3.2.2光合作用 第1课时 课件-2025-2026学年下学期生物新教材人教版七年级下册

第三单元　植物的生活 第二章　植物体内的物质与能量变化 第二节　光合作用 第1课时 绿叶在光下制造有机物 新教材人教版七年级下册 1 目录 光合作用 第1课时 绿叶在光下制造有机物 情境导入：海尔蒙特的柳树实验 实验1：检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉 实验2：探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件 实验3：探究植物制造有机物的场所是不是叶绿体 学习目标 1.通过运用实验法检验绿叶在光下制造淀粉，验证光是光合作用必不可少的条件，证明光合作用的场所是叶绿体，形成物质与能量观，在探究实践中乐于探索，严谨求实，勇于质疑。 2.通过金鱼藻演示实验分析光合作用的产物有氧气，运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料”，在探究实验过程中，严谨求实，辩证分析，质疑包容，培养科学思维能力。 3.解释光合作用的实质，概述绿色植物制造的有机物用于构建植物体。将光合作用原理应用到农业实现增产增效。 2.5kg 77kg 5年后 将柳树苗栽种在烘干土壤中，必要时浇水。 5年后再次称量柳树和盆中烘干土壤的质量，发现柳树的质量增加了70kg，土壤只减少了不到100g。 提问：增加的主要是什么物质呢？ 海尔蒙特的柳树实验 实验目的： 1.检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉 2.探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件 3.探究植物制造有机物的场所是不是叶绿体 材料用具： 盆栽的天竺葵、酒精、碘液、 清水、黑纸片、曲别针、小烧杯、培养皿、水浴锅、镊子等。 光合作用的产物 光合作用的条件 光合作用的场所 实验探究：绿叶在光下制造有机物 引导学生拆解实验目的 问题1：绿叶在光下制造的有机物是淀粉吗？ 为什么考虑淀粉——回顾种子结构实验——碘液检验 问题2：绿叶制造有机物需要光吗？ 设计单一变量的实验 关注如何排除无关变量： 两株植物？同一植株的两片叶？同一叶片的两个区域？ 问题3：植物制造有机物的场所是什么？ 微观层面——“进一步探究” 宏观层面——“银边天竺葵”实验 5 思考讨论 1.如何检验淀粉？ 2.叶片的绿色是否会干扰淀粉遇碘变蓝的颜色反应？ 3.如何去掉干扰的“绿色”？ 4.如何加快酒精溶解叶绿素的速度？能直接加热吗？ 5.去除叶绿素后，可以直接滴碘液检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉吗？ 用碘液。淀粉遇碘变蓝。 会 用酒精溶解叶片中的叶绿素。 加热可加快叶绿素在酒精中的溶解，但酒精易燃，需要水浴（隔水）加热。 不对。因为这些操作还不能证明这些有机物是在光下还是在黑暗中制造的， 需要先排除原来有机物的干扰。 实验1：检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉 问题1：绿叶在光下制造的有机物是淀粉吗？ 为什么考虑淀粉——回顾种子结构实验——碘液检验 酒精能溶解叶绿素，而水不能溶解叶绿素。将叶片放在酒精中脱色，是为了去除叶绿素对实验现象的干扰，以便更好地观察实验现象。 清水漂洗：把叶片上的物质，如酒精、叶绿素等漂洗掉，以免干扰实验。 清水冲掉碘液：为了避免碘液颜色影响观察。 6 思考讨论 1.如何进行探究? 2.如何设计实验方案？ 3.从对照实验的变量单一性来考虑，哪一种方案设计更严谨？ 4.可以将方案三的实验材料直接放在阳光下照射让它制造有机物吗？ 以“光”为变量设计对照实验 方案一：遮光植物与见光植物叶片的对照。 方案二：同一株植物遮光叶片与见光叶片的对照。 方案三：同一株植物同一片叶片遮光部分和见光部分的对照。 方案三更严谨。因为在该对照实验中，除了光这个变量外，其他条件都应该相同，有可能存在的变量最少。 不可以，因为不能确定叶片中是否可能储存有以前所制造的有机物。 实验2：探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件 问题2：绿叶制造有机物需要光吗？ 设计单一变量的实验 关注如何排除无关变量： 两株植物？同一植株的两片叶？同一叶片的两个区域？ 7 暗处理 部分遮光 照光后去纸 酒精脱色 漂洗后加碘液 清洗后观察 实验步骤 目的？ 为什么要遮住一部分 ？ 产物是什么？ 让原来叶片中的淀粉耗尽，排除原有淀粉对实验的干扰。 形成有光和无光的对照，证明了光是制造有机物必不可少的条件。 由碘液染色会变蓝色可知，有机物是淀粉。 8 实验步骤 对照部位 遮光部位 见光部位 脱色后叶片颜色 黄白色 黄白色 滴碘液后是否变蓝 结果分析 实验结论 绿叶（叶绿体）在光下进行光合作用，能制造淀粉等有机物 不变蓝 变蓝 遮光部分没有产生淀粉 见光部分产生淀粉 ①淀粉是光合作用的产物；②光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件 实验结果与实验结论 产物 条件 场所 10 1.选择什么样的实验材料？ 2.如何设计实验？ 3.你的预期实验结果和结论是怎样的？ 用银边天竺葵 将银边天竺葵暗处理后照光，脱色后检验银边部位和非银边部位的碘液染色情况。 银边部位不变蓝，说明无淀粉产生；非银边部位变蓝，说明制造了淀粉。 植物制造有机物的场所是叶绿体。 实验3：探究植物制造有机物的场所是不是叶绿体 银边天竺葵叶片边缘为银白色，没有叶绿体，不能制造有机物。 银边部位不变蓝，说明无淀粉产生；非银边部位变蓝，说明制造了淀粉。 银边部位不存在叶绿体，没有制造出淀粉；非银边部位有叶绿体，通过光合作用制造除了淀粉，说明植物制造有机物的场所是叶绿体 11 银白色 （不含叶绿体） 绿色 （含叶绿体） 脱色 漂洗 滴加 碘液 变蓝 不变蓝 实验结论: 是光合作用的场所。 叶绿体 实验3：探究植物制造有机物的场所是不是叶绿体 实验步骤 暗处理 照光 三棱镜透射结果 材料：水绵(具有螺旋带状叶绿体结构) 环境：无氧暗室环境、极细光束局部照射 检测指标：好氧细菌的分布 拓展：恩格尔曼的水绵实验——证明光合作用的场所是叶绿体 恩格尔曼实验 恩格尔曼实验是植物生理学领域的经典研究，通过水绵和好氧细菌的结合观察，揭示了光合作用中氧气的来源及叶绿体功能。实验分两阶段进行，最终证实叶绿体是光合作用场所，并明确了色素对红光和蓝紫光的高效吸收特性。 一、实验核心设计与材料选择 该实验选用水绵作为研究对象，因其具有螺旋带状叶绿体结构，便于显微镜下观察；同时引入好氧细菌作为氧气分布的指示剂。通过控制光照条件与光谱分布，建立了观察光合作用关键产物的可视化模型。 二、关键实验过程解析 ​第一阶段​：在无氧暗室环境中，用极细光束局部照射水绵。显微镜下观察到好氧细菌密集分布于受光叶绿体区域，直接证明光照下叶绿体释放氧气。这种空间关联性排除了其他细胞结构产氧的可能性。 ​第二阶段​：引入三棱镜分光处理，使可见光形成连续光谱带。结果显示细菌在红光（650nm）和蓝紫光（450nm）波段大量聚集，说明叶绿体色素对特定波长光的吸收效率更高，这与后续发现的叶绿素吸收光谱特性高度吻合。 三、理论突破与科学价值 实验首次将代谢产物定位与细胞器功能直接关联：①确认叶绿体是光合作用核心场所，推翻当时关于植物整体产氧的模糊认知；②通过细菌分布模式揭示不同光质的生物学效应，为后续光谱学研究奠定基础；③开创活体示踪技术先河，推动显微观测技术的发展。 四、研究局限与发展空间 虽然实验取得突破性进展，但存在两方面的局限性：①仅追踪氧气释放过程，未涉及CO₂固定及糖类合成环节；②未排除其他细胞器参与的可能性。后续研究通过同位素标记法证实完整光合作用过程，电子显微镜技术则进一步揭示了叶绿体内部类囊体结构的具体作用。 13 叶绿体因含有叶绿素而呈现绿色，只要细胞中含有叶绿体，就能制造有机物 叶片是绿色植物制造有机物的主要器官。 讨论：除了叶片外，植物体的其他绿色部分能不能进行光合作用？ 实验3：探究植物制造有机物的场所是不是叶绿体 叶绿体既是生产有机物的“车间”，也是将光能转换为化学能的“能量转换器”。 叶片研磨液 微观层面——“进一步探究” 宏观层面——“银边天竺葵”实验 14 拓展：生产有机物的车间——叶绿体 视频：光能的捕手——叶绿体 试一试：在天竺葵叶片上做出自己头像或枫叶的剪影 实践作业 1、将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是： 。 2、酒精脱色：用酒精溶解叶片中的 。 3、叶片见光部分遇碘 ，遮光部分遇碘 。 4、 是光合作用的产物。 5、 是植物制造淀粉（有机物）不可缺少的条件。 6、 植物光合作用的场所。 叶绿素 变蓝 不变蓝 淀粉 光 将叶片中原有的淀粉运走耗尽 叶绿体 总结归纳 课堂检测 1．如图表示“验证绿叶在光下制造淀粉”的部分实验步骤，有关叙述错误的是（     ） A．该实验的先后顺序是①③②④⑤ B．步骤①是为了消耗原有淀粉 C．步骤④大烧杯中盛有清水 D．步骤⑤叶片见光部分呈蓝色 A 实验步骤是：暗处理→部分遮光、光照→摘下叶片→酒精脱色→染色→观察颜色。因此图中的顺序是①③④②⑤，A错误。 18 课堂检测 2．1864年德国科学家萨克斯将天竺葵的绿色叶片放在暗处12小时，再将此叶片一半曝光，一半用锡箔遮光。经过一段时间光照后，用碘蒸汽处理叶片，光、结果发现叶片的曝光部分显蓝色，遮光部分显棕色（如图），该实验可以证明（     ） ①光合作用需要水②光合作用需要光③光合作用能产生淀粉④光合作用需要叶绿素 A．①② B．②④ C．③④ D．②③ D 实验能说明②光合作用的进行需要光，③光合作用能产生淀粉。 19 Lavf57.41.100 Lavf57.62.100 $