光合作用(精選12篇)
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
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。
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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。
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。
光合作用 篇5
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。
光合作用 篇6
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
一些驗證光合作用吸收二氧化碳、釋放氧氣的裝置、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。
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光合作用 篇7
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。
光合作用 篇8
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
一些驗證光合作用吸收二氧化碳、釋放氧氣的裝置、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。
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光合作用 篇9
學習目標:
1、歸納光合作用的概念,舉例說明光合作用在農業生產上的作用。
2、認識綠色植物在維持碳氧平衡方面的作用。
3、運用實驗法獨立設計并完成本章的探究活動。
4、培養不斷探究新知識的精神及同學間的合作精神,養成實事求是的科學態度。
學習重點:
1、進一步探究光合作用的實質。
2、綠色植物在碳氧平衡方面的作用。
學習難點:
設計二氧化碳是否是光合作用的原料的實驗。
學習方法:
觀察討論法,實驗探究法。
學習過程:
一、情景質疑:
1、提問:光合作用的概念、產物、條件?
2、引入:生物呼吸,燃料燃燒都要消耗大量的氧氣,排出大量的二氧化碳。為什么我們沒感到缺氧呢?光合作用的產物是不是只有有機物?
二、問題探究與合作交流
學習任務一:探究二氧化碳是光合作用必需的原料嗎?閱讀教材,普利斯特利的著名實驗。
畫面(1)中蠟燭為什么會熄滅?小白鼠為什么會死去?畫面(2)中蠟燭為什么不熄滅?其燃燒時所需的氧氣從哪里來?植物為什么也能很好地生長?畫面(3)中為什么二者放在一起時,卻都能正常地活著,它們之間有什么關系?普利斯特利的實驗是否總能成功?此實驗成功的條件是什么?師生共同歸納,通過分析普利斯特利的實驗能得出什么結論?探究實驗:二氧化碳是光合作用的原料嗎?學生先討論實驗材料,實驗步驟,然后參考教材,小組試做并進行交流對比。
學習任務二:探究光合作用產生氧氣
(1)實驗裝置里的金魚藻在陽光下是否放出了氣泡?
(2)將快要熄滅的衛生香伸進管口,看到有何現象發生?為什么會出現這種現象?(小組討論,得出結論)嘗試應用:光合作用產生的氧氣對自然界有什么好處?
嘗試應用:為保護環境,我們應怎么做?學習任務三:說明光合作用在農業生產上的應用自主學習教材,回答下列問題:
1、總結光合作用的概念。
2、試寫出光合作用公式:
3、光合作用的實質是。
4、分組討論:在光照下,種植過密、適中、過稀的植物的結果怎樣,并分析原因。
5、嘗試應用:如何科學種田才能獲得高產?(學生寫一份調查報告)
三、診斷評價:
1、進行光合作用時,植物不需要的外界條件是
A.二氧化碳B.水C.高溫D.光
2、要保證城市居民每天都能得到新鮮氧氣,可以采取的措施是
A.多蓋高樓,居住在高層B.擴大居住面積C.美化環境D.多植草坪多種樹
3、二氧化碳引起的溫室效應可能造成全球氣候變暖和海平面上升,從而給人類帶來災難。下列辦法中與減輕或消滅溫室效應無關的是
A.保護好現有森林,大力植樹造林B.積極治理大氣污染,研究把二氧化碳轉化為其它物質的措施C.減少礦物能源消耗,盡量使用風能、太陽能、水能等D.禁止使用氟利昂
4、合理密植能夠提高“農作物單位面積的產量”,主要是因為這一措施能夠讓農作物
A.充分利用化肥B.充分利用空氣中的氧氣C.充分利用太陽光能D.充分利用空氣中的二氧化碳
5、光合作用的實質是
A.制造有機物,釋放氧氣B.制造有機物,釋放能量C.分解有機物,釋放能量D.分解有機物,吸收氧氣
6、大面積綠化有利于改善人類賴以生存的自然環境,這是因為
A.可穩定大氣中氧的含量B.可穩定大氣中二氧化碳的含量C.可穩定大氣中氮的含量D.可穩定大氣中氧和二氧化碳的含量
7、我國北方有一種生態農業模式,是在溫室里把種植農作物和養殖動物結合起來,實現優勢互補,收到了良好的經濟效益。下列關于這種生態模式的說法中,不正確的是
A.養殖為種植提供二氧化碳和水B.冬季養殖可以提高室溫,有利于植物生長C.種植可以為養殖提供豐富的氧氣D.養殖可以為種植提供有機肥料和二氧化碳
光合作用 篇10
第三節 植物的光合作用
植物的光合作用是植物重要的生理功能,本節內容是本章的重點。
本教材都是從實驗入手來講解光合作用的原料、產物、條件、場所的。在此基礎上,歸納出光合作用的概念和實質,光合作用的意義。最后介紹進行光合作用的器官—葉的基本結構。
教法指導
一、授課思路與方法
1.本節實驗內容較多,做好實驗是教學的關鍵。有些實驗教師需預做,如若效果不佳,則需及時找原因并改進。預做實驗時,可與興趣小組的學生一起準備。
2.教學時,可按“提出問題—探求問題—分析問題”的形式進行,教材中幾個小實驗,可適當更換順。
3.第一課到“光合作用放出氧氣”,第二課時內容可與實驗7結合教學。
二、課時安排
本節共安排2課時。
教案實例
(第一課時)
一、教學目標
㈠認知目標
了解光合作用的原料、產物、條件。
㈡技能目標
通過實驗提高學生的實驗能力和觀察力,通過對光合作用一系列實驗結果的分析,培養分析問題的能力。
㈢情感目標
通過實驗培養學生嚴謹的科學態度。
二、教學重點與難點
1.教學重點:光合作用的原料、產物、條件。
2.教學難點 :各演示實驗的設計原理。
三、教學準備
1.檢測土壤中有無淀粉:碘、米湯、土壤浸出液、滴管、燒杯。
2.綠葉在光照下制造淀粉:經24小時暗處理,選擇一張葉用黑紙遮住一半,再在強光下2 小時(或200W燈泡照射下2小時)的天竺葵、酒精燈、三角架、燒杯、酒精、滴管、碘、培養皿。
3.光合作用需要葉綠素:銀邊吊蘭、檢驗是否有淀粉生成的方法與上一樣。
4.光合作用產生氧氣:教材中的實驗可改進。將蘿卜種子浸軟萌發后放入集氣瓶中。瓶底墊些吸水紙,并使其保持濕潤,用凡士林封口,放在陽光下半小時待用。
5.光合作用需要二氧化碳:在兩集氣瓶中放入培養好的蘿卜幼苗,瓶底墊上吸水紙,保持濕潤,一只瓶中放一盛有NaOH的小試管,另一只瓶中放一盛NaHCO3的小試管,封口后照光2小時后待用。
四、教學過程
㈠植物制造了淀粉
1.提出問題:植物體中有許多有機物(如淀粉),它們是植物從土壤中吸收來的嗎?
分別向稀米湯和土壤浸出液中滴入一滴碘酒。觀察有無顏色變化(此實驗可讓學生操作),結果是米湯遇碘酒變藍,土壤浸出液遇碘不變藍。
淀粉遇碘變藍色,米湯中有淀粉;土壤浸出液不顯藍色,表明無淀粉。說明淀粉不是植物從土壤中吸收來的。那么,它是從哪里來的呢?
2.探求問題:把按“教學準備2”已放在強光下2小時的天竺葵,拿入教室取下被部分遮光部分不遮光的那張葉,放在酒精中煮,到葉片褪綠后取出,在水中浸一下,攤平在玻璃皿中,滴上碘酒。一會兒,葉片照光部分變藍,遮光部分不變藍色。
3.分析問題:照光部分變藍,說明葉片在光照下合成了淀粉;而遮光部分不變藍,說明沒有光的情況下就無淀粉合成,由此說明綠葉只有在光下能進行光合作用,制造淀粉(此結論可讓學生分析)。
㈡光合作用需要葉綠體
1.提出問題:植物光合作用除了需光外還需什么?
2.探求問題:把銀邊吊蘭的葉片剪下,讓學生觀察葉片的顏色特點:中間綠,周邊白。然后按實驗1的方法在酒精中煮后,用碘檢驗其有無淀粉生成。結果,周邊不變色,中間部分變藍色。
3.分析問題:綠色部分有葉綠素(葉綠素在葉綠體內),能吸收太陽光,合成淀粉,但白色部分無葉綠素,就不能合成淀粉。實驗表明,光合作用必須在有葉綠素的條件下才能進行。
㈢光合作用放出氧氣
1.提出問題:植物光合作用除合成淀粉外,還有其他物質生成嗎?
2.探求問題:取出(按準備4)已在光下放置半小時的集氣瓶,啟封,把帶火星的木條伸入瓶內,結果看到帶火星的木條復燃。
3.分析問題:光合作用時,產生了一種氣體,能使帶火星的木條復燃,這就是氧氣。此實驗表明了光合作用能放出氧氣。
1773年,英國科學家普里斯特利做了一個對照實驗。在光下與綠色植物一起密閉容器內的小白鼠存活較長時間,而無綠色植物密閉容器內小白鼠很快死去。該實驗也證明了綠色植物在光下能放出氧氣。
㈣光合作用需要二氧化碳
1.提出問題:光合作用的條件,產物都有已明確,那么原料是什么呢?
2.探求問題:取出“準備5”已在光下2小時的裝蘿卜幼苗的兩個集氣瓶,向學生說明,NaOH是一種CO2吸收劑,NaHCO3是CO2釋放劑,則一集氣瓶中沒有CO2,另一集氣瓶中有充足CO2。經光照后,用帶火星的木條檢驗有無O2。結果是有CO2的則生成氧氣,無CO2的則沒生成O2。
3.分析問題:光合作用的進行,需要二氧化碳作為原料。
人們通過實驗還進一步證明,光合作用還需要水。
㈤小結
光合作用是綠色植物的一項重要生理活動。通過今天的學習,我們已經知道,光合作用需要二氧化碳和水作為原料,葉綠素和光作為條件,產物是淀粉和氧氣。
五、板書設計
第三節 植物的光合作用
原料:二氧化碳和水
光合作用 產物:淀粉和氧氣
條件:光和葉綠素
六、習題與解析
1.隨堂練習
⑴下列物質中遇碘能變藍的是( )
(A)水 (B)無機鹽 (C)蛋白質 ( D)淀粉
⑵植物光合作用的原料是( )
(A)水 (B)二氧化碳 (C)二氧化碳和水(D)氧氣和水
⑶金魚缸里養些小草的主要作用是 ( )
(A)作為餌料 (B)增加美觀 (C)清潔水質 (D)釋放氧氣
⑷植物光合作用的條件是( )
(A)只需光 (B)需葉綠素
(C)光和葉綠素同時具備 (D)需二氧化碳
⑸一位科學家曾經把一支點燃的蠟燭和一只活的小白鼠分別放到密閉的玻璃罩里,蠟燭很快就熄滅,小白鼠很快也就死去了。后來,他把點燃蠟燭和活的小白鼠分別放到盛有綠色植物的密閉玻璃罩里。他發現蠟燭沒有熄滅,小白鼠也能夠正常地活著。你認為這個實驗說明了什么?
2.課后作業
⑹根據光合作用的原料、條件和產物,寫出光合作用的文字表達式。
⑺根據光合作用原料和產物,思考它對自然界有哪些方面的貢獻。
3.參考答案
葉綠體
光
⑴D ⑵C ⑶D ⑷C ⑸說明了光合作用能釋放氧氣 ⑹二氧化碳+水 淀粉+氧氣 ⑺為地球上的各生物提供淀粉等物質,為自然界提供氧氣,吸收大氣中二氧化碳,使二氧化碳和氧氣的含量保持相對穩定。
[第二課時]
一、教學目標
㈠認知目標
1 .掌握光合作用的概念及其意義。
2.了解葉片的解剖結構。
㈡技能目標
通過對葉片橫切面的永久制片的觀察,鞏固學生使用顯微鏡的技能。
㈢情感目標
1.通過光合作用意義的學習,使學生樹立生物價值觀。
2.通過觀察解剖結構,讓學生接受結構和功能相統一的觀點。
二、教學重點與難點
1.教學重點:光合作用的概念和意義,葉片的結構。
2.教學難點 :葉片的結構。
三、教學準備
顯微鏡每生一臺、葉片橫切面永久制片每生一張、葉片橫切面掛圖、氣孔的開放和閉合掛圖(或幻燈片)。
四、教學過程
㈠光合作用及其意義
光
1.表達式。通過上一節課的學習,我們已經了解了光合作用的原料、條件和產物。下面我們請一位同學用文字表達式把它們表示出來。
葉綠體
二氧化碳+ 水 淀粉+氧氣
2.光合作用的概念(可讓學生針對文字表達式描述):綠色植物在陽光下把二氧化碳和水合成有機物(主要是淀粉),同時放出氧氣。并指出光合作用的概念反映出它的實質是把二氧化碳和水等無機物合成淀粉等有機物,同時貯存能量。
3.光合作用意義(讓學生們針對它的概念和文字表達式,自行討論總結): ⑴它制造的有機物是構成地球上一切生物體的物質基礎,又為各種生物提供了進行生命活動所需要的能量。 ⑵放出的氧氣供給本身以及其他需氧生物進行呼吸作用。 ⑶吸收二氧化碳作為原料,使大氣中氧氣和二氧化碳含量保持穩定。
㈡葉片的基本結構
1.光合作用需要葉綠素。因此植物體任何含葉綠素的部分,都能進行光合作用。如葉、幼嫩的莖等。但進行光合作用的主要器官是葉。
2.葉片的基本結構。可先讓學生觀察顯微鏡下的葉片橫切面結構,然后再讓學生講解觀察到的各部分細胞形態排列特點等,最后教師根據掛圖(或幻燈片)進行總結,強調以下內容:
⑴表皮:位于上下表面,由一層上皮細胞構成,有保護作用并能限制葉內水分散失;表皮上有氣孔,由兩個保衛細胞圍成,是二氧化碳和氧氣進出葉片的門戶,也是蒸騰散水的通道。當保衛細胞吸水膨脹時,氣孔張開,失水縮小時,氣孔閉合。表皮屬保護組織。
⑵葉肉細胞:靠近上表皮的葉肉細胞是長柱形,排列整齊,緊密,稱“柵欄組織”;靠近下表皮的葉肉細胞形狀不規則,排列松散,稱“海綿組織”。這些葉肉細胞的細胞質中都含大量葉綠體,是進行光合作用的主要場所。葉肉組織屬營養組織。
⑶葉脈:具有輸導功能,能運輸水、無機鹽和有機物,屬輸導組織。
㈢小結
光合作用對自然界的意義重大,如果把綠葉比作“綠色工廠”,那么進行光合作用的“動力”就是光,原料是二氧化碳和水,產物是淀粉和氧氣,“廠房”是葉綠體。如果沒有綠色植物存在,這個工程就無法完成。所以我們要綠化造林,讓植物為地球作出更大的貢獻。
五、板書設計
第三節 植物的光合作用
產物:淀粉和氧氣
光合 原料:二氧化碳和水
作用 條件:光和葉綠體
意義 制造的有機物為各種生物提供物質和能量
放出的氧氣供本身及其他生物進行呼吸作用
吸收二氧化碳使大氣中氧氣和二氧化碳含量保持相對穩定
表皮 表皮細胞:排列緊密,起保護作用
葉片 保衛細胞:成對存在,圍成氣孔
的結構 柵欄組織:近上表皮,排列整齊,細胞質中含葉肉 葉綠體
海綿組織:近下表皮,排列疏松,細胞質中
含葉綠體
葉脈:具輸導功能 導管:運輸水分和無機鹽
篩管:運輸有機物
六、習題與解析
1.隨堂練習
⑴植物制造有機物的主要器官是_______,場所是_______。
⑵葉片的下列結構中,屬營養組織的是( )
(A)表皮 (B)葉肉 (C)氣孔 (D)葉脈
⑶下列有關光合作用的敘述,不正確的是( )
(A)光合作用的場所是葉綠體
(B)光合作用只能在光下進行
(C)光合作用是一切生物生存的根本保障.
(D)綠色植物所有器官都能進行光合作用.
⑷把下面相對應部分用線連起來:
1葉肉細胞 1機器
2葉綠體 2廠房
3葉脈 3產品
4光能 4動力
5水和二氧化碳 5工廠通道
6淀粉和氧氣 6原料
2.課后作業
⑸家庭小實驗:在天氣晴朗的早晨,摘取一植物的葉片甲,于100℃下烘干,稱其質量;到黃昏時再取同一株上著生位置與葉片形狀都與甲基本相同的葉片乙,同樣處理,稱其質量,比較兩葉片的質量大小。
3.參考答案
⑴葉 葉綠體 ⑵B ⑶D ⑷①-② ②-① ③-⑤ ④-④ ⑤-⑥ ⑥-③ ⑸甲的質量小于乙的質量,因為乙經過一天的光合作用制造了有機物。
七、參考資料
溫室效應
所謂溫室效應,就是太陽短波輻射可以透過大氣射入地面,而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收,從而產生大氣變暖的效應。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃,使地球變成了一個大暖房。據估計,如果沒有大氣,地表平均溫度就會下降到-23℃,而實際地表平均溫度為15℃,這就是說溫室效應使地表溫度提高38℃。
隨著人口的急劇增加,工業的迅速發展,排入大氣中的二氧化碳相應增多;又由于森林被大量砍伐,大氣中被森林吸收的二氧化碳減少。由于二氧化碳逐淅增加,溫室效應也不斷增加。據分析,在過去二百年中,二氧化碳濃度增加25%,地球平均溫度上升0.5%。估計到下個世紀中葉,地球表面所溫將上升1.5-4.5℃ ,而在中高緯度地區溫度上升更多。
溫室效應的后果十分嚴重。首先自然生態將隨之發生重大變化。荒漠將擴大,土地侵蝕加重,森林退向極地,旱澇災害嚴重,雨量將增加7%-11%;溫帶冬天更濕,夏天更旱,迫使原有水利工程重新調整。再是沿海城市將受到嚴重威脅。由于氣溫升高,兩極冰塊溶化,使海平面上升1米多。另有科學家認為,由于氣溫升高,引起海水體積膨脹,海平面可能升高0.2-0.4米。現在全世界有三分之一的人口生活在沿海,沿海又是工農業非常發達的地方,海平面升高會淹沒許多城市和港口。
光合作用 篇11
第4節 能量之源──光與光合作用
一、 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.說明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。
二、 教學重點和難點
1.教學重點
(1)綠葉中色素的種類和作用。
(2)光合作用的發現及研究歷史。
(3)光合作用的光反應、暗反應過程及相互關系。
(4)影響光合作用強度的環境因素。
2.教學難點
(1)光反應和暗反應的過程。
(2)探究影響光合作用強度的環境因素。
三、教學方法
探究法、實驗法、講述法、對比法
四、課時安排
2
五、教學過程
〖引入〗以“問題探討”引入,學生思考討論回答,教師提示。
〖提示〗1.用這種方法可以提高光合作用強度。因為葉綠素吸收最多的是光譜中的藍紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。
2.因為葉綠素對綠光吸收最少,所以不使用綠色的塑料薄膜或補充綠色光源。
〖板書〗一、捕獲光能的色素和結構
〖問題〗以“本節聚焦”發問,引起學生的注意思考。
〖板書〗㈠捕獲光能的色素
〖實驗〗綠葉中色素的提取和分離。(到實驗室做實驗)
〖實驗討論〗學生思考討論回答,教師提示。
〖提示〗1.濾紙條上有4條不同顏色的色帶,從上往下依次為:①胡蘿卜素(橙黃色)、②葉黃素(黃色)、③葉綠素a(藍綠色)、④葉綠素b(黃綠色)。這說明綠葉中的色素有4種,它們在層析液中的溶解度不同,隨層析液在濾紙上擴散的快慢也不一樣。
2.濾紙上的濾液細線如果觸到層析液,細線上的色素就會溶解到層析液中,就不會在濾紙上擴散開來,實驗就會失敗。
〖板書〗葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。
〖與社會的聯系〗人們根據上述科學原理,在需要人工補充光照的溫室和塑料大棚中栽培農作物時,就可以根據所需要的光合作用產物的類型,來選擇適合的光源以及玻璃或塑料薄膜了。例如,冷光鏑燈的光譜成分接近于太陽光,且輻射出的熱能比較少,是一種比較好的人工光源;又如,氙燈的可見光部分也近似于太陽光,但其紫外線和紅外線則比太陽光的多,使用時應隔以玻璃或水層以吸收其紫外線或紅外線。相比之下,日光燈的藍紫光和綠光比太陽光的多而紅光比太陽光的少;普通的白熾燈則藍紫光比太陽光的少而紅外光比太陽光多。科學家通過實驗還發現,藍色塑料薄膜育秧時有壯秧的效果,這一結果現已在不少地區的水稻育秧生產中得到應用。
二、葉綠體的結構
資料分析
1.恩格爾曼實驗的結論是:氧氣是葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。
2.提示:實驗材料選擇水綿和好氧細菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察,用好氧細菌可確定釋放氧氣多的部位;沒有空氣的黑暗環境排除了氧氣和光的干擾;用極細的光束照射,葉綠體上可分為光照多和光照少的部位,相當于一組對比實驗;臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結果,等等。
3.葉綠體是進行光合作用的場所。
〖板書〗葉綠體是進行光合作用的場所。它內部的巨大膜表面上,不僅分布著許多吸收光能的色素分子,還有許多進行光合作用所需的酶。
〖小結〗略。
〖作業〗練習
基礎題
1.(1)×;(2)√。
2.b。
3.結論是:葉綠體主要吸收紅光和藍光用于光合作用,放出氧氣。
拓展題
1.植物體吸收光能的色素, 還存在于植物幼嫩的莖和果實等器官的一些含有光合色素的細胞中。
2.提示:是的。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光,即紅藻反射出了紅光,綠藻反射出綠光,褐藻反射出黃色的光。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,即到達深水層的光線是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,吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。
(第一課時完)
〖板書〗二、光合作用的原理和應用
〖問題〗以“本節聚焦”的問題引起學生的注意思考。
〖板書〗㈠光合作用的探究歷程
〖講述〗結合課本的圖,一步一步的引導。
〖旁欄思考題〗學生思考討論回答,教師提示。
〖提示〗持這種觀點的人,很可能是在無光條件下做的這個實驗。無光時,植物不進行光合作用,只進行細胞呼吸,所以沒有釋放氧氣,而是釋放二氧化碳,也就是使空氣變污濁了。
〖思考與討論1〗學生思考討論回答,教師提示。
1.光合作用的原料是二氧化碳和水,產物是糖類和氧氣,場所是葉綠體,條件是要有光,還需要多種酶等。光合作用的反應式是:
co2 + h2o (ch2o) + o2
2.提示:從人類對光合作用的探究歷程來看,生物學的發展與物理學和化學的研究進展關系很密切。例如,直到1785年,由于發現了空氣的組成,人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣,吸收的是二氧化碳,這個事例說明生物學的發展與化學領域的研究進展密切相關。又如,魯賓和卡門利用同位素標記法證明光合作用釋放的氧氣來自水,而不是來自二氧化碳;卡爾文用同位素示蹤技術探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑,都說明在科學發展的進程中,相關學科的互相促進,以及技術手段的進步對科學發展的推動作用。
〖板書〗㈡光合作用的過程
co2 + h2o (ch2o) + o2
〖講述〗結合下面題目講解。
填寫圖中光合作用過程的名稱并回答問題:
(1)寫出各標號的名稱:
①_______ ②_______ ③_______
④________ ⑤_______ ⑥________
⑦_______ ⑧_______ ⑨_________
(2)光反應為暗反應提供了[ ]和[ ](只填序號)。
(3)光反應和暗反應的場所分別是葉綠體的__________________和__________________。
答案:(1)① ② ③[h] ④atp ⑤adp+pi ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ (2)[3][4](3)片層結構的薄膜 基質
〖思考與討論2〗學生思考討論回答,教師提示。
光反應階段 暗反應階段
所需條件 必須有光 有光無光均可
進行場所 類囊體的薄膜上 葉綠體內的基質中
物質變化 h2o分解成o2和[h];形成atp 二氧化碳被固定;c3被[h]還原,最終形成糖類;atp轉化成adp和pi
能量轉換 光能轉變為化學能,儲存在atp中 atp中的化學能轉化為糖類中儲存的化學能
聯系 2.物質聯系:光反應階段產生的[h],在暗反應階段用于還原c3;
能量聯系:光反應階段生成的atp,在暗反應階段中將其儲存的化學能釋放出來,幫助c3形成糖類,atp中的化學能則轉化為儲存在糖類中的化學能。
〖板書〗三、光合作用原理的應用
四、化能合成作用
〖講述〗起初,人們認為只有綠色植物才能將二氧化碳轉化為有機物,后來發現,即使沒有葉綠素的參與,某些微生物也能將二氧化碳轉化為有機物,這類微生物稱做化能自養型微生物。這類微生物通過氧化如氫氣、硫化氫、二價鐵離子或亞硝酸鹽等無機物,奪取無機物中的電子,通過電子傳遞鏈合成atp和nadph,再利用atp和nadph完成二氧化碳的還原和固定。廣泛地分布在土壤和水域環境中的硫化細菌、硝化細菌、氫細菌與鐵細菌等都屬于這類微生物。例如,氫細菌通過將氫氣氧化為水,硫細菌通過將硫化氫氧化為硫酸鹽,硝化細菌通過將氨氧化為亞硝酸鹽,或將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽,來驅動二氧化碳的固定,完成有機物的合成。
(有可能補充方程式)
〖小結〗略。
〖作業〗練習一二。
基礎題
1.(1)√;(2)×。
2.b。 3.d。 4.c。 5.d。 6.b。
7.光合作用中光反應階段的能量來源是光能,暗反應階段的能量來源是atp。
8.白天若突然中斷二氧化碳的供應,葉綠體內首先積累起來的物質是五碳化合物。
拓展題
1.(1)根據圖中的曲線表明,7~10時光合作用強度不斷增強,這是因為在一定溫度和二氧化碳供應充足的情況下,光合作用的強度是隨著光照加強而增強的。
(2)在12時左右光合作用強度明顯減弱,是因為此時溫度很高,蒸騰作用很強,氣孔大量關閉,二氧化碳供應減少,導致光合作用強度明顯減弱。
(3)14~17時光合作用強度不斷下降的原因,是因為此時光照強度不斷減弱。
光合作用 篇12
一、引入:
活動:請同學列舉出昨天晚餐的主要食物或最喜愛的幾種食物,分析這些食物與綠色植物的關系。
學生發現,人們的食物都直接或間接來自于綠色植物。教師總結:綠色植物就象一個巨大的生產有機物的天然工廠,它制造的有機物養活了地球上幾乎所有的生物。
那么,“綠色植物制造的有機物是什么?如何檢驗呢?”“綠葉制造有機物需要什么條件嗎?怎樣證明?”
二、實驗——綠葉在光下制造有機物
學生小學的自然常識課中已經了解綠色植物能夠進行光合作用制造有機物,在這一基礎上,老師引導學生逐漸明確探究的課題:光是不是制造有機物的不可缺少的條件?如何確定光合作用是否發生?學生對這兩個問題進行分組討論,然后各組提出自己的探究方案。
各組交流的過程中,教師應充分肯定各組在實驗設計中的優點,尤其是有創新意義的設計,教師要不吝贊美之詞,鼓勵保護學生的創造性思維。同時,又請同學互相找出實驗設計中不夠嚴謹的地方,訓練學生的分析和思維能力。對于有機物的鑒定,老師可提示學生回憶:觀察玉米種子結構時,我們是用什么方法區分胚和胚乳的?由此學生可聯想到淀粉的鑒定方法。
通過討論,將同學們的實驗設計逐步完善。對確實可行的實驗方案,老師應給學生提供實施實驗計劃的機會。同時,引導學生對照教材中的實驗設計,找出其中的巧妙之處,彌補自己設計中的不足。
進行實驗之前,請生物小組的同學介紹本實驗的前期準備工作:暗處理、部分遮光照射。教師要注意引導學生對每個一實驗步驟中的科學道理的理解。老師可設計一系列思考題,啟發學生:
①實驗前,為什么要將天竺葵進行暗處理?
②對一片葉子部分遮光的目的是什么?這樣的實驗設計有什么好處?
③取下遮光的黑紙時,葉片上遮光部位和未遮光部位有什么明顯的差別嗎?
④將葉片放到酒精中加熱的目的是什么?為什么要用酒精而不是水煮葉片呢?
⑤為什么要將盛酒精的小燒杯隔水加熱?
⑥當綠葉在酒精中變成黃白色時,此時能看出遮光部位和未遮光部位的區別嗎?
⑦往葉片上滴加碘液的目的是什么?
⑧經過碘液處理后,葉片發生了什么變化?如何解釋這一現象?
以上問題穿插在整個實驗進行的過程中,隔水加熱、酒精脫色這一步驟需要等待一段時間,老師可在等待實驗進行的過程中引導學生思考討論問題①~⑤,在葉片脫色之后按步驟進行問題⑥~⑧的討論。
實驗過程中,教師指導學生的操作技能,并提示注意酒精燈的安全。
三、推導實驗結論
老師組織學生經過了設計實驗的討論,以及對教材中實驗步驟的理解,學生已經對實驗驗證的原理和邏輯關系非常清楚,通過實驗結果不難推導出結論
老師也可以通過問題幫助學生推導:“加碘后,葉片部分變藍,這說明葉片中含有什么?”“而遮光部分葉片沒變藍,這說明葉片中的淀粉是從何而來?”由此推出:葉片中的淀粉是通過光合作用制造出來的。老師再問:“造成葉片一部分有淀粉,一部分沒有淀粉的實驗因素是什么?這與我們的實驗假設相符嗎?對此,你能得出什么結論?”(光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件)
最后老師緊扣實驗標題“綠葉在光下制造有機物”總結實驗結論。同時,老師應指出:綠色植物在光下制造的有機物主要是淀粉等糖類,一部分糖類在植物體內還會轉變成蛋白質、脂類等其他有機物。
四、光合作用的概念
“綠色植物制造有機物為什么必須要有光?”教師可進一步追問學生,引導學生回憶第二單元第二章第一節中“細胞質中有能量轉換器”的有關內容,使學生能夠說出光是一種能量,葉綠體能將光能轉化為化學能,儲存在它所制造的有機物中。在此基礎上總結概括出光合作用的概念。
為了幫助學生理解光合作用的場所是葉綠體,可以增加彩葉草或銀邊天竺葵的實驗。由于彩葉草和銀邊天竺葵的葉片中有一部分不含葉綠體,所以按照教材實驗步驟4~6進行處理后,葉片也會出現部分變藍的現象。老師引導學生觀察是哪部分變藍了,學生通過分析能夠得出結論:光合作用在葉綠體中進行。老師進一步指出:葉綠體不僅僅存在于葉片中,植物體其他的綠色部位都能進行光合作用。
五、綠色植物在生物圈中的作用
不僅僅人類,所有其他生物的食物都直接或間接地來源于綠色植物的光合作用。綠色植物每年能夠合成大約5000億噸有機物,是整個生物圈中的生產者,為其他生物的生活提供了基本的食物來源。
六、小結
引導學生回顧本節課的主要內容,理清思路。