碳—氧平衡教案

18.2 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡

第一课时

一、教学目标：

1. 知识与能力目标：

1)阐明绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；

2)说明绿色植物在维持碳—氧平衡方面的重要作用。

2．过程与方法目标：

1）运用实验法尝试独立设计并完成本节的探究活动；

2）尝试实验和探究，初步学会分析和解决问题；

3．情感态度与价值观目标：

1）认同绿色植物对于维持生物圈中碳-氧平衡的重要意义，，自觉形成爱护绿色植物的积极情感。

二、教学重点：

运用实验法独立设计探究活动，认识绿色植物在维持生物圈碳-氧平衡中的重要作用。

三、教学难点：

独立设计并完成本节的探究活动。

四、课时安排：2课时。

五、教学方法：探究法、实验法、观察法为主。

六、教学准备：预实验《验证绿叶在光下吸收二氧化碳》《探究绿色植物在光下放出的气体》。

七、教学过程：

（一）情境导入。

教师：出示生物圈二号实验基地图片和资料。问科学家科学家为什么提前撤出“生物圈Ⅱ号” 实验基地呢？

学生：基地中的氧气越来越少，二氧化碳浓度升高后导致了疲劳和失眠。

教师补充：基地内二氧化碳和氧气的比例失去了平衡。

教师提出：那么在地球这个生物圈中，二氧化碳和氧气的平衡是如何维持的呢？主要与生物圈中哪类生物有关？提出课题

复习植物光合作用的概念。

（二）验证绿叶在光下吸收二氧化碳。

背景资料：0.1%溴麝香草酚蓝溶液，简称BTB溶液，是一种酸碱指示剂。碱性溶液中呈蓝色；中性溶液中呈淡蓝色；在酸性溶液中呈黄色。

超链接——化学：当水中溶有二氧化碳后，会形成碳酸，碳酸是弱酸。BTB溶液由淡蓝色变绿色再变黄色。

1．实验方法：

（1）取甲、乙、丙3只相同的大广口瓶，在甲瓶和乙瓶内各放入1盆枝叶茂盛的植株，丙内不放植株。用橡皮塞塞紧瓶口，并用凡士林封口。通过导管分别向瓶内深呼气十余次，使瓶内含有二氧化碳。

（2）把甲瓶放到黑暗处，把乙、丙瓶放到阳光下。2h后，揭开瓶塞，分别向甲、乙、丙3个瓶内滴入等量的0.1%溴麝香草酚蓝溶液。仔细观察各瓶内的溴麝香草酚蓝溶液有什么变化？

2.实验方案的分析：

（1）大广口瓶，放入1盆枝叶茂盛的植株，怎么选择？有无其他代替方案？

（2）甲瓶放在黑暗处，起什么作用？如何实现？

（3）丙内不放植株，起什么作用？

（4）通过导管分别向瓶内深呼气十余次，呼入瓶内的气体中含有什么成分？如何解决导管漏气问题？

（5）2h后揭开瓶塞，是否会造成二氧化碳的泄漏，从而影响实验的结果。

3.实验方案的改进：一份当堂操作，一份提前准备

（1）取500ml广口瓶三只，标上甲、乙、丙。

（2）加入300ml清水，滴入等量BTB溶液，使清水呈现蓝色。

（3）向三只瓶内吹入十余口气体，使水中充满较多的二氧化碳。

（4）在甲乙两瓶内加入等量的金鱼藻，将甲瓶方在黑暗处，乙、丙瓶放在阳光下。（5）2-4小时候观察瓶内颜色的变化

4.观察实验现象并分析：

学生讨论后填写：期中哪几组可以作为对照组，可以得出什么结论。

乙组丙组作为对照，变量是有无植物：植物可以吸收二氧化碳。

甲组乙组作为对照，变量是有无阳光：植物只有在光下才能吸收二氧化碳。

5.实验结论：绿色植物在进行光合作用时，吸收二氧化碳。

6.实验延伸：在准备这个实验的过程中老师发现，乙广口瓶内的金鱼藻在阳光下不断的“吐出”一些小气泡。这些气泡里有什么气体呢？

（三）探究绿色植物在光下放出的气体。

1．提出问题：这些气泡里有什么气体呢？

2．作出假设：这些气泡中含有氧气。

3．制定计划：设计探究方案，验证假设。

（1）材料用具：金鱼藻、大烧杯、漏斗、试管、木条、火柴。

（2）如何收集金鱼藻产生的气体？如何验证金鱼藻产生的气体是氧气？

提示：氧气不易溶于水，可以用排水法收集；氧气能够助燃，可以用带余烬的木条复燃的方法进行检验。

（3）以2人小组为单位，讨论并制定方案。写出小组的探究计划。尝试简要的画出实验装置图。

（4）选择一位同学的装置图演示

4.实施计划：尝试以4人小组为单位，组装实验装置。注意：如何使试管倒扣在水中，而不混入其他气体？该实验在阳光充足的条件下需要2-4小时，才能收集到足够的气体。

上课时学生只进行仪器的组装，尝试倒扣试管。教师提前准备两份，防止实验失败。

5.实验现象和得出结论：

实验现象：收集到的气体能使带余烬的木条复燃。

得出结论：绿色植物在光下放出氧气。

6讨论交流：

教师：在探究的过程中遇到了什么问题？你们小组是怎么解决的？

除了课本提示的方法，我们还有什么方法检验绿色植物释放的气体？

提示：氧气除了助燃，还能维持生命。

（四）小结

教师：综合以上两个活动，请大家说说绿色植物的光合作用与生物圈中的二氧化碳和氧气的平衡有什么关系？

学生：绿色植物在光合作用过程中吸收二氧化碳，制造氧气，将多余的氧气排放到大气中，为生物圈中的生物提供氧气。维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡。

板书：

18.2 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡

一、验证绿叶在光下吸收二氧化碳。

乙、丙对照，变量有无植物：植物可以吸收二氧化碳

甲、乙对照，变量有无阳光：植物只有在光下才能吸收二氧化碳

二、探究绿色植物在光下放出氧气。

后记：