初中生物苏教版（2024）七年级下册（2024）第4单元 植物的生活第11章 植物的光合作用和呼吸作用第1节 植物的光合作用教案设计

这是一份初中生物苏教版（2024）七年级下册（2024）第4单元 植物的生活第11章 植物的光合作用和呼吸作用第1节 植物的光合作用教案设计，共9页。教案主要包含了导入新课，探究新知，课堂小结，当堂演练等内容，欢迎下载使用。
课题
植物的光合作用
课型
新授课
课时安排
1课时
教学目标
知识与技能
1.举例说出绿色植物光合作用的发现过程。
2.说出绿色植物光合作用的过程。
3.说明绿色植物的细胞在光下能够制造淀粉,同时释放氧气。
4.说明二氧化碳和水是绿色植物的细胞进行光合作用的原料。
过程与方法
尝试解释发现光合作用的实验的原理。
情感态度与价值观
1.锻炼学生的逻辑思维能力,增强学生进行科学探究的愿望。
2.进一步增强热爱生命的意识。
教学重点
阐明发现光合作用的实验的原理。
教学难点
阐明发现光合作用的实验的原理。
教学方法
自主学习、合作、探究。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
一、导入新课
一粒种子入土，能萌发长成幼苗，一颗幼嫩的小苗，可长成一株参天大树，一棵棵果树可结出丰硕的果实。绿色开花植物的生长和发育都离不开光合作用。
科学家是如何通过实验探究光合作用的？植物的光合作用又蕴含着怎样的奥秘？今天我们一起来学习植物的光合作用。
学生思考并回答问题。
提出问题,导入新课。
二、探究新知
探究一、光合作用的原料
讲述:人们对光合作用的研究开始于17世纪。17世纪以前，人们普遍认为植物的生长需要的物质全部来自土壤。此后的几百年间,人们一直坚持不懈地进行研究。到18世纪80年代,美国科学家因其在研究光合作用方面的突出贡献,获得了诺贝尔奖,光合作用被称为地球上最重要的光化学反应。
关于光合作用的发现过程,书上为我们介绍了三个经典的实验来解释。
材料一:17世纪,范·海尔蒙特的实验。
思考题:(1)你能描述该实验的过程吗?
(2)计算:柳树增加的质量是多少?而土减少的质量是多少?
(3)柳树增重的原因是什么?
(4)本实验的结论是什么?
材料二:18世纪,普利斯特莱的实验。
【思想题】
(1) 请你描述实验一、二、三。
(2) 本实验的结论是什么?
实验一:在密闭玻璃罩内，植物无法单独生存。
实验二:在密闭玻璃罩内，蜡烛无法继续燃烧，小鼠无法单独生存。
实验三:在光下,植物继续生存,蜡烛继续燃烧;在光下,植物继续生存,小老鼠继续生存。说明植物能放出使蜡烛燃烧和小鼠存活的气体;蜡烛燃烧和小鼠产生的气体有利于植物生存。
材料三：18世纪，英格豪斯（荷兰）实验
当有的人重复普利斯特莱的实验时,有的成功，有的总是失败这是什么原因呢?
【思想题】
(1)该实验中,进行了一组对照实验,对照的变量是什么?
(2)实验的结论是什么?
以4人为一组,进行自学材料一。讲述:范·海尔蒙特第一次企图用实验来回答植物营养物质来源的问题。他在100 kg干燥的土壤中,种了一棵2.5 kg的柳树,然后往盆里浇水,但不供给其他营养物质。五年后,他发现柳树的重量为82.5 kg。土壤晒干后的重量仅比原来少100 g。因此范·海尔蒙特说,植物是从水中而不是从土壤中得到营养物质。
回答:柳树增加的质量是75千克,土减少的质量是60克。
直观地发现柳树增重的原因是水。
结论:植物是从水中而不是从土壤中得到营养物质。
以小组为单位进行自学材料二。
三组同学代表尝试描述实验一、二、三。
结论：蜡烛燃烧会污染空气，使小鼠窒息而死；绿色植物则能够净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得浑浊的空气。植物可以“净化”空气。
学生：（1）光
（2）英格豪斯的实验进一步证实了只有在光的照射下，普利斯特利的实验才能成功
科学巨人的观点一定就是真理吗?对科学巨人的观点作出假设,并提出异议,引导学生实事求是的科学态度。
、
虽然只是演示实验,但是直观的实验现象比什么样的阅读和讲述都来得直接,学生在观察和体验中建构知识。
评析:让学生归纳实验得出结论,以学生为主,让学生体验科学探究的一般步骤,引导学生分析实验变量,由实验现象作出推论,明确实验的基本原理,同时发现实验方案的局限性。
探究二、光合作用的产物
实验一:绿叶在光照下能合成淀粉
过渡:如何证明绿色植物光合作用产生的有机物是淀粉呢?
(一)实验目的
说明绿叶在光下能够产生淀粉。
(二)实验原理
【提问】
(1)绿色植物通过光合作用产生有机物(淀粉),如何验证绿叶制造的是淀粉?
(2)绿叶制造淀粉的过程需要阳光吗?怎么证明?
设置对照(遮光和不遮光)。
(3)知道了以上信息,你能说说你如何进行实验证明“绿叶在光下产生淀粉”吗?
(在同学说出自己的想法后给予鼓励,并顺势提出1864年德国科学家萨克斯也做过这样的实验。)
(三)实验器材
【展示实验器材图片并介绍】
黑纸片、曲别针、大小烧杯、培养皿、酒精灯、火柴、三脚架和石棉网、镊子、清水、酒精、碘液、天竺葵。
特别强调:酒精灯的使用方法、安全事项、应急处理。
(四)实验步骤
步骤一:把一盆生长旺盛的天竺葵放到黑暗处一昼夜。
【提问】该步骤的目的是什么?
步骤二:把经过暗处理的天竺葵的部分叶片从上、下两面用小于叶片的黑纸片遮盖起来,用曲别针夹紧。
【提问】叶片一部分遮光一部分不遮光有何作用?
步骤三:把步骤二处理过的天竺葵放在阳光下照射一段时间 (3~4小时)。
【提问】叶子的遮光部分和不遮光部分,哪一部分能进行光合作用?
步骤四:摘下被遮盖的叶片,去掉黑纸片,观察叶片的颜色变化。
步骤五:把叶片放入盛有适量酒精的小烧杯中,再将小烧杯放入一只已经加入适量热水的大烧杯中,水浴加热,观察叶片颜色变化,直至出现黄白色。
【提问】
(1)本步骤的目的是什么?
(2)酒精的作用是什么?
(3)叶片脱色到什么程度?
(4)为什么采用水浴加热,而不是直接加热酒精?
特别强调:
(1)酒精蒸发快,易沸腾,易燃烧,直接加热容易发生危险事故。
(2)大烧杯中的清水和小烧杯中的酒精不宜过多,否则加热时间较长。
(由于加热需较长时间,学生可在本步骤学习完之后提前将酒精放在大烧杯中水浴加热,节约时间。)
步骤六:用自来水冲洗叶片,再向叶片上用滴管滴加适量的碘液。
【提问】滴加碘液的目的是什么?
步骤七:稍等片刻,用自来水冲掉碘液,观察叶片颜色变化。
指导学生进行实验:步骤一至三已于课前指导学生操作,展示课前操作过程。课堂上主要组织学生完成实验步骤四到步骤七。(在各小组之间巡视)
(五)实验现象
展示实验结果:
将染色清洗过的天竺葵叶子放到白纸上展示观察。
不遮光部分:变蓝;遮光部分:不变蓝(还是黄白色)。
(六)实验结论
【提问】通过该实验结果可得到什么结论? 没有光照的条件下绿叶能产生淀粉吗?
结论:绿叶在光下产生淀粉。
【拓展】淀粉是一种贮藏大量能量的有机物,玉米、小麦、水稻等种子中含有大量的淀粉。
实验二、光合作用产生氧气
【提问】绿叶通过光合作用,除了能制造淀粉外,还能产生什么物质?
【思考题】小明想设计一个实验探究金鱼藻在光下能否产生氧气的实验。他通过查阅资料知道:氧气不溶于水且具有助燃性,即能使带火星的木条复燃。为此,他设计了一个探究方案。请将实验的正确步骤,用字母表示出来:
A.把装置移到光下。
B.把带火星的木条插进试管。
C.把金鱼藻放在烧杯里,再用漏斗和试管依次反扣。
D.将收集到一定量的气体的试管取出。
该实验的正确顺序是什么?
【演示】绿叶在光下产生氧气的实验。
【讲述】地球大气中的氧气主要来自绿色植物的光合作用。正是由于绿色植物产生的氧气,地球上的动物、植物等才能进行正常的生命活动。
实验三：植物光合作用需要叶绿素
大部分的植物叶片是绿色的，但是也有些植物的叶片不是绿色的，所有的植物的叶片都能进行光合作用吗？
方法提示：1. 酒精脱叶绿素
2. 碘液验证淀粉的存在
3. 对比分析
提问：实验现象跟结论是什么？
实验四：植物的光合作用需要二氧化碳
【提问】我们现在已经知道绿叶好比一个加工厂,通过光合作用制造出淀粉和氧气,那么这个工厂的原料是什么呢?
播放动画,让我们来观看一个小实验——绿叶在光下吸收二氧化碳。
小知识:碳酸氢钠溶液能分解产生二氧化碳气体。
【提问】观察漏斗和试管中出现的变化,想一想,产生了什么物质?怎样证明?
【讨论】为什么要设置两套实验装置?
拓展：设计实验，验证光合作用需要水。
【提问】你能用公式的形式表示光合作用的基本过程吗?
学生:通过实验证明。
学生:淀粉遇碘变蓝。
思考回答:
学生：一部分遮光,一部分不遮光。
在老师的带领下认识桌上的各种实验器材以及学习实验用具的操作方法。
学生：消耗叶片中的营养物质。
学生：进行对照实验。
学生：不遮光部分可以进行光合作用。
学生:
(1)目的:使叶绿素溶解于酒精中,叶片不受绿色干扰。
(2)酒精的作用:溶解叶绿素。
(3)叶片变为黄白色。
(4)直接加热酒精容易发生危险。
在老师的指导下在小烧杯中加入40 mL酒精,在大烧杯中加入80 mL水,并将小烧杯放入大烧杯中进行水浴加热。
学生:
检测叶子中有没有淀粉产生。
根据实验步骤,在教师的指导下完成实验操作。
各小组展示本实验小组的实验结果。
学生:
结论:绿叶在光下产生淀粉。
没有光照不能进行光合作用,不能产生淀粉。
大多数同学能脱口答出:氧气。
同座位同学讨论回答:C→A→D→B。
学生：现象：绿色部分滴加碘液变蓝，非绿色部分滴加碘液不变蓝。
结论：植物的光合作用需要叶绿素。
直观地发现加入碳酸氢钠的烧杯中,漏斗的液面下降了许多,用带火星的木条检验,木条复燃,说明产生的是氧气。
讨论后认为:两套实验装置中二氧化碳的含量不同。加碳酸氢钠溶液能供给水生植物充足的二氧化碳,使植物产生更多的氧气,间接说明二氧化碳是光合作用的原料。
学生：二氧化碳+水淀粉+氧气
明确实验目的。
掌握实验原理,给学生思想发挥空间。
熟悉实验器材的使用方法,认识主要实验材料天竺葵,为接下来做实验打好基础。
通过提问的方式,一方面检测学生自主学习的效果,另一方面帮助学生理清实验步骤以及分析每一步骤的原因。
让同学们大胆地猜想,发挥想象力。将水浴加热特别突出强调,一方面可帮助学生了解水浴加热的原理,一方面使学生认识到酒精的特点,引起学生的安全意识。
提前将酒精水浴加热,合理利用时间。
熟悉实验步骤后再进行实验操作,保证实验操作准确,实验效果明显。
让学生通过实验结果总结结论,既得出实验结果,也增强了学生的分析归纳能力。
认真观看实验现象,把理性知识与感性认识结合起来。
展示实验结果,认识到实验结果应实事求是的科学思想。
三、课堂小结
学生自主回顾本节所学所得。
使本节课所学知识形成知识网。
四、当堂演练
1.1.光合作用的原料是（ B ）
A.叶绿素、水和二氧化碳 B.二氧化碳和水 C.淀粉和氧气 D.光、叶绿素和水
2.植物进行光合作用的条件是（ C ）
A.水 B.二氧化碳 C.光 D.叶绿体
3.“绿叶在光下产生淀粉”的实验中，把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜，其目的是（ C ）
A.便于检验淀粉的多少 B.有利于除去叶绿素
C.让叶片内原有的淀粉耗尽 D.便于用碘液检验
【课堂反思】 本课按课本的设计思路,以发现光合作用的几个经典实验为例,引导学生分别对光合作用的原料、产物、条件等进行逐步推理,层层推进。但是没有将前辈们的实验过程、实验现象直接告诉学生,而是引导学生进行科学探究。绿色植物通过光合作用制造有机物的过程是微观的生命活动,内容抽象,只能通过外在实验现象来推理内部活动,所以在教学过程中把积极引导学生理解实验设计,主动参与实验的设计与操作作为教学的重点和难点。
本节课的教学,教师在鼓励学生探究后,学生提出的问题面很广,设计方案很多,看得出学生参与的热情很高,但这样的教学设计的难度比较大。我们一定要以新课标倡导的“一切为了学生的发展,倡导探究教学”为指导思想,课前做大量的准备工作,放手地组织学生开展探究,并很好地组织了课堂教学。本节课建立师生平等的交流,教师客观的分析、巧妙的引导,给本节课增加了亮点。