绿色植物与生物圈中的碳氧

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 绿色植物与生物圈中的碳氧

1.归纳出光合作用的概念。举例说明光合作用在农业生产上的应用。

2.认识绿色植物在维持碳—氧平衡方面的重要作用。

能力目标

运用实验法独立设计并完成本章的探究活动。

情感目标

培养不断探究新知识的精神及同学间的合作精神，养成实事求是的科学态度。

●教学重点

1.进一步探究光合作用的实质。

2.认识绿色植物在维持碳—氧平衡方面的重要作用。

●教学难点

设计检验二氧化碳是否真的是光合作用的原料的实验。

●教学方法

观察、讨论、实验探究法。

●教具准备

1.自制CAI光合作用课件及光合作用与呼吸作用在生物圈中维持碳—氧平衡课件。

2.实验材料用具准备：(1)按演示实验一装置提前两三天(或一周)准备，并每日放在阳光充足的地方，以收集足够的氧气，便于上课使用。

(2)另准备一套和实验一装置完 全相同的材料用具，便于上课演示操作步骤及注意事项。

●课时安排

2课时

●教学过程

第一课时

[导入新课]

地球上凡是生物都要呼吸，而凡呼吸，必消耗氧，产生二氧化碳。尤其是现在随着工业的发展和能源的开发利用，大量的燃料的燃烧也会消耗大 量的氧，排出大量的二氧化碳。可我们为什么还没有感觉到缺氧呢?氧从何 来?二氧化碳哪去了?大自然是怎样调节氧和二氧化碳的平衡的?要想破解这个谜，还需要我们进一步了解植物的光合作用。通过引言，创设问题情景，激发学生的求知欲和探究问题的积极性。

[讲授新课]

一、光合作用还产生氧气

师：在第四章中，我们已经知道了绿色植物通过光合作用可以制造有机物——淀粉，那么，绿色植物光合作用的产物只是有机物吗?还有没有其他成分，是什么成分?今 天我们继续通过实验来探讨一下。

教师按演示实验操作，并要求学生注意观察实验装置里的金鱼藻，看它在阳光下是否放出了气泡。

生：仔细观察实验，并描述实验现象。

学生1：看到漏斗中的金鱼藻中有一个一个的小气泡产生。

学生2：看到漏斗中有气泡向试管中移动。

师：那么金鱼藻产生的小气泡是什么 成分呢?下边大家接着看实验。

教师取出事先准备好的集有氧气和二氧化碳的两个瓶子，并告诉学生甲瓶为氧气，乙瓶为二氧化碳，然后将快要熄灭的卫生香分别伸入甲、乙两瓶中，让学生观察现象并描述。

生：甲瓶中卫生香复燃，乙瓶中卫生香熄灭。

师：再将罩在金鱼藻上的集有大约1/2以上气体的试管取出来，迅速将快要熄灭的卫生香伸进管中，并要求学生注意观察卫生香的燃烧情况并与甲、乙两瓶 中的燃烧情况进行对照比较，并预测金鱼藻在光下通过光合作用可能放出什么气体?

生：卫生香能复燃;与甲瓶中燃烧情况相同，所以金鱼藻在光下通过光合作用放出了氧气。

师：很好。通过实验我们可以得出结论：金鱼藻在光下能够产生氧气，可见，绿色植物进行光合作用的产物除了有机物外，还有氧气。

二、光合作用利用二氧化碳作为原料

师：俗话说：巧妇难为无米之炊。即任何事物都不会凭空产生，也就是说，绿色植物通过光合作用可以产生有机物及氧气，而这有机物和氧气是由什么转化来的呢?下边请大家看大屏幕。

教师展示普利斯特利的著名实验课件：

画面1：单击出现：一个密闭的玻璃罩内放有一支点燃的蜡烛，单击，蜡烛逐渐熄灭。单击出现问题1：蜡烛为什么会熄灭?

生：因为密闭的玻璃罩内缺氧。

画面2：单击出现一 个密闭的玻璃罩内放有一个小白鼠，单击小白鼠渐渐死去。单击出现问题2：小 白鼠为什么会死去?

生 ：缺氧。

画面3：单击出现一个密闭的玻璃罩内放有一盆植物和一支点燃的蜡烛，单击蜡烛不熄灭，植物也能长时间活着。单击出现问题3：蜡烛为什么不熄灭?其燃烧时所需的氧气从哪来?植物为什么也能很好地生长?

生：因为绿色植物光合作用放出了氧气。蜡烛燃烧时要产生二氧化碳，可能为植物所利用。

画面4：单击出现一个密闭的玻璃罩内放有一盆植物和一只小白鼠，小白鼠不死亡，植物也生长良好。单击出现问题4：为什么二者放在一起时，却都能正常地活着，它们之间有什么关系?

生：植物通过光合作用放出的氧可满足小白鼠呼吸作用所需要，而小白鼠呼吸作用产生的二氧化碳可能也满足了绿色植物的需要。

师：很好，那么大家再考虑一个问题：普利斯特利的实验是否总能成功?此实验成功的条件是什么?在普利斯特利之后，也有一些科学家重复了他的实验，但有的并未成功，请你帮他们找找失败的原因。

生：因为绿色植物必须在光下才能进行光合作用，所以此实验成功的条件是必须有光。

师：对，分析得很好，所以每一位科学家做每一项实验都必须有严谨的科学态度和严密的思维。下边我们来总结一下，普利斯特利的实验能得出什么结论?

生：植物能更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。同时蜡烛燃烧或动物呼吸排出的二氧化碳又是绿色植物光合作用的原 料。

三、探究实验：二氧化碳是光合作用所必需的原料吗?

师：那么二氧化碳真的是绿色植物光合作用所必需的吗?你能否设计一个实验，来验证一下二氧化碳确实是 光合作用所必需的，下面大家自己动手设计一下实验，也可以前后左右互相讨论讨论，实验材料及提示，大家可参考P129探究实验。写出实验设计方案并做到以下三点：①写出所选用的主要实验材料 的原因。②写出所选用的实验仪器设备在实验中的作用。③写出每个实验步骤可以说明什么问题。

第二课时

教师组织学生在小组内交流自己的实验设计方案，先进行小组内评议，共同评析小组内各组员的实验设计方案是否严谨、合理，给同学提出自己的建议，也可将自己在设计过程中遇到的疑问提出来，大家共同讨论、解答。教师边巡视，边指导，也可参与到各小组讨论中，适时给予指点与评价。对有创意的给予肯定与表扬，对有明显漏洞与不 足的方案给予帮助与指点。最后教师可归纳总结评议结果，也可给学生提供一个简便易行的实验方案，供学生参考。

四、光合作用与生物圈中的碳—氧平衡

师：大家先在 小组内交流一下你们的实验设计方案，选出你们认为较好的、设计较合理的方案，咱们在班上来共同分析一下。

生：小组内交流并选出较好的方案。

师：教师挑选较好的方案，用实物投影将学生的实验设计方案投到大屏幕上。

甲同学：

师：用点燃的蜡烛为绿色植物提供二氧化碳，而且也设计了对照实验，甲中的氢氧化钠可用来吸收二氧化碳，方案可行，但还有一点问题未考虑周全，谁来说一下?

生：要将植物在黑暗处放一昼夜，再移到光下做实验，这样可避免原有叶片中秋景的有机物的干扰。

师：很好，下边咱们再看一个较好的实验设计方案。请乙同学介绍其设计原理。

生：乙同学自己介绍：将甲、乙两套装置(如下图所示)同时放在黑暗处一昼夜，然后一起移到光下，几小时后，检验甲、乙装置里的叶片是不是都有淀粉生成。

师：这个实验方案既设计了对照，也用了提示中的实验材料，还考虑 到了检验的方法及结果，是较好的实验方案。由于时间关系就不一一展示分析了。通过这个实验，我们可以得出结论：二氧化碳是光合作用必需的原料，而且光合作用的原料中还需要水的参与。

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