第4节 大气圈中氧、碳的循环 第1课时 （表格式教学设计）科学新教材浙教版八年级下册

第4节 大气圈中氧、碳的循环（第1课时）（教学设计） 年级 八年级 授课时间 课题 2.4 大气圈中氧、碳的循环（第1课时） 学情 分析 本节内容选自浙教版八下第二章第4节第1课时。学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键阶段，对生物实验与自然现象具有较强的好奇心，在学习光合作用内容时，能快速被实验操作与现象吸引，主动参与课堂探究活动。学生此前已接触植物的基本结构，了解叶片、叶绿体的相关知识，具备学习光合作用的基础认知，但对物质转化、能量转化等抽象概念理解存在困难，难以将实验现象与光合作用原理建立完整联系。 在实验探究方面，学生掌握基本的实验操作技能，可完成简单的对照实验设计与现象观察，不过对实验变量控制、无关变量排除、实验结果分析等能力较为薄弱，尤其在暗处理、酒精脱色等步骤的目的理解上容易出现偏差。对于光合作用的原料、条件、产物等知识点，学生易混淆记忆，难以清晰区分光、叶绿体、二氧化碳、水等要素的作用，也无法准确阐述各要素在光合作用中的必要性。 学生对生活中与光合作用相关的现象有一定感知，知道植物能释放氧气、制造养分，但难以将生活经验转化为科学知识，对光合作用的重要意义理解停留在表面，缺乏对生态层面的深度认知。同时，学生在知识应用与迁移能力上不足，面对结合生活实际的题目时，无法灵活运用光合作用原理分析问题。 教学 目标 科学观念：理解光合作用的原理与实质，掌握光合作用的条件和原料。 科学思维：能通过实验现象分析光合作用的影响因素，提升实验探究与推理能力。 态度责任：认识光合作用的重要意义，树立尊重自然、保护植物的科学意识。 教学 重难点 重点：掌握绿色植物光合作用的条件、原料、产物及反应式，理解光合作用的物质转化与能量转化过程。 难点：理解光合作用实验的设计原理，能依据实验现象分析得出光合作用的必要条件与必需原料。 教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 氧气、食物和能源是人类生存的基本要素，它们都可以由植物的光合作用提供。因此，人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。 光合作用是怎样进行的呢？ 结合生活情境思考光合作用过程，感知光合作用的重要价值。 新知讲授 探究实践：探究叶在光照下合成淀粉、产生氧气 一、目标 检验植物在光照下产生氧气，探究叶在光照下合成淀粉。 二、器材 银边天竺葵、金鱼藻、碘液、酒精、清水、铝箔、漏斗、烧杯、试管、大头针、酒精灯、三脚架、胶头滴管、木条、火柴等。 三、过程 1.将金鱼藻放入盛有清水的烧杯中，将漏斗盖在金鱼藻上，在漏斗上面罩上盛满清水的试管，将整个装置放在阳光下。当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出。将带火星的木条放入试管，观察到带火星的木条复燃，说明绿色植物在光照下产生氧气。 2.把盆栽的银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。第二天，用两张大小相同的铝箔，在叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，并用大头针固定，然后放到阳光下照射。 3.4小时后，去掉铝箔，将叶片摘下。 4.把叶片放到盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，仔细观察叶片和酒精的颜色变化：叶片褪色，酒精变绿。注意：酒精是易燃物，切勿直接在酒精灯上加热。 5.至叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，滴上碘液。几分钟后，用清水冲掉叶片上的碘液，观察叶片的颜色是否发生变化。 6.问题与讨论 （1）在绿色植物中，只有叶片才能产生氧气吗？ 不是，只要有叶绿体的细胞在光照下都能产生氧气。 （2）叶片部分用铝箔盖严，其余部分未盖铝箔，此处的变量是光照。遇到碘液后，见光部分变蓝，覆盖铝箔处不变蓝（仍为黄白色），这说明①叶片的见光部分产生了淀粉；②光合作用需要光照。 （3）活动中使用了银边天竺葵，此处想要控制的变量是有无叶绿体。叶片的绿色部位变蓝，而白色部分不变蓝，这说明光合作用需要叶绿体。 （4）将银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜（暗处理）的目的是什么？ 利用呼吸作用耗尽叶片中的淀粉，排除原有淀粉的干扰。 （5）酒精的作用是什么？能不能用水替代？ ①作用：使叶片中的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色，排除叶绿素的干扰。 ②不能用水替代酒精，因为叶绿素溶于酒精而不溶于水。实验表明，绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉，光和叶绿体是必要的条件。 实践活动：二氧化碳是一种气体肥料，在温室或塑料大棚中，人们常通过施加二氧化碳提高作物品质，增加作物产量。请查阅资料，设计一个证明二氧化碳是植物光合作用必需原料的实验方案。 探究任务：设计并进行实验，证明植物的光合作用需要二氧化碳。 1.设计实验： （1）此项探究中，设计改变的因素是二氧化碳，最后观察植物有无淀粉生成。（2）此项探究需要对照实验吗？怎样来设置对照组？ 取两个透明塑料袋，一个装入少量氢氧化钠溶液，另一个装等量清水，分别套在天竺葵的叶片上。 2.进行实验： （1）选择一株生长健康的天竺葵，放在黑暗的地方一昼夜。 （2）在植物上选定两片叶子，按确定的方案控制变量，然后放到阳光下照射4小时。 （3）检验是否有淀粉生成并记录。 3.结果分析： （1）你观察到的实验现象是：装清水的塑料袋内的叶片变蓝，装氢氧化钠溶液的塑料袋的叶片不变蓝。 （2）实验结论：植物的光合作用需要二氧化碳作为原料。 1、光合作用的概念 光合作用是指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，并释放氧气的过程。 2、反应式 （1）场所：主要发生在叶肉细胞的叶绿体中。 （2）二氧化碳：大部分是从空气吸收的。 （3）水：主要是从土壤中吸收。 思考与讨论： 1.若要证明光合作用需要水，设计改变的因素是水分。 2.如何设计对照实验？ 将叶片的主叶脉从中部切断，叶片A区域没有水分，B区域有水分。 3.什么现象能证明光合作用需要水？ 滴加碘液后，叶片A区域不变蓝，B区域变蓝。 3、物质转化和能量转化 （1）物质转化：把简单的无机物制成了复杂的有机物，并放出氧气。 （2）能量转化：把光能变成储存在有机物里的化学能。 4、重要意义 （1）满足自身生长、发育、繁殖的需要。 （2）为其他生物提供基本的食物来源。 科学阅读：光合作用的发现历程 植物是如何长大的？历史上许多学者通过实验逐渐揭开了植物生长的秘密。 1643年，海尔蒙特把一棵柳树种到一盆泥土里，只给柳树浇水。5年后它长到74千克。海尔蒙特认为树的生长只需要水。 1771年，普里斯特利把一支燃烧的蜡烛放在密封罐中。火焰熄灭了。把一根植物和蜡烛一起放到密封罐中，蜡烛一直燃烧着。他认为植物把某些东西释放到空气中，使蜡烛能够一直燃烧。 1779年，英根豪斯把带叶的枝条放到水里，阳光下，这些叶子产生了氧气，但它们在黑暗处并不产生氧气。英根豪斯认为植物需要阳光才能制造氧气。 1864年，萨克斯用显微镜观察了活的叶细胞，在观察时，检测了细胞中的碳水化合物。他发现植物在光合作用过程中合成了碳水化合物。 1883年，恩格尔曼研究了不同颜色的光对绿藻光合作用的影响。他发现被蓝光和红光照射的细胞光合速率最快。 1948年，卡尔文追踪了光合作用过程中二氧化碳里碳元素的变化，从而了解到光合作用中复杂的化学反应。水生植物伊乐藻的叶片在光照下释放氧气。 开展金鱼藻光照实验，观察现象并验证光合作用产生氧气。 完成银边天竺葵淀粉实验，对比分析光合作用的必要条件。 围绕实验问题交流讨论，厘清变量控制与操作背后的原理。 设计二氧化碳原料探究方案，掌握对照实验的设计方法。 梳理光合作用核心知识，构建物质与能量转化的完整认知。 课 堂 小 结 一、探究光合作用条件和产物的实验 1、产氧气：金鱼藻光照→气体使带火星木条复燃→产生氧气 2、产淀粉：暗处理→遮光/见光→酒精脱色→碘液检验见光→变蓝（产淀粉）；遮光→不变蓝（需光）绿部→变蓝；银边→不变蓝（需叶绿体） 3、需原料：需 CO2（NaOH组不变蓝，清水组变蓝）需水（断叶脉，无水区不变蓝） 二、光合作用的原理 1、概念：光合作用是指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，并释放氧气的过程。 2、反应式： 三、物质与能量转化 1、物质：无机物→有机物 2、能量：光能→化学能 四、意义 1、满足自身生长 2、为生物提供食物、氧气、能量 板 书 设 计 作 业 设 计 （请老师按实际教学需求撰写） 教学反思 本节课围绕光合作用展开教学，通过实验探究帮助学生理解光合作用的条件、原料与产物，学生参与度较高，能直观观察到实验现象并得出结论。但在实验步骤讲解中，部分学生对暗处理、酒精脱色等操作的目的理解不够透彻，课堂互动不够充分。后续教学应简化实验原理表述，增加小组讨论环节，引导学生自主分析变量与结果。同时加强知识联系生活实际，让学生更深刻体会光合作用的重要意义，提升科学思维与探究能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $