绿色植物的光合作用

有关本节知识，你还能提出哪些问题?鼓励学生发散思维。

第三课时

教学程序

一、情景激疑

动画展示“海尔蒙特实验”激起学生的兴致：有句话叫做“民以食为天”。公元前3世纪,亚里斯多德曾经做过一个经验推测，说土壤就是植物体的全部食物来源。1648年，“生物化学之父”范?海尔蒙特做了一个简单而有意义的实验，推翻了这一观点：海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树苗栽种到一个木桶里，桶里盛有事先称过的土壤;以后，他只用纯净的雨水浇灌树苗，还专门制作了桶盖。5年过去了，柳树逐渐长大;他发现柳树的质量增加了80多千克，而土壤却只减少不到100克。柳树增加的重量来自于哪里呢?海尔蒙特认为是植物吸收了水分的缘故。海尔蒙特的实验结论正确吗?你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素?

(或出示资料：一个人一天平均消耗一千多克氧气，地球上有六十多亿人，每天要消耗60多亿千克的氧气，同时产生大量的二氧化碳，为什么我们没有感觉到窒息呢?激发学生的求知欲，导入新课。)

二、实验探究

1、继续分析导言：海尔蒙特忽视了“空气”这个重要因素，诱导学生提出问题“二氧化碳真的是绿色植物所必须的吗?”

针对以上问题，请实验小组根据自己的生活经验作出合理的假设：“二氧化碳是绿色植物所必须的”、“二氧化碳是绿色植物光合作用的原料”。

2、各小组自己设计实验来探究“二氧化碳是否是光合作用的原料?”

提示：

(1)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳;

(2)溴代麝香草酚蓝(BTB)是一种指示剂，当有二氧化碳存在时，它的溶液呈黄色，没有时 溶液呈蓝色;

(3)为了保证实验中只有二氧化碳一个变量，你该怎样设计对照实验?

讨论设计的实验的设计原理和方法步骤。

3、同学交流实验设计方案，共同分析所设计的实验是否严谨、合理。

方案一：用溴代麝香草酚蓝溶液变色原理来检测绿色植物光合作用中对二氧化碳的利用。

步骤如下：

1)准备3支试管，分别标号，在每支试管内装入大半试管呈蓝色的0.1%溴代麝香草酚蓝溶液。

2)在第2、3号试管内插入玻璃管，用口向试管里呼气，至溶液呈黄色。在第3号试管内放入绿色水生植物金鱼藻或黑藻等，将绿色水生植物全部浸没在溶液中。

3)把3支试管放在阳光下，使管内绿色水生植物在光照下进行光合作用。观察3支试管的颜色变化，并记录它的结果。

结果预测：1号试管溶液仍呈蓝色;2号试管溶液依旧呈黄色;3号试管溶液的黄色消失，恢复到蓝色。

方案二：利用氢氧化钠吸收二氧化碳，造成同一植株不同叶片所处的气体环境差异(有无二氧化碳)，照光后，检测所测叶片是否进行光合作用。

实验步骤：

1)取一株健壮的天竺葵，暗处理一昼夜;

2)用一个大三角烧瓶A装入部分枝叶，再在烧瓶内装入一个敞开口的，盛有浓氢氧化钠溶液的小瓶，密封大三角烧瓶瓶口;用另一个同样的大三角烧瓶B装入与A瓶中相同的枝叶，再在烧瓶内装入一个敞开口的，盛有清水的小瓶，密封大三角烧瓶瓶口;

3)将两烧瓶置光下一段时间;

4)检测两瓶中叶片是否形成淀粉。

结果预测：A瓶中的叶片不形成淀粉;B瓶中叶片形成淀粉。

方案三：采取与课本相同的实验设计。

在这个环节中，教师要注意科学研究方法的指导，用科学家勇于探索的精神激发学生探究科学奥秘的欲望和敢于探索的精神，同时给学生提供必要的提示和展现自我、充分发展的机会，使学生在相互交流、探究的基础上，把自己的设计方案展示出来，同学之间相互补充、辩论，最后确定最佳方案。要调动每个学生的积极性，敏锐的发现、捕捉学生智慧的闪光点，及时激励，树立学生的自信心，使学生感受成功的喜悦。

4、学生分组实验，相互交流、合作，进一步体味科学探究的严谨性，观察实验现象，思考、争论，最终得出实验结论。

三、归纳总结

动画配音：动画展示光合作用的过程，灿烂阳光下，一株大树尽情伸展着茂盛的枝叶，不断有物质进进出出……，请同学们给动画模拟配音，用语言描述光合作用的过程，并填表格：

原料

场所

能量

产物

光合作用

通过同学们相互之间的补充，教师渐次点拨、引导、规范学生的描述，最终形成光合作用的概念。

投影光合作用的概念,突出显示原料、场所、能量和产物，师生共同分析三节课来的探究结果，进一步深化对光合作用过程与原理的 认识。

学生讨论：尝试用公式的形式表达光合作用。用动画变成公式：

光能

二氧化碳+水 有机物+氧气

叶绿体

并请学生代表进行讲解公式的含义。

深入分析光合作用的过程，对比原料产物变化及能量转化，阐释光合作用的两方面实质：物质变化和能量转化。

四、迁移深化

从光合作用的产物入手，联系实际，归纳光合作用的意义及应用：

1、我们知道空气中二氧化碳的含量一般是0.03%。当空气中二氧化碳的含量增加到0.5%-0.6%时农作物的光合作用会显著增强，产量就会有较大的提高,这种给农作物施用二氧化碳的方法称为“气肥法”，你能说一说“气肥法”的原理吗?

2、据联合国预计，到2050年世界人口将达90亿，而地球的资源十分有限，吃饭问题将成为一个世界性的难题。在耕地有限的情况下，你认为解决此难题最关键的问题是什么?

五、开拓创新

资料：“根据中国科学院植物研究所光合作用研究中心主任李良壁教授介绍，目前大田作物的光能利用 效率很低。主要作物稻、麦高产品种的光能利用效率仅为1%～1.5%。因为，照射在叶片上的太阳光能约有47%是在光合作用的作用光谱之外(紫外和红外光部分)，不能被植物吸收，而其余53%的太阳光能中，约有16%的太阳光能不能被植物充分吸收，约9%的太阳光能被吸收后在体内不能有效传递，它们通过光抑制、光破坏等耗散了激发能，还有19%的太阳能不能有效地转化为稳定的化学能。此外，太阳光能被用在植物代谢消耗的约占4%。这样一来就是光能利用效率最高的植物也只有5%左右。”这段话对你有何启发?如何提高植物的光能利用率呢?

教学设计说明

光合作用是经典而富有科学理论与实践功能的综合教学内容。植物的光合作用是植物的重要生理现象，同时又是较抽象、不易理解的知识。不论是什么版本的教材，这些都是学习生物知识以来较难以理解的内容，同时也是教师的教学工作中较难处理的内容之一。为了增强学生的兴趣，巩固前面所学过的探究实验的基本思路的相关知识，把实验中内涵的单一变量的探究思路提炼出来，增大学生的思考的力度，培养学生科学研究的情趣以及科学思维的模式，因此把教材安排的三个实验：对光合作用的产物、条件和原料的验证或演示，改为系列探究性学习过程，以更好地发挥学生学习的主动性，目的是在教与学的过程中体现新课程的目标和理念。

在本节课的教学中教师尝试通过教学方式的改变以达到学生学习方式的改善：在教师必要提示和引导下的学生探究、设计实验的过程。通过对实验的分析、探究、设计及对科学家的那种孜 孜不倦、勇于探索科学奥秘精神的学习，培养学生的创新意识、创新思维，发展实践能力、创新能力，同时培养学生乐于探索科学奥秘的精神和实事求是的科学态度。

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