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第五章 有机物的生产者——绿色植物
第一节 有机物从哪里来
教材分析
前面学习了生态系统、食物链等相关知识，了解了作为消费者的人和动物，赖以生存的食物和能量的来源是生产者——绿色植物，那么绿色植物是如何生产有机物的呢？
光合作用是微观的生命活动，内容抽象，教材创设了问题情景，注意引导学生提出问题，并且安排了探究性实验。
指导思想
依据《生物课程标准》的理念，主要从以下进行教学设计：
1.根据光合作用的条件、产物和场所等，进一步体验科学探究的方法。
2.在探究过程中，培养学生分析、判断、推理的能力。
教学目标
1. 知识目标
（1） 阐明绿色植物的光合作用。
（2） 举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用。
2. 能力目标
（1） 通过探究光合作用的条件、产物和场所等，进一步体验科学探究的方法。
（2） 在探究活动中培养学生分析、判断、推理的能力，以及运用知识解决问题的能力。
3. 情感态度价值观目标
进一步明确生物圈中的人和绿色植物的密切关系，生发保护植物、爱护环境的情感。
重点难点
重点：阐明绿色植物的光合作用。
难点：探究进行光合作用的场所，了解光合作用原理在生产上的应用。
本节关键
对学生探究能力的培养。
教学方法
实验法，讨论法
教具准备
盆载天竺葵、黑纸片，酒精灯。
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课时安排
2时
教学过程
[第1课时]
1.导入新课
师：学习了生态系统、食物链等相关知识，了解了作为消费者的人和动物，以生存的食物和能量的来源是生产者——绿色植物，那么绿色植物是如何生产有机物的呢？
师：我们先来看看光合作用是怎么被发现的？[来源:学科网]
2.学案之一：光合作用是怎么被发现的
师：科学成果都是后人继承前人的经验，又经过多次的探索和研究才获得的。光合作用的发现就是一个典型的例子。
师：古时候，人们一直以为小小的种子之所以能够长成参天的大树，它那粗壮的树干和繁茂的枝叶完全是由“土壤法”变化而来的。事
情果然是这样吗？
生：不是。
师：后来人们又做了这样的实验，1648年，比利时科学家海尔蒙特把一棵2.5千克重的柳树苗栽种到一个木桶里，桶里盛有事先称过重量的土壤。
师：在这以后，他只用纯净的雨水浇灌树苗。为了防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。
师：5过去了，柳树逐渐长大。经过称重，他大吃一惊：柳树的重量增加了76.7千克，而土壤却只减少了60克。海尔蒙特最先指出，水分是植物体建造自身的原料。但是，他没考虑到空气是否也能起作用。
师：1773年，英国科学家普利斯特利做了一个有名的实验。他把一只点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠也很快死去了。
师：接着，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。
师：他又把一盆植物和一只小老鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物和小白鼠都能够正常地活着。于是，他得出了结论：植物能够更新
由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
师：当其他人重复普利其特利的实验时，有的能够成功，有的总是失败。这是什么原因呢？
师：后来，荷兰科学家英格－豪斯证实了只有在阳光的照射下，普利斯特利的实验才能够获得成功。就这样，经过科学家们一代又一代的努力，光合作用终于被人们发现了。
3.学案之二：探究阳光与有机物的关系
师：方法与步骤：
1、取盆栽青菜，放在黑暗处一昼夜；
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2、用黑纸片将叶片的一部分正反两面都夹紧，然后将这盆青菜移到阳光下照射3-4h；
3、剪下遮光处理过的叶片，去掉黑纸片，浸入盛有酒精的烧杯中，隔水加热，使叶片的绿色褪去；
4、取出叶片，用清水漂洗干净，放在培养皿中，滴加碘液；
5、观察现象。
师：叶片呈绿色是因为含有叶绿素的缘故。如果将叶片放在酒精里，叶绿素就会溶解在酒精溶剂中。将绿叶放在酒精溶液里加热，可以加速叶绿素的溶解。酒精是易燃品，因此必须隔水加热。
师：根据实验观察到的现象，你得出的实验结论是什么？[来源:Zxxk.Com][来源:学科网ZXXK]
生：绿色植物的叶片在光下进行光合作用时，可以产生淀粉。
师：实验前，为什么要将青菜放在黑暗中1昼夜，然后再移到阳光下照射3-4h呢？
生：这是对实验植物进行暗处理，叶片中原有的淀粉一部分在叶片自身生命活动中被消耗掉，另一部分运送到植物的其他器官储存或利用，实验时测到的淀粉是叶片细胞新制造出来的，这样使实验结果更科学。
师：把叶片放在酒精里脱色时，必须要将盛有酒精的小烧杯隔水加热，这样做的目的是什么？
生：因为酒精是易燃、易挥发的物质，所以不能直接加热而选择隔水加热。
1. 总结[来源:学科网ZXXK]
师：从上述探究实验中，同学们可以发现光合作用的条件、产物分别是光和淀粉。
师：在利用青菜来进行“探究阳光与有机物的关系”的试验中，正确的试验顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（1）向叶片上滴加碘液
（2）将叶片的一部分进行遮光处理
（3）用清水漂洗
（4）观察颜色反应
（5）用酒精脱色
（6）暗处理一昼夜
师：在上述实验中（ ）。
A、没有对照实验
B、叶片未遮光的部分是对照实验
C、不需要对照实验
D、叶片遮光的部分是对照实验
师：家里种植的花草如果长时间放在黑暗处会死去。小麦在灌浆的时候遇到阴雨天气，就会减产。你能说说其中的原因吗？
生：因为光照是绿色植物制造有机物的条件，如果植物长时间得不到光照，就不能合成自身生命活动所必需的有机物，所以家养的花草长期放在黑暗处会死去，小麦灌浆时遇到阴雨天气会减产。
[第2课时]
1.导入新课[来源:Z。xx。k.Com]
师：1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验，请大家阅读课本85页，看看这个科学家得出了什么实验结论？
师：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；
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如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。从而巧妙地证明了氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
2.学案之一：叶绿体简介
师：叶绿体是植物细胞所特有的细胞器，与其他质体不同，它带有绿色，从而，使含有大量叶绿体的一切植物器官均呈现绿色。早在19世纪末，人们就已发现它，但直到1934年英国学者希尔（R Hill），将它从植物细胞中分离出来，并在离体条件下证实叶绿体确可同化二氧化碳为碳水化合物，而且它的光合能力也接近于完整叶片的，这才证实叶绿体是高等植物光合作用的完整单位，也就是说，光合作用的整个过程是在叶绿体内进行的。
师：现已证实，从绿藻到高等植物的绿色细胞都含有叶绿体。叶绿体的形状随植物的种类而异。藻类的叶绿体往往呈螺旋状、杯状、环状和星状等；高等植物的叶绿体大多数呈椭圆碟形小颗粒状（直径约4～10微米，厚约1～3微米）。这种差异可能与植物的生活条件有关。因为生活在水中的植物细胞不易过度发热，而在陆地上生活的高等植物常常受到强烈的阳光照射，假如它的叶绿体也呈螺旋状或杯状，那就会因不易移动引起过度发热而遭破坏。在高等植物中，尤其是种子植物中可看到它们的叶绿体在细胞中随光照方向与强度而独立地移动，在弱光下叶绿体将扁平的一面对着阳光，并沿着和光源方向垂直的细胞壁分布着，最大地接受光量，在强光下，叶绿体将自己的窄面对着阳光，同时向细胞的侧壁（与光源方向平行的壁）移动，避免过度发热。
师：叶绿体在绿色细胞中的数目不仅随物种而异，而且受生态条件的影响颇大。例如，在藻细胞只有一个叶绿体，星接藻有两个，而高等植物则最多，每个叶肉细胞中有20～100个或更多。在缺硼条件下生长的黄瓜，它的叶肉细胞所含叶绿体的数目较少，体积却较大。用电子显微镜观察，可见成熟叶绿体的表面由双层膜（外膜和内膜）包围着，称为叶绿体的外被膜，每层膜的厚度约2纳米，具有高电子密度。两层膜之间被一厚约1纳米的透明区带分隔开。外被膜由类胡萝卜素类物质组成，无叶绿素，而且其脂类与蛋白质组成也与内部的叶绿体层膜系统不同，从而具有特殊的选择透性，控制叶绿体代谢产物的进入。
3.学案之二：探究植物光合作用的场所
师：根据我们设计探究性实验的理解，你怎么设计一个实验来证明呢？比如说要证明植物的绿色与光合作用有什么关系，你怎么样做？[来源:Z。xx。k.Com]
师：在这个实验中最关键的是怎么设置对照组？这个问题留给同学们课后继续思考。
4.学案之三：光合作用的重要意义
师：光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。光合作用的意义可以概括为以下几个方面：第一，制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物，这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
师：第二，转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。
师：第三，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000 t/s（吨每秒）。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分
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布在地球上，不断地通过光合作用呼吸二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。
师：第四，对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧（O3）。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。
5.课堂小结
师：请同学们课后来完成课本88页的“自己做”活动吧。
作业布置
完成实验册。
课本88页“自己做”。
板书设计
第五章 有机物的生产者——绿色植物
第一节 有机物从哪里来
[来源:Z.xx.k.Com]
1、取盆栽青菜，放在黑暗处一昼夜；
2、用黑纸片将叶片的一部分正反两面都夹紧，然后将这盆青菜移到阳光下照射3-4h；
3、剪下遮光处理过的叶片，去掉黑纸片，浸入盛有酒精的烧杯中，隔水加热，使叶片的绿色褪去；
4、取出叶片，用清水漂洗干净，放在培养皿中，滴加碘液；
5、观察现象。
探究植物光合作用的场所
恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验，巧妙地证明了氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
光合作用的重要意义
教后反思
1. 引导学生自己阅读课本85页饿知识，效果不错，学生基本能够读懂意思，但是思路不是很清楚。
2. 在引导学生设计探究活动时，还应该再多加点拨，探究能力是学生所欠缺的。
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