第1課時光合作用的發(fā)現(xiàn)與探索

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