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

教学设计 基本信息 姓 名 学 校 学 科 生物 联系电话及邮箱 年 级 初一 教科书版本及章节 人教版 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 学习领域/模块 植物的生活 课时教学设计 课时 3课时 周次 时间 星期 节次 授课年级及班级 初一年级 授课地点 教室 课题 3.2.2光合作用 课型 新授课☑ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 本节是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，以科学史为线索，结合实验探究与原理分析，主要包括以下几部分： 第一部分：绿色植物通过光合作用制造有机物，这一概念的建构以实验“绿叶在光下制造有机物”为基础，通过探究实验，分析实验现象，认识淀粉是光合作用的产物，光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。实验后，重点介绍叶绿体，叶绿素的功能。 第二部分：光合作用的原料和产物，通过一系列科学史实验来验证，海尔蒙特柳树实验、普利斯特利实验、恩格尔曼水绵实验、鲁宾和卡门同位素标记实验，揭示光合作用的原料、产物及条件。 第三部分：光合作用实质，物质转化（CO₂+H₂O→有机物+O₂）与能量转化（光能→化学能）。 第四部分：有机物的运输及其作用，重点围绕绿色植物制造有机物的用途，一为细胞生命活动提供能量，二是用来构建植物体，用实例帮助学生理解这些抽象概念，从而认识有机物对于植物生活的重要意义。 第五部分：应用与实践，光合作用在农业中的应用（合理密植、间作套种）、有机物运输（筛管的作用）。 2.学习目标确定 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。 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。 解释光合作用的实质，将光合作用原理应用到农业实现增产增效。 3.学习重点难点 （1）重点： 绿色植物通过光合作用制造有机物。 光合作用的原料和产物； 光合作用的实质。 （2）难点： 运用实验法检验绿叶在光下制造有机物； 验证光是光合作用必不可少的条件； 探究光合作用的场所； 通过金鱼藻演示实验分析光合作用的产物； 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”； 解释光合作用的实质，并通过光合作用原理应用到农业实现增产增效。 4.学习评价设计 课堂提问：针对实验设计提问，如“如何排除原有淀粉的干扰？”，根据现象分析提问，如“银边天竺葵实验结果说明什么？”。 实验报告：撰写“绿叶在光下制造淀粉”实验步骤及结论，评价科学思维与表达能力。 思维导图：绘制光合作用概念图，检测知识整合能力。 5.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：新课导入 教师活动 1 【导入】展示海尔蒙特柳树实验数据，提问：柳树增重70kg，土壤仅减少100g，增加的主要是什么？ 学生活动 1 观察实验数据，讨论可能的有机物来源（水、空气等）。 提出假设：“植物可能通过某种方式将水和空气转化为有机物。 活动意图说明：通过科学史激发兴趣，引发认知冲突，培养学生提出科学问题的能力和根据已有知识分析推理能力。 环节二：绿叶在光下制造有机物 教师活动 2 实验探究：绿叶在光下制造有机物 可探究的问题： 1.绿叶在光下制造的有机物是淀粉吗？ 2.光是绿叶制造有机物不可缺少的条件吗？ 3.植物制造有机物的场所是叶绿体吗？ 【实验1：检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉】 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．绿叶去除叶绿素后，滴碘液就可以检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉了。这种想法对吗？ 【实验2：探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件】 1．如何进行探究? 2．如何设计实验方案？ 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。 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？ 【实验步骤】 暗处理→遮光处理→照光处理→酒精脱色→漂洗后加碘液检验→清洗后观察 【分析讨论】 1.为什么要把植物提前放到黑暗处一昼夜？ 2.为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？ 3.植物制造的有机物是什么？ 【进行实验】 【实验结果与结论】 【实验目的3：探究植物制造有机物的场所是不是叶绿体。】 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？ 【实验步骤】 将银边天竺葵暗处理后照光→酒精脱色处理→漂洗后加碘液检验→清洗后观察 【进行实验】 【拓展：恩格尔曼的水绵实验】水绵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。 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。 【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？ 【光合作用的场所】叶绿体因含有叶绿素而呈现绿色，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”。 【试一试】在天竺葵叶片上做出自己头像或枫叶的剪影 学生活动 2 通过实验的主题提出科学问题 探究内容：光合作用的产物 探究内容：光合作用的条件 探究内容：光合作用的场所 【回答】 1.用碘液。淀粉遇碘变蓝。 2.会 3.用酒精溶解叶片中的叶绿素。 4.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 5.不对。因为这些操作还不能证明这些有机物是在光下制造的还是在黑暗中制造的。 【回答】 1.以“光”为变量设计对照实验 3.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。 4.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。 【回答】 1.让原来叶片中的淀粉耗尽，排除原有淀粉对实验的干扰。 2. 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。 3. 由碘液染色会变蓝色可知，有机物是淀粉。 【分组实验】 操作酒精隔水加热脱色，观察叶片颜色变化。 记录遮光部分与见光部分的染色结果。 【分析现象】 对比银边（无叶绿体）与绿色部分（含叶绿体）的淀粉生成差异。 1.银边天竺葵 2.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。 3.结果：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。结论：植物制造有机物的场所是叶绿体。 实验现象：和预期相同，说明叶绿体是光合作用的场所。 分析实验现象：恩格尔曼的水绵实验说明光合作用的场所是叶绿体。叶绿体色素对红光和蓝紫光的吸收效率更高。 绿色植物的绿色部位都可以。 【回答】 凡是植物的绿色部分，只要细胞中含有叶绿体，就能制造有机物，但是，叶片是绿色植物制造有机物的主要器官。 活动意图说明：掌握实验操作技能，理解对照实验设计的原则。通过绿叶在光下制造有机物的实验证明淀粉是光合作用的产物，光是植物制造淀粉（有机物）不可缺少的条件，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” 学科网（北京）股份有限公司 $