第三章第二節(jié)有機(jī)物的制造——光合作用 教案示例
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(diǎn)內(nèi)容。教材通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)分別介紹了光合作用的產(chǎn)物、原料和條件，并在此基礎(chǔ)上概括總結(jié)出光合作用的概念、實(shí)質(zhì)和意義。因此，在教學(xué)過(guò)程 中，要努力做好演示實(shí)驗(yàn)，并積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析，逐步深入認(rèn)識(shí)綠色植物的光合作用。
教學(xué)目的
1.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，使學(xué)生掌握光合作用的概念。
2.通過(guò)對(duì)光合作用的概念和光合作用的公式的分析，使學(xué)生理解光合作用的實(shí)質(zhì)。
3.使學(xué)生了解光合作用的意義和應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn)
1.光合作用所需原料、條件和產(chǎn)物的演示實(shí)驗(yàn)。
2.光合作用的概念和實(shí)質(zhì)。
教學(xué)難點(diǎn)
光合作用的實(shí)質(zhì)。
教學(xué)方法
演示實(shí)驗(yàn)和講述相結(jié)合。安排二課時(shí)。
教學(xué)準(zhǔn)備
1.光合作用需要氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置。（放在各班教室向陽(yáng)的窗臺(tái)上，讓學(xué)生觀察產(chǎn)生和收集氧氣的過(guò)程。）
2.光合作用吸收二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
3.說(shuō)明光合作用需要葉綠素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（經(jīng)酒精脫色和碘液處理的銀邊天竺葵葉片。）
教學(xué)過(guò)程
（第一課時(shí)）
引言：我們已經(jīng)了解了葉的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，知道綠葉在光下能制造淀粉。綠葉在光下制造有機(jī)物（主要是淀粉）的生理活動(dòng)，我們稱(chēng)為光合作用。光合作用需要什么原料、條件，有什么產(chǎn)物，這些問(wèn)題還需要我們進(jìn)一步探索研究。（引出課題：第三節(jié)有機(jī)物的制造—一光合作用）
一、光合作用的產(chǎn)物（板書(shū)）
教師指出：綠葉在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)，證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉。（板書(shū)）
啟發(fā)思考：光合作用是否還有其他產(chǎn)物，
教師把光合作用產(chǎn)生氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置由教室的窗臺(tái)移到講臺(tái)桌上。并加以簡(jiǎn)單介紹。
問(wèn)：根據(jù)平時(shí)的觀察，看到金魚(yú)藻在光照下有什么現(xiàn)象發(fā)生？（學(xué)生回答：有氣泡產(chǎn)生）
啟發(fā)思考：光照下金魚(yú)藻產(chǎn)生的氣體會(huì)是什么氣體？
教師指出：我們可以來(lái)檢驗(yàn)收集到的氣體。教師進(jìn)行氣體檢驗(yàn)示范之后，問(wèn)：將要熄滅的小木棍遇到該氣體時(shí)有什么現(xiàn)象發(fā)生？（學(xué)生回答：重新燃燒）
問(wèn)：這種現(xiàn)象說(shuō)明產(chǎn)生的是什么氣體？
結(jié)論：氧氣。（板書(shū)）
啟發(fā)思考：綠葉在光下制造淀粉產(chǎn)生氧氣都需要什么原料呢？
二、光合作用的原料（板書(shū)）
教師出示并簡(jiǎn)單介紹光合作用吸收二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置。指出實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈉溶液的作用，以及實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單過(guò)程。
問(wèn)：甲、乙兩套實(shí)驗(yàn)裝置有什么主要區(qū)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(wèn)：隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，甲、乙兩套實(shí)驗(yàn)裝置的空間內(nèi)，空氣成分會(huì)發(fā)生什么變化？（要求回答：甲裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳量比乙裝置內(nèi)二氧化碳量大大減少。）
教師展示該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，指出：摘自甲裝置內(nèi)的葉片，經(jīng)酒精脫色和碘液處理，未被染成藍(lán)色。而摘自乙裝置的葉片被染成藍(lán)色。
問(wèn)：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以得出什么結(jié)論呢？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師最后概括。）
結(jié)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(shū)）
教師指出：經(jīng)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)證明，沒(méi)有水參加，綠葉在光下也不能制造淀粉。
結(jié)論：光合作用的原料還有水。（板書(shū)）
通過(guò)上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)都可以說(shuō)明：光是綠色植物進(jìn)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(shū)）
教師出示盆栽銀邊天竺葵。
問(wèn)：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(xì)胞里不含葉綠素。）
啟發(fā)思考：將經(jīng)過(guò)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(huì)發(fā)生什么變化？
教師出示該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，指出葉片中部原是綠色的部分被碘液染成了藍(lán)色，而白色的邊緣部分未被染成藍(lán)色。
問(wèn)：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以得出什么結(jié)論呢？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師最后概括。）
結(jié)論：綠葉有葉綠素的部分經(jīng)光照才能產(chǎn)生淀粉。
光合作用的條件：光、葉綠素。（板書(shū)）
啟發(fā)思考：光合作用為什么需要光？
教師對(duì)有關(guān)能量的問(wèn)題作出形象的解釋之后，指出：植物進(jìn)行各種生命活動(dòng)都需要能量。綠葉進(jìn)行光合作用時(shí)，就是依靠陽(yáng)光提供的能量，把二氧化碳和水等原料轉(zhuǎn)變成淀粉等有機(jī)物。同時(shí)釋放出氧氣。
通過(guò)以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們分別了解到光合作用的原料、條件和產(chǎn)物等內(nèi)容。現(xiàn)在全面的總結(jié)一下什么叫光合作用。
四、光合作用的概念（板書(shū)）
在學(xué)生思考回答的基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中有關(guān)光合作用概念的內(nèi)容。
教師指出：現(xiàn)在我們已經(jīng)對(duì)光合作用有了初步的認(rèn)識(shí)。但是還有一些問(wèn)題需要我們進(jìn)一步深入探討，如在光合作用的過(guò)程中物質(zhì)和能量都發(fā)生了哪些根本變化，光合作用對(duì)植物本身、對(duì)于人類(lèi)和整個(gè)生物界有什么意義等，這些問(wèn)題我們?cè)谙乱还?jié)課中再來(lái)繼續(xù)探討。
（第二課時(shí)）
引言：有人把綠葉進(jìn)行光合作用，比作工廠的生產(chǎn)活動(dòng)，你能說(shuō)出綠葉這個(gè)“綠色工廠”中的機(jī)器設(shè)備、原料、動(dòng)力和產(chǎn)物都是什么嗎？
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，啟發(fā)思考。
問(wèn)：你能用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式把“綠色工廠”的生產(chǎn)過(guò)程表示出來(lái)嗎？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行總結(jié)。）
光合作用的公式：（板書(shū)）
結(jié)合光合作用的公式，認(rèn)真思考：在光合作用的過(guò)程中，物質(zhì)和能量都發(fā)生了哪些根本的變化？（引出課題）
五、光合作用的實(shí)質(zhì)（板書(shū)）
問(wèn)：還記得學(xué)習(xí)種子的成分時(shí)，種子的成分包括哪兩大類(lèi)物質(zhì)，其中哪類(lèi)物質(zhì)比較簡(jiǎn)單，哪類(lèi)物質(zhì)比較復(fù)雜？（要求回答：無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。無(wú)機(jī)物簡(jiǎn)單，有機(jī)物復(fù)雜。）
問(wèn)：分析光合作用的公式，說(shuō)明在光合作用的過(guò)程中，物質(zhì)發(fā)生了哪些根本變化？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師最后概括。）
簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物（二氧化碳和水）轉(zhuǎn)變成復(fù)雜的有機(jī)物（淀粉等），并且釋放出氧氣。
問(wèn)：在物質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時(shí)，還有什么變化發(fā)生呢？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師最后概括。）
光能轉(zhuǎn)變成貯藏在有機(jī)物中的能量（化學(xué)能）。
從實(shí)質(zhì)上說(shuō)，光合作用包含了兩個(gè)方面的轉(zhuǎn)化：（板書(shū)）
教師指出：關(guān)于光合作用過(guò)程中，二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物是怎樣轉(zhuǎn)化成淀粉等有機(jī)物；光能是怎樣轉(zhuǎn)化成貯藏在有機(jī)物中的能量；釋放出的氧又是從何而來(lái)。這些比較復(fù)雜的問(wèn)題，留待我們?cè)诟咧猩飳W(xué)中再作進(jìn)一步的探討。
光合作用對(duì)綠色植物本身、對(duì)人類(lèi)和自然界有什么意義呢？
六、光合作用的意義（板書(shū)）
問(wèn)：人和動(dòng)物也能像綠色植物那樣，把從外界攝入到體內(nèi)的各種無(wú)機(jī)物在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成有機(jī)物嗎？（學(xué)生回答：不能）
問(wèn)：那么，我們?nèi)撕蛣?dòng)物體內(nèi)的各種有機(jī)物是哪來(lái)的呢？（學(xué)生回答：從食物中獲得的）
問(wèn)：人和動(dòng)物吃的植物性、動(dòng)物性食物中的有機(jī)物又是從哪來(lái)的呢？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師最后概括。）
食物中的各種有機(jī)物，都是直接或間接由綠色植物通過(guò)光合作用制成的。不僅如此，自然界中的各種有機(jī)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(guò)光合作用給我們提供的。
據(jù)科學(xué)家估計(jì)，整個(gè)地球上的綠色植物光合作用一年所制造的有機(jī)物，若折算成葡萄糖可達(dá)4500億噸左右。
概括出意義之一：
（一）為人類(lèi)和整個(gè)生物界提供大量的有機(jī)物（板書(shū)）
綠色植物可以直接利用光能來(lái)進(jìn)行重要的生命活動(dòng)——光合作用。
問(wèn)：人和動(dòng)物體是否也能直接利用光能來(lái)進(jìn)行各種生命活動(dòng)呢？（學(xué)生回答：不能）
問(wèn)：那么，我們?nèi)梭w或動(dòng)物進(jìn)行生命活動(dòng)所需要的能量是由誰(shuí)提供的呢？（學(xué)生回答：是食物中貯藏的能量）
問(wèn)：食物中貯藏的能量又是哪來(lái)的呢？（學(xué)生回答：直接或間接來(lái)源于綠色植物的光合作用，來(lái)源于太陽(yáng)光能。）
教師指出：不僅植物性、動(dòng)物性食物中貯藏的能量來(lái)源于綠色植物的光合作用，來(lái)源于光能。我們用的柴草、煤、石油、天然氣等能源物質(zhì)，也都是現(xiàn)在或過(guò)去的綠色植物通光合作用所貯藏的太陽(yáng)能。
據(jù)估計(jì)，地球上綠色植物一年進(jìn)行光合作用所提供的能量，若折算成電能，可達(dá)1700萬(wàn)億度。現(xiàn)在整個(gè)地球上人類(lèi)一年所消耗的能量?jī)H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(lèi)和整個(gè)生物界提供豐富的能源（板書(shū)）
問(wèn)：人和動(dòng)物以及其他生物在呼吸時(shí)，吸進(jìn)的氣體和呼出的氣體成分有什么不同？
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師指出：生物呼吸時(shí)消耗了很多氧氣，產(chǎn)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(chǎn)生很多二氧化碳。
據(jù)科學(xué)家估計(jì)，全世界生物的呼吸和燃燒所消耗的氧氣，每秒鐘可達(dá)l萬(wàn)噸左右。照這樣的速度，大氣中的氧氣在3000年左右就會(huì)被用完。但是我們生活中并沒(méi)有明顯感到環(huán)境中氧氣不足和二氧化碳過(guò)多，這是什么原因呢？這還要?dú)w功于綠色植物的光合作用。據(jù)估計(jì)，l公頃闊葉林，在生長(zhǎng)季節(jié)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(jìn)行光合作用一年所釋放出的氧氣，可以達(dá)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(duì)穩(wěn)定（板書(shū)）
綜上所述，光合作用是生物界食物的來(lái)源、能量的來(lái)源、氧氣的來(lái)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(fā)展的根本保障。
七、光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用（板書(shū)）
教師指出：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，農(nóng)作物產(chǎn)量的高低與農(nóng)作物在光合作用中制造有機(jī)物的多少有直接關(guān)系。
問(wèn)：根據(jù)光合作用的原理，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上爭(zhēng)取農(nóng)作物豐收的重要途徑是什么？（要求回答：充分利用陽(yáng)光）
據(jù)估計(jì)，目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上太陽(yáng)能的平均利用率僅為0. 5％左右，一些高產(chǎn)田可達(dá)2—3％，一些實(shí)驗(yàn)田光能的利用率可達(dá)5％。
問(wèn)：為了充分利用陽(yáng)光，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以采取哪些具體措施呢？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師最后概括。）
合理密植、間作套種。（板書(shū)）
教師對(duì)上述術(shù)語(yǔ)加以簡(jiǎn)單解釋。并且指出：我國(guó)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(kuò)大溫室和塑料大棚的栽種面積等。在采取人工照明延長(zhǎng)光照時(shí)間、提高環(huán)境中二氧化碳濃度等方面，人們也在進(jìn)行著科學(xué)的探索，并取得了一定的成績(jī)。