北师大版七年级生物上册第3单元第5章第1节光合作用第1课时光合作用的发现与探索教案

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”。

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，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1—2，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？
1．什么是光合作用？
2．绿色植物的进行光合作用的条件是什么？原料是什么？产物是什么？
它是地球上一个最重要的化学反应，它的发现具有非常重要的意义。

（合理密植，多层次种植）。