5.3.1.2 光合作用的原料 导学案 —2026-2027学年冀少版生物八年级上册

《光合作用的原料》导学案 冀少版（2024）　八年级上册　第五单元　植物的生活　第三章　植物与生物圈的碳氧平衡　第一节　光合作用的原料 【红色字体为答案】 一、教学目标　——依据《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》 （一）四维教学目标 1．生命观念：通过分析海尔蒙特实验和探究实验，说出光合作用的原料是二氧化碳和水，能用“物质与能量变化”的观点理解光合作用合成有机物、贮存能量。 2．科学思维：能基于实验现象（装置中叶片是否变蓝）进行推理，得出二氧化碳是光合作用原料的结论；能理解对照实验中变量的唯一性；了解同位素标记法证实水是光合作用的原料。 3．探究实践：能按照提示设计“探究光合作用的原料”的实验方案，学会用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳设置对照，能完成实验并分析实验结果。 4．态度责任：关注光合作用原理在农业生产中的应用（如增加二氧化碳浓度提高产量），认同科学实验对认识自然的重要作用。 （二）教学重点 1）光合作用的原料是二氧化碳和水。 2）光合作用完成了物质转化和能量转化两个方面的转化。 3）探究实验的设计：氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、设置对照。 （三）教学难点 1）理解氢氧化钠溶液在实验中的作用及对照实验的变量分析。 2）理解光合作用实质是合成有机物、贮存能量。 （四）学情分析 学情分析：学生已经知道光合作用的产物和条件，但对光合作用的原料缺乏系统认识；对氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的原理和同位素标记法比较陌生。 课时建议：1 课时。 二、我的学习目标　——课前默读 1 分钟，课末自查打勾 1．我能说出：光合作用的原料是二氧化碳和水。　□ 已达成 2．我能解释：探究光合作用原料的实验中，氢氧化钠溶液装置和清水装置的作用。　□ 已达成 3．我能描述：光合作用完成了物质转化和能量转化两个方面的转化。　□ 已达成 4．我能分析：当堂练中装置组合的选择依据和实验变量。　□ 已达成 5．我能举例：说出光合作用原理在农业生产中的应用。　□ 已达成 三、课前热身　——回顾上一节，为新课搭桥 1．光合作用的产物是【淀粉（有机物）和氧气】，光是光合作用的【必要条件】。 2．光合作用把【光能】转化为贮存在有机物中的【化学能】。 四、情境导入　——教材第 91 页 17 世纪之前，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，生长所需的物质完全来源于土壤。后来科学家海尔蒙特（J. B. van Helmont，1580—1644）把一株小树苗栽到大花盆里种植了五年，除经常浇水外，并没有施加其他任何物质。五年后柳树增长了 70 多千克，而土壤的减少可以忽略不计。绿色植物是以什么为原料，制造出有机物的呢？ 第一节　光合作用的原料　（教材第 91～94 页） 一、光合作用的原料　——寻证据·探究（教材第 91～92 页） 探究光合作用的原料 1．提出问题： 参考：绿色植物制造有机物的原料是什么（是二氧化碳吗）？ 2．做出假设： 参考：光合作用的原料是二氧化碳和水。 3．设计实验：如果你假设光合作用的原料是二氧化碳，可以按照以下提示设计实验。如果假设原料是其他物质，可以参照以下提示设计实验。 （1）取散有 5～8 片叶的天竺葵枝条，插入盛有清水的小烧杯。 （2）把小烧杯放在盛有质量分数为 25% 的【氢氧化钠溶液】的培养皿里，然后用广口瓶将它们扣住，在瓶口涂上凡士林防止漏气。 （3）用同样方法设置第二套装置，但培养皿里改盛清水。 （4）将两套装置同时放在暗处 24 小时，然后再一起光照 2～3 小时。从两套装置中分别取一个叶片，酒精脱色后滴加碘液，观察现象。 学科融合：氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生反应生成碳酸钠，所以，二氧化碳气体易被氢氧化钠溶液吸收。 注意：氢氧化钠溶液具有腐蚀性，注意不要接触皮肤。如意外溅碰，应立即用清水冲洗。 4．实施实验：小组合作，按设计选择合适的实验材料、试剂和器材，相互配合完成实验。认真观察实验现象，记录实验结果。 实验结论：光合作用的原料 根据获得的证据思考下列问题： 1．根据实验结果能得出什么结论？ 2．光合作用的原料有哪些？ 培养皿盛有清水装置中的叶片，经实验处理滴加碘液后变蓝，说明叶片中产生了【淀粉】；培养皿盛有氢氧化钠溶液装置中的叶片，经实验处理滴加碘液后不变蓝，说明叶片中没有产生淀粉。在盛有氢氧化钠溶液的装置中，【二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收】，装置中没有二氧化碳；盛有清水的装置中有二氧化碳。 有二氧化碳装置中的叶片产生淀粉，没有二氧化碳装置中的叶片没有产生淀粉，说明【二氧化碳是光合作用的原料】。 科学家进一步研究证明光合作用放出的氧气来自水，说明【水也是光合作用的原料】。 植物能利用太阳能（光能），将【二氧化碳和水】合成为贮存了能量的有机物，同时【释放氧气】。 二、光合作用的转化　——教材第 93 页 光合作用完成了两方面的转化：一是【物质转化】，将无机物转化成有机物，并释放氧气；二是【能量转化】，将光能转变为贮存在有机物中的化学能。光合作用实质就是合成有机物，贮存能量。 农业生产中，在水肥条件具备的情况下，适当增加【二氧化碳的浓度】，可使光合作用效率显著提升，作物产量明显提高。 三、开阔眼界　——科学家证实水是光合作用的原料（教材第 94 页） 20 世纪 30 年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记的研究方法证明了水是光合作用的原料。他们用氧的同位素分别标记水（H₂O）和二氧化碳（CO₂）中的氧，然后进行两组光合作用实验：第一组，向绿色植物提供普通二氧化碳，浇灌被标记过的水；第二组，向同种绿色植物提供被标记过的二氧化碳，浇灌普通水。对两组实验释放出的氧气（O₂）进行分析。实验结果表明，第一组释放的氧气全部是被标记过的，第二组释放的氧气全是未被标记的。这个实验证明了光合作用放出的氧气来自水，水是光合作用的原料。 四、当堂练　——教材第 93～94 页原题 1．某同学设计了如下系列装置，装置中烧杯内的液体均为土壤浸出液，要验证植物光合作用需要二氧化碳，应选用下列装置的组合是（　　） A．①和②　　　　B．①和③ C．②和③　　　　D．③和④ 我选（　　） 答：B。①装置中氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，有光，无二氧化碳；③装置中清水不吸收二氧化碳，有光，有二氧化碳。两装置唯一变量是二氧化碳，且都有光照，可验证植物光合作用需要二氧化碳。 2．下图是探究光合作用必需的某种原料实验的示意图，经暗处理、光照、脱色，利用碘液验证 A、B 叶片是否有淀粉产生。分析实验现象并回答下列问题。 （1）实验后 A 叶片呈【黄白色】，B 叶片呈【蓝色】。 （2）本实验探究的光合作用的原料是【二氧化碳】。 （3）大棚种植蔬菜时，经常使用二氧化碳发生器增加二氧化碳浓度，其作用机理是什么？ 答：二氧化碳是光合作用的原料，增加二氧化碳浓度可以促进光合作用，使植物制造更多的有机物，从而提高蔬菜产量。 学科网（北京）股份有限公司 $ 《光合作用的原料》导学案 冀少版（2024）　八年级上册　第五单元　植物的生活　第三章　植物与生物圈的碳氧平衡　第一节　光合作用的原料 班级：______　姓名：______　学号：______ 一、我的学习目标　——课前默读 1 分钟，课末自查打勾 1．我能说出：光合作用的原料是二氧化碳和水。　□ 已达成 2．我能解释：探究光合作用原料的实验中，氢氧化钠溶液装置和清水装置的作用。　□ 已达成 3．我能描述：光合作用完成了物质转化和能量转化两个方面的转化。　□ 已达成 4．我能分析：当堂练中装置组合的选择依据和实验变量。　□ 已达成 5．我能举例：说出光合作用原理在农业生产中的应用。　□ 已达成 二、课前热身　——回顾上一节，为新课搭桥 1．光合作用的产物是________，光是光合作用的________。 2．光合作用把________转化为贮存在有机物中的________。 三、情境导入　——教材第 91 页 17 世纪之前，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，生长所需的物质完全来源于土壤。后来科学家海尔蒙特（J. B. van Helmont，1580—1644）把一株小树苗栽到大花盆里种植了五年，除经常浇水外，并没有施加其他任何物质。五年后柳树增长了 70 多千克，而土壤的减少可以忽略不计。绿色植物是以什么为原料，制造出有机物的呢？ 第一节　光合作用的原料　（教材第 91～94 页） 一、光合作用的原料　——寻证据·探究（教材第 91～92 页） 探究光合作用的原料 1．提出问题： 2．做出假设： 3．设计实验：如果你假设光合作用的原料是二氧化碳，可以按照以下提示设计实验。如果假设原料是其他物质，可以参照以下提示设计实验。 （1）取散有 5～8 片叶的天竺葵枝条，插入盛有清水的小烧杯。 （2）把小烧杯放在盛有质量分数为 25% 的________的培养皿里，然后用广口瓶将它们扣住，在瓶口涂上凡士林防止漏气。 （3）用同样方法设置第二套装置，但培养皿里改盛清水。 （4）将两套装置同时放在暗处 24 小时，然后再一起光照 2～3 小时。从两套装置中分别取一个叶片，酒精脱色后滴加碘液，观察现象。 学科融合：氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生反应生成碳酸钠，所以，二氧化碳气体易被氢氧化钠溶液吸收。 注意：氢氧化钠溶液具有腐蚀性，注意不要接触皮肤。如意外溅碰，应立即用清水冲洗。 4．实施实验：小组合作，按设计选择合适的实验材料、试剂和器材，相互配合完成实验。认真观察实验现象，记录实验结果。 实验结论：光合作用的原料 根据获得的证据思考下列问题： 1．根据实验结果能得出什么结论？ 2．光合作用的原料有哪些？ 培养皿盛有清水装置中的叶片，经实验处理滴加碘液后变蓝，说明叶片中产生了________；培养皿盛有氢氧化钠溶液装置中的叶片，经实验处理滴加碘液后不变蓝，说明叶片中没有产生淀粉。在盛有氢氧化钠溶液的装置中，________，装置中没有二氧化碳；盛有清水的装置中有二氧化碳。 有二氧化碳装置中的叶片产生淀粉，没有二氧化碳装置中的叶片没有产生淀粉，说明________。 科学家进一步研究证明光合作用放出的氧气来自水，说明________。 植物能利用太阳能（光能），将________合成为贮存了能量的有机物，同时________。 二、光合作用的转化　——教材第 93 页 光合作用完成了两方面的转化：一是________，将无机物转化成有机物，并释放氧气；二是________，将光能转变为贮存在有机物中的化学能。光合作用实质就是合成有机物，贮存能量。 农业生产中，在水肥条件具备的情况下，适当增加________，可使光合作用效率显著提升，作物产量明显提高。 三、开阔眼界　——科学家证实水是光合作用的原料（教材第 94 页） 20 世纪 30 年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记的研究方法证明了水是光合作用的原料。他们用氧的同位素分别标记水（H₂O）和二氧化碳（CO₂）中的氧，然后进行两组光合作用实验：第一组，向绿色植物提供普通二氧化碳，浇灌被标记过的水；第二组，向同种绿色植物提供被标记过的二氧化碳，浇灌普通水。对两组实验释放出的氧气（O₂）进行分析。实验结果表明，第一组释放的氧气全部是被标记过的，第二组释放的氧气全是未被标记的。这个实验证明了光合作用放出的氧气来自水，水是光合作用的原料。 四、当堂练　——教材第 93～94 页原题 1．某同学设计了如下系列装置，装置中烧杯内的液体均为土壤浸出液，要验证植物光合作用需要二氧化碳，应选用下列装置的组合是（　　） A．①和②　　　　B．①和③ C．②和③　　　　D．③和④ 我选（　　） __________________________________________________________ 2．下图是探究光合作用必需的某种原料实验的示意图，经暗处理、光照、脱色，利用碘液验证 A、B 叶片是否有淀粉产生。分析实验现象并回答下列问题。 （1）实验后 A 叶片呈________，B 叶片呈________。 （2）本实验探究的光合作用的原料是________。 （3）大棚种植蔬菜时，经常使用二氧化碳发生器增加二氧化碳浓度，其作用机理是什么？ __________________________________________________________ 注：依据冀少版（2024）八年级上册教材第 91～94 页编制，空格处课前预习、课上填写。 学科网（北京）股份有限公司 $