自然教案－第二冊 2、3植物的光合作用

第三節  植物的光合作用

                                            
    植物的光合作用是植物重要的生理功能，本節內容是本章的重點。

本教材都是從實驗入手來講解光合作用的原料、產物、條件、場所的。在此基礎上，歸納出光合作用的概念和實質，光合作用的意義。最后介紹進行光合作用的器官—葉的基本結構。

教法指導

一、授課思路與方法

1.本節實驗內容較多，做好實驗是教學的關鍵。有些實驗教師需預做，如若效果不佳，則需及時找原因并改進。預做實驗時，可與興趣小組的學生一起準備。

2.教學時，可按“提出問題—探求問題—分析問題”的形式進行，教材中幾個小實驗，可適當更換順。

3.第一課到“光合作用放出氧氣”，第二課時內容可與實驗7結合教學。

二、課時安排

本節共安排2課時。

教案實例

（第一課時）

一、教學目標 

㈠認知目標

了解光合作用的原料、產物、條件。

㈡技能目標

通過實驗提高學生的實驗能力和觀察力，通過對光合作用一系列實驗結果的分析，培養分析問題的能力。

㈢情感目標

通過實驗培養學生嚴謹的科學態度。

二、教學重點與難點

1.教學重點：光合作用的原料、產物、條件。

2.教學難點 ：各演示實驗的設計原理。

三、教學準備

1.檢測土壤中有無淀粉：碘、米湯、土壤浸出液、滴管、燒杯。

2.綠葉在光照下制造淀粉：經24小時暗處理，選擇一張葉用黑紙遮住一半，再在強光下2 小時（或200W燈泡照射下2小時）的天竺葵、酒精燈、三角架、燒杯、酒精、滴管、碘、培養皿。

3.光合作用需要葉綠素：銀邊吊蘭、檢驗是否有淀粉生成的方法與上一樣。

4.光合作用產生氧氣：教材中的實驗可改進。將蘿卜種子浸軟萌發后放入集氣瓶中。瓶底墊些吸水紙，并使其保持濕潤，用凡士林封口，放在陽光下半小時待用。

5.光合作用需要二氧化碳：在兩集氣瓶中放入培養好的蘿卜幼苗，瓶底墊上吸水紙，保持濕潤，一只瓶中放一盛有NaOH的小試管，另一只瓶中放一盛NaHCO₃的小試管，封口后照光2小時后待用。

四、教學過程 

㈠植物制造了淀粉

1.提出問題：植物體中有許多有機物(如淀粉),它們是植物從土壤中吸收來的嗎？

分別向稀米湯和土壤浸出液中滴入一滴碘酒。觀察有無顏色變化（此實驗可讓學生操作），結果是米湯遇碘酒變藍，土壤浸出液遇碘不變藍。

淀粉遇碘變藍色,米湯中有淀粉；土壤浸出液不顯藍色，表明無淀粉。說明淀粉不是植物從土壤中吸收來的。那么，它是從哪里來的呢？

2.探求問題：把按“教學準備2”已放在強光下2小時的天竺葵，拿入教室取下被部分遮光部分不遮光的那張葉，放在酒精中煮，到葉片褪綠后取出，在水中浸一下，攤平在玻璃皿中，滴上碘酒。一會兒，葉片照光部分變藍，遮光部分不變藍色。

3.分析問題：照光部分變藍，說明葉片在光照下合成了淀粉；而遮光部分不變藍，說明沒有光的情況下就無淀粉合成，由此說明綠葉只有在光下能進行光合作用，制造淀粉（此結論可讓學生分析）。

㈡光合作用需要葉綠體

1.提出問題：植物光合作用除了需光外還需什么？

2.探求問題：把銀邊吊蘭的葉片剪下，讓學生觀察葉片的顏色特點：中間綠，周邊白。然后按實驗1的方法在酒精中煮后，用碘檢驗其有無淀粉生成。結果，周邊不變色，中間部分變藍色。

3.分析問題：綠色部分有葉綠素（葉綠素在葉綠體內），能吸收太陽光，合成淀粉，但白色部分無葉綠素，就不能合成淀粉。實驗表明，光合作用必須在有葉綠素的條件下才能進行。

㈢光合作用放出氧氣

1.提出問題：植物光合作用除合成淀粉外，還有其他物質生成嗎？

2.探求問題：取出（按準備4）已在光下放置半小時的集氣瓶，啟封，把帶火星的木條伸入瓶內，結果看到帶火星的木條復燃。

3.分析問題：光合作用時，產生了一種氣體，能使帶火星的木條復燃，這就是氧氣。此實驗表明了光合作用能放出氧氣。

1773年，英國科學家普里斯特利做了一個對照實驗。在光下與綠色植物一起密閉容器內的小白鼠存活較長時間，而無綠色植物密閉容器內小白鼠很快死去。該實驗也證明了綠色植物在光下能放出氧氣。

㈣光合作用需要二氧化碳

          1.提出問題：光合作用的條件，產物都有已明確，那么原料是什么呢？

2.探求問題：取出“準備5”已在光下2小時的裝蘿卜幼苗的兩個集氣瓶，向學生說明，NaOH是一種CO₂吸收劑，NaHCO₃是CO₂釋放劑，則一集氣瓶中沒有CO₂，另一集氣瓶中有充足CO₂。經光照后，用帶火星的木條檢驗有無O₂。結果是有CO₂的則生成氧氣，無CO₂的則沒生成O₂。

3.分析問題：光合作用的進行，需要二氧化碳作為原料。

人們通過實驗還進一步證明，光合作用還需要水。

㈤小結

光合作用是綠色植物的一項重要生理活動。通過今天的學習，我們已經知道，光合作用需要二氧化碳和水作為原料，葉綠素和光作為條件，產物是淀粉和氧氣。

五、板書設計 

第三節  植物的光合作用 

 

原料：二氧化碳和水

光合作用  產物：淀粉和氧氣

條件：光和葉綠素

六、習題與解析

1.隨堂練習

⑴下列物質中遇碘能變藍的是（  ）

(A)水       (B)無機鹽       (C)蛋白質           ( D)淀粉

⑵植物光合作用的原料是(         )

(A)水       (B)二氧化碳 (C)二氧化碳和水(D)氧氣和水

⑶金魚缸里養些小草的主要作用是 (        )

(A)作為餌料 (B)增加美觀 (C)清潔水質 (D)釋放氧氣

⑷植物光合作用的條件是（  ）

(A)只需光                                     (B)需葉綠素

(C)光和葉綠素同時具備   (D)需二氧化碳

⑸一位科學家曾經把一支點燃的蠟燭和一只活的小白鼠分別放到密閉的玻璃罩里，蠟燭很快就熄滅，小白鼠很快也就死去了。后來，他把點燃蠟燭和活的小白鼠分別放到盛有綠色植物的密閉玻璃罩里。他發現蠟燭沒有熄滅，小白鼠也能夠正常地活著。你認為這個實驗說明了什么？

2.課后作業 

⑹根據光合作用的原料、條件和產物，寫出光合作用的文字表達式。

⑺根據光合作用原料和產物，思考它對自然界有哪些方面的貢獻。

3.參考答案

葉綠體

光

⑴D      ⑵C      ⑶D      ⑷C      ⑸說明了光合作用能釋放氧氣      ⑹二氧化碳+水                    淀粉+氧氣        ⑺為地球上的各生物提供淀粉等物質，為自然界提供氧氣，吸收大氣中二氧化碳，使二氧化碳和氧氣的含量保持相對穩定。

[第二課時]

一、教學目標 

㈠認知目標

1 .掌握光合作用的概念及其意義。

2.了解葉片的解剖結構。

㈡技能目標

通過對葉片橫切面的永久制片的觀察，鞏固學生使用顯微鏡的技能。

㈢情感目標

1.通過光合作用意義的學習，使學生樹立生物價值觀。

2.通過觀察解剖結構，讓學生接受結構和功能相統一的觀點。

二、教學重點與難點

1.教學重點：光合作用的概念和意義，葉片的結構。

2.教學難點 ：葉片的結構。

三、教學準備

顯微鏡每生一臺、葉片橫切面永久制片每生一張、葉片橫切面掛圖、氣孔的開放和閉合掛圖（或幻燈片）。

四、教學過程 

㈠光合作用及其意義

光

1.表達式。通過上一節課的學習，我們已經了解了光合作用的原料、條件和產物。下面我們請一位同學用文字表達式把它們表示出來。  

葉綠體

二氧化碳+ 水                            淀粉+氧氣

 

 

2.光合作用的概念（可讓學生針對文字表達式描述）：綠色植物在陽光下把二氧化碳和水合成有機物（主要是淀粉），同時放出氧氣。并指出光合作用的概念反映出它的實質是把二氧化碳和水等無機物合成淀粉等有機物，同時貯存能量。

3.光合作用意義（讓學生們針對它的概念和文字表達式，自行討論總結）：  ⑴它制造的有機物是構成地球上一切生物體的物質基礎，又為各種生物提供了進行生命活動所需要的能量。  ⑵放出的氧氣供給本身以及其他需氧生物進行呼吸作用。  ⑶吸收二氧化碳作為原料，使大氣中氧氣和二氧化碳含量保持穩定。

㈡葉片的基本結構

1.光合作用需要葉綠素。因此植物體任何含葉綠素的部分，都能進行光合作用。如葉、幼嫩的莖等。但進行光合作用的主要器官是葉。

2.葉片的基本結構。可先讓學生觀察顯微鏡下的葉片橫切面結構，然后再讓學生講解觀察到的各部分細胞形態排列特點等，最后教師根據掛圖（或幻燈片）進行總結，強調以下內容：

⑴表皮：位于上下表面，由一層上皮細胞構成，有保護作用并能限制葉內水分散失；表皮上有氣孔，由兩個保衛細胞圍成，是二氧化碳和氧氣進出葉片的門戶，也是蒸騰散水的通道。當保衛細胞吸水膨脹時，氣孔張開，失水縮小時，氣孔閉合。表皮屬保護組織。

⑵葉肉細胞：靠近上表皮的葉肉細胞是長柱形，排列整齊，緊密，稱“柵欄組織”；靠近下表皮的葉肉細胞形狀不規則，排列松散，稱“海綿組織”。這些葉肉細胞的細胞質中都含大量葉綠體，是進行光合作用的主要場所。葉肉組織屬營養組織。

⑶葉脈：具有輸導功能，能運輸水、無機鹽和有機物，屬輸導組織。

㈢小結

       光合作用對自然界的意義重大，如果把綠葉比作“綠色工廠”,那么進行光合作用的“動力”就是光，原料是二氧化碳和水，產物是淀粉和氧氣，“廠房”是葉綠體。如果沒有綠色植物存在，這個工程就無法完成。所以我們要綠化造林，讓植物為地球作出更大的貢獻。

五、板書設計 

第三節  植物的光合作用

產物：淀粉和氧氣

光合 原料：二氧化碳和水

作用 條件：光和葉綠體

意義  制造的有機物為各種生物提供物質和能量

放出的氧氣供本身及其他生物進行呼吸作用

吸收二氧化碳使大氣中氧氣和二氧化碳含量保持相對穩定

表皮 表皮細胞：排列緊密，起保護作用

葉片                        保衛細胞：成對存在，圍成氣孔

的結構                   柵欄組織：近上表皮，排列整齊，細胞質中含葉肉                               葉綠體

                        海綿組織：近下表皮，排列疏松，細胞質中

含葉綠體

葉脈：具輸導功能 導管：運輸水分和無機鹽

                                             篩管：運輸有機物

六、習題與解析

1.隨堂練習

⑴植物制造有機物的主要器官是_______,場所是_______。

⑵葉片的下列結構中，屬營養組織的是（  ）

                 (A)表皮  (B)葉肉 (C)氣孔  (D)葉脈

⑶下列有關光合作用的敘述,不正確的是(         )

(A)光合作用的場所是葉綠體

(B)光合作用只能在光下進行

(C)光合作用是一切生物生存的根本保障.

(D)綠色植物所有器官都能進行光合作用.

⑷把下面相對應部分用線連起來:

1葉肉細胞                              1機器

2葉綠體                                         2廠房

3葉脈                                             3產品

4光能                                             4動力

5水和二氧化碳                      5工廠通道

6淀粉和氧氣                        6原料

2.課后作業 

        ⑸家庭小實驗:在天氣晴朗的早晨,摘取一植物的葉片甲,于100℃下烘干,稱其質量;到黃昏時再取同一株上著生位置與葉片形狀都與甲基本相同的葉片乙,同樣處理,稱其質量,比較兩葉片的質量大小。

3.參考答案

⑴葉     葉綠體    ⑵B      ⑶D      ⑷①－②  ②－①  ③－⑤  ④－④  ⑤－⑥  ⑥－③      ⑸甲的質量小于乙的質量，因為乙經過一天的光合作用制造了有機物。

七、參考資料

溫室效應

所謂溫室效應，就是太陽短波輻射可以透過大氣射入地面，而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而產生大氣變暖的效應。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。據估計，如果沒有大氣，地表平均溫度就會下降到－23℃,而實際地表平均溫度為15℃，這就是說溫室效應使地表溫度提高38℃。

隨著人口的急劇增加，工業的迅速發展，排入大氣中的二氧化碳相應增多；又由于森林被大量砍伐，大氣中被森林吸收的二氧化碳減少。由于二氧化碳逐淅增加，溫室效應也不斷增加。據分析，在過去二百年中，二氧化碳濃度增加25％，地球平均溫度上升0.5％。估計到下個世紀中葉，地球表面所溫將上升1.5－4.5℃ ，而在中高緯度地區溫度上升更多。

溫室效應的后果十分嚴重。首先自然生態將隨之發生重大變化。荒漠將擴大，土地侵蝕加重，森林退向極地，旱澇災害嚴重，雨量將增加7％－11％；溫帶冬天更濕，夏天更旱，迫使原有水利工程重新調整。再是沿海城市將受到嚴重威脅。由于氣溫升高，兩極冰塊溶化，使海平面上升1米多。另有科學家認為，由于氣溫升高，引起海水體積膨脹，海平面可能升高0.2－0.4米。現在全世界有三分之一的人口生活在沿海，沿海又是工農業非常發達的地方，海平面升高會淹沒許多城市和港口。