3.2.2 光合作用 教学设计-2024-2025学年人教版生物七年级下册

3.2.2 光合作用-教学设计 【新课标要求】 通过本主题的学习，学生能够理解植物生命活动的基本过程和原理，运用这些生命活动原理分析、解释、解决生产生活中的某些实际问题，并从物质循环和能量变化的角度阐明植物在生物圏中的重要地位。 【内容要求】 概念4 植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡。 4.3植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡 4.2.2 叶片产生的有机物通过筛管运输，供植物其他器官利用 4.3.1 植物能利用太阳能(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 4.3.3光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用 【学业要求】 运用植物光合作用等方面的知识，解释生产生活中的相关现象。 【学情分析】 学生通过前面的学习，学生对植物的结构和功能有了初步的认识，但对于植物如何利用无机物合成有机物的过程还不清楚。本节探究绿叶在光下制造有机物以及总结归纳光合作用的基本概念，包括场所、原料、产物和条件。在此基础上，再进一步深入探讨光合作用吸收二氧化碳释放氧气的过程及相关实验，学生可能对实验原理和操作的理解存在一定难度，需要通过直观的演示和详细的讲解来帮助他们掌握。 【教材分析】 教材以探究绿叶在光下制造有机物的实验为载体，引导学生逐步理解光合作用的场所、原料、产物和条件，为后续深入学习光合作用的实质和原理在农业生产上的应用奠定基础。且教材内容通过一系列经典实验和演示实验，逐步揭示光合作用吸收二氧化碳释放氧气的过程，以及二氧化碳和水是光合作用的原料。同时，教材还涉及到有机物的运输和作用，使学生对光合作用有更全面的认识。 【教学目标】 1.生命观念：通过对光合作用过程的学习，理解生命活动的物质和能量变化，形成生命是一个动态平衡的系统的观念。 2.科学思维：通过实验分析、探究等过程，概述光合作用的实质。 3.探究实践：通过金鱼藻实验，说明光合作用产生氧气。 设计实验证明二氧化碳是光合作用必需的原料 4.态度责任：通过实例分析，能够举例说出光合作用原理在生产生活中的广泛应用。 【教学重难点】 教学重点 （1）绿色植物通过光合作用制造有机物。 （2）阐明光合作用的实质和表达式 教学难点 （1）运用实验法检验绿叶在光下制造有机物。 （2）独立设计并完成探究活动二氧化碳是光合作用必需原料 （3）理解光合作用的实质和物质与能量的转化。 【教学过程】 一、新课导入 【想一想·议一议】海尔蒙特柳树生长实验； 17世纪初，海尔蒙特做了一个著名的实验。他将一棵柳树苗栽种在装有烘干土壤的盆中，仅在必要时往盆中浇水。5年后，柳树长大了。他再次称量柳树和盆中土壤(烘干)的质量，发现柳树的质量增加了70多千克，增加的主要是什么物质呢？ 【预设】海尔蒙特实验中柳树质量增加的主要是由光合作用制造的有机物。 【引述】沐浴着阳光，植物能够利用简单的无机物合成复杂的有机物，不仅满足自身生命活动的需要，还养活了地球上几乎所有的生物。 揭示课题：第二节 光合作用 2、 讲授新课 （一）绿叶在光下制造有机物 【任务一】探究绿叶在光下制造有机物 布置学生阅读课文“实验·探究：探究绿叶在光下制造有机物”相关段落，要求弄清实验目的、材料用具、方法步骤、现象分析、实验结论。 【实验目的】 （1）检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。——产物 （2）探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。 【材料用具】 盆栽的天竺葵、酒精（脱色）、碘液（检验淀粉）、清水、黑纸片（遮光）、曲别针、小烧杯、培养皿、水浴锅、镊子等 【问题分析】 ①可用碘液检验淀粉的生成。叶片中本身存在淀粉，如何排除原有淀粉的干扰？ ——黑暗处理：消耗原有有机物 ②探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。应如何设置实验？变量是什么？ ——黑纸片上下两面遮盖部分叶片，设置对照实验，变量为光 ③在光下进行完光合作用后，检验淀粉时，如何排除叶片原有绿色的干扰。 ——用酒精将脱去叶片内的叶绿素，排除干扰。 ④怎样检验淀粉的生成？ ——在脱色后的叶片上滴加碘液，若变蓝，证明产生淀粉 【设计实验】 暗处理—设计对照实验—酒精脱色—碘液染色检验淀粉 【播放视频】 播放“绿叶在光下制造有机物”实验视频，进行巩固加深。请学生复述“绿叶在光下制造有机物”实验过程，适时评价，提出问题： 【展示】方法步骤一：将盆栽的天竺葵在黑暗处放置一昼夜。 【提问】为什么要暗处理？ ——小组讨论、思考并回答：将叶片中原有的淀粉运走耗尽。 【展示】方法步骤二：用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后将盆栽植物移到阳光下照射。 【提问】为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？ ——回顾对照实验的原则，回答：为了做对照实验，探究：光是不是制造有机物的必要条件？ 如果遮光部分遇碘不变蓝，见光部分变蓝，说明暗处理将叶片中原有的淀粉消耗完了，且见光部分的淀粉是叶片见光制造的，且叶片只有在光照下才能制造淀粉。 【展示】方法步骤三：几小时后，摘下叶片，去掉遮光的黑纸片，将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，再将小烧杯置于水浴锅中加热。 目的：酒精溶解叶片中的叶绿素，完成脱色。 现象：叶片变成黄白色，酒精变成绿色。 【展示】方法步骤四：用清水漂洗叶片，再将叶片放到培养皿里，向叶片滴加碘液。 目的：淀粉遇碘变蓝，检验是否产生淀粉。 【展示】方法步骤五：稍停片刻，用清水冲掉碘液，观察叶片颜色的变化。 【实验现象】遮光处无法进行光合作用，无淀粉产生，叶片颜色为黄白色 ； 见光处进行光合作用，有淀粉产生，叶片颜色为蓝色； 【实验结论】（1）淀粉是光合作用的一种产物。（2）光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。 【总结】归纳实验过程 【讲述】植物进行光合作用的主要部位是叶片，这是因为叶片的细胞中含有叶绿体。 叶绿体中含有的叶绿素等色素能捕获太阳光。 【任务二】探究光合作用的场所是叶绿体 【实验过程】银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体而呈现白色，若按照下图所示，重复上述实验 （1)图中A和B相比，变量是叶绿体； （2)A处滴加碘液后不变蓝，B处滴加碘液后变蓝, （3)说明叶绿体是光合作用的场所。 【归纳总结】 叶绿体既是生产有机物的“车间”，也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。 绿色植物通过叶绿体捕获太阳光，利用光提供的能量，在叶绿体中合成淀粉等有机物，并把光能转变为化学能，储存在有机物中。 【任务三】探究光合作用吸收二氧化碳释放氧气 1.【实验·分析】普里斯特利的实验 展示普里斯特利的实验过程，引导学生进行分析：普里斯特利根据实验得出了什么结论？ ——结论：植物能够更新由于蜡烛或动物呼吸而变得污浊的空气 实验证明：蜡烛燃烧或动物呼吸都会消耗氧气、产生二氧化碳，而植物的光合作用能消耗二氧化碳、释放氧气。 【设疑】淀粉是光合作用的唯一产物吗？ 2.【实验探究】金鱼藻在光下释放氧气 【播放视频】金鱼藻在光下释放氧气。 【讲述】氧气具有助燃的作用。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，说明这种气体是氧气。如果将这个实验装置放在黑暗中，就看不到这一现象，说明金鱼藻只有在光下才能产生氧气。由此可见，氧气也是光合作用的产物。 【提问】实验结果说明了什么？ ——绿色植物进行光合作用的产物除了有机物外，还有氧气。 【思考】如果将此实验装置放在黑暗处再做一遍，会出现相同的现象吗? ——不会，光合作用必须在有光的条件下才能完成 3.【实验·探究】二氧化碳是光合作用必需的原料 提示：氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳。 【分析实验】该实验中，一个小烧杯中放的是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液可以吸收容器里的二氧化碳，没有二氧化碳；另一个小烧杯中放的是清水，清水不能吸收容器里的二氧化碳，叶片吸收了二氧化碳。 （1）实验变量是什么？——二氧化碳 （2）除这个变量外，其他条件应怎样？——相同，遵循单一变量原则。 （3）甲、乙中各取一片叶，分别用碘液处理，哪个装置中叶片不变蓝？ ——乙不变蓝由此可见，二氧化碳是植物进行光合作用的原料。 4.【实验探究】水是光合作用必需的原料 （1） 实验变量——水； （2）实验现象：有水的部分可以光合作用，产生淀粉，滴加碘液，叶片颜色为蓝色；无水处无法进行光合作用，无淀粉产生，滴加碘液叶片颜色为黄白色 ； （3）实验结论：水是光合作用的原料。 【总结】光合作用实质 光合作用实质上是植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成为储存着能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。 【归纳】结合ppt，引导学生归纳光合作用的概念及反应式。 3.【实质】物质转化和能量转化 物质转化：简单无机物（水和二氧化碳）→复杂有机物（糖类、脂质、蛋白质、核酸等） 能量转化：光能→化学能（储存在有机物中） 【任务五】有机物的运输及其作用 1.有机物的利用 【提问】叶片通过光合作用制造了大量的有机物，这些有机物都去哪里了呢？ 【展示】筛管的结构示意图。 【有机物的利用】 ①为细胞的生命活动提供能量； ②并参与构建细胞，进而构成各种组织、器官，甚至整个植物体。 2.【链接生活】果树环割 如果在葡萄等植物茎上剥去一圈树皮，一段时间后，这株植物继续生长，但切口处树皮明显增厚，甚至会形成瘤状物。这是为什么呢？ ——运输有机物的通道—— 筛管分布在树皮中，环割树皮后，有机物向下运输的通道被切断，造成局部营养过剩，再加上损伤的刺激等原因，引发细胞无序分裂，进而形成瘤状物。 【任务六】光合作用原理在农业生产中的作用 【设疑】结合光合作用表达式，思考如何从光合作用的角度使农作物增产？ 结合教材及课件展示，引导学生分析，讨论光合作用原理在农业生产上的应用。 1.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。 ——合理密植：充分利用光照、提高产量 2.增大光合作用的总面积 ——间作套种、立体作业； 3.增加二氧化碳的浓度：增施有机肥，利用微生物如细菌、真菌等分解有机物产生二氧化碳，或直接施放贮存在钢瓶中的二氧化碳，投施固态二氧化碳——干冰。 4.提高光照强度：‌增加光源数量或功率、‌优化光源布局、‌使用反光材料、‌增加光照时间、‌使用补光系统等。 三、课堂小结 四、教学反思 学生对实验表现出浓厚的兴趣，积极参与实验操作和讨论，提高了学生的动手能力和合作交流能力。通过问题引导和讨论，学生能够较好地理解光合作用的条件和产物，达到了预期的教学目标。 通过一系列实验和讨论，学生对光合作用的过程和原理有了更深入的理解，实验探究能力和思维能力得到了锻炼。学生在小组讨论中积极参与，合作学习的效果较好。在实验操作过程中，部分学生对实验步骤和注意事项掌握不够熟练，导致实验结果不够理想。在讨论环节，个别学生发言不够积极，参与度有待提高。 在今后的教学中，应加强实验前的指导和培训，让学生更加熟悉实验操作流程。同时，要关注学生的个体差异，鼓励更多的学生积极参与课堂讨论和活动，提高课堂教学的整体效果。 进一步优化教学设计，合理安排教学时间，确保各个教学环节能够顺利完成。 学科网（北京）股份有限公司 $$