1、3.6 光合作用教学目标:1、知道光合作用的原料、产物与条件2、了解证实光合作用的实验探究3、体会光合作用的发现史4、体现实验探究的方法与思想5、深透逻辑实证主义科学教学思想。教学重点光合作用原料、产物的实验探究光合作用科学史的渗透教学难点:体现实验探究的方法与思想教学时间:2教学设计:第一课时在诺贝尔奖的获奖历史中,曾有一个反应被诺贝尔奖基金委员会称为是“地球上最重要的化学反应”。从 1915 年到现在的 100 年里,有 8 位科学家因为在这一反应中突破性的研究而获诺贝尔生理学奖。是什么反应如此重要,如此博大精深,而让这些科学家痴迷研究呢?师:是绿色植物的光合作用。师:什么是光合作用?生:
2、光合作用就是植物在阳光下,能利用二氧化碳和水制造有机物并释放氧气的过程。(板画)师:植物在阳光下利用二氧化碳和水制造有机物并释放氧气,难道植物不是通过根从土壤中吸收有机物吗?认为植物通过光合作用合成有机物的举手?师:大家都认为植物是通过光合作用合成有机物。但为什么我们常说植物生长靠土壤,大地是万物之母?你们能否设计实验证明:植物体内的有机物不是(或没有)从土壤中吸收的?生:无土栽培。(学生介绍无土栽培)师:无土栽培确实证明了植物可以不依靠土壤,获得营养物质。其实不单是现代农业中的无土栽培。在 1629 年荷兰的科学家海尔蒙特已经做了相类似的实验。介绍海尔蒙特实验分析海尔蒙特实验现象 土壤的质量
3、减少了 0.057 千克,而土壤的质量增加了 74.5 千克。师:根据海尔蒙特实验你得出了什么结论?生:植物生长的营养物质并不是来自于土壤。海尔蒙特实验很好的推翻了植物的营养来自于土壤的观点。那海尔蒙特得出了什么结论?构成植物体的营养物质全部来自于水。师:你觉得海尔蒙特的结论对吗?生:不对 师:你知道他的研究忽略了什么?生:海尔蒙特的实验过程没有考虑空气对植物营养物质合成的影响,认为植物的营养物质全部来源于水是不全面的。师:能否猜想为什么海尔蒙特会忽略了空气对植物营养物质合成的影响?师:不是海尔蒙特分析的不仔细,而是那时根本没有发现空气的存在。师:那空气与植物的生长有没有关系?生:有关 师:有
4、没有实验证实空气与植物的生长有关呢?师: 介绍:1771 年普里斯特利的实验。分析:实验 1:蜡烛实验 你得出什么结论?蜡烛燃烧消耗了二氧化碳,产生了氧气。植物光合作用能消耗二氧化碳,产生氧气小白鼠实验 你又得出什么结论?植物能消耗小白鼠产生的二氧化碳,释放氧气。你得出了什么结论?植物在阳光下能消耗二氧化碳,产生氧气那普里斯特利又得出了什么结论:植物能更新空气师:为什么普里斯特利没有得出我们的结论呢?因为当时没有发现氧气。直到 1785 年拉瓦锡发现了氧气,人们才认识到,普里斯特利实验是证实植物能消耗二氧化碳,产生氧气。然而,之后有许多科学家也将植物放入密闭的钟罩内,却发现有时植物能更新空气使
5、火焰燃烧的更旺,有时却使蜡烛更早的熄灭。为什么会这样呢? 生:可能是没有在光照条件下进行实验。(普利斯特利在实验中还忽略了光照的条件)师:1779 年荷兰科学家英格豪斯分别在光照下与黑暗中进行了 500 次类似普里斯特利实验,证明只有在光照下植物才能产生氧气。小结:人们认识植物在光照条件下,能吸收二氧化碳和水,产生氧气,用了将近 150 年。今天,我们能否站在前人的肩膀上,设计一个实验,在较短时间内(20 分钟)大家都能感受到植物在光照条件下,确实需要消耗二氧化碳产生氧气。不过这些实验都是需要大量的时间,在现代科技下,能否设计一个短时间里验证植物在光照条件下消耗二氧化碳,产生氧气的实验。出示金
6、试剂,介绍金试剂的性质。通入二氧化碳,溶液由蓝色变黄绿色,二氧化碳减少时,其能变成蓝色。有了这个金试剂,你能否设计实验检验植物在光照条件下能否消耗二氧化碳?学生设计实验:一、探究植物在光照条件下能吸收二氧化碳,释放氧气。(1)将金试剂倒入金鱼藻中,观察金试剂变色。思考:试剂中加入水生植物,为什么不是陆生植物?(水生植物直接从水中吸收二氧化碳比较明显);如何排除,不是金试剂受热分解变色,而是金鱼藻消耗了二氧化碳变色(2)设计空白对照实验能否设计一组实验探究,植物确实是在光照条件下才能消耗二氧化碳,产生氧气的(3)设计黑暗对照实验学生分组实验:教师观察学生实验,寻找气泡产生并投影。3 分钟后观察现
7、象。现象:有气泡产生师:其产生的气体可能是什么气体?如何检验?生:带火星的木条师展示教师自制的实验器材。检验氧气,可见植物在光下可以产生氧气。约 8 分钟后,各组取下实验仪器。统计并展示实验成果得出什么结论?小结:植物在光下,消耗了二氧化碳,产生了氧气。师:我们通过实验证实了植物确实能在光照条件下消耗二氧化碳,产生氧气。虽然植物能在光照条件下消耗二氧化碳,产生氧气。但这个过程中有没有产生有机物呢?生:不知道。师:我们能否设计实验证明,植物能在光照条件下,确实合成了淀粉等有机物,完成我们对植物光合作用的认识呢? 小组讨论:小组汇报设计:(最好能有简图配合)植物一有光、无光,检验绿叶中的淀粉。师:如何检验叶中有没有合成淀粉?滴加碘液展示 1864 年萨克斯实验,比较两者的不同设计比较一:为什么要暗处理?比较二:为什么要酒精加热比较三:为什么要水浴加热实验留与下节实验课完成。小结:短短的 45 分钟,我们初步了解了植物光合作用的大致过程。其实还有太多太多的未知等待着我们去探索。对于光合作用同学们还有什么疑问呢? 生:。师:其实对于这个地球上最重要、最伟大的作用,还有许多的问题?近 200 年不是就有 8 位科学家研究光合作用获诺贝尔奖。我希望同学们以后也能有 12 位从事光合作用相关研究,或许就是第 9 位、第 10 位诺奖获得者。