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第三章第二节有机物的制造——光合作用 教案示例
第三章第二节有机物的制造——光合作用 教案示例
教材分析
光合作用是绿色植物重要的生理功能之一，是本章教材的重点内容。教材通过演示实验分别介绍了光合作用的产物、原料和条件，并在此基础上概括总结出光合作用的概念、实质和意义。因此，在教学过程中，要努力做好演示实验，并积极引导学生对演示实验的结果进行科学的分析，逐步深入认识绿色植物的光合作用。
教学目的
1．通过演示实验和对实验结果的分析，使学生掌握光合作用的概念。
2．通过对光合作用的概念和光合作用的公式的分析，使学生理解光合作用的实质。
3．使学生了解光合作用的意义和应用。
教学重点
1．光合作用所需原料、条件和产物的演示实验。
2．光合作用的概念和实质。
教学难点
光合作用的实质。
教学方法
演示实验和讲述相结合。安排二课时。
教学准备
1．光合作用需要氧气的实验装置。（放在各班教室向阳的窗台上，让学生观察产生和收集氧气的过程。）
2．光合作用吸收二氧化碳的实验装置和实验结果。
3．说明光合作用需要叶绿素的实验结果。（经酒精脱色和碘液处理的银边天竺葵叶片。）
教学过程
（第一课时）
引言：我们已经了解了叶的形态和结构，知道绿叶在光下能制造淀粉。绿叶在光下制造有机物（主要是淀粉）的生理活动，我们称为光合作用。光合作用需要什么原料、条件，有什么产物，这些问题还需要我们进一步探索研究。（引出课题：第三节有机物的制造—一光合作用）
一、光合作用的产物（板书）
教师指出：绿叶在光下制造淀粉的实验，证明光合作用的产物有淀粉。（板书）
启发思考：光合作用是否还有其他产物，
教师把光合作用产生氧气的实验装置由教室的窗台移到讲台桌上。并加以简单介绍。
问：根据平时的观察，看到金鱼藻在光照下有什么现象发生？（学生回答：有气泡产生）
启发思考：光照下金鱼藻产生的气体会是什么气体？
教师指出：我们可以来检验收集到的气体。教师进行气体检验示范之后，问：将要熄灭的小木棍遇到该气体时有什么现象发生？（学生回答：重新燃烧）
问：这种现象说明产生的是什么气体？
结论：氧气。（板书）
启发思考：绿叶在光下制造淀粉产生氧气都需要什么原料呢？
二、光合作用的原料（板书）
教师出示并简单介绍光合作用吸收二氧化碳的实验装置。指出实验中氢氧化钠溶液的作用，以及实验的简单过程。
问：甲、乙两套实验装置有什么主要区别？（要求回答：甲装置的槽里放的是氢氧化钠溶液，乙装置的槽里放的是清水。）
问：随着时间的延长，甲、乙两套实验装置的空间内，空气成分会发生什么变化？（要求回答：甲装置内空气中的二氧化碳量比乙装置内二氧化碳量大大减少。）
教师展示该实验的结果，指出：摘自甲装置内的叶片，经酒精脱色和碘液处理，未被染成蓝色。而摘自乙装置的叶片被染成蓝色。
问：对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？（在学生回答的基础上，教师最后概括。）
结论：必须有二氧化碳参加，绿叶在光下才能制造淀粉。
光合作用的原料：二氧化碳。（板书）
教师指出：经科学家实验证明，没有水参加，绿叶在光下也不能制造淀粉。
结论：光合作用的原料还有水。（板书）
通过上述三个实验都可以说明：光是绿色植物进行光合作用的重要条件。除此之外光合作用还需要什么条件呢？
三、光合作用的条件（板书）
教师出示盆栽银边天竺葵。
问：银边天竺葵的叶片边缘为什么是白色的？（要求回答：叶片边缘的细胞里不含叶绿素。）
启发思考：将经过光照的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？
教师出示该实验的结果，指出叶片中部原是绿色的部分被碘液染成了蓝色，而白色的边缘部分未被染成蓝色。
问：对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？（在学生回答的基础上，教师最后概括。）
结论：绿叶有叶绿素的部分经光照才能产生淀粉。
光合作用的条件：光、叶绿素。（板书）
启发思考：光合作用为什么需要光？
教师对有关能量的问题作出形象的解释之后，指出：植物进行各种生命活动都需要能量。绿叶进行光合作用时，就是依靠阳光提供的能量，把二氧化碳和水等原料转变成淀粉等有机物。同时释放出氧气。
通过以上几个实验，我们分别了解到光合作用的原料、条件和产物等内容。现在全面的总结一下什么叫光合作用。
四、光合作用的概念（板书）
在学生思考回答的基础上，教师指导学生阅读教材中有关光合作用概念的内容。
教师指出：现在我们已经对光合作用有了初步的认识。但是还有一些问题需要我们进一步深入探讨，如在光合作用的过程中物质和能量都发生了哪些根本变化，光合作用对植物本身、对于人类和整个生物界有什么意义等，这些问题我们在下一节课中再来继续探讨。
（第二课时）
引言：有人把绿叶进行光合作用，比作工厂的生产活动，你能说出绿叶这个“绿色工厂”中的机器设备、原料、动力和产物都是什么吗？
在学生回答的基础上，启发思考。
问：你能用一个简单的公式把“绿色工厂”的生产过程表示出来吗？（在学生回答的基础上，教师进行总结。）
光合作用的公式：（板书）
结合光合作用的公式，认真思考：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？（引出课题）
五、光合作用的实质（板书）
问：还记得学习种子的成分时，种子的成分包括哪两大类物质，其中哪类物质比较简单，哪类物质比较复杂？（要求回答：无机物和有机物。无机物简单，有机物复杂。）
问：分析光合作用的公式，说明在光合作用的过程中，物质发生了哪些根本变化？（在学生回答的基础上，教师最后概括。）
简单的无机物（二氧化碳和水）转变成复杂的有机物（淀粉等），并且释放出氧气。
问：在物质转化的同时，还有什么变化发生呢？（在学生回答的基础上教师最后概括。）
光能转变成贮藏在有机物中的能量（化学能）。
从实质上说，光合作用包含了两个方面的转化：（板书）
教师指出：关于光合作用过程中，二氧化碳和水等无机物是怎样转化成淀粉等有机物；光能是怎样转化成贮藏在有机物中的能量；释放出的氧又是从何而来。这些比较复杂的问题，留待我们在高中生物学中再作进一步的探讨。
光合作用对绿色植物本身、对人类和自然界有什么意义呢？
六、光合作用的意义（板书）
问：人和动物也能像绿色植物那样，把从外界摄入到体内的各种无机物在体内转化成有机物吗？（学生回答：不能）
问：那么，我们人和动物体内的各种有机物是哪来的呢？（学生回答：从食物中获得的）
问：人和动物吃的植物性、动物性食物中的有机物又是从哪来的呢？（在学生回答的基础上教师最后概括。）
食物中的各种有机物，都是直接或间接由绿色植物通过光合作用制成的。不仅如此，自然界中的各种有机物，包括我们比较熟悉的棉、麻、糖、橡胶等，也都是绿色植物通过光合作用给我们提供的。
据科学家估计，整个地球上的绿色植物光合作用一年所制造的有机物，若折算成葡萄糖可达4500亿吨左右。
概括出意义之一：
（一）为人类和整个生物界提供大量的有机物（板书）
绿色植物可以直接利用光能来进行重要的生命活动——光合作用。
问：人和动物体是否也能直接利用光能来进行各种生命活动呢？（学生回答：不能）
问：那么，我们人体或动物进行生命活动所需要的能量是由谁提供的呢？（学生回答：是食物中贮藏的能量）
问：食物中贮藏的能量又是哪来的呢？（学生回答：直接或间接来源于绿色植物的光合作用，来源于太阳光能。）
教师指出：不仅植物性、动物性食物中贮藏的能量来源于绿色植物的光合作用，来源于光能。我们用的柴草、煤、石油、天然气等能源物质，也都是现在或过去的绿色植物通光合作用所贮藏的太阳能。
据估计，地球上绿色植物一年进行光合作用所提供的能量，若折算成电能，可达1700万亿度。现在整个地球上人类一年所消耗的能量仅占绿色植物光合作用所提供能量的10％左右。
概括出意义之二：
（二）为人类和整个生物界提供丰富的能源（板书）
问：人和动物以及其他生物在呼吸时，吸进的气体和呼出的气体成分有什么不同？
在学生回答的基础上，教师指出：生物呼吸时消耗了很多氧气，产生了很多二氧化碳。自然界中的燃烧同样要消耗很多氧气而产生很多二氧化碳。
据科学家估计，全世界生物的呼吸和燃烧所消耗的氧气，每秒钟可达l万吨左右。照这样的速度，大气中的氧气在3000年左右就会被用完。但是我们生活中并没有明显感到环境中氧气不足和二氧化碳过多，这是什么原因呢？这还要归功于绿色植物的光合作用。据估计，l公顷阔叶林，在生长季节其光合作用每天能吸收二氧化碳 1吨，释放出氧气0．73吨。地球上绿色植物进行光合作用一年所释放出的氧气，可以达到4800亿吨左右！
概括出意义之三：
（三）维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定（板书）
综上所述，光合作用是生物界食物的来源、能量的来源、氧气的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物的生存、繁荣和发展的根本保障。
七、光合作用的原理在农业生产上的应用（板书）
教师指出：在农业生产上，农作物产量的高低与农作物在光合作用中制造有机物的多少有直接关系。
问：根据光合作用的原理，在农业生产上争取农作物丰收的重要途径是什么？（要求回答：充分利用阳光）
据估计，目前在农业生产上太阳能的平均利用率仅为0. 5％左右，一些高产田可达2—3％，一些实验田光能的利用率可达5％。
问：为了充分利用阳光，在农业生产上可以采取哪些具体措施呢？（在学生回答的基础上，教师最后概括。）
合理密植、间作套种。（板书）
教师对上述术语加以简单解释。并且指出：我国南方还可以改一年一作为一年两作或三作；北方可以尽量扩大温室和塑料大棚的栽种面积等。在采取人工照明延长光照时间、提高环境中二氧化碳浓度等方面，人们也在进行着科学的探索，并取得了一定的成绩。
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