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文档简介
1、教育精选 第1课时 光合作用的发现与探索一、教学目标1.说出绿色植物光合作用发现的过程。2.通过几个经典实验的图示,培养学生对图示进行分析,归纳的能力,初步领悟科学家研究的方法。二、教学重难点重点:1、说出光合作用的发现过程;2、解释发现光合作用实验的原理;3、说明光合作用发现的意义。难点:阐明发现光合作用实验的原理。三、教学过程(一)导入新课 :我们中国有句谚语是“万物生长靠太阳”。请同学们思考一下:植物靠太阳干什么 ?( 进行光合作用 )。这一节我们就来学习光合作用的发现史-从柳苗生长之谜说起。(二)新授:公元前3世纪,古希腊哲学家亚里士多德根据经验推测得出结论:“植物的物质积累来源于土壤
2、”。讲解法:实验一:17世纪上半叶,比利时科学家海尔蒙特对这一结论产生置疑,作出了挑战,他设计了课本上第一个实验-柳苗生长之谜。跨出了光合作用发现历程的第一步。要提出的问题有:(1)哪位同学能描述该实验的过程 ?(2)柳树增加的质量是多少?74.5千克。 而土减少的质量是多少?0.057千克分析讨论:(1)柳苗增加的74、5千克从哪儿来的呢?首先,不可能来自泥土,因为减少的0、057千克干泥变不出来74、5千克柳苗来。而整个实验中施加的只有水。(2)海尔蒙特的这个实验设计很巧妙:是最早通过实验来解释植物生命现象的学者,而且结论来源于对实验数据的分析。(3)通过数据分析,你能得出什么结论?使柳苗
3、增重的物质来水。(4)海尔蒙特在实验设计中,考虑到土壤要已知“干”重、要“加桶盖”,有何意义?防灰尘落入,严格控制实验条件,体现科学家认真严谨的科学态度。同学们也要学习科学家的认真严谨的态度。(5)我们来看看海尔蒙特的结论。(课件6)(6)柳树真的只需要水就能长大吗?你认为海尔蒙特的实验结论完全正确吗?(不完全正确,他只考虑土壤中物质对植物生长和影响,没有考虑空气中物质对植物生长的影响)那时他们并没有想到植物能从空气中获得什么。对比式:实验二:到十八世纪,有一位科学家对气体非常感兴趣,他就是普利斯利。(学生每2个人一组,自学普利斯利的实验,时间是 7min,教师巡回指导,组织讨论,通过问题提示
4、,鼓励学生合作共同归纳该实验的结论)讨论:蜡烛熄灭和小白鼠死亡可能的原因?(1)分析图12,讨论:蜡烛熄灭和小白鼠死亡可能的原因?在光下,蜡烛燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;鼠的呼吸需要吸入氧气,呼出二氧化碳。所以死亡原因是:氧气减少了,二氧化碳增多了。学生得出结论:蜡烛燃烧,小鼠呼吸会对空气造成-污染。看看当时普利斯利得出的结论:蜡烛燃烧和小白鼠呼吸会使瓶中的空气变坏。(2)如何才能使空气变好?当时科学家曾用水来试验,但都没有成功,你有什么办法来净化空气呢?在玻璃罩中放了一盆植物后,蜡烛和小白鼠都很好。(课件9)(3)植物和蜡烛为什么能长期共存,小白鼠因为有了绿色植物也没有死去?小白鼠和蜡烛燃烧
5、需要的氧气从哪儿来的?它们产生的二氧化碳又去哪儿了?图3分析:在光下,密闭的钟罩下的植物,产生氧气,吸收了二氧化碳;小白鼠呼吸消耗氧气,生成二氧化碳;图4分析:在光下,密闭的钟罩下的植物,产生氧气,吸收了二氧化碳,蜡烛燃烧消耗氧气,放出了二氧化碳。教师引导生得出结论:植物光合作用需要吸收二氧化碳,放出氧气。科学家的结论:总结归纳:植物生长不仅需要空气而且能净化空气。因为在当时,普利斯特利仅知道这些。(4)人们严格按照普里斯特利的实验要求重复他的实验,有的能成功,有的失败,你认为失败最可能的原因是什么?人们重复普利斯利的实验时,实验控制条件不同,实验结果就不会相同。有的学者在黑暗条件下重复他的实
6、验,植物不但不能进行光合作用,还会因为呼吸作用产生二氧化碳,更严重地污染了空气。你认为可以怎样进一步实验?实验三:你们的想法跟当年的英格豪斯一样,他设计如下实验(出示英格豪斯的实验图)。结论:光在植物更新空气的过程中起关键作用。英格豪斯的实验结果说明:绿色植物的光合作用需要光和叶绿素。探究式:萨克斯的实验:后来经科学家们研究发现,绿色植物进行光合作用,还能合成储存能量的有机物-淀粉。 淀粉遇碘呈现蓝色 如果让你来证明绿色植物进行光合作用产生了淀粉的实验设计,你会怎么设计?学生讨论。讨论:有点问题。与平时学的加以引导,不能一下入题太深。(1)实验要控制的变量是什么?光照。(2)怎么来设置对照?照
7、光和遮光。(3)是在同一片叶上进行对照实验好,还是取不同叶片进行对照实验好?同一片叶上好。(4)我们怎么来检测是否有淀粉产生?用碘液染色后,叶片不遮光的部分变成蓝色,叶片遮光部分不变色(5)如果遮光部份也变蓝色,我们怎么办?把绿叶放在暗处数小时,消耗叶片中部份营养物质。介绍:1864年德国科学家萨克斯的实验:黑暗处理一半照光、一半遮光酒精脱色碘液显色(遮光处颜色没有变化,照光处变深蓝色)。(课件14)说明光是植物光合作用合成淀粉的必需条件。问:这个实验可以得出什么结论(淀粉是光合作用的产物)以上几个实验说明植物的光合作用与哪些因素有关?-光照、水、氧气、二氧化碳、淀粉、叶绿体有关。三归纳;还有哪些科学家探究光合作用的实验?科学家实验过程或结果实验结论海尔蒙特17世纪上半叶木桶里栽柳5年,雨水浇灌,柳苗由2.3kg增重至76.8kg;90kg干土减重57g柳的增重来自水普利斯特利1771钟罩里的小鼠窒息而死;将小鼠与植物同时放入密封的钟罩内,小鼠生活正常植物能“净化”空气英格豪斯1779植物的绿色部分,只有在光下才能起到“净化”空气的作用光的重要作用谢尼伯1782发现照光时绿色植物吸收CO2,释放O2CO2是原料,O2是产物索热尔1804植物增重大于CO2吸收量减去O
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