第三节有机物的制造――光合作用（通用2篇）
第三节有机物的制造――光合作用 篇1
教学目标
1.通过实验使学生了解光合作用的原料、条件和产物；掌握光合作用的概念和公式；理解光合作用的实质；了解光合作用的意义及光合作用的原理在农业上的应用。
2.通过实验提高学生的动手实验能力，观察能力；通过对光合作用一系列实验结果的分析，培养分析问题解决问题的能力。
3.通过实验培养学生严谨的科学态度，树立科学实验的研究意识。通过对光合作用原理在农业上的应用，树立生物科学价值观。
重点、难点分析
光合作用是植物的重要生理功能之一，也是第四章的重点内容。绿色植物通过光合作用把无机物合成有机物，把光能转变为化学能，这不仅对植物生活有重要意义而且也是其他生物进行生命活动的基础，所以这部分内容在全书中都极为重要，对理解呼吸作用、生态系统的功能都是必需的，所以光合作用的概念、实质、意义都是本课的重点。
由于光合作用是一个非常复杂的生理过程，其中涉及了诸如物质转化和能量转化等抽象的生理学知识，对于还没有学习物理、化学的初一学生来说，学起来难度较大。所以，课本里安排了一系列验证性实验，力图使学生通过实验来了解光合作用的原料、条件和产物。在对实验现象观察和分析的基础上，掌握概念，理解实质。因此，以上内容是本节课的难点。
教学过程设计
一、本课题的参考课时为二课时。
最好能两节课连排，其教学效果会更好。
二、第一课时：
（一）引言设计
1.教师引入新课的方法有多种，其中利用复习旧知识引出新知识是较为常见的一种。
（1）叶的结构分为哪几部分？
（2）在通常情况下，叶片为什么是绿色的？
（3）叶绿体有什么功能？
（4）绿色植物是怎样通过叶绿体来制造有机物呢？（学生会回答：通过光合作用）由此引出本节的课题：有机物的制造――光合作用。
2.教师还可以用“问题――假设――实验――结论”的思路引入新课。
（1）把一盆绿色植物长期放在黑暗的环境中，它还能正常生长吗？
（2）为什么没有光植物就不能正常生长？
（学生会回答：植物不能进行光合作用）
这是我们对绿色植物没有光就不能正常生长提出的假设，假设是否成立，需要通过实验来检验、论证。由此引出课题：有机物的制造――光合作用
（二）光合作用实验的教学设计
课本安排了四个实验，分别对光合作用的原料、条件和产物进行验证，除实验一“绿叶在光下制造淀粉”外，其他三个实验均为演示实验。为了更好地发挥学生学习的主动性，有条件的学校可以把演示实验中的一个或多个改为学生动手实验，教师一边指导学生操作，一边引导学生分析现象，这样更有利于培养学生实验操作能力、观察能力、分析和解决问题的能力。
为了使学生对所做实验有更清楚的了解，教师可以设计一份相关表格发给学生，由学生根据实验现象和分析，填写相关的内容：
（现象和结论由学生填写）
【实验一】绿叶在光下制造淀粉的实验
这是一个在教师指导下，学生独立进行探究的动手实验。其目的不仅要使学生明确绿叶只有在光下才能制造淀粉，而且初步学到生物科学研究的一些基本方法。例如研究同样的绿叶和同样的实验操作在有光和无光下的实验结果，这就是单因子实验；研究叶片在遮光下的实验和绿叶在照光下的实验，就是遮光实验的对照实验。
实验一的实验步骤可分为7步：（1）暗处理（2）叠叶遮光（3）光照（4）酒精脱色（5）清水冲洗（6）滴加碘液（7）清水漂洗。前三步所用时间比较长，教师应在实验前2～3天组织课外小组的学生完成，也可以作为作业让学生回家完成（但教师上课时所用的实验材料应该是教师自己在实验室亲手所做）。实验一的实验材料最好是天竺葵，也可以选用樱草、蚕豆、金莲花、小白菜、锦葵等具有绿而薄叶片的植物。最好预先把一些植物的叶试验一下，再从中挑选实验效果明显的叶用来做实验材料。
上课时，教师可以请学生介绍实验前三步的处理情况，然后教师启发学生思考：
（l）实验前为什么要对天竺葵进行暗处理？
――让叶片内原有的淀粉运走或者消耗光。
（2）为什么要对一片完整的叶部分遮光？
――叶片遮光部分与不遮光部分互为对照。
在对天竺葵光照时，如果遇上连绵阴雨天，可以提前1天用100～200瓦的强灯光照射，灯与植物的距离要适当，太近会灼伤叶片，太远则实验效果不理想。
酒精脱色时，教师应该提醒学生注意安全。最好能在课前培训一下实验小组长，以免实验中出现手忙脚乱的现象，酒精脱色时教师还应要求学生注意观察酒精与叶片的颜色发生了什么变化，并且启发学生思考：
（1）为什么用酒精而不是水煮叶片呢？
――叶绿素只溶于酒精而不溶于水。
（2）为什么隔水加热酒精而不能用火直接加热酒精？
――酒精是易燃、易挥发的物质，直接加热容易引起燃烧，所以加热时也不能直视烧杯口。当绿叶在酒精中脱至黄白色时，停止加热，再经过清水冲洗――滴加碘酒――清水漂洗后就可以观察分析了。
在学生进行观察时，教师可以提问学生：
（1）往叶片滴加碘液的目的是什么？
（2）经过碘液处理后，叶片遮光部分与未遮光部分的颜色有什么不同？
（3）遇碘变蓝是什么物质的特性？
（4）从这个实验中可以得出什么结论？
教师在学生回答的基础上归纳总结：实验现象表明，叶片的未遮盖部分遇碘变蓝，说明这里产生了淀粉，叶片的遮盖部分遇碘没有变蓝，说明这部分没有淀粉产生，所以，绿叶只有在光下才能产生淀粉，淀粉是光合作用的产物。
【实验二】叶绿体是进行光合作用的场所
绿叶在光下可以产生淀粉，具体的部位在哪里呢？实验二的目的就是使学生了解：淀粉是在叶绿体里产生的，没有叶绿体就没有光合作用。
实验二的实验材料是银边天竺葵或彩叶草。因为它们的叶片中有一部分不含叶绿体（银边天竺葵叶片的边缘、彩叶草叶片的中央及靠叶柄的部分都不含叶绿体），所以按照课本中的实验步骤，在滴加碘液处理后，不含叶绿体的部分不会变蓝。由于实验二与实验一的实验步骤基本相同（只少了夹叶片遮光处理），因此这个演示实验可以改为学生亲自动手实验。
当教师向学生出示了银边天竺葵（或彩叶草）以后，可以启发学生思考：
（1）为什么银边天竺葵叶片的边缘和中央部分的颜色不相同?
（2）如果将银边天竺葵的叶片用酒精脱色和碘液处理后，叶片的颜色会发生什么变化？
实验的结果出来后，教师可以启发学生思考通过这个实验能得出什么结论？在学生回答的基础上，教师最后概括总结出结论：绿叶中有叶绿体的部分可以进行光合作用。叶绿体是植物进行光合作用的条件。
有些学校可能没有银边天竺葵或彩叶草，教师可以组织学生借助显微镜（低倍）观察实验一得到的蓝色叶片。从蓝色叶片上取下一小块，作成装片，放在显微镜下观察，隔着表皮就能看到仅仅是叶肉细胞中的叶绿体变成了蓝色，而其他部分井没有变蓝，如果去掉表皮，则看得更清楚。由此仍然可以得出结论：淀粉是在叶绿体中形成的，光合作用既需要光，又需要淀粉。
第三节有机物的制造――光合作用 篇2
三、第二课时：
【实验三】光合作用吸收二氧化碳
实验三的目的是使学生得出“没有二氧化碳，绿叶就不能制造出淀粉”的结论。实验三的实验装置分为甲、乙两套，在甲装置的槽里盛有25％的naoh溶液（或koh溶液），由于naoh （或koh）可以吸收空气里的二氧化碳，所以甲装置的空气成分中就没有二氧化碳；乙装置作为甲装置的对照，在槽里盛有清水，所以乙装置内的空气成分中仍然有二氧化碳。为了使对照实验的光合作用效率更高，还可以用khco3溶液代替清水盛入槽内，因为khco3溶液可以不断逸出二氧化碳，从而增加乙装置内的二氧化碳的浓度。
教师在做演示实验之前，首先向学生介绍实验三的实验装置和实验过程，特别要指出在甲装置中放naoh的目的。然后启发学生思考：
（1）甲、乙两套实验装置有什么主要区别？
（2）随着时间的延长，甲、乙两套实验装置内的空气成分会发生什么变化？
在学生初步了解甲、乙两套装置的基础上，教师可以从甲、乙装置中各取一片叶进行酒精脱色一清水冲洗一滴加碘液一清水漂洗（以上实验操作也可以改为学生动手完成），最后展示实验结果。摘自甲装置的叶片未被染成蓝色，而摘自乙装置的叶片被染成蓝色。
教师引导学生分析实验结果，在学生回答的基础上，教师概括出实验三的结论：必须有二氧化碳参加，绿叶才能在光下制造出淀粉。
是不是只要有了二氧化碳，植物就能进行光合作用了呢？教师可以启发学生思考，栽培植物都需要哪些管理措施？利用学生学过的知识以及生活经验，说明水对植物的重要性，指出科学实验还证明，水也是光合作用的原料。所以，绿色植物进行光合作用的原料是二氧化
碳和水。
【实验四】光合作用产生氧
实验四的目的是使学生认识到，绿色植物在光下进行光合作用时能放出氧气。实验材料是生长旺盛的金鱼藻或黑藻。
实验时切取十余株10cm左右的带着顶芽嫩枝的金鱼藻，切口向上，用线缚在一起，放入盛有温水的大型号烧杯中。然后用短颈漏斗倒置在水藻上，使水藻都被罩在漏斗里，而漏斗的短柄应没入水中，取一支细型试管，向其注入清水，水满后用右手大拇指揿住管口倒插入水中，然后套在漏斗柄上（套在漏斗柄上的试管此时不应带有气体）。
在温度20c左右，阳光充足的条件下，很快可以看到水藻放出一串串小气泡，这些小气泡通过漏斗的收集都汇入到细试管内，并且使试管的水排入到烧杯中。
这时教师可以启发学生思考：
（1）这些气泡是金鱼藻在光照下产生的，产生的是什么气体呢？
（2）我们怎样收集和检验这些气体呢？
简述实验装置，介绍收集气体的方法，指导学生对收集到的气体进行检验（边讲边演示）。在水下，用拇指把试管口堵住，取出试管，试管口向上，用快要熄灭的卫生香伸入试管里，卫生香立刻重新燃烧。
教师启发学生思考：
（1）什么气体能够帮助燃烧？
（2）试管中的氧气从何而来，
（3）这个实验可以说明什么？
根据学生的回答，教师归纳总结：植物在阳光下产生氧气。
光合作用释放氧的实验受温度、阳光、二氧化碳等多种因素的影响。为了促进光合作用的进行，可以在烧杯内加入少量nahco3 (1克/100ml)或用吸管向水中吹气，增加水中二氧化碳的含量。当阴天光照不足时，可以用100～200瓦灯光照射代替。为了使实验更有说服力，教师还应准备一套装置放在暗处，作为对照实验。
（三）光合作用的概念和实质
根据初一年级学生的年龄特点及接受能力，教师可以采取提问与讲述结合，启发思维，师生配合的方式进行教学。例如：
（1）光合作用利用了哪些原料？
（2）光合作用需要什么条件，
（3）光合作用形成了哪些产物？
在学生回答的基础之上，教师归纳总结出光合作用的概念。植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（主要是淀粉），并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。然后，教师找一个学生根据光合作用概念中的原料、条件和产物，在黑板上用公式的形式加以表示。
由于在实验一中植物光合作用的产物是淀粉，所以学生多数写的也是淀粉。这时教师应当指出大多数植物的光合作用的直接产物是淀粉，但是也有一些植物光合作用的直接产物不是淀粉，而是其他一些有机物。很多植物还可以利用淀粉和其他一些物质进一步制造出蛋白质、脂肪等有机物，所以光合作用的公式应为
光能
二氧化碳＋水――>叶绿体有机物（储能）十氧
在学生基本掌握光合作用概念的基础上，教师利用光合作用公式启发学生思考：在光合作用的过程中，物质和能量都发生了哪些根本的变化？在学生回答的基础上，教师进行最后概括总结：
光合作用把简单的无机物（二氧化碳和水）转变为复杂的有机物（淀粉等），并且释放出氧；把光能转化为储存在有机物中的能量（化学能）。所以从实质上讲，光合作用包含了两个方面的转化：
物质转化：无机物转化为有机物
能量转化：光能转化为储存在有机物中的能量
关于能量的概念比较抽象，学生很难理解。教师在讲述光合作用的概念时，可以借用学生在日常生活中所熟悉的现象作比喻。比如说，马拉车，牛耕田，人劳动都需要气力，这气力就是能量的表现。汽车的开动，机器的运转都需要动力，动力也是能量的表现。光合作用制造淀粉是植物的一种生理活动，也需要动力，而动力就来自太阳光，太阳光是一种能量，学生对此并不陌生，他们往往能举出太阳能电池、太阳能热水器等生活中常见的事例。
（四）光合作用的意义
光合作用有什么意义：学生对此或多或少都有一些了解。因此，教师可以让学生先阅读课本有关内容，然后以实验小组为单位进行讨论，最后小组的代表用最简练的语言概括出光合作用的三点意义。这样可以培养学生对文字的阅读和理解能力，同时通过集体力量提高他们对文字的总结和概括能力。
在学生发言的基础上，教师最后总结：没有光合作用就没有人、动物、植物的营养物质，就没有这些生物的能量来源，也没有足够的氧气来保证这些生物的生存。所以，光合作用是生物界食物的来源，能量的来源，氧气的来源，是地球上一切生命的生存、繁荣和发展的根本保障。
（五）合理密植
农作物产量的高低与农作物光合作用制造的有机物多少有直接关系。光合作用效率的高低又与阳光利用率有直接关系。目前，在农业生产上太阳能的平均利用率仅为0.5％左右，普通高产田可达2％～3％。怎样才能提高农作物对阳光的利用率呢？合理密植、间作套种是比较常用的手段。
合理密植就是合理的加大农作物的种植密度，扩大单位面积内叶片总面积，也就是扩大光合作用的总面积，最大限度地利用阳光，提高单位面积的产量。
间作就是在同一块田地上，隔株、隔行或隔畦同时栽种两种或两种以上农作物，如玉米与大豆间作，小麦与蚕豆间作，大葱与大自菜间作，充分利用地力与光能，提高单位面积产量。
套种就是在同一块田地上，在上一茬农作物生长后期，将下一茬农作物播种或栽植到上一茬农作物的株间、行间或畦间，如小麦行间套种玉米，水稻行间套种绿肥，这是调解农时季节矛盾、充分利用地力和光能，提高单位面积产量的一种栽培方式。
小资料
光合作用实验的改进：教材中有关光合作用放出氧气的实验是用一大漏斗罩住金鱼藻的方法进行的。这里再介绍一种实验方法：取一个无色透明的酒瓶（或可乐瓶），将生长旺盛的金鱼藻或黑藻放入瓶内，并注满0.1%的nahco3溶液，然后把装有排水玻璃管的木塞塞好，并在瓶口涂上凡士林，防止漏气。将装置放在阳光下，不久就可以看到水草放出一串串的小气泡，气泡聚集在酒瓶的长颈部分，瓶内的水受到氧的排挤从玻璃管中挤出，当气体积累到达瓶颈1/2～2/3时，即可以做实验了。
这种实验装置收集的氧气不容易跑掉，需要的仪器要求也不高，而且实验效果也不错。
绿叶在光下吸收co2实验：
1.取甲、乙、丙3只大广口瓶，甲、乙瓶内各放入1盆枝叶茂盛的植株，丙瓶内不放植株。用麦管或吸管分别向各瓶内深吐气十余次，使瓶内含有大量c02。用橡皮塞塞紧瓶口，并用凡士林封口。
2.把甲瓶放到黑暗处，把乙、丙二瓶放到阳光下。2小时后，揭开瓶塞，向甲、乙、丙3个瓶底各滴入几滴澄清石灰水。仔细观察各瓶内的澄清石灰水有什么变化？（甲、丙瓶内石灰水变混浊，乙瓶内不变）实验结果说明了什么？（实验证明，在阳光下，乙瓶内的co2被绿叶吸收了，所以乙瓶内不产生白色的caco3沉淀。）
绿叶在光下制造淀粉：
1.取各栽有1株绿色幼苗的甲、乙两个花盆，甲盆幼苗用倒放的花盆套住，盆底孔盖一木块，使幼苗完全避光。乙盆幼苗不套花盆，暴露在阳光下。
2.一昼夜后，从甲、乙两株幼苗上各采下一片叶片分别放入盛有酒精的小烧杯内。把小烧杯放在大烧杯里隔水加热，观察叶色的变化。
3.把由绿色转为黄白色的叶片用清水冲洗后，滴上碘液，甲、乙两片叶的颜色各有什么变化？实验说明了什么？
光合作用和光强度的关系：
1.把缚有金鱼藻的玻璃棒放到盛有清水的烧杯中，清水中加一点nahco3（1克/升）以增加水中的c02，含量。
2.把烧杯放在直射的阳光下，观察有无气泡出现？数一数每分钟冒出的气泡数，用白纸遮住光线，再计算每分钟释放的气泡数。二次实验的结果有何不同？为什么？说明了什么？
3.把烧杯分别置于200瓦电灯泡下20、40和60cm处，计算每分钟冒出的气泡数。有什么不同？有何规律？说明了什么？
