5.1 植物的光合作用 第1课时 （导学案）生物沪教版2024七年级上册

5.1 植物的光合作用（导学案） 第一课时 【知识目标】 1.阐明萨克斯实验结论： 说出暗处理目的（消耗原有淀粉） 解释遮光部分对照的作用 描述碘液显色原理（淀粉遇碘变蓝→证明光合产物为淀粉） 2.解析普利斯特利实验： 归纳植物更新空气的现象（蜡烛复燃/小鼠存活） 指出更新气体为氧气 3.掌握实验操作要点： 说明酒精脱色的目的（去除叶绿素干扰） 明确水浴加热的必要性（安全、均匀受热） 操作带火星线香复燃检验氧气 【素养目标】 1.科学思维： 对比萨克斯实验中遮光/曝光组现象，归纳单一变量（光照）的控制逻辑 通过普利斯特利多组实验现象，演绎"植物→气体更新→氧气"的推理链条 2.探究实践： 设计简易方案验证"无光条件下植物不产生淀粉"（如用铝箔包裹叶片） 评估酒精直接明火加热的风险，强化实验室安全意识 3.态度责任： 结合光合作用产氧数据分析城市绿化价值（如每平方米绿地日均释氧量） 探讨现代农业中"间作套种"对光能利用率提升的实践意义 > 注：严格依据课件内容聚焦淀粉、氧气产物及光照条件验证，未延伸光反应/暗反应等高中知识点。实验操作要求符合初中生动手能力水平（如酒精灯使用、显色观察）。 【学习重点】 1.光合作用的产物、条件以及能量转化过程； 2.验证光合作用产生淀粉和氧气的实验原理与过程 【学习难点】 1.理解萨克斯实验中暗处理、部分遮光等操作的目的； 2.掌握酒精水浴加热的原因及作用； 3.领会光合作用中光能到化学能的能量转化意义 1.通过实验可以发现,光照部分的叶片内产生了______,而遮光部分的叶片内没有产生淀粉。这说明淀粉是光合作用的产物,______是叶片产生淀粉的必要条件。经过光合作用,植物将______转化为______贮存在淀粉内。 2.金鱼藻在光照下产生的气体能使带火星的线香复燃,这说明植物光合作用的产物还有______。 3.普利斯特利根据实验的结果,发现绿色植物能够“净化”由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“______”的空气。 一、问题探究→植物的光合作用 1.萨克斯为什么要把绿色植物放在暗处几个小时呢？不消耗原有的营养物质会对实验有什么影响？  2.为什么叶片要部分遮光，部分暴露在光下？对照的目的是什么呢？通过对照能得出什么结论？  二、问题思考→植物的光合作用 1.对天竺葵进行暗处理的目的是什么？ 2.选 1 - 2 片生长健壮的叶片，用不透光纸从上下两面遮盖住叶片的一部分，为什么要这样做？这个对照和萨克斯实验中的对照有什么相同和不同之处呢？ 3.将上述实验材料置于光下，使部分遮光的叶片接受光照 2 - 3 小时后，接下来要进行酒精脱色，为什么要去除叶绿素呢？酒精的作用是什么？ 4.为什么用酒精灯加热时要水浴加热？ 5.对叶片进行碘液染色后会出现什么现象呢？为什么会出现这样的现象？ 6.普利斯特利的实验说明了什么？ 7.这种被更新的空气可能是什么气体呢？如何来验证它呢？ 8.检验光合作用产生的气体的实验器具材料在实验中分别有什么作用呢？ 三、归纳总结→萨克斯实验和普利斯特里的实验 1.通过萨克斯的实验，可以得出什么结论？ 2.萨克斯实验的过程及各步骤的目的是什么？ 3.通过普利斯特利的实验和验证实验，可以得出什么结论？ 4.普利斯特利实验及验证实验的结论分别是什么？ 1.在萨克斯探究光合作用的产物的实验中，把绿色植物放在暗处几个小时的目的是（ ） A.让叶片中的水分散失 B. 让叶片中的营养物质消耗掉 C. 让叶片中的氧气消耗掉 D. 让叶片中的二氧化碳消耗掉 2.在探究光合作用的条件与产物的实验中，用不透光纸遮盖叶片一部分的目的是（ ） A.防止水分蒸发 B. 便于观察 C. 形成对照 D. 降低温度 3.在酒精脱色的过程中，酒精的作用是（ ） A.溶解叶绿素 B. 溶解淀粉 C. 消毒 D. 加热 4.普利斯特利的实验证明了（ ） A. 植物能够产生氧气 B. 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 C. 光合作用需要光 D. 光合作用产生淀粉 5.在检验光合作用产生的气体的实验中，用带火星的线香来检测气体，这是利用了氧气的（ ） A.助燃性 B. 可燃性 C. 密度比空气大 D. 无色无味 6.下列关于光合作用产生氧气的说法，错误的是（ ） A.氧气是光合作用的产物之一 B. 光合作用产生的氧气可以供动物和人类呼吸 C. 没有光合作用产生的氧气，地球上的生物将无法生存 D. 光合作用产生的氧气全部释放到大气中，不会被植物自身利用 难点回顾与反思 1.请详细解释萨克斯实验中暗处理和部分遮光的目的。  2.为什么酒精水浴加热在光合作用实验中是必要的？ 拓展阅读 阅读材料：光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它不仅为植物自身的生长、发育和繁殖提供了物质和能量，也为整个生态系统的稳定和发展奠定了基础。除了我们课堂上学习的萨克斯实验和普利斯特利实验，还有许多科学家对光合作用进行了深入的研究。例如，英格豪斯通过多次实验证明了绿色植物只有在光下才能净化空气；卡尔文用放射性同位素标记法探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 英格豪斯的实验和普利斯特利的实验有什么联系和区别？  能力提升 实验设计：请设计一个简单的实验，验证植物在有光和无光条件下光合作用产生氧气的情况。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1 植物的光合作用（导学案） 第一课时 【知识目标】 1.阐明萨克斯实验结论： 说出暗处理目的（消耗原有淀粉） 解释遮光部分对照的作用 描述碘液显色原理（淀粉遇碘变蓝→证明光合产物为淀粉） 2.解析普利斯特利实验： 归纳植物更新空气的现象（蜡烛复燃/小鼠存活） 指出更新气体为氧气 3.掌握实验操作要点： 说明酒精脱色的目的（去除叶绿素干扰） 明确水浴加热的必要性（安全、均匀受热） 操作带火星线香复燃检验氧气 【素养目标】 1.科学思维： 对比萨克斯实验中遮光/曝光组现象，归纳单一变量（光照）的控制逻辑 通过普利斯特利多组实验现象，演绎"植物→气体更新→氧气"的推理链条 2.探究实践： 设计简易方案验证"无光条件下植物不产生淀粉"（如用铝箔包裹叶片） 评估酒精直接明火加热的风险，强化实验室安全意识 3.态度责任： 结合光合作用产氧数据分析城市绿化价值（如每平方米绿地日均释氧量） 探讨现代农业中"间作套种"对光能利用率提升的实践意义 > 注：严格依据课件内容聚焦淀粉、氧气产物及光照条件验证，未延伸光反应/暗反应等高中知识点。实验操作要求符合初中生动手能力水平（如酒精灯使用、显色观察）。 【学习重点】 1.光合作用的产物、条件以及能量转化过程； 2.验证光合作用产生淀粉和氧气的实验原理与过程 【学习难点】 1.理解萨克斯实验中暗处理、部分遮光等操作的目的； 2.掌握酒精水浴加热的原因及作用； 3.领会光合作用中光能到化学能的能量转化意义 1.通过实验可以发现,光照部分的叶片内产生了淀粉,而遮光部分的叶片内没有产生淀粉。这说明淀粉是光合作用的产物,光照是叶片产生淀粉的必要条件。经过光合作用,植物将光能转化为化学能贮存在淀粉内。 2.金鱼藻在光照下产生的气体能使带火星的线香复燃,这说明植物光合作用的产物还有氧气。 3.普利斯特利根据实验的结果,发现绿色植物能够“净化”由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。 一、问题探究→植物的光合作用 1.萨克斯为什么要把绿色植物放在暗处几个小时呢？不消耗原有的营养物质会对实验有什么影响？  萨克斯把绿色植物放在暗处几个小时，目的是消耗叶片中原有的营养物质。如果不消耗，叶片中原有的淀粉可能会干扰实验结果，导致无法准确判断光合作用是否产生了淀粉。 2.为什么叶片要部分遮光，部分暴露在光下？对照的目的是什么呢？通过对照能得出什么结论？  叶片部分遮光、部分暴露在光下是为了进行对照。对照的目的是为了探究光是否是光合作用的必要条件。通过对照可以发现，有光的部分产生了淀粉，无光的部分没有产生淀粉，说明光合作用需要光。 二、问题思考→植物的光合作用 1.对天竺葵进行暗处理的目的是什么？ 消耗干净叶片中原有的淀粉。 2.选 1 - 2 片生长健壮的叶片，用不透光纸从上下两面遮盖住叶片的一部分，为什么要这样做？这个对照和萨克斯实验中的对照有什么相同和不同之处呢？ 用不透光纸遮盖叶片一部分是为了形成对照。相同之处都是为了探究某一因素对光合作用的影响，不同之处在于这个实验是在我们自己操作的情况下进行的，而且更强调对我们自己动手能力的培养。 3.将上述实验材料置于光下，使部分遮光的叶片接受光照 2 - 3 小时后，接下来要进行酒精脱色，为什么要去除叶绿素呢？酒精的作用是什么？ 去除叶绿素是为了减少对淀粉显色反应的干扰。酒精的作用是将色素溶解到酒精中。 4.为什么用酒精灯加热时要水浴加热？ 酒精的沸点比水低，如果直接放在火上加热，不仅酒精蒸发太快，造成浪费，导致溶解叶绿素的效果也不够好，对实验结果造成干扰，尤其容易引燃酒精发生危险。 5.对叶片进行碘液染色后会出现什么现象呢？为什么会出现这样的现象？ 照光部分会变蓝，因为光合作用产生淀粉，淀粉遇碘变蓝色；未照光部分不变蓝，因为没有进行光合作用，无淀粉产生。 6.普利斯特利的实验说明了什么？ 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。 7.这种被更新的空气可能是什么气体呢？如何来验证它呢？ 可能是氧气，可以通过一些实验来检测是否有氧气产生，如用带火星的线香，如果线香复燃，说明有氧气产生。 8.检验光合作用产生的气体的实验器具材料在实验中分别有什么作用呢？ 台灯提供光照，金鱼藻是进行光合作用的植物，烧杯、短颈漏斗、试管等用于收集气体，火柴、线香用于检测气体是否是氧气。 三、归纳总结→萨克斯实验和普利斯特里的实验 1.通过萨克斯的实验，可以得出什么结论？ 光合作用的产物是淀粉，而且光对于光合作用是必不可少的条件。经过光合作用，植物将光能转化为化学能贮藏在淀粉内。光能是生物界一切活动的不竭动力，人类和动物的能量最终来源于植物的光合作用，植物通过光合作用将光能转化为化学能贮藏在淀粉内，人类和动物通过摄取植物或其他以植物为食的动物来获取能量。 2.萨克斯实验的过程及各步骤的目的是什么？ 过程：暗处理、部分遮光曝光、酒精脱色、碘液染色。 暗处理：消耗原有淀粉，避免其干扰实验结果。 遮光：形成对照，探究光是否是光合作用的必要条件。 酒精脱色：减少对淀粉显色干扰。 碘液染色：淀粉遇碘变蓝，证明光合产物为淀粉。 3.通过普利斯特利的实验和验证实验，可以得出什么结论？ 植物在光合作用中会产生氧气。氧气对于生物的呼吸作用至关重要，它是生物生存所必需的气体。 4.普利斯特利实验及验证实验的结论分别是什么？ 普利斯特利实验结论：植物更新污浊空气。验证实验结论：光合作用产生氧气。 1.在萨克斯探究光合作用的产物的实验中，把绿色植物放在暗处几个小时的目的是（ ） A.让叶片中的水分散失 B. 让叶片中的营养物质消耗掉 C. 让叶片中的氧气消耗掉 D. 让叶片中的二氧化碳消耗掉 【答案】：B 【解析】：萨克斯把绿色植物放在暗处几个小时，目的是消耗叶片中原有的营养物质，这样在后续实验中就可以避免叶片中原有的淀粉对实验结果产生干扰，从而更准确地判断光合作用是否产生了淀粉。所以答案选B。 2.在探究光合作用的条件与产物的实验中，用不透光纸遮盖叶片一部分的目的是（ ） A.防止水分蒸发 B. 便于观察 C. 形成对照 D. 降低温度 【答案】：C 【解析】：用不透光纸遮盖叶片一部分，使这部分叶片不能接受光照，而另一部分叶片暴露在光下可以接受光照，这样就形成了对照，通过对照可以探究光是否是光合作用的必要条件。所以答案选C。 3.在酒精脱色的过程中，酒精的作用是（ ） A.溶解叶绿素 B. 溶解淀粉 C. 消毒 D. 加热 【答案】：A 【解析】：酒精的作用是溶解叶片中的叶绿素，使叶片由绿色变成黄白色，这样在后续滴加碘液染色时，就可以减少叶绿素对淀粉显色反应的干扰，更清晰地观察到淀粉遇碘变蓝的现象。所以答案选A。 4.普利斯特利的实验证明了（ ） A. 植物能够产生氧气 B. 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 C. 光合作用需要光 D. 光合作用产生淀粉 【答案】：B 【解析】：普利斯特利的实验中，他发现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，但当时他并没有明确指出这种被更新的空气就是氧气。所以答案选B。 5.在检验光合作用产生的气体的实验中，用带火星的线香来检测气体，这是利用了氧气的（ ） A.助燃性 B. 可燃性 C. 密度比空气大 D. 无色无味 【答案】：A 【解析】：氧气具有助燃性，带火星的线香在有氧气的环境中能够复燃，所以用带火星的线香来检测氧气是利用了氧气的助燃性。所以答案选A。 6.下列关于光合作用产生氧气的说法，错误的是（ ） A.氧气是光合作用的产物之一 B. 光合作用产生的氧气可以供动物和人类呼吸 C. 没有光合作用产生的氧气，地球上的生物将无法生存 D. 光合作用产生的氧气全部释放到大气中，不会被植物自身利用 【答案】：D 【解析】：光合作用产生的氧气一部分释放到大气中供动物和人类呼吸，另一部分植物自身在呼吸作用中也会利用。所以D选项的说法错误。答案选D。 难点回顾与反思 1.请详细解释萨克斯实验中暗处理和部分遮光的目的。  暗处理的目的是将叶片中原有的淀粉消耗掉。因为如果叶片中原本就存在淀粉，那么在后续检测时，就无法确定淀粉是在本次实验过程中通过光合作用产生的，还是叶片原本就有的，这样会干扰实验结果，影响对光合作用是否产生淀粉的判断。部分遮光的目的是形成对照实验。将叶片一部分遮光，另一部分曝光，这样就可以控制单一变量——光照。通过对比遮光部分和曝光部分的实验现象，能够清晰地得出光是否是光合作用的必要条件。如果曝光部分产生了淀粉（遇碘变蓝），而遮光部分没有产生淀粉（遇碘不变蓝），就可以说明光合作用需要光。 2.为什么酒精水浴加热在光合作用实验中是必要的？ 酒精的沸点比水低，如果直接用酒精灯对酒精进行加热，酒精会迅速蒸发，造成浪费，而且溶解叶绿素的效果也会大打折扣，进而影响实验结果。更重要的是，酒精易燃，直接明火加热很容易引发燃烧甚至爆炸等危险情况。而采用水浴加热的方式，可以使酒精均匀受热，既保证了酒精能够充分溶解叶绿素，又避免了安全事故的发生。 拓展阅读 阅读材料：光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它不仅为植物自身的生长、发育和繁殖提供了物质和能量，也为整个生态系统的稳定和发展奠定了基础。除了我们课堂上学习的萨克斯实验和普利斯特利实验，还有许多科学家对光合作用进行了深入的研究。例如，英格豪斯通过多次实验证明了绿色植物只有在光下才能净化空气；卡尔文用放射性同位素标记法探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 英格豪斯的实验和普利斯特利的实验有什么联系和区别？  联系：普利斯特利的实验发现了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，英格豪斯的实验是在普利斯特利实验的基础上进行的，进一步探究了植物更新空气的条件。区别：普利斯特利的实验没有明确指出植物更新空气需要光这一条件，而英格豪斯通过多次实验证明了绿色植物只有在光下才能净化空气，明确了光照是植物进行光合作用更新空气的必要条件。 能力提升 实验设计：请设计一个简单的实验，验证植物在有光和无光条件下光合作用产生氧气的情况。 实验材料：选取两株生长状况相似的绿色植物（如金鱼藻）、两个相同大小的透明玻璃容器、清水、带火星的线香等。 实验步骤： 将两株金鱼藻分别放入两个玻璃容器中，加入适量的清水。 将一个玻璃容器放在光照充足的地方，另一个用黑色塑料袋完全包裹，放在相同的环境温度下。 一段时间后，用带火星的线香分别伸入两个玻璃容器中，观察线香的燃烧情况。 实验结果预测：放在光照充足地方的玻璃容器中，带火星的线香可能会复燃，说明有氧气产生；而用黑色塑料袋包裹的玻璃容器中，带火星的线香可能不会复燃，说明几乎没有氧气产生。 实验结论：植物在有光条件下能够进行光合作用产生氧气，而在无光条件下不能进行光合作用产生氧气。 / 学科网（北京）股份有限公司 $