2.5光合作用(精選14篇)
2.5光合作用 篇1
第三時
課前檢查:
1、什么叫光合作用?其實質是什么?它的文字表達式怎樣?
2、什么叫呼吸作用?其實質又是什么?它的文字表達式怎樣?
3、在光合作用和呼吸作用中二氧化碳和氧氣的作用一樣嗎?
教學目標:
1、了解光合作用和呼吸作用的區別和聯系。
2、了解事物本身的各方面都相互聯系的。
教學重點:植物光合作用和呼吸作用的區別和聯系。
教學難點:對光合作用、呼吸作用知識的綜合運用。
新課引入:
綠色植物既有光合作用,又有呼吸作用,那么光合作用和呼吸作用有何關系呢?它們之間有什么區別和聯系呢?
一、光合作用和呼吸作用的比較
1、光合作用的過程可表示為:(文字表達和化學方程式表示)
實質:合成有機物,貯存能量。
物質轉變:
能量的轉變:
2、呼吸作用的過程可表示為:
實質:
物質轉變:
能量的轉變:
讀圖:課本p62圖2—58光合作用和呼吸作用的比較
回答下列問題:
1、植物進行光合作用的場所在哪里?呼吸作用的場所在哪里?
2、所有生物都能進行呼吸作用嗎?所有生物都能進行光合作用?
3、光合作用和呼吸作用是否每時每刻都在進行?
4、綠色植物在白天和晚上分別進行什么作用?
通過分析,我們可以發現光合作用和呼吸作用之間有一定的關系,兩者的區別比較如下:
呼吸作用和光合作用的區別
光合作用 呼吸作用
二氧化碳
氧氣
有機物
能量
是否需要葉綠素
是否需要光
場所
是否需要光
那么兩者之間有什么聯系呢?
二、光合作用和呼吸作用的聯系
從光合作用和呼吸作用又是相互依存的從兩者的比較可以知道:
1、
2、
3、
當堂評價:
1、把蠟燭放在裝有萌發種子的瓶子里,過一段時間后會熄滅,這是因為
a、光合作用吸收了氧氣 b、光合作用放出了氧氣
c、光合作用放出了二氧化碳 d、呼吸作用吸收了氧氣,產生了二氧化碳
2、光合作用和呼吸作用所吸收利用的氣體分別是 ( )
a、氧 氣 氧 氣 b、二氧化碳 二氧化碳
c、氧 氣 二氧化碳 d、二氧化碳 氧 氣
3、植物呼吸作用與光照的關系是 ( )
a、必須在黑暗中進行 b、必須在陽光下進行
c、有光照呼吸作用強,無光照呼吸作用弱 d、與光照無關
4、在太陽光照射下的綠色植物 ( )
a、既有能量的貯存又有能量的釋放 b、直接將太陽能貯存在植物內
c、只進行光合作用貯存能量 d、溫度上升得很高,從而能量貯存越多
5、儲藏水果時,充加二氧化碳可以延長儲藏時間,這是因為 ( )
a、二氧化碳濃度大,增大光合作用 b、二氧化碳濃度大,增大呼吸作用
c、二氧化碳濃度大,抑制光合作用 d、二氧化碳濃度大,抑制呼吸作用
拓展延伸:
1、用一只大的玻璃缸,裝上水,在缸里放幾株水生植物,并用沙子固定,用漏斗把植物罩住。在一支試管里注滿水,把試管慢慢倒過來罩在漏斗上,注意不要讓空氣進入試管。給予人工光照,在不斷改變燈與植物的距離下進行測定。記錄植物放出的氣泡數,結果如下表。
燈與植物之間的距離(cm)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
氣泡數(個/分鐘)
16 13 8 6 5 4 3 2 1 0
(1)、在燈光的照射下,植物放出的氣體是 。鑒定這種氣體的方法
是 。
(2)、如果要改變氣泡產生的速度除了改變燈與植物之間的距離外,你還有什么方法?
(3)、在實驗中,當燈與燒杯之間的距離為100cm時,雖然植物仍在進行光合作用,但卻看不到氣泡產生,為什么?
2、某同學對蠟燭(主要成分是石蠟)及其燃燒進行了如下探究.請填寫下列空格:取一支蠟燭,用小刀切下一小塊,把它放入水中,蠟燭浮在水面上結論:蠟燭的密度比水_____________.點燃蠟燭,觀察到蠟燭火焰分為外焰,內焰,焰心三層.把一根火柴橫放在蠟燭的火焰中下部約1s后取出,可以看到火柴梗的_____處最先碳化.結論:蠟燭火焰的________層溫度最高.再將一只干燥的燒杯罩在蠟燭火焰上方,燒杯內壁出現水霧.取下燒杯,迅速向燒杯內倒入少量澄清石灰水,振蕩,澄清石灰水變渾濁.結論:石蠟中一定含有_____,______元素.
鞏固練習:
1、光合作用進行的器官 ,光合作用進行的細胞 ,光合作用進行的場所 進行光合作用的成分 它的作用是 。
2、光合作用和呼吸作用的聯系:它們是相互依存的, 作用的原料剛好
是 作用的產物, 作用(是一種生命活動)所需的能量來
自 作用分解有機物而得到的能量, 作用分解釋放的能量正
是 作用時貯藏的。
3、下列有關光合作用和呼吸作用說法正確的是:( )
a、植物光合作用和呼吸作用是兩個相互獨立沒有聯系的過程;
b、植物白天只進行光合作用,而不進行呼吸作用;
c、植物晚上只進行光合作用,而不進行呼吸作用;
d、活的植物體有時進行光合作用,有時進行呼吸作用。
4、有一種無色氣體a,它不能燃燒,也不支持燃燒,但能溶液于水生成b,b呈酸性,但不穩定,易分解成c和氣體a。氣體a能使澄清石灰水變渾濁。
請據此推斷出a、b 、c的化學式:a b c 。
5、在溫室中種植蔬菜,適當增加空氣中的 的濃度,可加速 作用的進行,提高蔬菜產量。水稻、小麥的種子應干燥貯藏,以減弱其 作用,保持品質。
6、光合作用和呼吸作用的區別:
光合作用 呼吸作用
場所
條件
co2
o2
有機物
能量
7、小王和小李同學周末早晨去登山,覺得心曠神怡,小王脫口而出:“早晨的空氣真新鮮。”小李聽了覺得不對,說:“是傍晚的空氣新鮮。”請你沖空氣中氧氣量的角度分析,到底哪位同學的說法正確?
8、在金魚缸中放養適量的金魚藻等水草,金魚將生活得更好,其主要原因是( )
a、增加了金魚所需的食物 b、美化了環境
c、增加了水中氧氣的含量 d、增加了水中二氧化碳的含量
9、新疆哈密地區晝夜溫差很大,這樣那里出產的瓜果甜,這是因為 ( )
a、光合作用旺盛,呼吸作用強烈。b、光合作用旺盛,呼吸作用弱
c、光合作用弱,呼吸作用強烈 c、光合作用弱,呼吸作用弱
2.5光合作用 篇2
教學目標
一、知識方面
1、使學生了解的發現過程。
2、使學生了解葉綠體中色素的種類、顏色及其吸收的光譜;初步學習光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。
3、掌握的概念、實質、總反應式、光反應、暗反應的具體過程、光反應與暗反應的區別與聯系及的意義。
4、應用所學的的知識,了解植物栽培與合理利用光能的關系。
二、能力方面
1、通過葉綠體色素的提取與分離實驗,初步訓練學生的實驗室操作技能及相關儀器、藥品的使用能力。
2、通過探討的氧來源,初步訓練學生的實驗設計能力。
3、通過分析、討論的光反應和暗反應具體過程,培養學生良好的思維品質。
三、情感、態度、價值觀方面
1、通過學生對綠色植物的意義的理解,增強學生保護生態環境的意識。
2、通過學生討論“如何利用的原理提高作物產量”這一問題,加強對科學、技術、社會(STS)的關注。
教學建議
教材分析
因為在綠色植物的新陳代謝以及整個生態系統的物質循環和能量流動中,具有十分重要的意義,所以本節是本章的重點內容之一。教材這一節主要講述了的發現過程、葉綠體和其中的色素(并且安排了葉綠體中色素的提取和分離的學生實驗)、的過程、的重要意義以及植物栽培與光能的合理利用。義務教育初中生物教材已經講述了的基礎知識,安排了綠葉在光下制造淀粉的實驗。本節在此基礎上,更加深入地從產物和場所等方面講述了發現過程中的幾個著名的實驗;講述葉綠體和其中的色素、讓學生學會提取和分離葉綠體色素。
一、教材首先向學生展示了人類研究這種地球上最重要的生理過程的艱苦歷程,同時介紹了在研究過程中的幾個著名實驗,如:1771年,英國科學家普利斯特利證明植物可以更新空氣實驗;1864年,德國科學家薩克斯證明了綠色葉片在中產生淀粉的實驗;1880年,德國科學家恩吉爾曼證明葉綠體是進行的場所,并從葉綠體放氧的實驗;20世紀30年代美國科學家魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明釋放的氧氣全部來自水的實驗。介紹這些實驗的目的是使學生懂得實驗是探究生物科學的基本方法,從而培養學生實事求是的科學態度、不斷探求新知識的創新精神。
二、葉綠體中的色素是本節的重點,實驗是本節的難點。
學生必須在搞清楚葉綠體中色素的種類及其吸收光譜,基粒片層結構的垛疊形式、色素在片層上的分布、基粒和基質的關系基礎上,才有可能深刻理解的光反應和暗反應及其相互關系。
教材在介紹葉綠體中的色素時,設計了一個學生實驗,即《葉綠體中色素的提取和分離》,使學生易于對葉綠體色素有一個感性認識。本實驗可以在講授完葉綠體色素后作為驗證實驗處理,也可用于葉綠體色素的探究實驗;另外教材中葉綠體中各色素的吸收光譜也可作為課上學生討論葉綠體色素生理作用的探究課題處理。
三、教材中的過程是本節的重點內容,也是本節的難點。
1、其中的總反應式,即
概括出了的場所、條件、原料、產物及氧氣的來源,但是,該反應式不足以表示的具體過程。因此,教材以圖解的形式簡明扼要地介紹了的兩個重要過程,即光反應和暗反應。
2、光反應階段
教材中光反應階段可概括為光反應場所和光反應過程兩個方面。
(1)光反應場所:葉綠體基粒片層結構的薄膜(類囊體)上進行。
(2)光反應過程:光反應的本質是由可見光引起的光化學反應,可分為兩方面內容:
①水的光解反應:通過光合色素對光能的吸收、傳遞,在其中部分光能作用下把水分解為氫和氧,氧原子結合形成氧氣釋放出去,氫與NADP結合形成NADPH,用[H]表示,叫做還原性氫,作為還原劑參與暗反應。
②ATP的合成反應:另一部分光能由光合色素吸收、傳遞的光能轉移給ADP,結合一個磷酸形成ATP,也就將光能轉變成活躍的化學能儲存在高能磷酸鍵上。
3、暗反應階段
教材中暗反應階段也可概括為暗反應場所和暗合應過程兩個方面。
(1)暗反應場所:葉綠體基質中進行。
(2)暗反應過程:暗反應實際上是一個由多種酶的催化才能完成的酶促反應,光對暗反應沒有影響。主要包括三個步驟:
①二氧化碳的固定:一個二氧化碳分子與一個五碳化合物分子結合形成兩個三碳化合物分子,這個反應的作用在于使反應活性不高的二氧化碳分子活化。
②三碳化合物的還原:在有關酶的催化下,一些三碳化合物接受光反應產生的ATP分解時釋放的能量并被光反應產生的[H]還原,經一系列復雜的變化,形成糖類,一部分氨基酸和脂肪也是由直接產生的。
③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物則經復雜的變化,又重新生成五碳化合物,從而使暗反應階段的化學反應不斷地進行下去。
4、教材中的意義可從以下幾個方面歸納:是生物界有機物的來源; 是生物生命活動所需要能量的來源;可調節大氣中氧氣和二氧化碳的含量;在生物的進化具有重要作用,即:使無氧呼吸進化為有氧呼吸成為可能,同時為水生生物進化到陸生生物創造了條件。
教材在最后總結道:“是生物界最基本的能量和物質代謝”,充分概括在生態系統中的地位。
5、植物栽培與光能的合理利用是教材的選學內容,其目的是使學生意識到科學、技術、社會(STS)的理念,這部分內容易于調動起學生的討論熱情。
教法建議
1、引言
因為與相關的問題涉及面非常廣泛,尤其是一些廣為人們關注的話題,所以本節可引入的話題很多,如可從全世界面臨的一些生態危機,如糧食、化石能源、環境污染等,或從花卉、農作物、果蔬的栽培方法或增產的措施;或從一些自然災害,蝗災、沙塵暴等入手;或動物、植物的同化作用區別等等方面切入的。這樣的引入方式,可有意識地培養學生的社會責任感,也可較好地體現科學、技術、社會的教育的精神。
2、的發現
這部分的教學要特別重視,這不僅僅是進行科學史的教育,學生可從科學家二百多年的研究歷程體會到科學發現的艱難;同時還能感受到科學研究方法的重要;實驗設計的巧妙,如1880年德國科學家恩吉爾曼證明葉綠體是進行的場所,并從葉綠體放氧的實驗;以及新技術、新理論的發現和綜合應用在科學發現中的重要作用,再一次體驗科學、技術、社會的理念。例如,沒有核科學的進展,就不會有放射性同位素示技術,也就不會有美國科學家魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明釋放的氧氣全部來自水的實驗。
3、引導學生討論葉綠體中的光合色素及其生理功能時,《實驗八 葉綠體中色素的提取和分離》可以在講授完光合色素后作為驗證實驗處理,也可用于光合色素的探究實驗,這樣做不但可使學生學會有關方法,激發學生學習生物學的興趣,還可加深對這部分知識的認識,同時訓練其實驗探究能力;在引導學生討論葉綠體中各色素的吸收光譜時,教材上的光合色素吸收光譜曲線可作為課本探究的素材,以訓練學生分析曲線的能力。
4、過程的的教學是本節的核心內容。教學時可從的總反應式入手,或從與初中階段的總反應式的比較入手,可采用老師講授,或學生討論,或學生根據總反應式提出氧來源假設,即水中的氧是來源于水還是二氧化碳,還是共同來源于二者,條件好的班還可讓學生想辦法證明這些假設,以訓練學生的實驗設計能力。通過總反應式的分析,應使學生明確氧來源這一關鍵問題。
在學生理解了總反應式的基礎上,使學生明確另一個重要觀點,即是非常復雜的多步反應,總反應式不能表示具體的進行歷程,這樣很自然地就引入了的光反應和暗反應的過程的學習。
光反應與暗反應教學時,因為都是較為枯燥的化學反應過程,且又無法在實驗中讓學生看到這些變化,可采取圖解、表解或多媒體動畫的方式展示給學生,這樣學生一是樂于接受,二是學生能“親眼看到”物質的微觀化學變化,也降低了理解這部分知識內容的難度。還應引導學生討論的光反應與暗反應之間的區別和聯系,尤其是二者的聯系應多加注意。
時間允許的話,還可引導學生討論影響的因素,進而討論“如何提高光合效率的途徑”,“采取哪些措施提高農業產量?”等問題,使學生體會到學習生物學理論的實際價值,強化學生學以致用、理論聯系的理念。
5、進行的意義的教學時,可以在課前自己收集或讓學生收集諸如當今世界面臨的糧食、化石能源、環境污染、生物多樣性受到破壞等資料,課上選擇幾個典型的事例,圍繞的生態意義這個中心,引發學生的思考和討論,使學生切實體會到“是生物界最基本的能量和物質代謝”。
6、植物栽培與光能的合理利用的教學,可以綜合性討論題的形式,比如:學生能利用原理,提出在農業生產中提高作物產量的具體措施嗎?這樣的問題容量使學生有更大的想象和思維的空間,也易于在高中學生中展開討論。
教學設計方案
【課題】 第三節
【教學重點】的發現過程;葉綠體中色素的種類;顏色及其吸收的光譜;光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布;的概念、實質、總反應式、光反應、暗反應的具體過程;光反應與暗反應的區別與聯系及的意義;植物栽培與合理利用光能的關系。
【教學難點 】光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布;光反應與暗反應的區別與聯系及的意義
【課時安排】2課時
【教學手段】板圖、掛圖、多媒體課件、實驗
【教學過程 】
第一課時
1、引言
本節可引入的話題很多,如:
①可從全世界面臨的一些生態危機,如糧食、化石能源、環境污染等入手;
②或從花卉、農作物、果蔬的栽培方法或增產的措施入手;
③或從一些自然災害,蝗災、沙塵暴等入手;
④或動物、植物的同化作用區別等等方面切入;
⑤還可通過教材提供的的發現所列舉的幾個著名實驗為切入點進入的學習,其中較易作為切入點的實驗有:德國科學家薩克斯成功地證明了綠色葉片在中產生淀粉的實驗(學生在初中就做過);德國科學家恩吉爾曼證明葉綠體是進行場所,且氧由葉綠體釋放出來的實驗;20世紀30年代美國科學家魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明釋放的氧氣全部來自水的實驗。
教師應特別重視發現這部分內容的教學,因為通過分析科學家對的研究歷程,學生可以不僅了解到放射性元素示蹤技術在生物學研究中的重要作用,從中也可以深切體會到技術的發現和應用,特別是物理、化學技術的使用對生物學起到的推動作用,因此有人說“技術是人類延長了的手臂”。
2、葉綠體及其光合色素
用板圖或掛圖顯示出葉綠體結構模式圖,提問復習葉綠體的亞顯微結構,教師應適時指出,所以能在葉綠體中進行一是由于其中含有催化的酶系,這些酶分布在葉綠體的基質中和片層的薄膜上;二是在基粒片層的薄膜上,有吸收轉化光能的色素,這樣就引出了葉綠體上的光合色素這一教學內容。
(1)學生做《實驗八 葉綠體中色素的提取和分離》
可作為探究實驗,也可作為驗證實驗,但實驗過程都應讓學生自己看書總結,之后引導學生討論下面的問題:
①“想要做好《葉綠體中色素的提取和分離》實驗,學生應注意哪些問題?
這個實驗是高中生物學實驗難度較大的一個,涉及的藥品多,實驗原理復雜,實驗操作也較煩瑣,而且實驗現象也不是很明顯。如何才能順利地完成這個實驗呢?下面就這個實驗要注意的問題做一些說明。
提取光合色素過程中,關鍵是速度。提取光合色素過程中,因為光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮這種有機溶劑作為提取液,因為丙酮易揮發且有一定毒性,因此提取過程要速度要快,同時提取液要用膠塞塞好,以防止其揮發;利用二氧化硅硬度極大的特點,其粉末可增加研磨時磨擦力,加快研磨的速度;又因為葉綠素容易破壞,因此需要保護,而碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞;把綠葉剪碎的目的也是為了加快研磨速度。
劃濾液細線是本實驗的結果明顯清晰的關鍵。濾液細線必須待第一次完全干燥后才能劃第二遍,重復次數可多一些,濾液細線要齊、細、顏色深,其中齊更重要一些。
用紙層析法分離色素時,特別要注意濾液細線一定要處于層析液的上面,否則光合色素會溶解于層析液中,而不會沿層析液向上擴散、分離,這會使實驗效果極差,甚至不發生分離,導致實驗無效;另外,層析液是石油醚、丙酮、苯等有機溶劑的混合液,具有揮發性且有毒,要注意密閉。
正常的實驗現象從上到下應為:胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素(a)、葉綠素(b),一般可看到下面三種色素,最上面的胡蘿卜素如果操作不適當效果可能不很明顯。
還有這個實驗過程用了有毒的有機藥品,因此實驗后要用肥皂把手洗干凈。
在學生觀察的基礎上,教師總結光合色素的種類、色素顏色、色素的吸收光譜及在濾紙條分布。
②學生實驗結束后,教師可給學生演示葉綠體的色素吸收光譜的現象。方法是:用紅、橙黃、綠、藍紫色的薄膜,分別遮住同一光源。把盛有葉綠體的色素提取液的試管,分別放在紅、橙黃、綠、藍紫色光前、讓學生觀察這些光透過色素提取液的情況。可明顯地看到紅和藍紫色光透過的較少(暗),橙黃和綠色光透過的較多(亮)。引導學生分析這些現象,得出葉綠體中的色素,主要吸收紅光和藍紫光。在此基礎上,出示教材中的光合色素吸收光譜曲線,引導學生分析曲線含義,總結光合色素吸收光波的不同特點。
③教師還可引導學生進一步分析葉綠體結構特點與其功能相適應的特點,例如:與有關的各種酶集中分布于葉綠體中,有利于光合反應高效地進行;再如,葉綠體內的片層薄膜,垛疊成基粒,每個基粒由10~100個片層結構組成,這樣的結構可增大葉綠體內的膜表面,擴大色素的附著面,有利于提高光能的利用效率
(2)有條件的學校或班級還可引導學生對色素、光合色素有關的問題做較為深入的討論,比如可討論下面幾個問題:
①學生知道我們平常吃的韭黃和蒜黃是怎么培育出來的嗎?
這個問題涉及到了植物葉綠素合成時的條件問題。
葉綠素是光合色素中最重要的一類色素。綠色植物的葉綠體中有四種色素,綠色植物只在光下才能合成葉綠素,這樣學生已經知道這個問題的答案了。韭黃、蒜黃是在黑暗條件下培育出來的,因為植物此時不能合成葉綠素,只能長成黃化苗,而黃化苗的薄壁細胞比較多,所以吃起來比較嫩,口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意,植物不能長期處于無光條件下,這個道理學生應該是明白的。
葉綠素的形成除了有光照之外,還與什么因素有關呢?葉綠素是一種較復雜有機化合物,其中心存在一個鎂離子,因此葉綠素的形成還與鎂這種礦質元素有關,沒有鎂,葉綠素也是形成不了的。
②如果土壤短期缺鎂,植物的葉片會出現什么現象呢?
可給學生適當的提示,鎂與葉綠素是以不穩定化合物的形式存在的。學生可以想一想我們在植物礦質代謝中學習的內容,還記得嗎?有兩類礦質元素可以移動,一是像氮、磷、鉀這樣以離子態運輸的礦質元素,還有一就是像鎂這樣與不穩定化合態存在的礦質元素;另一類礦質元素不能自由地在植物體內移動,如鈣、鐵這樣以穩定難溶的狀態存在的化合物。能移動的礦質元素才能被重復利用,而且這些礦質元素一般都運輸到植物體生長比較活躍的地方,如莖尖、芽尖、幼葉等處。因此土壤中短期缺乏鎂這種可移動的離子時,整個植物體中的葉片受損傷的程度是不一樣的,此時老葉先受損變黃,而幼葉暫時不會受到缺鎂的損傷,依然鮮綠。反之,如果土壤中缺乏的是鈣、鐵這些不能移動的離子,植物體首先受損傷的則是新葉。
③淺海中自上而下為什么會出現綠藻、褐藻、紅藻等藻類植物的分層分布現象?
這也是一個和光有關的生物學問題。
我們平常看到的物體的顏色實際上是這個物體反射的光,如學生看到葉片是綠色,說明葉片反射綠光,而吸收了其它色光;學生看到一個物體是白色的,說明這個物體不吸收任何光,并全部反射回來;學生看到一個物體是黑色的,說明這個物體把所有光都吸收了,沒有反射任何光。這是理解這個問題的關鍵。通過上面的分析學生可能已經知道,綠藻反射了綠光;褐藻反射了黃光,而紅藻反射了紅光。
綠藻中含有葉綠素等光合色素,紅藻中有藻紅蛋白(藻紅素)和類胡蘿卜素等光合色素。圖1是太陽光的光譜示意圖;圖2中A是藻紅蛋白的吸收光譜示意圖。
圖1
圖2
通過學生所學的物理學知識,知道光子能量E=hυ,光速c =λυ, 則:υ=c/λ,從而E=(h c)/λ,即波長越短,光子的能量越高。由此可知,水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收,即水深層的光線相對富含短波長的光。
所以吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層;含藻紅蛋白和類胡蘿卜素,吸收由藍紫光和綠色光較多的紅藻分布于海水深的地方。這是植物在演化過程中,對于深水中光譜成分發生變化的一種生理適應。
第 1 2 頁
2.5光合作用 篇3
第二課時
課前檢查:
1、將植物的光合作用過程打些比喻,那么生產原料是 ;生產工廠是 ;生產動力是 ,得到的產品是: 。
2、植物的光合作用的化學方程式?所需要的二氧化碳如何得到?
3、二氧化碳占空氣體積的 ,二氧化碳是綠色植物進行 的主要原料之一,也是生物 的產物。空氣中的二氧化碳主要來自與生物的 和 。
教學目標:
1、了解二氧化碳的物理性質和化學性質。
2、了解二氧化碳的用途。
3、了解二氧化碳的實驗室制取方法。
教學重點:二氧化碳的實驗室制取和二氧化碳的性質。
教學難點:由二氧化碳的性質推測出二氧化碳的用途。
新課引入:
在前面我們已經對二氧化碳有了一定的了解,那么你知道二氧化碳具有哪些性質呢?實驗室我們如何獲得二氧化碳呢?
一、二氧化碳的實驗室制取和性質實驗
根據書本p61圖2—55討論:
1、原料:
2、化學方程式:
3、收集方法:
4、檢驗二氧化碳收集滿的方法、
收集并展示一瓶二氧化碳氣體。聯系實驗回憶有關內容;
(1)、觀察二氧化碳的色、態、嗅其氣味。
記錄:二氧化碳是 。
(2)、二氧化碳密度與空氣密度的比較
演示實驗:圖2—56
現象:
原因: 那么產生上述現象的原因是什么?
(3)、二氧化碳能否溶于水
打開啤酒、汽水及碳酸飲料時,你會發現什么?
結論:
(4)、二氧化碳的水溶液的酸堿性
將藍色的石蕊試液加入二氧化碳的水溶液中。
現象:溶液變成 ,說明此液體呈 。
補充:書本p61 二氧化碳的窒息作用。
現在我們來總結一下二氧化碳的這些物理性質。
二、二氧化碳的物理性質
(1)
(2)、
所以可以像傾倒液體一樣從一個容器倒入另一個容器
(3)、
(4)、二氧化碳也有三態的變化,二氧化碳固體叫 。
三、二氧化碳的化學性質
(1)、通常情況下,二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒。二氧化碳不能供給呼吸。
演示實驗:向盛有紫色石蕊試液的試管中加幾滴鹽酸
現象:
演示實驗:向滴有紫色石蕊試液的水中通入二氧化碳
現象:
產生該現象的原因是什么?
(2)、二氧化碳跟水反應生成 ( )
寫出化學方程式:
反應類型:
演示實驗:將上述變紅的溶液加熱
現象:
那么產生上述現象的原因是什么?
原因:
寫出化學方程式:
反應類型:
(3)、檢驗二氧化碳的方法:
co2二氧化碳跟石灰水(主要成分是ca(oh)2)反應,生成一種難溶于水的物質—碳酸鈣。
演示實驗:向澄清石灰水中通入二氧化碳氣體。(或者向澄清的石灰水中吹入二氧化碳)
現象:
寫出化學方程式:
由二氧化碳的性質,你能推測出二氧化碳的用途嗎?
四、二氧化碳的用途:
1、 2、 3、
4、 5、 6、
當堂評價:
1、co2的密度與空氣相比 ( )
a、比空氣大 b、比空氣小 c、與空氣相等 d、無法判斷
2、下列操作中只發生物理變化的是 ( )
a、將co2加壓降溫壓縮成干冰。 b、將co2 通入澄清石灰水中
c、將co2通入水中 d、將co2傾倒入放著燃著蠟燭的燒杯中
3、二氧化碳的水溶液,能使紫色石蕊液變成( )
a、紅色 b、紫色 c、藍色 d、無色
4、常溫下,二氧化碳跟水發生的化學反應屬于( )
a、化合反應 b、分解反應 c、置換反應 d、氧化反應
5、下列性質中,與二氧化碳滅火無關的是( )
a、它能溶于水 b、一般情況下,它不能燃燒
c、 它的密度比空氣大 d、一般情況下,它不支持燃燒
6、下列氣體中可用來滅火的是 ( )
a、h2 b、o2 c、co2 d、空氣
7、下列物質的名稱或俗稱與化學式能表示同一種物質的是( )
a、碳酸鈣 ca(oh)2 b、生石灰 caco3
c、 氫氧化鈣 cao d、干冰 co2
拓展延伸:
1、某黑色固體a和液體b生成液體c和氣體d,而a在反應前后質量和化學性質都沒有發生改變,將紅褐色固體粉末e加熱后放在d物質里能劇烈燃燒,有大量的白煙f生成。試判斷:
a b c d e f
2、將6.6克二氧化碳通入到足量的澄清石灰水中,能得到多少克白色沉淀?
鞏固練習:
1、二氧化碳使紫色石蕊 試液變紅的原因是 ( )
a、co2能溶于水 b、co2在加壓降溫下變成了干冰
c、co2跟水反應生成了碳酸 d、co2跟石蕊試液發生了反應
2、下列變化屬于化學變化的是 ( )
a、通過灼熱的碳層生成一氧化碳 b、二氧化碳氣體密度大于氧氣
c、二氧化碳氣體變成干冰 d、二氧化碳氣體沒有顏色
3、二氧化碳的物理性質是:常溫下是一種 的氣體,密度比空氣 ,(填“可以”或“不可以”) 溶于水,二氧化碳的固體叫做 。
4、二氧化碳的化學性質:(1)通常情況下不能 也不支持 ,不能供給 ;(2)二氧化碳能跟水反應生成 ,使紫色石蕊試液由 色變為 色,化學方程式 ;受熱后生成物能分解,化學方程式為 ;(3)二氧化碳能使澄清石灰水變 ,化學方程式 ,這反應可以用來檢驗二氧化碳。
5、二氧化碳用于滅火的原理是在通常情況下,二氧化碳 ,二氧化碳用作氣體肥料的原理是二氧化碳是植物 的原料。二氧化碳用于制碳酸型飲料,原理是二氧化碳與 反應生成碳酸。二氧化碳還可作致冷劑,保存食品,人工降雨,原理是 升華要吸收大量的熱。
6、下列有關co2說法正確的是:( )
a、二氧化碳這種物質使紫色石蕊變紅
b、co2是由碳原子和氧原子構成
c、利用co2不支持燃燒的物理性質可以用來滅火
d、固體 co2又叫做干冰
7、寫出稀鹽酸跟石灰石或大理石(主要成分是碳酸鈣)反應生成氯化鈣、二氧化碳和水的化學方程式。
8、寫出二氧化碳通入水中使紫色石蕊試液變紅色的反應方程式
9、寫出二氧化碳使澄清石灰水變渾濁的反應方程式
10、有一種無色氣體a,它不能燃燒,也不支持燃燒,但能溶液于水生成b,b呈酸性,但不穩定,易分解成c和氣體a。氣體a能使澄清石灰水變渾濁。
請據此推斷出a、b 、c的化學式:a b c 。
寫出a溶于水生成b的反應方程式: 。
寫出氣體a能使澄清石灰水變渾濁,生成白色沉淀的反應方程
式: 。
11、小明和他的伙伴們對科學探究抱有濃厚興趣,下面是他們的一項研究。
研究課題:啤酒瓶打開后逸出氣體的主要成分是什么?
實驗準備:用集氣瓶收集滿3~4瓶從剛打開的啤酒瓶中逸出的氣體。
實驗步驟:
(1)將帶火星的木條放入集氣瓶中,發現木條未復燃,則說明該氣體主要成分不是 氣體。
(2)將濕潤藍色石蕊試紙放在集氣瓶口,發現試紙變紅色,則說明該氣體中含有能與水反應且生成的溶液顯 性的氣體。
(3)向另一瓶氣體中傾倒澄清石灰水,振蕩后發現石灰水變渾濁,則可證明該氣體中一定大量含有 氣體。
2.5光合作用 篇4
學習目標:
(1)理解掌握光合作用的過程;(2)掌握光合作用的概念、反應式(3)初步學會運用光合作用的原理分析問題
教學重點和難點
重點是光合作用的過程和實質,光反應過程和暗反應過程的區別和聯系;難點是光反應和暗反應中物質和能量的轉變過程。該過程十分復雜,牽涉到許多物理學、化學等知識,而有機化學知識學生還未學到,因此理論性很強,很抽象很枯燥,學生很難理解和掌握。
教學方法:
學生自主型與師生共同探究型相結合(含自學、談話、討論和講授等)
教學過程:復習完葉綠體的結構之后,利用課件展示以下幾個問題:
1. 光反應的場所和外界條件為?
2.葉綠體中的色素在光反應中有何作用?
3.光反應中水被分解成 和 ;atp合成過程中 能轉化成了 能,該過程還需 的催化。
讓學生閱讀教材相關內容,完成上述問題,以上幾個問題的解決要求學生具有提取信息的能力和分析問題解決問題的能力。學生自學完成后,再利用圖分步展示光反應的各個步驟,課件可將抽象微觀的過程形象、具體化,這樣既降低了學生學習的難度、加深了學生對所學知識的理解,又能提高學生學習的興趣。
學完光反應的過程后,讓學生閱讀有關暗反應發現過程的材料,材料如下:美國科學家卡爾文用含14c的co2研究了光合作用中c元素的轉移途徑,在實驗開始時,給植物提供一定量的含14c的co2,追蹤發現,當空氣中的14co2減少后,14c首先出現于c3化合物中并迅速增加,隨著時間的推移,c3化合物中的14c逐漸減少,糖類等有機物中的14c開始增加。讓學生思考上述過程中c元素先后轉變成了哪些物質?
利用這段材料給學生展示暗反應的科學發現過程,學生在閱讀過程中重溫了科學家的探索過程,體會到了科學家探索生物學過程的艱辛和一些巧妙的設計。
在分析上述材料的基礎上,讓學生自學教材回答:
1、暗反應的場所和條件為?
2、暗反應過程中物質和能量是如何變化的?學生回答后,再利用cai分步展示暗反應的過程,該過程同樣將抽象微觀過程具體形象化,降低了學生理解的難度,同時課件還非常形象的揭示了光反應和暗反應的內在聯系。
在掌握了光合作用的全過程后,利用cai展示光反應和暗反應比較的表格,讓學生結合教材完成,比較可以從光反應和暗反應的部位、進行條件、物質變化和能量變化等幾個方面進行,在完成表格的過程中,能較好地培養學生的比較和綜合的能力。
完成表格后,給學生拿出自制的板圖,讓學生把所缺內容補充完整,利用實物讓學生動手操作,可極大地提高學生的學習興趣,培養學生的動手操作能力,以下的教學內容都將以該圖為中心,讓學生學會靈活運用該圖所展示的光合作用的過程分析解決一些實際問題,培養學生分析問題、解決問題的能力。以下就是對光合作用過程原理應用的具體實例:離體的葉綠體在光照下進行穩定的光合作用時,如果突然中斷co2氣體的供應,短時間內葉綠體中c3化合物與c5化合物相對含量將如何變化?該討論題要求學生要能將外部環境條件的變化與光合作用過程的結合起來綜合分析,外部條件變化直接影響光合作用哪一步驟?這一問題要讓學生進行充分討論,然后提問學生回答,并讓學生結合光合作用過程的圖解深入分析。若學生不能準確回答,可再次播放多媒體課件,或直接觀察自制板圖,引導學生逐步得出結論。
基本知識學習結束后,給學生做一小結,然后利用精選的課堂練習題進行鞏固訓練,以加深學生對所學知識的理解和掌握。
6 教后反思
筆者利用該教學設計實施教學后,達到了預期的教學目標,教好地體現了新課程改革的精神。在設計中有以下幾個方面較為成功:
首先該設計轉變了學生傳統的學習方式,變被動學習為主動學習,這一轉變激活了學生的思維,提高了學生的學習興趣。例如,對光反應和暗反應過程的設計采用了問題串的形式,讓學生帶著問題閱讀教材自學;另外讓學生完成自制板圖所缺的內容更是激發了學生學習的熱情和主動性。
其次,該設計挖掘了教材中科學史的潛在教育功能,引導學生運用科學家的思維方式和思維習慣思考解決問題,培養了學生探究性學習的能力。例如,給學生展示了美國科學家卡爾文探究暗反應過程的資料,讓學生分析暗反應過程中的物質轉變情況。
第三,設計過程還充分體現了多媒體教學的優勢,課件中光反應和暗反應的動畫過程形象的展示給學生,降低了學生理解的難度,提高了教學效率,使絕大多數學生都能掌握這一基本過程,落實了新課改面向全體學生的基本理念。
除了以上成功之處外,該設計也有一些不足,比如,學生通過學習用于解決實際的問題較少等,針對這一問題筆者會在以后的教學中對以上問題加以修正和完善。
2.5光合作用 篇5
1.學習目標
(1)通過《葉綠體中色素的提取和分離》,培養獨立完成實驗的能力及對實驗創新改進的能力。
(2)說出綠葉中色素的種類、分布位置和作用;能利用色素對不同波長的光的吸收特點指導生產和實驗活動,培養理論聯系實際的能力。
(3)說明葉綠體的結構和功能;理解葉綠體結構與光合作用相適應的特點,進一步樹立結構與功能相適應的觀點。
(4)分析人類對光合作用的探究歷程,形成光合作用的概念,理解科學過程,領會技術(同位素示蹤法)與科學的關系,學習科學家質疑、創新、勇于實踐的科學精神和科學態度。
(5)嘗試探究環境因素對光合作用強度的影響,說出光合作用原理的應用,理解光合作用是生物界乃至整個自然界最基本的物質代謝和能量代謝。
(6)簡述化能合成作用。
2.學習建議
(1)重視訓練操作技能。通過《綠葉中色素的提取和分離》的實驗,直接感知色素的種類、顏色 。實驗時一定要理解實驗原理,明確實驗步驟和注意事項,仔細觀察分離出的不同色帶的顏色、分布順序和寬窄,思考其中的原因,認真分析實驗中出現的誤差,嘗試對實驗進行改進。明確恩吉爾曼實驗的結論和推論,認真分析恩吉爾曼實驗的巧妙之處,初步學會實驗設計的科學方法。
探究《環境因素對光合作用強度的影響》時,一定要明確實驗原理、方法、步驟、現象、結論、注意事項。探究時,還應思考如下問題:假設及預期分別是什么?步驟3與4能否對換?為什么?本案例中的自變量是什么?為什么要設置對照和重復實驗?應如何控制因變量?嘗試設計出更簡捷更科學的改變自變量的方法,探究其他因素對如 co2濃度、溫度、礦質元素等對光合作用強度的影響,培養自己的創新思維能力。
(2)注意比較四種色素的顏色、分布、功能;葉綠體與線粒體的結構;光反應與暗反應;光合作用中的物質變化與能量變化;光合作用與化能合成作用;光合作用與細胞呼吸等。通過比較,明確這些知識的區別和聯系,培養自己的思維能力。
(3)重視光合作用探究歷程的學習。學習時要以教科書中展現的光合作用研究進程中的重要事件為線索,認真分析和理解科學家的探索思路,認同科學是不斷發展和前進的觀點。科學工作者既要繼承前人的研究成果和經驗,又要富有創新精神。學習科學家勇于創新、勇于實踐的科學精神和科學態度。
(4)學習時要密切聯系生產和生活實際。要積極嘗試用所學知識分析、解釋和解決一些實際問題,如溫室或大棚種植作物時,應選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充光源;在農業生產是如何提高農作物的光合作用的強度。通過分析和討論既加深對所學知識的理解,又培養自己的sts思想,還培養自己分析問題、解決問題的能力。
(5)理解光合作用的過程和實質。結合葉綠體立體結構示意圖,學習葉綠體的結構,明確光合作用的結構基礎;結合光合作用過程圖解學習光合作用過程,認識到光反應和暗反應是同時進行的,理解光反應和暗反應每個階段內發生了哪些物質變化和能量變化,進而理解光合作用是生物界乃至整個自然界最基本的物質代謝和能量代謝。樹立結構與功能相適應的生物學觀點。
2.5光合作用 篇6
教材分析
光合作用是綠色植物重要的生理功能之一,是本章教材的重點內容。教材通過演示實驗分別介紹了光合作用的產物、原料和條件,并在此基礎上概括總結出光合作用的概念、實質和意義。因此,在教學過程 中,要努力做好演示實驗,并積極引導學生對演示實驗的結果進行科學的分析,逐步深入認識綠色植物的光合作用。
教學目的
1.通過演示實驗和對實驗結果的分析,使學生掌握光合作用的概念。
2.通過對光合作用的概念和光合作用的公式的分析,使學生理解光合作用的實質。
3.使學生了解光合作用的意義和應用。
教學重點
1.光合作用所需原料、條件和產物的演示實驗。
2.光合作用的概念和實質。
教學難點
光合作用的實質。
教學方法
演示實驗和講述相結合。安排二課時。
教學準備
1.光合作用需要氧氣的實驗裝置。(放在各班教室向陽的窗臺上,讓學生觀察產生和收集氧氣的過程。)
2.光合作用吸收二氧化碳的實驗裝置和實驗結果。
3.說明光合作用需要葉綠素的實驗結果。(經酒精脫色和碘液處理的銀邊天竺葵葉片。)
教學過程
(第一課時)
引言:我們已經了解了葉的形態和結構,知道綠葉在光下能制造淀粉。綠葉在光下制造有機物(主要是淀粉)的生理活動,我們稱為光合作用。光合作用需要什么原料、條件,有什么產物,這些問題還需要我們進一步探索研究。(引出課題:第三節有機物的制造—一光合作用)
一、光合作用的產物(板書)
教師指出:綠葉在光下制造淀粉的實驗,證明光合作用的產物有淀粉。(板書)
啟發思考:光合作用是否還有其他產物,
教師把光合作用產生氧氣的實驗裝置由教室的窗臺移到講臺桌上。并加以簡單介紹。
問:根據平時的觀察,看到金魚藻在光照下有什么現象發生?(學生回答:有氣泡產生)
啟發思考:光照下金魚藻產生的氣體會是什么氣體?
教師指出:我們可以來檢驗收集到的氣體。教師進行氣體檢驗示范之后,問:將要熄滅的小木棍遇到該氣體時有什么現象發生?(學生回答:重新燃燒)
問:這種現象說明產生的是什么氣體?
結論:氧氣。(板書)
啟發思考:綠葉在光下制造淀粉產生氧氣都需要什么原料呢?
二、光合作用的原料(板書)
教師出示并簡單介紹光合作用吸收二氧化碳的實驗裝置。指出實驗中氫氧化鈉溶液的作用,以及實驗的簡單過程。
問:甲、乙兩套實驗裝置有什么主要區別?(要求回答:甲裝置的槽里放的是氫氧化鈉溶液,乙裝置的槽里放的是清水。)
問:隨著時間的延長,甲、乙兩套實驗裝置的空間內,空氣成分會發生什么變化?(要求回答:甲裝置內空氣中的二氧化碳量比乙裝置內二氧化碳量大大減少。)
教師展示該實驗的結果,指出:摘自甲裝置內的葉片,經酒精脫色和碘液處理,未被染成藍色。而摘自乙裝置的葉片被染成藍色。
問:對實驗結果進行分析可以得出什么結論呢?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
結論:必須有二氧化碳參加,綠葉在光下才能制造淀粉。
光合作用的原料:二氧化碳。(板書)
教師指出:經科學家實驗證明,沒有水參加,綠葉在光下也不能制造淀粉。
結論:光合作用的原料還有水。(板書)
通過上述三個實驗都可以說明:光是綠色植物進行光合作用的重要條件。除此之外光合作用還需要什么條件呢?
三、光合作用的條件(板書)
教師出示盆栽銀邊天竺葵。
問:銀邊天竺葵的葉片邊緣為什么是白色的?(要求回答:葉片邊緣的細胞里不含葉綠素。)
啟發思考:將經過光照的銀邊天竺葵的葉片用酒精脫色和碘液處理后,葉片的顏色會發生什么變化?
教師出示該實驗的結果,指出葉片中部原是綠色的部分被碘液染成了藍色,而白色的邊緣部分未被染成藍色。
問:對實驗結果進行分析可以得出什么結論呢?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
結論:綠葉有葉綠素的部分經光照才能產生淀粉。
光合作用的條件:光、葉綠素。(板書)
啟發思考:光合作用為什么需要光?
教師對有關能量的問題作出形象的解釋之后,指出:植物進行各種生命活動都需要能量。綠葉進行光合作用時,就是依靠陽光提供的能量,把二氧化碳和水等原料轉變成淀粉等有機物。同時釋放出氧氣。
通過以上幾個實驗,我們分別了解到光合作用的原料、條件和產物等內容。現在全面的總結一下什么叫光合作用。
四、光合作用的概念(板書)
在學生思考回答的基礎上,教師指導學生閱讀教材中有關光合作用概念的內容。
教師指出:現在我們已經對光合作用有了初步的認識。但是還有一些問題需要我們進一步深入探討,如在光合作用的過程中物質和能量都發生了哪些根本變化,光合作用對植物本身、對于人類和整個生物界有什么意義等,這些問題我們在下一節課中再來繼續探討。
(第二課時)
引言:有人把綠葉進行光合作用,比作工廠的生產活動,你能說出綠葉這個“綠色工廠”中的機器設備、原料、動力和產物都是什么嗎?
在學生回答的基礎上,啟發思考。
問:你能用一個簡單的公式把“綠色工廠”的生產過程表示出來嗎?(在學生回答的基礎上,教師進行總結。)
光合作用的公式:(板書)
結合光合作用的公式,認真思考:在光合作用的過程中,物質和能量都發生了哪些根本的變化?(引出課題)
五、光合作用的實質(板書)
問:還記得學習種子的成分時,種子的成分包括哪兩大類物質,其中哪類物質比較簡單,哪類物質比較復雜?(要求回答:無機物和有機物。無機物簡單,有機物復雜。)
問:分析光合作用的公式,說明在光合作用的過程中,物質發生了哪些根本變化?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
簡單的無機物(二氧化碳和水)轉變成復雜的有機物(淀粉等),并且釋放出氧氣。
問:在物質轉化的同時,還有什么變化發生呢?(在學生回答的基礎上教師最后概括。)
光能轉變成貯藏在有機物中的能量(化學能)。
從實質上說,光合作用包含了兩個方面的轉化:(板書)
教師指出:關于光合作用過程中,二氧化碳和水等無機物是怎樣轉化成淀粉等有機物;光能是怎樣轉化成貯藏在有機物中的能量;釋放出的氧又是從何而來。這些比較復雜的問題,留待我們在高中生物學中再作進一步的探討。
光合作用對綠色植物本身、對人類和自然界有什么意義呢?
六、光合作用的意義(板書)
問:人和動物也能像綠色植物那樣,把從外界攝入到體內的各種無機物在體內轉化成有機物嗎?(學生回答:不能)
問:那么,我們人和動物體內的各種有機物是哪來的呢?(學生回答:從食物中獲得的)
問:人和動物吃的植物性、動物性食物中的有機物又是從哪來的呢?(在學生回答的基礎上教師最后概括。)
食物中的各種有機物,都是直接或間接由綠色植物通過光合作用制成的。不僅如此,自然界中的各種有機物,包括我們比較熟悉的棉、麻、糖、橡膠等,也都是綠色植物通過光合作用給我們提供的。
據科學家估計,整個地球上的綠色植物光合作用一年所制造的有機物,若折算成葡萄糖可達4500億噸左右。
概括出意義之一:
(一)為人類和整個生物界提供大量的有機物(板書)
綠色植物可以直接利用光能來進行重要的生命活動——光合作用。
問:人和動物體是否也能直接利用光能來進行各種生命活動呢?(學生回答:不能)
問:那么,我們人體或動物進行生命活動所需要的能量是由誰提供的呢?(學生回答:是食物中貯藏的能量)
問:食物中貯藏的能量又是哪來的呢?(學生回答:直接或間接來源于綠色植物的光合作用,來源于太陽光能。)
教師指出:不僅植物性、動物性食物中貯藏的能量來源于綠色植物的光合作用,來源于光能。我們用的柴草、煤、石油、天然氣等能源物質,也都是現在或過去的綠色植物通光合作用所貯藏的太陽能。
據估計,地球上綠色植物一年進行光合作用所提供的能量,若折算成電能,可達1700萬億度。現在整個地球上人類一年所消耗的能量僅占綠色植物光合作用所提供能量的10%左右。
概括出意義之二:
(二)為人類和整個生物界提供豐富的能源(板書)
問:人和動物以及其他生物在呼吸時,吸進的氣體和呼出的氣體成分有什么不同?
在學生回答的基礎上,教師指出:生物呼吸時消耗了很多氧氣,產生了很多二氧化碳。自然界中的燃燒同樣要消耗很多氧氣而產生很多二氧化碳。
據科學家估計,全世界生物的呼吸和燃燒所消耗的氧氣,每秒鐘可達l萬噸左右。照這樣的速度,大氣中的氧氣在3000年左右就會被用完。但是我們生活中并沒有明顯感到環境中氧氣不足和二氧化碳過多,這是什么原因呢?這還要歸功于綠色植物的光合作用。據估計,l公頃闊葉林,在生長季節其光合作用每天能吸收二氧化碳 1噸,釋放出氧氣0.73噸。地球上綠色植物進行光合作用一年所釋放出的氧氣,可以達到4800億噸左右!
概括出意義之三:
(三)維持自然界中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定(板書)
綜上所述,光合作用是生物界食物的來源、能量的來源、氧氣的來源。綠色植物的光合作用是地球上一切生物的生存、繁榮和發展的根本保障。
七、光合作用的原理在農業生產上的應用(板書)
教師指出:在農業生產上,農作物產量的高低與農作物在光合作用中制造有機物的多少有直接關系。
問:根據光合作用的原理,在農業生產上爭取農作物豐收的重要途徑是什么?(要求回答:充分利用陽光)
據估計,目前在農業生產上太陽能的平均利用率僅為0. 5%左右,一些高產田可達2—3%,一些實驗田光能的利用率可達5%。
問:為了充分利用陽光,在農業生產上可以采取哪些具體措施呢?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
合理密植、間作套種。(板書)
教師對上述術語加以簡單解釋。并且指出:我國南方還可以改一年一作為一年兩作或三作;北方可以盡量擴大溫室和塑料大棚的栽種面積等。在采取人工照明延長光照時間、提高環境中二氧化碳濃度等方面,人們也在進行著科學的探索,并取得了一定的成績。
2.5光合作用 篇7
教學目標
①闡明綠色植物通過光合作用制造有機物。
②運用實驗的方法檢驗綠葉在光下制造淀粉。
重點和難點
①探究綠葉能否在光下制造淀粉。
②確保實驗順利進行,對實驗的結果進行深入的分析。
一、實驗 綠葉在光下制造有機物
方案一:參照課本的實驗方案,4人小組
在實驗小組長帶領下做實驗。
方案二:各實驗小組組內交流課前設計的實驗方案,然后討論、完善,最后確定本組的實驗方案,在小組長的帶領下實驗。
方案三:為提高效率,全班分成4個大組,每個大組仍以4人為一實驗小組,在老師指導下實驗。
指導學生實驗,并提示注意事項。
參與小組討論,對學生的大膽設計予以肯定,并進行適
當啟發、引導,巡視指導學生實驗。
二、分析實驗結果
方案一:各實驗小組就老師出示的討論提綱討論分析光合作用的條件、產物,
理解每個實驗步驟中包含的科學原理。
方案二:各實驗小組先組內分析實驗成
功與否的原因,然后各組公布自己實驗的過程,產生的結果,再組間互相交流分析光合作用的條件、產物,理解每個實驗步驟中包含的科學原理。
方案三:4個大組各派代表公布自己的實驗過程、結果。然后①前二組間進行對比,后二組間進行對比,看看同一種實驗材料,實驗過程不同,其結果是否一樣,并分析原因,②第2組和第4組進行對比,看看使用不同的實驗材料,實驗過程相同,其結果是否一樣,并分析原因。
啟發學生找到產生不同結果的原因,引導學生思考理解每個實驗步驟中包含的科學原理。
總結出“綠色植物在光下都能制造有機物”這一結論。
三、光和作用的意義
方案一:在分析實驗結果的基礎上,看書自學,了解光合作用意義。
方案二:在老師提示下,根據日常生活舉
例說明光合作用的意義。
指導學生看書,引導學生作出概括。
分析學生舉出的例子,引導學生作出概括。
2.5光合作用 篇8
教學目標:1、了解綠色植物的光合作用及其重要意義
2、了解光合作用的條件是光和葉綠體,了解光合作用的原料是二氧化碳和水,了解光合作用的產物是有機物和氧氣
3、了解二氧化碳的重要性質和用途
4、了解光合作用與呼吸作用的區別和聯系
重點難點:光合作用 二氧化碳的性質
教學過程:
第1課時
課堂引入:呼吸作用消耗了氧氣,產生了二氧化碳,那么氧氣有否被消耗完呢?二氧化碳是否大量增加?
一、光合作用的過程
定義:綠色植物在陽光的作用,利用二氧化碳和水等物質制造有機物質,并釋放氧氣的過程。
實驗1:植物制造淀粉的實驗。
第一步 將天竺葵在黑暗的條件下進行饑餓處理
第二步 用鋁箔紙蓋在葉片上,在陽光下放四小時
第三步 在熱的酒精中脫葉綠素
第四步 滴加碘液,觀察顏色變化
――碘能使沉淀變成藍色,可以用碘液鑒定淀粉的存在。
結論:被光照射到的葉片部分產生了淀粉,被鋁箔遮住的葉片部分沒有淀粉產生。
(視頻補充)
實驗2:驗證光合作用產生氧氣的實驗(如圖)
實驗器材與原料:小試管、漏斗、燒杯
提問:若產生的是氧氣,則用什么方法證明之?
結論:光合作用能產生氧氣。
實驗3:光合作用時需要二氧化碳嗎?
設疑:⑴該實驗應控制什么變量?
⑵如何做到不吸收空氣中的二氧化碳?
⑶該實驗是否需要作對照?
結論:光合作用需要二氧化碳的參與。
(注意幾個變量的引入和引導)
小結:根據以上三個實驗,可以推知光合作用的表達式:
二氧化碳+水 有機物(淀粉)+氧氣
光合作用的實質:將簡單的無機物轉化為復雜的有機物,并放出氧氣――物質的轉變
將太陽能轉變為貯存在有機物中的化學能――能量的轉化
課堂練習:第77頁1-2題
第2課時
學生分組實驗 驗證綠葉在陽光下制造淀粉
第3課時
引入:二氧化碳在呼吸作用和光合作用中都出現,那么,二氧化碳有哪些性質呢?
一、 物理性質
出示:一瓶二氧化碳氣體,并將它正放在桌面上,讓學生指出它有哪些性質?
――無色、無味氣體,密度比空氣大。
演示:將一瓶充滿二氧化碳氣體的塑料瓶迅速加入一定量的水,旋緊瓶蓋,振蕩,觀察什么現象?
――能溶解于水
補充:二氧化碳的固態形式叫干冰。
二、 化學性質
演示:二氧化碳滅蠟燭火焰實驗。
――既說明了二氧化碳密度比空氣大,也說明了二氧化碳不支持燃燒。
演示:向上述實驗中的水中滴入紫色石蕊試液,觀察現象?
――二氧化碳能溶解于水,并能與水發生反應,生成碳酸 h2o+co2=h2co3
碳酸不穩定,加熱易分解 h2co3=h2o+co2↑
演示:向澄清石灰水中通入二氧化碳,觀察現象?
――二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,可用此反應檢驗二氧化碳氣體的存在。
co2+ca(oh)2=caco3↓+h2o
小結:根據二氧化碳的這些性質,你能推知它有哪些方向的用途呢?
――滅火、制冷劑、人工降雨、氣肥、制汽水
課堂練習:第78頁3-4題
第4課時
光合作用和呼吸作用
引入(視頻片段)1、呼吸作用(意義、過程、驗證呼吸作用產物的實驗等)
2、光合作用(意義、過程、探究光合作用產物的實驗等)
設疑:植物既能發生光合作用,又能發生呼吸作用,它們之間有何聯系與區別?
學生活動:看圖2-51:光合作用與呼吸作用,并填表
光合作用 呼吸作用
二氧化碳(吸收/排出)
氧氣(吸進/呼出)
有機物(制造/分解)
能量(吸收/釋放)
是否需要葉綠素
是否需要光
思考:植物在進行光合作用的同時有無呼吸作用?
練習:見投影
作業:作業本
2.5光合作用 篇9
第一節 植物的光合作用
教學目標
1.知識目標(1)了解綠色植物可以通過光合作用制造有機物。
(2)知道光合作用離不開光。
(3)說出光合作用的“加工廠”是葉綠體。
(4)掌握光合作用的概念。
2.能力目標(1)學會有關光合作用實驗的一些基本技能。
(2)通過探究實驗,分析、推導、歸納出光合作用的知識。
3.情感態度與價值觀目標:通過光合作用原理的應用,了解科技對人類的貢獻。
教學重點 掌握光合作用的概念,理解探究實驗設計。
教學難點 有關光合作用的實驗設計和操作。
課時安排: 2課時
課前準備:盆栽銀邊天竺葵、小青菜或蘿卜。
教學過程
探究陽光與有機物的關系1、引導學生發現問題
怎樣理解“春播一粒粟,秋收萬顆籽”看書,思考:柳樹重量增加的有機物從哪兒來?陽光、空氣等環境因素是否與柳樹重量的增加有關系?
2、指導學生分組實驗:綠葉在光下制造淀粉,老師應提醒學生必須注意的事項。(1)分組選擇不同的實驗材料,對植物進行暗處理。
(2)分組實驗探究:“綠葉在光下制造淀粉”將實驗現象填寫在表中。
(3)討論、分析,得出結論:光合作用的條件、產物分別是光、淀粉。
3、指導學生分析一些日常生活中常見的生物現象:家里種植的花草如長時間放在黑暗中會死去;水稻、小麥等在灌漿時遇上陰雨天會減產;合理密植、間種、套種;韭菜變韭黃等。討論、思考、回答。
程序教師活動學生活動
有機物的加工廠在回顧探究光合作用需要光的基礎上,進一步鼓勵學生發現植物進行光合作用還需要什么條件。通過觀察實驗桌上的銀邊天竺葵、小青菜,以及一些同學課前的預習等,學生主要提出以下問題:
光合作用位于根莖葉的哪一器官?
植物的綠色與光合作用有什么關系?
葉片為什么能進行光合作用?
組織分組討論交流方案,提供材料,并適當指導。選擇探究問題,分組討論并交流方案。
問題光合作用位于根莖葉的哪一個器官?植物的綠色與光合作用有什么關系?葉片為什么能進行光合作用?
假設(略)
探究方法材料盆栽小青菜或蘿卜銀邊天竺葵顯微鏡、葉片切片有關葉片中色素的種類、作用的資料
預測實驗結果(略)
巡視指導。實驗、分析資料。
組織交流、討論。匯報交流探究結果。
得出結論:進行光合作用的場所是葉綠體,它含有葉綠素,能夠吸收光能。綠色葉片是進行光合作用的主要場所。
討論:光合作用的意義是什么?
小結與拓展組織閱讀、討論。閱讀資料:
適當提高二氧化碳濃度促進高產
合理密植
鞏固練習。光合作用的產物是什么?光合作用的條件有哪些?光合作用的場所在哪里?會寫光合作用的化學式
點撥運用:如何提高大棚蔬菜的產量?鼓勵學生繼續探究。課外探究:如何通過實驗探究光合作用的產物是氧氣?
板書
第一節 植物的光合作用
1. 探究陽光與有機物的關系
2. 葉綠體是光合作用的場所
3. 綠色植物是生物圈的生產者
教學后感:“興趣是學生最好的老師”,特別是對于初入學的一年級新生,良好的學習習慣和學習自覺性尚未形成,只有激活他們的興趣才能使教學活動有效地進行。本課之初,我首先就運用多媒體展示圖片,引起學生興趣,再進一步引發學生自己動手創作的興趣,有效的把學生興趣引入到教師設置的活動中。
2.5光合作用 篇10
教學目標
知識目標
1、探究光合作用的原料、產物、條件和場所,闡明光合作用的實質和意義;
2、舉例說明光合作用原理在生產上的應用,解釋有關的實際問題。
能力目標
1、通過查閱有關光合作用的發現過程的資料,培養學生查閱、整理資料的能力;
2、通過光合作用的一組探索性實驗過程,使學生學會觀察和記錄植物生理實驗現象的基本方法,初步明確從現象到本質的科學思維方式。
情感目標
1、通過光合作用一組實驗的操作過程,培養學生實事求是的科學態度和一絲不茍的探究精神;
2、通過光合作用在生產上的應用的教學,使學生意識到生物科學的價值,增強其學習興趣和主動性。
教學建議
教材分析
光合作用是綠色植物的一項非常重要的生理功能。因此,“有機物的制造——光合作用”這一節既是本章的重點,也是全書的重點。在初中生物教學中,光合作用的概念是學生學得的第一個復雜的概念,如何以概念和形成途徑使學生掌握光合作用概念,是本節的教學重點。因此有必要讓學生通過了解光合作用的發現過程來分析、討論光合作用的原料、條件及產物,再以一組光合作用的探索實驗加以檢驗。而光合作用的一組探索性實驗能否成功,則是教學中突出重點和突破難點的關鍵。本節的教學安排為3課時,第1課時講授光合作用的發現過程,第2課時光合作用的探索性實驗,第3課時總結光合作用的概念、實質及意義。
教法建議
光合作用的發現過程,可以事先讓學生以小組為單位進行資料的搜集和整理,帶到課堂上來進行交流,通過概述某科學家的實驗過程或結果,啟發學生通過分析和思考得出相應的結論。光合作用的發現過程教學內容如下:
科學家
實驗過程或結果
實驗結論
海爾蒙特 1648
木桶里栽柳5年,雨水澆灌,柳苗由2.3kg增重至76.8kg;90kg干土減重57g
柳的增重來自水
普利斯特利 1771
鐘罩里的小鼠窒息而死;將小鼠與植物同時放入密封的鐘罩內,小鼠生活正常
植物能“凈化”空氣
英格豪斯 1779
植物的綠色部分,只有在光下才能起到“凈化”空氣的作用
光的重要作用
謝尼伯 1782
發現照光時綠色植物吸收CO2,釋放O2
CO2是原料,O2是產物
索熱爾 1804
植物增重大于CO2吸收量減去O2釋放量
水是原料
薩克斯 1864
有機物是產物
其教學目標 有三:一是使學生領悟到光合作用的發現是許多科學家智慧的結晶和不懈努力的結果,因此要珍惜學習知識的機會;二是使學生領略科學家們發現問題和解決問題的科學思維方式,接受科學素質的啟蒙教育;三是通過光合作用發現過程分析其原料、條件和產物,為下一步探究實驗做準備。
“綠葉在光下制造淀粉”的實驗,應注意的問題有:
(1)選葉遮光應先暗處理。應選擇生長健壯,便于接受光照的葉片,經過遮光處理后,再放入暗處2~3天。暗處理條件下,葉肉組織不能合成淀粉,細胞內積累的淀粉大部分被呼吸消耗或以蔗糖形式運出葉片。由于葉片內淀粉含量顯著降低,從而為取得理想的實驗效果創造了條件。
(2)對遮光——暗處理材料的光照時間應視光強度而定。實驗當天的上午,強光照射3~4小時,下午實驗效果顯著;若上午使用實驗材料,則必須在夜間用燈光照射處理材料,光線不強應延長光照時間。
(3)酒精脫色過程一定要采取隔水加熱法(水浴)。當葉片在酒精里呈黃白色時,應先熄滅酒精燈。一定要注意安全,事先準備好濕抹布,一旦出現問題不要慌亂。
(4)酒精脫色處理的葉片脆而硬,用熱水漂洗的作用主要是使葉片經過水化處理而變軟,并為碘與淀粉的反應創造條件。
(5)滴加碘液的同時,注意觀察葉片不同部位的顏色變化。
(6)處理好實驗課上教師的講解與學生活動的關系。在讓學生明確實驗目的,掌握實驗方法之后,要給學生足夠的時間進行操作,并仔細觀察和分析所看到的現象。
“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用產生氧氣”兩個演示實驗要力爭演示成功,這兩個實驗效果往往不理想,原因是多方面的,要不斷總結可將實驗裝置進行改進。另外在進行演示之前要簡要介紹實驗裝置和基本原理,這樣有利于學生通過現象分析實驗結果,從而得出結論。
有關光合作用的一組探索性實驗,實際上是對光合作用假設的實驗驗證,通過實驗檢驗證明有關光合作用的實驗假設是成立的,從而形成光合作用的概念。因此,教學時在每完成一個探索性實驗之后,都要引導學生通過討論明確每個實驗揭示的問題。當一組探索性實驗完成后,應指導學生明確光合作用的原料、條件、產物等問題。
第3課時在上述實驗基礎之上,對光合作用的概念加以總結,讓學生嘗試用關系式的形式描述光合作用,并用語言加以描述。這樣就得到了光合作用的定義,從而完成了光合作用概念形成的過程。光合作用的意義的教學活動應立足于啟發學生運用知識來說明或解決實際問題,在分析和說明問題過程中領悟光合作用在生物界乃至整個自然界中的重要意義。
教學設計方案
重點:光合作用所需原料、條件、產物的實驗
光合作用的概念和實質
難點:光合作用一組實驗的組織和實施
光合作用的實質
教學過程 :
(第一課時)光合作用的發現
引言:上一節我們了解了葉是進行光合作用的主要器官,葉片的結構有著與光合作用相適應的特點。那么,什么是光合作用呢?光合作用是怎樣被發現的呢?這還得從柳苗生長之迷說起。
17世紀以前人們認為,植物生長在土壤中,一定是從土壤中獲得生長需要的各種物質。一株大樹那粗大的樹干、茂密的枝葉、豐碩的果實,都是由植物從土壤中吸收的物質變化來的。果真是這樣嗎?怎樣證明這個觀點是否正確呢?科學家是通過探究過程尋求有關自然界各種問題的答案的,揭示柳苗生長之迷也是如此。
在課前查資料的基礎上,請同學以講故事的形式講述海爾蒙特的實驗。
17世紀上半葉,比利時科學家海爾蒙特設計了一個簡單而又巧妙的實驗:他將一棵重2.3kg的柳苗栽種到一個盛有土壤的木桶中,木桶內土壤的重量是90kg。此后,他只用純凈的雨水澆灌柳苗。為了防止灰塵落入,他專門制作了桶蓋。5年過去了,柳苗漸漸地長大了。他再次稱量柳苗和土壤的重量,結果使海爾蒙特大吃一驚:柳苗重量增加74.5kg,土壤重量僅減少了0.057kg!(配合投影圖)同學們,根據海爾蒙特的實驗,你能得出什么結論呢?
小組討論發言,得出結論:柳苗生長所需要的物質,并不是由土壤直接轉化的,水才是使植物增重的物質。(板書:海爾蒙特 柳苗生長之迷 說明柳苗的增重來自水)
提問:海爾蒙特的實驗結論完全正確嗎?從植物生活環境的角度分析植物生長需要的物質來源,還應該考慮什么因素?
討論發言:可提到陽光、空氣。看來,海爾蒙特的實驗還是有很大的局限性的。那么,后來的科學家又是怎樣做的呢?
1771年英國科學家普利斯特利在研究助燃空氣時,做了一個新奇的實驗。請幾個同學分角色扮演蠟燭、小鼠、綠色植物和太陽,伴隨著解說員的講解表演普利斯特利的三個實驗(配合投影圖)。
分析討論實驗結果說明了什么問題,得出結論:植物能"凈化"空氣。(板書:普利斯特利 鐘罩內的實驗 說明植物能"凈化"空氣)
提問:當人們重復普利斯特利的實驗時,有的獲得成功,有的總是失敗,甚至發現植物還會更嚴重地污染空氣。為什么學者們會得到不同的實驗結果呢?
討論回答引出下一個實驗:閱讀材料"1779年荷蘭科學家英格豪斯通過實驗證明綠色植物只有在光下才能凈化空氣;他還發現,光照下的綠色植物能夠釋放氣體,這種釋放氣體的能力在夕陽西下時降低,日落后則完全停止?quot;這說明什么問題?
學生回答:光的重要作用。(板書:英格豪斯 綠色植物只有在光下才能起到"凈化"空氣的作用 說明光的重要性)
提問:英格豪斯的實驗結果說明光合作用的條件是什么?(光)
講述:那么,在光照下綠色植物究竟釋放什么氣體?這種氣體是否與植物凈化空氣的作用有關呢?后來,科學家們了解了空氣的組成成分,明確了這種氣體就是氧氣。
閱讀材料:"1782年瑞士牧師謝尼伯通過實驗證明植物在光下放出氧氣的同時,還要吸收空氣中的二氧化碳。在此基礎上,1804年瑞士學者索熱爾對光合作用首次進行定量測定,發現在光合作用的過程中,植物的增重量大于二氧化碳吸收量減去氧的釋放量。因此他指出綠色植物在光下同時還要消耗水,這也與海爾蒙特的結論相吻合。1864年德國科學家薩克斯做過這樣的實驗:把綠葉放在暗處數小時,消耗葉片中部分營養物質,然后把葉片的一部分暴露在光下,另一部分遮光。經過一段時間后,用碘蒸汽處理葉片,結果遮光的部分葉片無顏色變化,而照光的一部分葉片顯示深藍色。科學家們已經證實,只有淀粉遇碘呈現藍色,淀粉燃燒時能夠生成二氧化碳和水,因而它是一種有機物。薩克斯的實驗使人們認識到,綠色植物在光下不僅能夠釋放氧氣,而且能夠合成淀粉等物質,供給植物生長發育等生命活動所用。1897年,人們首次把綠色植物的上述生理活動稱為光合作用。這樣,柳苗的生長之迷也終于被揭開了。"
提問:上述研究結果說明光合作用的原料和產物各是什么?
學生討論后回答(板書:謝尼伯 發現光照時綠色植物吸收二氧化碳,釋放氧 說明光合作用的原料是二氧化碳,產物是氧;索熱爾 植物增重量大于二氧化碳吸收量減去氧的釋放量 說明光合作用的原料還有水;薩克斯 發現光照時葉綠體中的淀粉粒才會增大 說明淀粉是光合作用的產物)
總結:光合作用的原料、條件、產物各是什么?這樣一個生產加工的過程是在哪進行的呢?
學生明確:光合作用的原料是二氧化碳和水;條件是陽光;產物是淀粉和氧;場所是葉綠體。
板書設計 :
板書設計 :
第二節 有機物的制造--光合作用
一、光合作用的發現
海爾蒙特柳苗生長之迷說明柳苗的增重來自水普利斯特利鐘罩內的實驗說明植物能"凈化"空氣英格豪斯綠色植物只有在光下才能起到"凈化"空氣的作用說明光的重要性謝尼伯發現光照時綠色植物吸收二氧化碳,釋放氧說明光合作用的原料是 二氧化碳,產物是氧;索熱爾植物增重量大于二氧化碳
吸收量減去氧的釋放量說明光合作用的原料還有水;
薩克斯發現光照時葉綠體中的淀粉粒才會增大說明淀粉是光合作用的產物
教學設計方案
(第二課時)探索光合作用
引言:通過了解光合作用的發現史,我們對光合作用的原料、條件和產物做出了初步的解釋。怎樣檢驗我們對問題的解釋是否正確呢?我們來做一組探索性實驗。(板書:二、探索光合作用)
薩克斯利用對照實驗法和淀粉遇碘變藍的原理,發現了綠色開花植物的光合作用。那么,你能不能利用所給的材料和用具,設計一個實驗來檢驗綠葉在光下是否能夠制造淀粉?
小組討論:在上節課的基礎上,同學們能夠設計出將天竺葵放在黑暗處一段時間,為什么?然后用黑紙片遮住葉片的一部分,將其放在陽光下照射。思考葉片部分遮光的目的。
發給每組一片經上述處理后的天竺葵葉片,請參與上述實驗過程的同學進行說明。
但是如何檢驗葉片中是否有淀粉存在,直接用碘液滴在葉片上行不行?還很難回答。
指出:葉綠素可以溶解在酒精中,用隔水加熱的方法可以使葉片中的葉綠素溶解在酒精中。
操作:將葉片上的黑紙片取下,把葉片放入盛有酒精的小燒杯中,再把小燒杯放入盛有開水的大燒杯中,將這一套裝置放在石棉網上,用酒精燈加熱。
討論:能否將裝有酒精的小燒杯直接加熱?(不能,酒精容易燃燒)
觀察:加熱過程中,酒精顏色的變化和葉片顏色的變化。直至葉片變成黃白色。
分析說明:綠葉變成黃白色及酒精變成綠色的原因。
操作:將酒精燈熄滅,用鑷子取出葉片用清水漂洗。將漂洗干凈的葉片平鋪在培養皿中,滴加幾滴碘液。放置片刻。(此時將實驗臺收拾整理)
觀察:用清水洗去碘液,觀察葉片顏色的變化。
對上述結果進行分析說明,得出結論:經過部分遮光處理的葉片遇碘液后,見光部分呈深藍色,表明有淀粉產生;遮光部分不變色,表明沒有淀粉產生。說明綠葉合成淀粉需要光。由此可見,淀粉是光合作用的產物,光是光合作用的必需條件。
那么,光合作用還有其他產物嗎?
演示實驗:檢驗光合作用釋放氧氣
介紹實驗裝置,并讓同學看到試管中上升的小氣泡,解釋排水集氣法。然后用帶火星的衛生香檢驗試管中的氣體,請注意衛生香的燃燒情況。
提問:你看到了什么現象,此現象說明了什么?光合作用產生的助燃氣體是什么氣體?
總結:光合作用的產物還有氧。
我們蒸饅頭要有面粉、水和發酵粉作為原料,那么,光合作用產生淀粉和氧需要什么原料呢?
演示實驗:光合作用需要二氧化碳
說明兩套實驗裝置的不同在于一個盛有氫氧化鈉溶液,一個盛有清水,而氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳。分別取兩枚葉片,進行脫去葉綠素、滴加碘液的處理后,觀察實驗現象并分析說明原因。
結論:光合作用需要二氧化碳。科學家們進一步研究證明:二氧化碳和水是光合作用的原料。
我們呼出的氣體中含有二氧化碳,往水里吹氣,能產生淀粉嗎?可見,光合作用除了需要光以外,還需要一個重要的條件。
演示實驗:驗證植物進行光合作用需要葉綠素
用銀邊天竺葵進行實驗,根據現象說明問題,得出結論。
以上實驗驗證了我們對光合作用的解釋是正確的。
教學設計方案
(第三課時)
引言:有人把綠葉進行光合作用,比作工廠的生產活動。你能說出綠葉這個"綠色工廠"中的機器設備、原料、動力和產物各是什么嗎?
啟發學生回答
提問:你能用一個簡單的公式把"綠色工廠"的生產過程表示出來嗎?
在同學回答的基礎上,總結光合作用的公式: (板書:二、光合作用的公式)
思考:在光合作用的公式中,物質和能量都發生了哪些根本的變化?(板書:三、光合作用的實質)
引導學生回憶種子的成分中有哪兩大類物質,在此基礎上總結出光合作用過程中發生的物質變化:由簡單的無機物(二氧化碳和水)轉變成復雜的有機物(淀粉等),并且釋放出氧氣。
提問:在物質變化的同時,還有什么變化發生呢?
在學生回答的基礎上,總結:光能轉變成儲存在有機物里的能量。
從實質上說,光合作用包含了兩個方面的轉化:
根據公式及實質用語言表述什么是光合作用。在學生思考回答的基礎上,指導學生閱讀書上光合作用概念的有關內容,并做出標記。(板書:四、光合作用的概念)
光合作用對綠色植物本身、對人類和自然界有什么意義呢?(板書:五、光合作用的意義)
提問:人和動物也能像綠色植物那樣,把從外界攝入到體內的各種無機物在體內轉化成有機物嗎?那么,我們人和動物體內的各種有機物是哪來的呢?
在同學回答的基礎上總結:食物中的各種有機物,都是直接或間接由綠色植物通過光合作用制成的。不僅如此,自然界中的各種有機物,包括我們熟悉的棉、麻、糖、橡膠等,也都是由綠色植物通過光合作用提供的。據科學家估計,整個地球上的綠色植物光合作用一年所制造的有機物,若折算成葡萄糖可達4500億噸左右。(板書:(一)食物來源)
提問:我們人進行各項生命活動需要的能量是從哪來的呢?食物中的能量又是從哪來的呢?
討論回答后總結:不僅植物性、動物性食物中貯存的能量來源于綠色植物的光合作用,來源于光能,我們用的柴草、煤、石油、天然氣等能源物質,也都是現在或過去的綠色植物通過光合作用所貯存的太陽能。
據估計,地球上綠色植物一年進行光合作用所提供的能量,若折算成電能,可達1700萬億度。現在整個地球上人類一年所消耗的能量僅占綠色植物光合作用所提供能量的10%左右。(板書:(二)能量來源)
提問:人和動物及其他生物在呼吸時,吸進的氣體和呼出的氣體成分有什么不同?
分析總結:生物呼吸時消耗了很多氧氣,產生了很多二氧化碳。自然界中的燃燒同樣要消耗很多氧氣而產生很多二氧化碳。
據科學家估計,全世界生物的呼吸和燃燒所消耗的氧氣,每秒中可達1萬噸左右。照這樣的速度,大氣中的氧氣在300年左右就會被用完。但是我們生活中并沒有明顯感到環境中氧氣不足和二氧化碳過多,這是什么原因呢?這還要歸功于綠色植物的光合作用。據估計,1公頃闊葉林在生長季節,其光合作用每天能吸收二氧化碳1噸,釋放出氧氣0.73噸。地球上綠色植物進行光合作用一年所釋放出的氧氣,可以達到4800億噸左右。(板書:(三)氧氣的來源)
綜上所述,光合作用是生物界食物的來源、能量的來源和氧氣的來源。綠色植物的光合作用是地球上一切生物的生存、繁榮和發展的基礎。
(板書:六、光合作用原理的應用)
在農業生產上,農作物產量的高低與農作物在光合作用中制造有機物的多少有直接關系。在農作物種植技術上,可以采取多種措施增大單位空間的葉總面積,以提高光能利用的效率。合理密植和立體高效種植,可以將植物在空間和時間上進行最優化組合,以達到增產、增收的目的。
板書設計 :
二、光合作用的公式
三、光合作用的實質
四、光合作用的概念
五、光合作用的意義
(一)食物來源
(二)能量來源
(三)氧氣的來源
六、光合作用原理的應用
探究活動
實驗目的:那種顏色的光合作用效率高?
實驗材料和用具:
豌豆的種子若干,18個小花盆,七種不同顏色(紅、橙、黃、綠、青、藍、紫)的玻璃紙,鐵絲等
實驗步驟:
1、取豌豆種子若干,用清水浸泡,吸足水分,種子種在小花盆中(每個小花盆中的種子數大約3至四粒);
2、待植株上長有2、3片葉片的時候間苗,使每個小花盆中只留有一株豆苗,它們的葉片數目一致,植株高度和長勢基本相同;
3、取14個小花盆罩上7種不同顏色的玻璃紙,每兩個花盆罩的玻璃紙的顏色一致;取兩個小花盆放在自然光下;剩余兩個花盆用不透光的紙盒罩上。(注意:罩子的范圍足夠植株的生長)
4、18個小花盆全部放在向陽的地方,每天澆水;
5、4至5星期后,去掉罩子,仔細觀察,列表比較九種條件下幼苗生長的情況。
不同的處理
豆苗的生長狀況
紅光
1
2
橙光
1
2
黃光
1
2
綠光
1
2
青光
1
2
藍光
1
2
紫光
1
2
黑暗
1
2
陽光
1
2
實驗結果:
裸露在自然光中的幼苗,生長得最好;其次是藍色和紅色罩下的幼苗;綠色罩下的幼苗生長得最差,幾乎和紙盒罩下的幼苗一樣,變得又黃又弱,甚至可能已經死掉。
實驗分析:
紅色玻璃罩只能讓紅光透進罩里,其它各色光都被玻璃紙吸收了。同樣,橙黃綠藍青紫等各色的罩子也都只允許和它顏色相同的光通過,因此植物只得到相應的一種色光。通過七種不同顏色光下豆苗生長情況的比較,紅色和藍色罩子中的豆苗長的最好,說明紅光和藍光是植物最需要的光;紙盒是不透光的,幼苗得不到光照。而裸露的豆苗能得到七色光照射,因此生長狀況好于其它豆苗;紙盒是不透光的,幼苗得不到光照,豆苗生長的差,而綠色植物幾乎是不吸收綠光的,綠光都被反射出來,故在綠色罩子的豆苗長勢也很差。
實驗結論:紅光和藍光是植物最需要的光,它們對植物的光合作用和生長最有利。
相關應用:
1、科學家已經制造出一種含有紅紫光較強的燈泡,應用在溫室栽培上。
2、我國許多地區已經采用藍色和紅色的塑料薄膜來培育稻秧,普遍獲得了培育壯苗和增產的目的。
2.5光合作用 篇11
一. 教學目標
通過此實驗,加深學生對光合作用的認識,讓學生初步學會生物科學探究的一般方法,提高他們的實驗能力、解決問題的能力,培養他們的創新精神。
二.課時安排:1——2課時
三.教學準備
一些的裝置、材料、錄像、課件等。
四.活動指導
1. 教師事先向學生講清楚教材中的關于這兩個實驗的裝置、原理和實驗過程。
2. 教師可用光合作用發現過程中的經典實驗開拓學生思路,引導他們思考。教師還可向學生介紹一些學校、市區圖書館的參考資料,以及告訴學生上百度、Google等網站去搜索他們所需要的信息(有的網址可直接告訴學生)。
3. 教師與學生在課堂上共同探討如何用不同的方法驗證光合作用需要二氧化碳、產生氧氣(如果教學需要,教師可先與某些學生在課下做一下探討)。這不同的方法也包括實驗材料的不同(如可用衛生香代替火柴,用0.1%的碳酸氫鈉溶液代替清水)、實驗裝置的不同等(如用酒瓶、排水管代替書上驗證釋放氧氣的裝置)。在這個過程中,可以配合錄像、課件、學生或教師的演示實驗。對于初一的學生來講,這個實驗做起來有一定的難度,所以教師在這個過程中要注意多鼓勵學生。對于學生的一點點創新,都應給予鼓勵。
五. 評析
光合作用在教材中無疑是重點和難點,這個實驗做得好可以幫助學生牢固掌握這部分知識,可以培養學生的探究能力和綜合運用各科知識解決實際問題的能力,可以培養他們的創新精神,激發他們的學習興趣,提高他們的科學素養。但由于這個實驗較難,教師要注意在課前給予學生較多的引導和幫助,并請他們在課前做好相應的準備。
六. 備注
1. 現在錄像器材便宜,攝像技術簡單,教師可根據教學需要制作適合自己的錄像帶(統一配置的錄像帶有時不一定能滿足自己的教學需要)。教師在播放錄像時,要注意暫停鍵等功能鍵的使用。因為一氣兒將錄像放完效果可能不好,很多時候,邊放邊結合錄像講解效果比較好。
2. 教師可自己或請專業人員制作能滿足自己教學需要的課件,也可從百度等搜索網站尋找一些光合作用方面的課件做參考。
3. 通過搜索網站可得到很多有用的東西。如:有的學生如果想利用儀器檢測空氣中二氧化碳、氧氣的濃度變化的話,可告訴學生直接用“空氣中二氧化碳檢測儀”、“空氣中氧氣濃度檢測儀”等字樣在百度等搜索網站上搜索即可,但同時要提醒學生文明上網。
2.5光合作用 篇12
生物21 第4節能量之源——光與光合作用
一、 知識結構
二、教學目標1、說出綠葉中色素的種類和作用。2、說出葉綠體的結構和功能。3、說出光合作用以及對它的認識過程。 4、嘗試探究影響光合作用強度的環境因素。 5、說出光合作用原理的應用。 6、簡述化能合成作用。三、教學重點、難點及解決方法。 1、教學重點及解決方法 [教學重點] ⑴綠葉中色素的種類和作用。⑵光合作用的發現及研究歷史。⑶光合作用的光反應、暗反應過程及相互關系。⑷影響光合作用強度的環境因素。[解決方法]⑴通過色素提取和分離實驗,讓學生仔細觀察分離出的不同色帶,色帶的顏色、分布順序和寬窄,思考其原因及作用。⑵讓學生從化學反應的角度看光合作用的過程,明確每一個物質變化的來龍去脈和相應的能量轉化的過程。⑶讓學生通過探究活動理解光合作用原理的應用。2、教學難點及解決方法[教學難點]⑴光反應和暗反應的過程。⑵探究影響光作用強度的環境因素。[解決方法]⑴通過由淺入深的講解,讓學生理解光反應和暗反應的過程,區別和聯系。⑵通過探究活動——環境因素對光合作用強度的影響,讓學生掌握光合作用原理在農業生產中的應用。四、課時安排3課時。五、教學方法講解、實驗法。六、教具準備課件、實驗儀器、試劑、材料等。七、學生活動1、指導學生閱讀教材,找出需了解的知識點。2、讓學生討論認識葉綠體的結構,這種結構有哪些適于進行光合作用的特點;光合作用的過程,影響因素等。八、教學程序第1課時[問題探討]結合教材p97圖討論:1、用這種方法有什么好處?不用顏色的光照對植物的光合作用會有影響嗎?2、為什么不使用發綠色光的燈管作補充光源?導言:追根溯源,對絕大多數生物來說,能量的最終來源是光能。將光能轉換成化學能要靠光合作用,進行光合作用的細胞,首先要能夠捕獲光能,那么捕獲光能的色素有哪些呢?一、捕獲光能的色素。探究綠葉中色素的種類:教師指導學生完成如p97——98的實驗。教師可讓學生帶著下列問題去做實驗:1、加入sio2、caco3的作用是什么?2、研磨時為什么要迅速而充分?3、將濾液收集到試管中后,為什么要用棉塞將試管口塞嚴?4、濾紙條一端為什么要剪去兩角?5、畫濾液細線時應注意什么?6、為什么不能讓濾液細線觸及層析液?7、濾紙條上有幾條不同顏色的色帶?其排序怎樣?寬窄如何?這說明了什么?教師歸納總結:
教師演示相關實驗讓學生得知:葉綠素a和葉綠素b吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光,并結合p99吸收光譜圖講解。1817年,兩位法國科學家首次從植物中分離出葉綠素,但當時并不清楚葉綠素分布于何處?1865年德國植物學家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時,發現葉綠素并非普遍分布在植物的整個細胞中,而是集中在一個個更小的結構里,后來人們稱之為葉綠體。二、葉綠體的結構結合p99圖示講解葉綠體的結構,教師歸納: [資料分析]葉綠體的功能。結合p100 恩格爾曼的實驗討論下列問題;1、恩格爾曼實驗的結論是什么?2、恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處?三、總結重點總結捕獲光能的色素有哪些,葉綠體的結構,其結構上有哪些特點適用于進行光合作用。四、作業布置p100練習五、板書設計第4節能量之源——光與光合作用一、捕獲光能的色素和結構1、捕獲光能的色素
2、葉綠體的結構 1、分布 2、形態
4、功能第2課時 導言:我們知道,光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程。人們得出這一認識經歷了漫長的探索歷程。讓我們重溫一下這段歷程吧!一、光合作用的探究歷程 教師列表呈現相關內容,學生討論回答問題。 年代 科學家 實驗 結論 思考 1771年 英國的普利斯特利 將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內,蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內,小鼠也不易窒息而亡。 結論? 為什么有人認為植物也能使空氣變污濁? 1779后 荷蘭的英格豪斯 將普利斯特利所做的實驗裝置分別放在光下和黑暗中做 結論? 與前人相比,實驗做了什么改進? 1845年 德國的梅耶 結論? 梅耶得出結論的依據是什么? 1864年 德國的薩克斯 結論? 1、為什么要把綠葉先在暗處放置幾小時?2、誰是實驗組,誰是對照組? 1880年 美國的恩格爾曼 上一節課已講 1939年 美國的魯賓和卡門 采用同位素標記法分別標記h2o和co2,進行兩組光合作用的實驗。第一組向綠色植物提供h218o和co2;第二組提供h2o和c18o2。 結論? 二位科學家采用了什么研究手段? 20世紀40年代 美國的卡爾文 用14c標記14co2,供小球藻進行光合作用。 討論:1、從人類對光合作用探究歷程來看,生物學的發展與物理學和化學有什么聯系?與技術手段的進步有什么聯系?2、人類對光合作用的探究過程,你還有哪些感悟?二、光合作用的過程。教師結合p103圖講解。光合作用總反應式:co2+h2o→(ch2o)+o2 光反應階段 暗反應階段 部位 類囊體的薄膜上 葉綠體的基質中 條件 光、色素、水、酶 [h]、atp、co2、酶 物質變化 ①水的光解:2h2o→4[h]+o2 ②atp的形成:adp+pi+能量atp ①co2的固定:co2+c52c3 ②2c3 (ch2o)+c5+h2o 能量變化 光能轉變成活躍的化學能儲存在atp中 atp中活躍的化學能轉變成穩定的化學能儲存在各類有機物中。 聯系 ①光反應為暗反應提供[h]、atp,暗反應為光反應提供adp和pi。②光反應與暗反應是光合作用全過程的兩個階段。既有區別又有聯系,是缺一不可的整體。 三、總結 人類認識光合作用的歷程和光合作用的過程。四、布置作業 p106 練習五、板書設計二、光合作用的原理和應用一、光合作用的探究過程 1、普利斯特利的實驗 2、英格豪斯的實驗 3、梅耶的實驗 4、薩克斯的實驗 5、魯賓和卡門的實驗 6、卡爾文的實驗二、光合作用的過程 1、總反應式 2、過程 3、實質第3課時 導言:上節課我們學習了光合作用的具體過程。在農業生產上為了增加農作物的產量,可采用提高光合作用的強度的措施。那么哪些環境因素能影響光合作用的強度呢?先讓我們來做個實驗。 一、光合作用原理的應用。 教師指導學生完成p104——105的實驗。 因素 對光合使用的影響 在生產上的應用 光 1、光照強度:光合作用隨光照強度的變化而變化。光照弱時光合作用減慢,光照逐步增強時光合作用隨之加快,但是光照增強到一定程度,光合作用速度不再增加。 2、光質不同影響光合速率,白光為復色光,光合作用能力最強。單色光中紅光作用最快,藍紫光次之,綠光最差。 3、日變化,光合速率在一天中有變化,一般與太陽輻射進程相符。 1、適當提高光照強度。 2、延長光合作用時間。 3、增加光合作用面積——合理密植。 4、對溫室大棚用無色透明玻璃。 5、若要降低光合作用則用有色玻璃,如用紅色玻璃,則透紅光吸收其他波長的光,光合能力較白光弱,但較其他單色光強。 溫度 光合作用的光反應和暗反應是酶促反應,溫度直接影響酶的活性,從而影響光合速率。溫度過高,還會影響植物葉片氣孔開度,影響co2供應,進而影響暗反應,從而影響光合速率。 1、適時播種。 2、溫室栽培植物時,白天適當提高溫度,晚上適當降溫。 3、植物“午休”現象的原因之一。 二氧化碳濃度 二氧化碳是光合作用的原料之一。環境中二氧化碳濃度的高低明顯影響光合速率。在一定范圍內,植物的光合速率是隨co2濃度增加而增加,但到達一定程度時再增加co2濃度,光合速率不再增加。 溫室栽培植物時適當提高室內co2的濃度,如施放一定量的干冰或多施農家肥。 礦質元素 礦質元素直接或間接影響光合作用。n、mg、fe、mn、cu、p、cl產生直接影響(n影響酶的含量,n、mg、fe、mn影響葉綠素的組成或生物合成)。k、p、b對光合作用產生間接影響。 合理施肥 水 水分是光合作用原料之一,缺少時光合速率下降。 合理灌溉 二、化能合成作用學生閱讀p105回答:1、什么是自養生物?什么是異養生物?2、自養生物與異養生物的本質區別是什么?3、自養生物有哪些類型?它們的主要區別是什么? 教師歸納:自然界中少數種類的細菌,雖然細胞內沒有葉綠素,不能進行光合作用,但是能利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物,這種合成作用,叫做化能合成作用,如硝化細菌。 2nh3+3o2→2hno2+2h2o+能量 2hno2+o2→2hno3+能量 6co2+6h2o→c6h12o6+6o2三、總結 重點小結光合作用受哪些外界因素的影響及化能合成作用。四、作業布置 p106 練習二五、板書設計一、光合作用原理的應用1、提高光合作用強度的措施2、探究環境因素對光合作用強度的影響二、化學合成作用 1、自養生物、異養生物概念、區別2、化能合成作用概念、與光合作用的區別
2.5光合作用 篇13
一、教材分析
1.教學內容
本課題是高中生物必修第一冊第三章“生物的新陳代謝”第三節內容。學生在學完“細胞”以及理解“新陳代謝與酶”、“新陳代謝與ATP”知識后,轉入難度較大的“光合作用”學習,從生物界看,光合作用是最基本的物質代謝和能量代謝,是學生學習呼吸作用、生態系統等內容的基礎。
2.教材地位及作用
“光合作用”一節在綠色植物的新陳代謝以及整個生態系統的物質循環和能量流動中,具有十分重要的意義。義務教育初中生物教材已經講述了光合作用的基礎知識,安排了綠葉在光下制造淀粉的實驗。本節在此基礎上,更加深入地從產物到場所等方面講述了光合作用發現過程的幾個著名實驗,讓學生學會提取和分離葉綠體中色素的方法;并且講述光合作用的基本過程和意義等。目的是使學生不僅獲得有關的基礎知識,了解光合作用對人類生產生活的意義,懂得探索生物科學的基本方法。初步學會提取、分離葉綠體中色素的方法和技能,培養學生實事求是的科學態度,不斷探求新知識的精神和合作精神。
3.教學目標
(1)知識目標:
①光合作用的發現史②葉綠體中的色素③光合作用的過程④光合作用的意義
(2)能力目標:
①通過研究光合作用的發現過程和方法,使學生能夠體會和認識科學研究的過程,并初步學會具體的科學研究思路和方法。
②通過觀察、設計光合作用發現的實驗,培養學生的觀察分析和思維能力。
③通過運用物理和化學知識理解光合作用過程中物質和能量的變化過程,培養學生知識遷移能力以及學科間知識的綜合能力。
④通過學生總結歸納光合作用過程中的主要反應以及光反應和暗反應兩大階段的區別和聯系,培養學生歸納總結能力。
(3)情感態度和價值觀:
①通過體驗光合作用的發現過程,引導學生學習科學家們嚴謹、求實的科學態度和堅忍不拔、百折不撓的科學精神。
②通過對光合作用意義的學習,幫助學生樹立生物進化的辯證觀點以及珍愛自然、珍愛綠色、珍愛生命的思想意識。
4.教學重點
(1)光合作用發現實驗的研究思路和方法
依據:科學實驗方法的教育是理科綜合考試的目標(設計和完成實驗能力),也符合新課程標準。本節教學內容是探究性學習的載體之一。
(2)光合作用的過程和意義
依據:①光合作用過程是本課題的核心內容。學生只有認識了光合作用的光反應和暗反應的過程,才能理解光能、ATP分子中活躍的化學能到糖類等有機物分子中的穩定的化學能這一轉移過程,掌握光合作用的能量和物質變化的本質。使學生對光合作用的認識水平,在初中的基礎上進一步。學生只有知道光合過程的各個環節,才能理解內外因素對光合作用的影響,才能進一步研究如何提高光合效率的途徑,提高農業產量的技術。因此,學習光合作用的過程,是深入聯系生產實際的理論基礎。②通過光合作用意義的教學,可使學生理解當今世界面臨的糧食、能源、環境污染等重大問題的解決與研究光合作用的關系。知道人類需要的農產品,歸根到底要靠光合作用去生產。農業生產和科學研究,應該把培養高效應的農作物品種,發明提高農作物充分利用光能的時間、空間的技術等途徑作為研究方向;知道增加植被面積和質量,是改善環境的有效途徑等。這些是學生必備的科學素養。因此,光合作用的意義,是培養學生關心生物科學及發展,關心社會問題解決等意識的好材料,應充分利用。
5.教學難點:
(1)光合作用發現實驗的設計
依據:科學實驗方法的教育是理科綜合考試目標(設計和完成實驗能力)在本節教學中的較好體現,是研究性學習的載體之一,但由于學生剛剛接觸,這方面正是他們的薄弱環節。因此,給予必要的指導和多項實踐,才會使效果事半功倍。
(2)光合作用過程中物質和能量轉化
依據:高二學生對有機化學等知識還未學習到,對有關物理和化學知識不熟悉,還不能理解光合作用中的光能到電能,再由電能到不穩定的化學能,從不穩定的化學能到穩定的化學能的轉變的必要性,對于暗反應中的二氧化碳的固定,三碳酸的還原等的必要性的理解也有一定的難度。
根據教材的重難點,學生的實際情況,我將這節內容安排3課時。第一課時學習光合作用的發現過程,第二課時安排葉綠素實驗,第三課時學習光合作用的過程和意義。這里主要說明第一課時教學方法和教學過程。
二、教法分析
1.教學方法: 教師的過程式教學與學生的探究性學習相結合
2.教學手段: 課件、錄像、投影儀
三、學法指導
學生在學習完細胞,理解新陳代謝等相關知識后,為光合作用的學習打下了一定的基礎,因此課堂中運用課件演示實驗,創設氛圍,引導學生通過觀察—思考—分析—討論,最后得出結論。 教學中主要采用了觀察法、討論法、總結歸納法。
四、教學過程
(一)導入新課
教師利用動畫演示海爾蒙特實驗,提出問題:從這個實驗可知柳樹重量增加的原因是什么?
學生回答:水分是植物體建造自身的原料。
教師指出,海爾蒙特沒有考慮到空氣是否也能起作用。后來經過許多科學家的實驗,才逐漸發現光合作用的場所、條件、原料和產物。引出英國科學家普里斯特利的實驗。
設計意圖:
利用動畫的直觀性和已有知識降低了問題的起點,激發了學生的學習興趣。
(二)傳授新知識
1、錄像演示普里斯特列實驗
引導學生思考:為什么B鐘罩內的小白鼠沒有死亡?植物從中起到了什么作用?
學生通過觀察實驗,分析問題,得出結論:綠色植物能夠更新由于蠟燭燃燒或呼吸而變得污濁了的空氣。
教師指出:(1)該實驗不能證明更新的空氣中的哪種成份?(2)當其它人重復該實驗時候,有可能成功,有的總是失敗。直到后來,荷蘭科學家英格蒙斯證實了只有在陽光照射下,普里斯特利的實驗才能獲得成功。
2、學生介紹課前所做的薩克斯實驗
引導學生思考
(1)暗處理的目的是什么?
(2)葉片一半曝光,另一半遮光,目的是什么?
(3)碘蒸氣處理葉片,目的是什么?
(4)這個實驗成功的證明了什么?
(5)高倍鏡下觀察“小藍點”聚集的部位是細胞的什么結構?
學生經觀察實驗過程,分析問題,能夠得出結論。
(1)光合作用產生淀粉,同時需要光
(2)產生淀粉的部位是葉綠體。
〔小結〕:(板書)
光合作用的場所、原料、條件、產物
設計意圖:
利用直觀課件演示的實驗,引導學生主動思考,培養學生的分析問題的能力和思維能力。
通過學生親自重復薩克斯實驗體會科學研究的方法。
通過光合作用發現過程進行科學史的教育,使學生了解到科學家們用了200多年的時間,才對光合作用的重過程有了比較清楚的認識,從而使學生認識到科學發現的艱難。
3、課件展示恩吉爾曼的水綿實驗
引導學生討論分析:
A、這個實驗在設計上有什么巧妙之處?
(1)選用水綿作為實驗材料,不僅具有細而長的帶狀葉綠體,而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中,便于觀察和分析研究。
(2)將臨時裝片放在黑暗且沒有空氣的環境中,排除了環境中光線和氧氣的影響,從而確保實驗能夠正常地進行。
(3)選用極細的光束照射并且用好氧細菌進行檢測,從而能夠準確地判斷出水綿中釋放氧的部位。
(4)進行黑暗和曝光對比實驗,從而明克實驗結果完全是由光照引起的。
B、這個實驗給了你什么啟示?設計實驗時應注意哪幾個問題?
師生共同總結,實驗設計要注意的問題:
要有對照組和控制單一變量
設計意圖:
幫助學生體會科學研究基本思路和方法學習科學家嚴謹求實的科學態度。
4、簡介同位素標記法
(三)鞏固練習
引導學生設計實驗證明:氧氣到底來自于水還是二氧化碳
設計意圖:
幫助學生掌握同位素標記法的原理,培養學生實驗設計能力、分析總結能力和創新意識。
(四)布置作業 略
2.5光合作用 篇14
詳細介紹:第三章第二節有機物的制造——光合作用教案示例
教材分析
光合作用是綠色植物重要的生理功能之一,是本章教材的重點內容。教材通過演示實驗分別介紹了光合作用的產物、原料和條件,并在此基礎上概括總結出光合作用的概念、實質和意義。因此,在教學過程中,要努力做好演示實驗,并積極引導學生對演示實驗的結果進行科學的分析,逐步深入認識綠色植物的光合作用。
教學目的
1.通過演示實驗和對實驗結果的分析,使學生掌握光合作用的概念。
2.通過對光合作用的概念和光合作用的公式的分析,使學生理解光合作用的實質。
3.使學生了解光合作用的意義和應用。
教學重點
1.光合作用所需原料、條件和產物的演示實驗。
2.光合作用的概念和實質。
教學難點
光合作用的實質。
教學方法
演示實驗和講述相結合。安排二課時。
教學準備
1.光合作用需要氧氣的實驗裝置。(放在各班教室向陽的窗臺上,讓學生觀察產生和收集氧氣的過程。)
2.光合作用吸收二氧化碳的實驗裝置和實驗結果。
3.說明光合作用需要葉綠素的實驗結果。(經酒精脫色和碘液處理的銀邊天竺葵葉片。)
教學過程
(第一課時)
引言:我們已經了解了葉的形態和結構,知道綠葉在光下能制造淀粉。綠葉在光下制造有機物(主要是淀粉)的生理活動,我們稱為光合作用。光合作用需要什么原料、條件,有什么產物,這些問題還需要我們進一步探索研究。(引出課題:第三節有機物的制造—一光合作用)
一、光合作用的產物(板書)
教師指出:綠葉在光下制造淀粉的實驗,證明光合作用的產物有淀粉。(板書)
啟發思考:光合作用是否還有其他產物,
教師把光合作用產生氧氣的實驗裝置由教室的窗臺移到講臺桌上。并加以簡單介紹。
問:根據平時的觀察,看到金魚藻在光照下有什么現象發生?(學生回答:有氣泡產生)
啟發思考:光照下金魚藻產生的氣體會是什么氣體?
教師指出:我們可以來檢驗收集到的氣體。教師進行氣體檢驗示范之后,問:將要熄滅的小木棍遇到該氣體時有什么現象發生?(學生回答:重新燃燒)
問:這種現象說明產生的是什么氣體?
結論:氧氣。(板書)
啟發思考:綠葉在光下制造淀粉產生氧氣都需要什么原料呢?
二、光合作用的原料(板書)
教師出示并簡單介紹光合作用吸收二氧化碳的實驗裝置。指出實驗中氫氧化鈉溶液的作用,以及實驗的簡單過程。
問:甲、乙兩套實驗裝置有什么主要區別?(要求回答:甲裝置的槽里放的是氫氧化鈉溶液,乙裝置的槽里放的是清水。)
問:隨著時間的延長,甲、乙兩套實驗裝置的空間內,空氣成分會發生什么變化?(要求回答:甲裝置內空氣中的二氧化碳量比乙裝置內二氧化碳量大大減少。)
教師展示該實驗的結果,指出:摘自甲裝置內的葉片,經酒精脫色和碘液處理,未被染成藍色。而摘自乙裝置的葉片被染成藍色。
問:對實驗結果進行分析可以得出什么結論呢?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
結論:必須有二氧化碳參加,綠葉在光下才能制造淀粉。
光合作用的原料:二氧化碳。(板書)
教師指出:經科學家實驗證明,沒有水參加,綠葉在光下也不能制造淀粉。
結論:光合作用的原料還有水。(板書)
通過上述三個實驗都可以說明:光是綠色植物進行光合作用的重要條件。除此之外光合作用還需要什么條件呢?
三、光合作用的條件(板書)
教師出示盆栽銀邊天竺葵。
問:銀邊天竺葵的葉片邊緣為什么是白色的?(要求回答:葉片邊緣的細胞里不含葉綠素。)
啟發思考:將經過光照的銀邊天竺葵的葉片用酒精脫色和碘液處理后,葉片的顏色會發生什么變化?
教師出示該實驗的結果,指出葉片中部原是綠色的部分被碘液染成了藍色,而白色的邊緣部分未被染成藍色。
問:對實驗結果進行分析可以得出什么結論呢?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
結論:綠葉有葉綠素的部分經光照才能產生淀粉。
光合作用的條件:光、葉綠素。(板書)
啟發思考:光合作用為什么需要光?
教師對有關能量的問題作出形象的解釋之后,指出:植物進行各種生命活動都需要能量。綠葉進行光合作用時,就是依靠陽光提供的能量,把二氧化碳和水等原料轉變成淀粉等有機物。同時釋放出氧氣。
通過以上幾個實驗,我們分別了解到光合作用的原料、條件和產物等內容。現在全面的總結一下什么叫光合作用。
四、光合作用的概念(板書)
在學生思考回答的基礎上,教師指導學生閱讀教材中有關光合作用概念的內容。
教師指出:現在我們已經對光合作用有了初步的認識。但是還有一些問題需要我們進一步深入探討,如在光合作用的過程中物質和能量都發生了哪些根本變化,光合作用對植物本身、對于人類和整個生物界有什么意義等,這些問題我們在下一節課中再來繼續探討。
(第二課時)
引言:有人把綠葉進行光合作用,比作工廠的生產活動,你能說出綠葉這個“綠色工廠”中的機器設備、原料、動力和產物都是什么嗎?
在學生回答的基礎上,啟發思考。
問:你能用一個簡單的公式把“綠色工廠”的生產過程表示出來嗎?(在學生回答的基礎上,教師進行總結。)
光合作用的公式:(板書)
結合光合作用的公式,認真思考:在光合作用的過程中,物質和能量都發生了哪些根本的變化?(引出課題)
五、光合作用的實質(板書)
問:還記得學習種子的成分時,種子的成分包括哪兩大類物質,其中哪類物質比較簡單,哪類物質比較復雜?(要求回答:無機物和有機物。無機物簡單,有機物復雜。)
問:分析光合作用的公式,說明在光合作用的過程中,物質發生了哪些根本變化?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
簡單的無機物(二氧化碳和水)轉變成復雜的有機物(淀粉等),并且釋放出氧氣。
問:在物質轉化的同時,還有什么變化發生呢?(在學生回答的基礎上教師最后概括。)
光能轉變成貯藏在有機物中的能量(化學能)。
從實質上說,光合作用包含了兩個方面的轉化:(板書)
教師指出:關于光合作用過程中,二氧化碳和水等無機物是怎樣轉化成淀粉等有機物;光能是怎樣轉化成貯藏在有機物中的能量;釋放出的氧又是從何而來。這些比較復雜的問題,留待我們在高中生物學中再作進一步的探討。
光合作用對綠色植物本身、對人類和自然界有什么意義呢?
六、光合作用的意義(板書)
問:人和動物也能像綠色植物那樣,把從外界攝入到體內的各種無機物在體內轉化成有機物嗎?(學生回答:不能)
問:那么,我們人和動物體內的各種有機物是哪來的呢?(學生回答:從食物中獲得的)
問:人和動物吃的植物性、動物性食物中的有機物又是從哪來的呢?(在學生回答的基礎上教師最后概括。)
食物中的各種有機物,都是直接或間接由綠色植物通過光合作用制成的。不僅如此,自然界中的各種有機物,包括我們比較熟悉的棉、麻、糖、橡膠等,也都是綠色植物通過光合作用給我們提供的。
據科學家估計,整個地球上的綠色植物光合作用一年所制造的有機物,若折算成葡萄糖可達4500億噸左右。
概括出意義之一:
(一)為人類和整個生物界提供大量的有機物(板書)
綠色植物可以直接利用光能來進行重要的生命活動——光合作用。
問:人和動物體是否也能直接利用光能來進行各種生命活動呢?(學生回答:不能)
問:那么,我們人體或動物進行生命活動所需要的能量是由誰提供的呢?(學生回答:是食物中貯藏的能量)
問:食物中貯藏的能量又是哪來的呢?(學生回答:直接或間接來源于綠色植物的光合作用,來源于太陽光能。)
教師指出:不僅植物性、動物性食物中貯藏的能量來源于綠色植物的光合作用,來源于光能。我們用的柴草、煤、石油、天然氣等能源物質,也都是現在或過去的綠色植物通光合作用所貯藏的太陽能。
據估計,地球上綠色植物一年進行光合作用所提供的能量,若折算成電能,可達1700萬億度。現在整個地球上人類一年所消耗的能量僅占綠色植物光合作用所提供能量的10%左右。
概括出意義之二:
(二)為人類和整個生物界提供豐富的能源(板書)
問:人和動物以及其他生物在呼吸時,吸進的氣體和呼出的氣體成分有什么不同?
在學生回答的基礎上,教師指出:生物呼吸時消耗了很多氧氣,產生了很多二氧化碳。自然界中的燃燒同樣要消耗很多氧氣而產生很多二氧化碳。
據科學家估計,全世界生物的呼吸和燃燒所消耗的氧氣,每秒鐘可達l萬噸左右。照這樣的速度,大氣中的氧氣在30xx年左右就會被用完。但是我們生活中并沒有明顯感到環境中氧氣不足和二氧化碳過多,這是什么原因呢?這還要歸功于綠色植物的光合作用。據估計,l公頃闊葉林,在生長季節其光合作用每天能吸收二氧化碳1噸,釋放出氧氣0.73噸。地球上綠色植物進行光合作用一年所釋放出的氧氣,可以達到4800億噸左右!
概括出意義之三:
(三)維持自然界中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定(板書)
綜上所述,光合作用是生物界食物的來源、能量的來源、氧氣的來源。綠色植物的光合作用是地球上一切生物的生存、繁榮和發展的根本保障。
七、光合作用的原理在農業生產上的應用(板書)
教師指出:在農業生產上,農作物產量的高低與農作物在光合作用中制造有機物的多少有直接關系。
問:根據光合作用的原理,在農業生產上爭取農作物豐收的重要途徑是什么?(要求回答:充分利用陽光)
據估計,目前在農業生產上太陽能的平均利用率僅為0.5%左右,一些高產田可達2—3%,一些實驗田光能的利用率可達5%。
問:為了充分利用陽光,在農業生產上可以采取哪些具體措施呢?(在學生回答的基礎上,教師最后概括。)
合理密植、間作套種。(板書)
教師對上述術語加以簡單解釋。并且指出:我國南方還可以改一年一作為一年兩作或三作;北方可以盡量擴大溫室和塑料大棚的栽種面積等。在采取人工照明延長光照時間、提高環境中二氧化碳濃度等方面,人們也在進行著科學的探索,并取得了一定的成績。
第三章第二節有機物的制造——光合作用教案示例