3.4.1 光合作用 课件-2025--2026学年北师大版生物七年级上册

该初中生物学课件聚焦“光合作用”主题，系统呈现其发现历程、原料（二氧化碳和水）、条件（光）、产物（淀粉、氧气）、场所（叶绿体）及实质，通过“种子长成大树”的生活现象导入，从亚里士多德观点出发，引导学生沿海尔蒙特、普利斯特利等科学家实验脉络，构建“现象-假设-实验-结论”的认知支架。 其亮点在于以科学史为主线融合经典实验，通过“海尔蒙特结论是否正确”等问题链引导基于证据推理（科学思维），萨克斯实验7步操作（暗处理、遮光等）培养探究实践能力，表格归纳科学家实验强化生命观念（物质与能量观）。学生可提升理性思维，教师能直接用结构化实验指导与练习题提高效率。

的雨水浇灌柳苗,并制作桶盖防止灰尘落入 柳苗 76.8kg 干土 89.943kg 苗 + 74.5 kg 土 - 057 kg 结论:柳苗生长所需物质,并不是由土壤直接转化来的,_才是使植物增重的物质。 水 五年后 一、柳苗生长之谜开启了光合作用的研究历程 海尔蒙特的实验结论完全正确吗? 从植物生活环境的角度分析,植物的生长还应该考虑什么因素? 不完全正确 还需考虑空气等物质对植物生长的影响 一、柳苗生长之谜开启了光合作用的研究历程 五年后 1642年,海尔蒙特 问题:海尔蒙特是怎样运用实验的方法解释柳苗生长现象的?他得到的实验结果是什么? 他认为:柳苗生长所需的物质,不是由土壤直接转化的,水才是使植物增重的物质。 海尔蒙特是采用观察法和比较法来解释柳苗的生长的,但此实验没有对照实验。 柳苗: 2.3kg 干土: 90kg 76.8kg 89.943kg +74.5 kg, -0.057kg! 柳树实验 五年前 五年后 质量差 进一步思考: 海尔蒙特的实验结论完全正确吗?从植物生活环境的角度分析植物生长需要的物质来源,还应该考虑什么因素? 答:海尔蒙特的实验结论不完全正确。他只考虑土壤中物质对植物生长的影响,没有考虑空气中物质对植物生长的影响。 普利斯特利实验 实验 现象 蜡烛熄灭 小鼠死亡 蜡烛燃烧 小鼠存活 普利斯特利的实验示意图 讨论与思考 普利斯特利的实验说明了什么? 绿色植物能“净化”因燃烧或呼吸而变污浊的空气 深入思考 当人们重复普利斯特利的实验时,有的获得成功,有的总是失败,甚至发现植物还会更严重地污染空气。为什么学者们会得到不同的实验结果呢? 人们重复普利斯特利的实验时,实验控制条件不同,实验结果就不会相同。有的学者在黑暗条件下重复普利斯特利的实验,植物不仅不能进行光合作用,还会因为呼吸作用产生二氧化碳,更严重地污染了空气。 绿色植物只能够在光下净化空气,并能释放气体 ,即植物光合作用需要“光照”。 英格豪斯 英格豪斯还发现,光照下的绿色植物能够释放气体,这种释放气体的能力在夕阳西下时降低,日落后则完全停止。这说明什么问题? 英格豪斯实验时放出的气体是什么气体呢? 科学进展 1782年瑞士谢尼伯:植物在光下吸收CO2。 1804年瑞士索热尔:光合作用过程中, 植物的增重量> CO2吸收量− O2的释放量 绿色植物在光下同时还要消耗水。 1864年德国科学家萨克斯通过实验认为: 绿色植物光合作用在光下不仅能产生氧 气,还能产生淀粉(即有机物)。 1897年,科学家才首次将上述绿色植物的生 理活动称为光合作用。 1782年瑞士牧师瑟讷比埃:植物在光下释放氧气的同时,还要吸收CO2。 1804年瑞士索绪尔:绿色植物在光下同时还要消耗水。 1.将绿叶先放在暗处的几个小时的目的是? 2.为什么让叶片一部分曝光 另一部分遮光呢? 3.叶片曝光处和遮光处遇碘颜色有何不同?为什么会这样? 4实验结果说明了什么? 1864年德国科学家萨克斯 结论:绿色植物在光照下不仅能够释放氧气,而且能够合成淀粉等有机物,供植物生长发育等生命活动利用。 1864年萨克斯(德国)实验 归纳总结 海尔蒙特 柳苗生长所需的物质,并不是由土壤直接转化的,水才是使植物增重的物质 普里斯特利 绿色植物能净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。 英格豪斯 绿色植物只有在光下才能净化空气 萨克斯 绿色植物在光照下不仅能够释放氧气,而且能够合成淀粉等有机物,供植物生长发育等生命活动利用。 科学家 实验过程或结果 实验结论 海尔蒙特 1648 栽柳树5年 柳的增重来自水 普利斯特利 1771 钟罩里的小鼠 植物能“净化”空气 英格豪斯 1779 植物只有在光下才能起到“净化”空气的作用 光是重要的条件 瑟讷比埃 1782 绿色植物在光下吸收二氧化碳,释放氧气 二氧化碳是原料,氧气是产物 索绪尔 1804 绿色植物在光下同时还要消耗水 水是原料 萨克斯 实验的变量是什么? 如何设计实验来控制这个变量呢? 可以参考普利斯特利实验,进行改进。 由上面各位科学家的研究成果,我们能得到什么信息呢? 由上面各位科学家的研究成果,我们可得知植物通过光合作用能将二氧化碳和水转化为氧气和淀粉,并能促使植物生长。 可用碘液进行检测,因为淀粉遇碘变蓝。 假如绿叶在叶绿体确实制造出了淀粉,你如何检验淀粉的存在? 如何证明光合作用有淀粉生成呢? 萨克斯(德国)实验 绿色植物在光下合成淀粉 探究实验 【实验名称】验证绿叶在光下合成淀粉。 【目的要求】验证绿叶在光下合成淀粉。 【材料器具】盆栽的天竺葵、不透光纸、回形针、 小烧杯、大烧杯、培养皿、三脚架、石棉网、 酒精灯、火柴、镊子、酒精、碘液、清水。 暗处理 实施计划 1课前2天对天竺葵进行暗处理 暗处理: 实验前2~3d,把盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜,把叶片内原有的淀粉消耗尽,以免影响实验。 萨克斯(德国)实验 绿色植物在光下合成淀粉 实施计划 2、在经过黑暗处理的实验材料上选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。 思考:为什么对叶片进行部分遮光? 在同一个叶片上,遮光处理局部叶片就是与受阳光照射部分的对照。 遮光 萨克斯(德国)实验 绿色植物在光下合成淀粉 【方法步骤】 3.置于光下:将经过上述 处理的天竺葵置于阳光 下,接受光照2~3小 时。(根据光照强度可适当 延长照光时间) 用加热的酒精杀死叶片细胞,并使叶绿素溶解于酒精中,碘分子便可浸入脱色后的叶片,检测淀粉是否存在。 绿叶在光下是否合成淀粉,可用碘液进行检测,因为淀粉遇碘变蓝。但是,碘分子难以进入叶的活细胞,而且叶绿素的颜色会干扰碘与淀粉显示的蓝色。 实施计划 4.摘取一片部分遮光的叶片,除去不透光纸。 5.脱色:把叶片放在装有酒精的小烧杯里。把小烧杯 放在大烧杯中,用酒精灯隔水加热。叶绿素会溶解 在酒精中。 水浴加热——将小烧杯置于盛有开水的大烧杯中,用酒精灯水浴加热 酒 精 脱 色 为什么要进行水浴加热,而不将盛有酒精的烧杯直接加热? 如果将盛有酒精的烧杯直接加热,会将烧杯内的酒精点燃而致实验失败。 萨克斯(德国)实验 绿色植物在光下合成淀粉 【方法步骤】 6.漂洗:将叶片取出,用清水漂洗干净,放到培养皿内。 叶片变成黄白的 萨克斯(德国)实验 绿色植物在光下合成淀粉 【方法步骤】 7.染色:向叶片上滴加碘液,片刻后,再用清水洗去碘 液。观察叶片有什么变化。 漂洗 滴加碘液 萨克斯(德国)实验 绿色植物在光下合成淀粉 【方法步骤】 【实验现象】 遮光部分无颜色变化,而光照部分显示深蓝色。 【实验结论】 植物叶片见光部分进行光合作用,制造淀粉。淀粉是光合作用的产物之一。同时证明了光合作用必须在有光才能进行,光是光合作用的条件之一。 滴加碘液 观察思考: 将彩叶草的叶片进行酒精脱色 漂洗后滴加碘液,叶片没有全部变成蓝色,为什么 彩叶草叶片没有全部变成蓝色,因为叶片部分不呈绿色,也就是叶片部分不含叶绿体,故叶片部分不能合成淀粉。 说明植物必须有叶绿体才能进行光合作用。 处理方法 黑纸遮住部分 未遮挡部分 颜色变化 不变蓝 变蓝 结论:绿色植物在光照下不仅能够释放氧气,而且能够合成淀粉等有机物,供植物生长发育等生命活动利用。 萨克斯(德国)实验 没叶绿体 观察思考:将彩叶草的叶片进行酒精脱色漂洗后滴加碘液,叶片没有全部变成蓝色,为什么? 讨论与思考 光合作用的原料、条件、产物各是什么?这样一个生产加工的过程是在哪进行的呢? 原料:二氧化碳和水 条件:阳光 产物:淀粉和氧 场所:叶绿体 归纳总结 绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 2 探索光合作用 实验演示:验证绿叶在光下合成淀粉 见光部分+碘液 遮光部分+碘液 变蓝 不变色 (有淀粉合成) 1.实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理? 耗尽叶片中原有的的淀粉,避免叶片已有的淀粉对实验结果的干扰。 2.实验选用的叶片,一部分被遮光,一部分不遮光,这两部分在实验中各有什么作用? 对叶片进行不遮光处理,是检验植物合成淀粉是否需要光的主实验,对叶片进行遮光处理是设置的对照。 讨论与思考 3.你怎样解释在酒精溶液中的绿叶脱色而使酒精溶液变绿的实验现象? 叶绿体中的叶绿素能溶解于酒精,使叶片脱色而使酒精溶液变绿。 4.用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化,这种实验结果说明什么? 叶片不遮光部分变成蓝色,叶片遮光部分不变颜色。说明光是植物光合作用合成淀粉的必需条件。 1. 将带火星的卫生香或木条伸入试管后,发生什么现象?此现象说明了什么? ——复燃;有氧气产生。 2 .光合作用产生的助燃气体是? 氧气 我们怎样收集产生的气体? 我们用什么检验产生的氧气呢? 进一步探究:如果将叶片变色的部分制作成叶片横切面的临时切片,并用显微镜观察,蓝色颗粒会出现在叶肉细胞的什么结构中? 观察 思考:光合作用进行的场所 原理: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。植物利用光能,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。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”。 银边天竺葵在阳光下照射 取一片叶放入盛有酒精的小烧杯中,置于水浴锅里面加热,脱去叶片中的叶绿素 漂洗后滴加碘液 再次漂洗,观察现象:叶片绿色部分变蓝,银边部分未变蓝 叶绿体是 光合作用的场所 普里斯特利根据实验得出了结论:植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。 后来的科学实验证明,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够消耗二氧化碳、释放氧气。 18世纪70年代,英国化学家普里斯特利(J.Priestley)的实验 光合作用吸收二氧化碳 释放氧气 观察 思考:金鱼藻在光下释放氧气 实验结论: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。 实验 探究:二氧化碳是光合作用必需的原料 提出问题:二氧化碳是光合作用必需的原料吗? 作出假设:二氧化碳是光合作用必需的原料。 制定计划、实施计划: 材料用具:玻璃钟罩、氢氧化钠溶液、盆栽的天竺葵、酒精、碘液、小烧杯、大烧杯、培养皿、水浴锅、镊子、清水 实验原理:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳(氢氧化钠+二氧化碳 碳酸钠+水) 实验步骤: ①将两盆生长状况、植株相似的盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜。 ②分别用玻璃钟罩将两盆天竺葵罩住,一个玻璃钟罩中放入25%的氢氧化钠溶液30mL,另一个玻璃钟罩中放入清水30mL。将两个装置同时放到阳光下照射3-4小时。(装置如图) 实验 探究:二氧化碳是光合作用必需的原料 实验步骤: ③分别取两个装置中天竺葵的叶片各一片,放入盛有酒精的小烧杯中,置于水浴锅中加热。 ④清水漂洗叶片,放入培养皿中,分别向两片叶片滴加碘液,过一会儿再用清水漂洗,观察叶片颜色变化。 实验现象:放置了氢氧化钠溶液的装置中叶片不变蓝色,未放置氢氧化钠溶液的装置中叶片变蓝色。 得出结论: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,叶片就不能制造出淀粉;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,就制造出了淀粉。由此可见,二氧化碳是植物进行光合作用的原料。 原料——二氧化碳、水 条件——光能 场所——叶绿体 产物——有机物(储能)、氧气 物质转化:简单的无机物(水、二氧化碳) 复杂的有机物(糖类、脂质、蛋白质、核酸等) 能量转化:光能 化学能 光合作用的实质 1.为什么银边翠和银边天竺葵的叶片边缘不呈绿色? ——其叶片边缘部分不含叶绿素。 2.分析实验结果,可得出结论:植物进行光合作用需要 _。 3.绿叶细胞的_可能是光合作用的场所。 叶绿体 叶绿素 讨论与思考 光合作用的原料、条件、产物各是什么?这样一个生产加工的过程是在哪进行的呢? 原料:二氧化碳和水 条件:阳光 产物:淀粉和氧 场所:叶绿体 归纳总结 绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 1.进行光合作用时,植物不需要的外界条件是( ) A.二氧化碳 B.水 C.高温 D.光 2.植物光合作用的实质是( ) A.合成有机物,释放能量 B.合成有机物,贮存