验：1779年，英格豪斯在重复了500多次普利斯特利的实验后，用新鲜水草做实验，发现在光照情况下植物会产生气泡，而在没有光照情况下则不产生气泡。后人查阅普利斯特利的实验发现，在晚上或阴天时实验均失败，而晴天时实验成功率较高。从上述资料中你能得出什么结论？ 学生分析得出实验结论：植物只有在光照条件下才能净化空气。 教师讲解：科学家又对光合作用进行了深入的研究，才明白植物“净化”空气的原因使：植物叶片在光照下吸收二氧化碳并释放氧气，二氧化碳是植物光合作用必不可少的原料。19世纪，一位瑞士科学家通过实验提出：水也是光合作用的原料。 师生总结，完成表格： 光合作用的原料需要水和二氧化碳，条件是光照。 学习目标二：光合作用的产物 展示图片： 教师提问：你们知道这些食物的主要成分是什么呢？ 学生：淀粉。 教师提问：淀粉贮存着大量能量的有机物，是如何产生的呢？ 展示实验：绿叶在光照下能够合成有机物 目的：说明绿叶在光下能够产生淀粉。 器材：黑色制片、回形针、小烧杯、大烧杯、培养皿、酒精灯、三脚架、陶土网、剪刀、镊子、火柴、盆栽的天竺葵、清水、酒精、碘液等。 1. 把一盆生长旺盛的天竺葵放到黑暗处或罩上黑色塑料袋，进行一昼夜的暗处理。 2.把上述经过暗处理的天竺葵的部分叶片，从上、下两面用小于叶片的黑纸片遮盖起来，用回形针固定，放在阳光下照射一段时间。 3.摘下被遮盖的叶片，取下制片，观察叶片的颜色有无变化。把叶片放入盛有适量酒精的小烧杯，再放入一只盛有适量热水的 大烧杯，水浴加热，观察叶片的颜色变化，直至叶片呈现黄白色。 4.用镊子取出叶片，用清水轻轻冲洗干净，再放入培养皿，向叶片上滴加碘液。 5.稍停片刻，用清水冲洗掉碘液，观察叶片的颜色变化。 注意安全使用药品，加热器具和剪刀、镊子等锐器！ 总结实验过程： 教师提问：为什么要把天竺葵放在黑暗处（或用黑色塑料袋罩上）一昼夜？ 学生：使叶片内原有的有机物（淀粉）耗尽或运走。 教师提问：如何进行部分遮光呢？ 学生：选取一片叶片的一部分，用不透光的纸片或黑塑料片，从上、下两面的对应部分遮盖起来。 教师提问：部分遮光的目的是为了什么？ 学生：形成对照。 教师提问：遮光后又放在光下照射一段时间的目的是为了什么？ 学生：使叶片进行光合作用，重新积累有机物。 教师提问：取下黑纸片后，观察叶片的 遮光部分和未遮光部分颜色有什么不同呢？ 学生：遮光部分：颜色浅、未遮光部分：颜色深。因为未遮光部分光照时形成叶绿素。 教师提问：酒精脱色的目的是为了什么呢？ 学生：让叶绿素溶解到酒精中。 教师提问：酒精脱色到什么程度？酒精最终变成什么颜色？ 学生：直到叶片变成黄白色，绿色。 教师提问：为什么要进行水浴加热呢？ 学生：防止酒精沸腾伤人。 教师介绍：具体过程:用清水轻轻冲洗干净，再放入培养皿，向叶片上滴加碘液。此处用清水漂洗的目的是为了什么？ 学生：洗去酒精，便于显色。 教师提问：滴加碘液的目的是为了什么？ 学生：为了证明是否产生淀粉。 教师介绍：具体过程:用清水洗掉碘液，观察叶片颜色的变化，此处用清水漂洗的目的是为了什么？ 学生：洗去碘液,便于观察。 实验现象： 学生总结实验结论：绿叶在光下产生淀粉。 教师提问：植物的光合作用除了合成淀粉等有机物，还会生成其他物质吗？ 展示实验：绿叶在光照下能够释放氧气 目的：说明绿叶在光下能够产生氧气。 器材：漏斗、烧杯、试管、细木条、火柴、金鱼藻、清水等。 步骤：1.取适量的金鱼藻放在盛满清水的烧杯中，用漏斗反扣住在水中的金鱼藻，再在漏斗颈上倒扣一支装满清水的试管（图6-9）。将这一装置移到光照下，放置一段时间，观察发生的现象。 2.待试管内液面下降到比烧杯内液面低时，使试管保持倒立竖直状态，将其从漏斗的颈部取下，但不要脱离清水，在液面下用拇指堵住试管口，反转试管，使试管口向上。 3.松开拇指，把带火星的细木条迅速地插入试管，观察发生的现象。 点燃细木条时应注意安全！ 教师提问：为什么要再在漏斗上倒扣一支装满清水的试管？ 学生：排除空气中氧气对实验的干扰。 教师提问：氧气不溶于水且具有助燃性，带火星的细木条插入试管内后重新燃烧起来，说明什么问题？ 学生总结实验结论：植物光合作用能释放氧气。 教师讲解：研究表明，绿叶在光照下合成有机物、释放氧气，与植物细胞中的叶绿体有关。叶绿体时植物细胞进行光合作用的场所，光是植物进行光合作用的能量来源。 师生总结：光合作用是指植物利用光能，将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气的过程。 光合作用的基本过程： 教师讲解：光合作用过程中，植物就像一个能量转换站，把光能转化为化学能，并将能量贮存的有机物。所以光合作用的实质是合成有机物，贮存能量。 归纳总结：植物通过光合作用合成有机物，不断被运输到各个组织、器官，为自身和其他生物的生命活动提供物质和能量。 【课堂总结】本节课我们学习通过重温经典科学家的光合作用实验，说明光合作用需要在光照的条件进行，以二氧化碳和水为原料，通过实验验证光合作用的产物是有机物和氧气。 【课堂练习】 1.用实验证实了“水是使植物增重的主要物质”的科学家是（ D ） A.萨克斯 B.英格豪斯 C.普利斯特莱 D.范·海尔蒙特 2. 在完全密闭的玻璃瓶中，蜡烛能够燃烧更长时间的一种实验装置是（ C ） A.植物、动物和土壤中适量的水 B.光照、动物和土壤中适量的水 C.植物、光照和土壤中适量的水 D.植物、动物和光照 3.绿色开花植物进行光合作用，其中光合作用的条件、原料和产物依次是（ C ） A、氧和有机物、光能和叶绿体、水和无机盐 B、二氧化碳和水、光能和叶绿体、氧和有机物 C、光能和叶绿体、二氧化碳和水、氧和有机物 D、水和无机盐、二氧化碳和水、氧和有机物 4.摘下叶片，取下黑纸片，把叶片放入盛有适量酒精的烧杯中隔水加热的目的是（ C ） A.溶解淀粉 B.将淀粉煮熟 C.把叶绿素溶解到酒精中 D.使氧气排出 5.“绿叶在光下产生淀粉”的实验证明（ A ） A.光合作用的条件之一是光，产物有淀粉 B.光合作用释放氧气 C.光合作用的产物是淀粉和氧气 D.光合作用有光无光都可进行 6.一株绿色植物在黑暗中放置24h，选择一片绿叶，把主叶脉剪断(如图所示)，然后将植株放在阳光下照射2-4h，发现B区不能正常制造淀粉，其中原因是B区叶片缺少（ D ） A、叶绿素 B、光 C、二氧化碳 D、水 五、板书设计 2 学科网（北京）股份有限公司 $$