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1、教育精選 第1課時 光合作用的發(fā)現(xiàn)與探索一、教學(xué)目標(biāo)1.說出綠色植物光合作用發(fā)現(xiàn)的過程。2.通過幾個經(jīng)典實驗的圖示,培養(yǎng)學(xué)生對圖示進(jìn)行分析,歸納的能力,初步領(lǐng)悟科學(xué)家研究的方法。二、教學(xué)重難點重點:1、說出光合作用的發(fā)現(xiàn)過程;2、解釋發(fā)現(xiàn)光合作用實驗的原理;3、說明光合作用發(fā)現(xiàn)的意義。難點:闡明發(fā)現(xiàn)光合作用實驗的原理。三、教學(xué)過程(一)導(dǎo)入新課 :我們中國有句諺語是“萬物生長靠太陽”。請同學(xué)們思考一下:植物靠太陽干什么 ?( 進(jìn)行光合作用 )。這一節(jié)我們就來學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)史-從柳苗生長之謎說起。(二)新授:公元前3世紀(jì),古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)經(jīng)驗推測得出結(jié)論:“植物的物質(zhì)積累來源于土壤
2、”。講解法:實驗一:17世紀(jì)上半葉,比利時科學(xué)家海爾蒙特對這一結(jié)論產(chǎn)生置疑,作出了挑戰(zhàn),他設(shè)計了課本上第一個實驗-柳苗生長之謎??绯隽斯夂献饔冒l(fā)現(xiàn)歷程的第一步。要提出的問題有:(1)哪位同學(xué)能描述該實驗的過程 ?(2)柳樹增加的質(zhì)量是多少?74.5千克。 而土減少的質(zhì)量是多少?0.057千克分析討論:(1)柳苗增加的74、5千克從哪兒來的呢?首先,不可能來自泥土,因為減少的0、057千克干泥變不出來74、5千克柳苗來。而整個實驗中施加的只有水。(2)海爾蒙特的這個實驗設(shè)計很巧妙:是最早通過實驗來解釋植物生命現(xiàn)象的學(xué)者,而且結(jié)論來源于對實驗數(shù)據(jù)的分析。(3)通過數(shù)據(jù)分析,你能得出什么結(jié)論?使柳苗
3、增重的物質(zhì)來水。(4)海爾蒙特在實驗設(shè)計中,考慮到土壤要已知“干”重、要“加桶蓋”,有何意義?防灰塵落入,嚴(yán)格控制實驗條件,體現(xiàn)科學(xué)家認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。同學(xué)們也要學(xué)習(xí)科學(xué)家的認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。(5)我們來看看海爾蒙特的結(jié)論。(課件6)(6)柳樹真的只需要水就能長大嗎?你認(rèn)為海爾蒙特的實驗結(jié)論完全正確嗎?(不完全正確,他只考慮土壤中物質(zhì)對植物生長和影響,沒有考慮空氣中物質(zhì)對植物生長的影響)那時他們并沒有想到植物能從空氣中獲得什么。對比式:實驗二:到十八世紀(jì),有一位科學(xué)家對氣體非常感興趣,他就是普利斯利。(學(xué)生每2個人一組,自學(xué)普利斯利的實驗,時間是 7min,教師巡回指導(dǎo),組織討論,通過問題提示
4、,鼓勵學(xué)生合作共同歸納該實驗的結(jié)論)討論:蠟燭熄滅和小白鼠死亡可能的原因?(1)分析圖12,討論:蠟燭熄滅和小白鼠死亡可能的原因?在光下,蠟燭燃燒消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳;鼠的呼吸需要吸入氧氣,呼出二氧化碳。所以死亡原因是:氧氣減少了,二氧化碳增多了。學(xué)生得出結(jié)論:蠟燭燃燒,小鼠呼吸會對空氣造成-污染。看看當(dāng)時普利斯利得出的結(jié)論:蠟燭燃燒和小白鼠呼吸會使瓶中的空氣變壞。(2)如何才能使空氣變好?當(dāng)時科學(xué)家曾用水來試驗,但都沒有成功,你有什么辦法來凈化空氣呢?在玻璃罩中放了一盆植物后,蠟燭和小白鼠都很好。(課件9)(3)植物和蠟燭為什么能長期共存,小白鼠因為有了綠色植物也沒有死去?小白鼠和蠟燭燃燒
5、需要的氧氣從哪兒來的?它們產(chǎn)生的二氧化碳又去哪兒了?圖3分析:在光下,密閉的鐘罩下的植物,產(chǎn)生氧氣,吸收了二氧化碳;小白鼠呼吸消耗氧氣,生成二氧化碳;圖4分析:在光下,密閉的鐘罩下的植物,產(chǎn)生氧氣,吸收了二氧化碳,蠟燭燃燒消耗氧氣,放出了二氧化碳。教師引導(dǎo)生得出結(jié)論:植物光合作用需要吸收二氧化碳,放出氧氣??茖W(xué)家的結(jié)論:總結(jié)歸納:植物生長不僅需要空氣而且能凈化空氣。因為在當(dāng)時,普利斯特利僅知道這些。(4)人們嚴(yán)格按照普里斯特利的實驗要求重復(fù)他的實驗,有的能成功,有的失敗,你認(rèn)為失敗最可能的原因是什么?人們重復(fù)普利斯利的實驗時,實驗控制條件不同,實驗結(jié)果就不會相同。有的學(xué)者在黑暗條件下重復(fù)他的實
6、驗,植物不但不能進(jìn)行光合作用,還會因為呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳,更嚴(yán)重地污染了空氣。你認(rèn)為可以怎樣進(jìn)一步實驗?實驗三:你們的想法跟當(dāng)年的英格豪斯一樣,他設(shè)計如下實驗(出示英格豪斯的實驗圖)。結(jié)論:光在植物更新空氣的過程中起關(guān)鍵作用。英格豪斯的實驗結(jié)果說明:綠色植物的光合作用需要光和葉綠素。探究式:薩克斯的實驗:后來經(jīng)科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),綠色植物進(jìn)行光合作用,還能合成儲存能量的有機(jī)物-淀粉。 淀粉遇碘呈現(xiàn)藍(lán)色 如果讓你來證明綠色植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了淀粉的實驗設(shè)計,你會怎么設(shè)計?學(xué)生討論。討論:有點問題。與平時學(xué)的加以引導(dǎo),不能一下入題太深。(1)實驗要控制的變量是什么?光照。(2)怎么來設(shè)置對照?照
7、光和遮光。(3)是在同一片葉上進(jìn)行對照實驗好,還是取不同葉片進(jìn)行對照實驗好?同一片葉上好。(4)我們怎么來檢測是否有淀粉產(chǎn)生?用碘液染色后,葉片不遮光的部分變成藍(lán)色,葉片遮光部分不變色(5)如果遮光部份也變藍(lán)色,我們怎么辦?把綠葉放在暗處數(shù)小時,消耗葉片中部份營養(yǎng)物質(zhì)。介紹:1864年德國科學(xué)家薩克斯的實驗:黑暗處理一半照光、一半遮光酒精脫色碘液顯色(遮光處顏色沒有變化,照光處變深藍(lán)色)。(課件14)說明光是植物光合作用合成淀粉的必需條件。問:這個實驗可以得出什么結(jié)論(淀粉是光合作用的產(chǎn)物)以上幾個實驗說明植物的光合作用與哪些因素有關(guān)?-光照、水、氧氣、二氧化碳、淀粉、葉綠體有關(guān)。三歸納;還有哪些科學(xué)家探究光合作用的實驗?科學(xué)家實驗過程或結(jié)果實驗結(jié)論海爾蒙特17世紀(jì)上半葉木桶里栽柳5年,雨水澆灌,柳苗由2.3kg增重至76.8kg;90kg干土減重57g柳的增重來自水普利斯特利1771鐘罩里的小鼠窒息而死;將小鼠與植物同時放入密封的鐘罩內(nèi),小鼠生活正常植物能“凈化”空氣英格豪斯1779植物的綠色部分,只有在光下才能起到“凈化”空氣的作用光的重要作用謝尼伯1782發(fā)現(xiàn)照光時綠色植物吸收CO2,釋放O2CO2是原料,O2是產(chǎn)物索熱爾1804植物增重大于CO2吸收量減去O
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