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1、欢迎走进生物世界,第四章 叶的光合作用 与光能利用,一 教材分析 光合作用石绿色植物的一项重要的生理功能，是学习有关植物生理学方面必备的基础知识。因此，“叶的光合作用与光能利用”这一章是全书的重点。在初中生物教学中，光合作用的概念是学生接触的第一个复杂的概念，让学生理解光合作用的概念、实质和意义是本章的知识重点。教材并没有首先给出光合作用的概念，而是在小学知识的基础上对光合作用的产物、原料及条件，以实验、资料分析等形式进行探究，所以光合作用的一组探索性实验能否成功，是教学中突出重点和突破难点的关键。教材对学生活动的安排，目的是从根本上转变学生的学习方式。只有通过实验、分析等活动才能得出一定的结
2、论，教师在教学过程中只有理解并很好的把握住这一点，才能顺利地完成教学任务，并达到预期的目的。,二教学目标,知识目标：通过实验使学生了解光合作用的原料、条件和产物；掌握光合作用的概念和公式；理解光合作用的意义及光合作用的原理在农业上的应用。能力目标：通过实验提高学生的动手实验能力，观察能力；通过对光合作用一系列实验结果的分析，培养分析问题解决问题的能力。情感目标：通过实验培养学生严谨的实验态度，树立科学实验的研究意识。通过对光和作用原理在农业上的应用，树立生物科学价值观。,三 教学重点,光合作用是植物的重要生理功能之一，也是第四章的重点内容。绿色植物通过光合作用把无机物合成有机物，把光能转变为化
3、学能，这不仅对植物生活有重要意义而且也是其他生物进行生命活动的基础，所以这部分内容在全书中都极为重要，对理解呼吸作用、生态系统的功能都是必需的，所以光合作用的概念、实质、意义都是本课的重点。,四 教学难点,由于光合作用是一个非常复杂的生理过程，其中涉及诸如物质转化和能量转化等抽象的生理学知识，对于还没有学习物理、化学的初一学生来说，学起来难度较大。所以，课本里安排了一系列验证性实验，力图使学生通过实验来了解光合作用的原料、条件和产物。在对实验现象观察和分析的基础上，掌握概念，理解实质。因此，以上内容是本节课的难点。,五 教学策略,学生以小组为单位，培养同学间合作、交流、思维的碰撞与整理。细心动
4、手操作实验，认真观察实验现象，分析原因；及时与生活实际密切联系，引发学生积极思维。,六 教学准备,1 光合作用需要氧气的实验装置。2 光合作用吸收二氧化碳的实验装置及实验结果。3 说明光合作用需要叶绿素的实验结果。,七 课时安排,三课时,八 知识网络,教学过程,第一课时 光合作用的产物及条件,（一）引言设计,创设情景，直入主题 韭菜，放在阳光下，叶色深绿；放在不见光的地方，叶色浅黄。提出问题:有阳光，植物就能进行光合作用吗？光合作用到底能产生什么物质呢？,（二）实验设计,实验一1绿叶在光下制造淀粉的实验注：分组实验,实验材料：,银边天竺葵,实验不骤,师生互动,教师活动：问题一：实验前为什么要对
5、天竺葵进行暗处理？问题二：为什么要对一片完整的叶部分遮光？,学生活动：答案一：让叶片内原有的淀粉运走或者消耗光。答案二：叶片部分遮光与不遮光互为对照。,前三步我们的课外小组在课下已经完成了，我们首先来请他们介绍实验前三步的处理情况。,课外培训,为了学生安全我在课外培训了小组长，讲解相关要点及注意事项！,请注意,因为酒精具有易燃性，所以在用酒精脱色时，应先分装好酒精，再点酒精灯，而且一定要隔水加热，否则会有危险。,师生互动,教师活动：问题一：为什么用酒精而不是水煮叶片呢？问题二：为什么不能用火直接加热酒精？,学生活动：答案一：叶绿素只溶于酒精而不溶于水。答案二：酒精是易燃、易挥发的物质，直接加热
6、容易引起燃烧，所以加热也不能直视烧杯口。,要求：学生注意观察酒精与叶片的颜色发生了什么变化。,继续实验,酒精脱色：当绿叶在酒精中脱至黄白色时，停止加热。,清水冲洗-滴加碘液-清水漂洗-观察实验现象,1、此过程教师巡回指导。,2、学生完成下表,小注：,知识铺垫淀粉的特性：遇碘变蓝,师生互动,教师活动问题一：经过碘液处理后，叶片遮光部分与未遮光部分的颜色有什么不同？问题二：从这个实验中可以得出什么结论？,学生活动：答案一：遮光部分黄白色，未遮光部分变蓝。答案二：绿叶在光合作用下产生淀粉。,教师小结,实验现象表明，叶片的未遮盖部分遇碘变蓝，说明这里产生了淀粉，叶片的遮盖部分遇碘没有变蓝，说明这部分没
7、有淀粉产生，所以，绿叶只有在光下才能产生淀粉，淀粉是光合作用的产物。,教师板书,光合作用的产物：淀粉,学生实录,实验一2 绿叶在光下产生氧气的实验注：演示实验,教师活动,指出：绿叶在光下制造淀粉的实验，证明光合作用的产物有淀粉。启发思考：光合作用是否还有其他产物？出示实验装置并简单介绍。,师生互动,教师活动：提问：根据平时的观察，看到金鱼藻在光照下有什么现象发生？,学生活动：回答：有气泡产生。,启发思考：光照下金鱼藻产生的气体会是什么气体？,技能卡：我们可以检验收集到的气体。,知识铺垫：氧气能够助燃。,师生互动,教师活动：教师进行气体检验示范提问1：将要熄灭的小木棍遇到该气体时有什么现象发生？
8、提问2：这种现象说明的是什么气体？,学生活动：答案：重新燃烧答案：氧气,教师小结,通过对实验现象的观察，可以知道绿叶在光合作用下还可以产生氧气，氧气是光合作用的产物。,教师板书,光合作用的产物：氧气,学生小结,通过前面两个实验证实光合作用有两个产物：淀粉和氧气。,教师板书,光合作用的产物：淀粉和氧气,问题？,绿叶在光下可以产生淀粉，具体的部位在哪里呢？,实验二,光合作用的条件,注：演示实验,实验材料：银边天竺葵,教师出示银边天竺葵,银边天竺葵简介：银边天竺葵的叶片有两种颜色：边缘为白色（细胞里不含叶绿素），中央为绿色（细胞里含叶绿素）。,实验步骤,继续实验,通过对实验现象的析完成下表。,师生互
9、动,教师活动：启发思考：将经过光照的银边天竺葵的叶片用酒精脱色和碘液处理后，叶片的颜色会发生什么变化？问题：对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？,学生活动：答案1：叶片中部原是绿色的部分被碘液染成了蓝色；而白色的边缘部分未被染成蓝色。答案2：绿叶有叶绿素的部分经光照才能产生淀粉。叶绿体是植物进行光和作用的条件。淀粉是在叶绿体里产生的，没有叶绿体就没有光和作用。,光合作用的条件：光、叶绿体,教师板书：,学生实录,教师讲解,问题：光合作用为什么需要光？植物进行各种生命活动都需要能量。绿叶进行光合作用时，就是依靠阳光提供的能量才产生淀粉等有机物，同时释放出氧气。,（三）知识迁移,大棚种植（西红柿、
10、黄瓜、草莓、果树等）应用于日常生活。玉米地的白化苗成活时间短；卧室内放置一些绿色植物，早晨起来易头晕的原因。,第二课时,光合作用的原料,（一）引言设计,绿色植物的光合作用为人类直接或间接的提供了所需要的食物、能源等必需品，使地球上的人和动物得以生存和繁衍，人类的生活更加丰富多彩。绿色植物是以什么为原料，制造出有机物的呢？,（二）实验设计,实验三,光合作用吸收二氧化碳,注：演示实验,实验材料：银边天竺葵枝条或绿色植物,实验过程,实验装置分为甲乙两套。甲：剪取带有58片叶的天竺葵枝条，插入盛有清水的小烧杯中，把小烧杯放在盛有质量分数为25%的氢氧化钠（或氢氧化钾）溶液的培养皿里，然后用广口瓶将它们
11、扣住，在瓶口涂上凡士林防止漏气。乙：用同样的方法设置但培养皿里改盛清水。把两套装置同时放在暗处一昼夜，然后一起光照23小时，最后，检查这两套装置里的叶片有无淀粉生成。,观察分析实验结果,知识铺垫,二氧化碳是酸性气体，氢氧化钠是溶液是强碱溶液，二者易发生反应，即二氧化碳气体易被氢氧化钠溶液吸收。,师生互动1,教师活动：问题：甲、乙两套实验装置有什么主要区别？问题2：随着时间的延长，甲、乙两套实验装置的空间内，空气成分会发生什么 变化？,学生活动答案1：甲装置里放的是氢氧化钠溶液，乙装置里放的是清水。答案2：甲装置内空气中的二氧化碳量比乙装置内二氧化碳量大大减少。,师生互动2,教师活动：从甲、乙装
12、置中各取一片叶进行“酒精脱色-清水冲洗-滴加碘液-清水漂洗-最后展示实验结果。,学生观察后指出：摘自甲装置的叶片未被染成蓝色；而摘自乙装置的叶片被染成蓝色。,师生互动3,教师活动：提问：对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？,学生活动：小组讨论、交流，全班交流后形成成果：必需有二氧化碳参加，绿叶在光下才能产生淀粉。,教师板书,光合作用的原料：二氧化碳,学生实录,提问,是不是有了二氧化碳就能进行光合作用了呢？,师生互动4,教师活动：（引导）启发思考：栽培植物都需要那些管理措施？,学生活动：学生用学过的知识及生活经验，说明水对植物的重要性。举例说明植物缺水时颜色的变化。,教师小结,科学实验证明，水
13、也是光合作用的原料。,归纳总结,教师活动：绿色植物要产生淀粉到底需要哪些原料呢？,学生活动：得出结论：绿色植物要产生淀粉，离不开二氧化碳和水的共同作用。,教师板书,光合作用的原料：二氧化碳、水,（三）知识迁移,随着农业技术的发展，日光温室种植果蔬已成为我国优质高效农业的一枝奇秀，日光温室中如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？1施用固体二氧化碳（干冰）。2使用农家肥，可以使土壤中微生物的数量增多，活动增强，分解有机物，放出二氧化碳。3植物的秸秆通过深耕埋于地下，也可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳。4使用NH4HCO3肥料，既可以为植物提供铵盐，又可以为植物提供二氧化碳。5温室作物也要合理密植和通
14、风透光。6日光温室可与养殖场的鸡舍和猪圈相连，动物通过呼吸作用产生二氧化为植物光合作用提供原料，植物光合作用产生的氧气可用于动物的呼吸作用。7.温室中还可以使用二氧化碳发生器，二氧化碳发生器的原理是利用硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳。,第三课时,光合作用的概念、实质和意义,一光合作用的概念,师生互动,教师活动：、光合作用利用了哪些原料？、光合作用需要什么条件？、光合作用形成了哪些产物？,学生活动：、二氧化碳和水、光和叶绿体、淀粉和氧气,教师引导,光合作用的解析比如：马拉车、牛耕田、人劳动都需要气力，这气力就是能量的表现。汽车的开动，机器的运转都需要动力，动力也是能量的表现。光合作用制造淀粉是植物
15、的一种生理活动，也需要动力，而动力就来自太阳光，太阳光也是一种能量：例如太阳能电池、太阳能热水器等。,教师归纳总结光合作用的概念,光合作用：绿色植物通过叶绿体和光能，把二氧化碳和水转变成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），并释放氧气的过程。,现在我们已经对光合作用有了初步的认识。但是还有一些问题需要我们进一步深入探讨，如在光合作用的过程中物质和能量都发生了哪些根本变化，光合作用对植物本身、对于人类和整个生物界有什么意义等，下面就一起来探讨一下这些问题。,师生互动,教师活动：有人把绿叶进行光合作用，比作工厂的生产活动，你能用一个简单的公式把绿叶这个“绿色工厂”中的机器设备、原料、动力和产物表示出来
16、吗？,学生活动：小组讨论、交流展示结果,光合作用的公式：,注：由于在实验一中植物光合作用的产物是淀粉，所以许多学生写的也是淀粉。这是教师应当指出大多数植物的光合作用的直接产物是淀粉，但是也有一些植物光合作用的直接产物不是淀粉，而是其他一些有机物。所以光合作用的公式应为：,学生展示结果-,二 光合作用的实质,师生互动,教师活动：问题：还记得学习种子的成分时，种子的成分包括哪两大类物质，其中哪类物质比较简单，哪类物质比较复杂？,学生活动：答案：无机物和有机物。无机物简单，有机物复杂。有机物贮存能量。,1、分析光合作用中有哪些物质？其中哪些是无机物，哪些是有机物？2、在光合作用过程中，物质发生了哪些
17、根本变化？3、在物质转化的同时，还有什么变化发生呢？,-物质有二氧化碳、水和淀粉等。其中无机物有二氧化碳和水，有机物有淀粉等。-简单的无机物（二氧化碳和水）转变成复杂的有机物（淀粉等），并释放出氧气。-光能转变成贮藏在有机物中的能量（化学能）,教师引导,通过刚才对光合作用公式的分析，可以得知光合作用的实质实际上包含了两个方面的转化，下面哪个同学能说一说存在哪两个转化？,学生小结,二氧化碳和水等无机物转变成淀粉等有机物；光能转变成贮存在有机物中的化学能。,教师板书,实质,物质转化：无机物,有机物,能量转化：,光能,贮存在有机物中的能量（化学能）,教师引导,换句话说光合作用是分解有机物还是合成有机
18、物？是释放能量还是贮存能量？,学生活动,合成有机物贮存能量,一句话实质,光合作用的实质：合成有机物贮存能量。,三 光合作用的意义,光合作用对绿色植物本身、对人类和自然界有什么意义呢？,师生互动,教师活动：学生阅读相关教材,学生活动：学生阅读小组讨论小组概括全班交流归纳总结,交流总结果：意义,意义一：为人类和整个生物界提供大量的有机物。意义二：为人类和整个生物界提供丰富的能源。意义三：维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对平衡。,教师总结,没有光合作用就没有人、植物、动物的营养物质，就没有这些生物的能量来源，也没有足够的氧气来保证这些生物的生存。所以，光合作用是生物界的食物来源、能量来源和氧气来源
19、，是地球上一切生命的生存、繁荣和发展的根本保障。,教师板书,光合作用的意义 一 事物来源 二 能量来源 三 氧气来源,既然光合作用这么重要，我们应如何为己所用呢？,提高光合作用的效率,1、延长光合作用的时间2、增加光合作用的有效面积3、增加二氧化碳的浓度,农业应用1,1、延长有效的光照时间的应用 农业中地膜覆盖、塑料大棚的出现。,农业应用2,2、增加光合作用的有效面积（1）合理密植：合理的加大农作物的种植密度，扩大单位面积内叶片的总面积，也就是扩大光合作用的总面积，最大限度的利用阳光，提高单位面积的产量。（2）立体种植农业生产中的复种、间作和套种技术是立体农业的初级形式。A 复种：一块地在一年内种几茬，如南方的三季稻，华北的小麦、玉米，北方的马铃薯、白菜，都属于复种。B 间作：利用作物植株的高低不同、生长发育阶段不同。如玉米与小麦间作，或者是粮食作物与瓜、菜间作，粮食作物与饲料间作。C 套种：利用作物生长的“时间差”、“空间差”和“植物光合作用差”等条件，一季双收或三收，一地二收或三收。,农业应用3,3、增加二氧化碳的浓度（1）主要是施加有机肥或适当施用碳酸氢氨肥料。（2）可直接喷施贮存在钢瓶中的二氧化碳。,再见！,
