绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡教案

绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡教案

第2节绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡教案

●目标

认知目标

1．归纳出光合作用的概念举例说明光合作用在农业生产上的应用

2．认识绿色植物在维持碳—氧平衡方面的重要作用

能力目标

运用实验法独立设计并完成本章的探究活动

情感目标

培养不断探究新知识的精神及同学间的合作精神养成实事求是的科学态度

●重点

1．进一步探究光合作用的实质

2．认识绿色植物在维持碳—氧平衡方面的重要作用

●教学难点

设计检验二氧化碳是否真的是光合作用的原料的实验

●教学方法

观察、讨论、实验探究法

●教具准备

1．自制CAI光合作用课件及光合作用与呼吸作用在生物圈中维持碳—氧平衡课件 2．实验材料用具准备：（1）按演示实验一装置提前两三天（或一周）准备并每日放在阳光充足的地方以收集足够的氧气便于上课使用

（2）另准备一套和实验一装置完全相同的材料用具便于上课演示操作步骤及注意事项

●课时安排

2课时

●教学过程

第一课时

［导入新课］

地球上凡是生物都要呼吸而凡呼吸必消耗氧产生二氧化碳尤其是现在随着工业的发展和能源的开发利用大量的燃料的燃烧也会消耗大量的氧排出大量的二氧化碳可我们为什么还没有感觉到缺氧呢氧从何来二氧化碳去了大自然是怎样调节氧和二氧化碳的平衡的要想破解这个谜还需要我们进一步了解植物的光合作用通过引言创设问题情景激发学生的求知欲和探究问题的积极性

［讲授新课］

一、光合作用还产生氧气

师：在第四章中我们已经知道了绿色植物通过光合作用可以制造有机物——淀粉那么绿色植物光合作用的产物只是有机物还有没有其他成分成分今天我们继续通过实验来探讨一下 教师按演示实验操作并要求学生注意观察实验装置里的金鱼藻看它在阳光下是否放出了气泡

生：仔细观察实验并描述实验现象

学生1：看到漏斗中的金鱼藻中有一个一个的小气泡产生

学生2：看到漏斗中有气泡向试管中移动

师：那么金鱼藻产生的小气泡成分呢下边大家接着看实验

教师取出事先准备好的集有氧气和二氧化碳的两个瓶子并告诉学生甲瓶为氧气乙瓶为二氧化碳然后将快要熄灭的卫生香分别伸入甲、乙两瓶中让学生观察现象并描述

生：甲瓶中卫生香复燃乙瓶中卫生香熄灭

师：再将罩在金鱼藻上的集有大约1/2以上气体的试管取出来迅速将快要熄灭的卫生香伸进管中并要求学生注意观察卫生香的燃烧情况并与甲、乙两瓶中的燃烧情况进行对照比较并预测金鱼藻在光下通过光合作用可能放出什么气体

生：卫生香能复燃；与甲瓶中燃烧情况相同所以金鱼藻在光下通过光合作用放出了氧气

师：很好通过实验我们可以得出结论：金鱼藻在光下能够产生氧气可见绿色植物进行光合作用的产物除了有机物外还有氧气

二、光合作用利用二氧化碳作为原料

师：俗话说：巧妇难为无米之炊即任何事物都不会凭空产生也就是说绿色植物通过光合作用可以产生有机物及氧气而这有机物和氧气是由什么转化来的呢下边请大家看大屏幕 教师展示普利斯特利的著名实验课件：

画面1：单击出现：一个密闭的玻璃罩内放有一支点燃的蜡烛单击蜡烛逐渐熄灭单击出现问题1：蜡烛为什么会熄灭

生：因为密闭的玻璃罩内缺氧

画面2：单击出现一个密闭的玻璃罩内放有一个小白鼠单击小白鼠渐渐死去单击出现问题2：小白鼠为什么会死去

生：缺氧

画面3：单击出现一个密闭的玻璃罩内放有一盆植物和一支点燃的蜡烛单击蜡烛不熄灭植物也能长时间活着单击出现问题3：蜡烛为什么不熄灭其燃烧时所需的氧气从来植物为什么也能很好地生长

生：因为绿色植物光合作用放出了氧气蜡烛燃烧时要产生二氧化碳可能为植物所利用

画面4：单击出现一个密闭的玻璃罩内放有一盆植物和一只小白鼠小白鼠不死亡植物也生长良好单击出现问题4：为什么二者放在一起时却都能正常地活着它们之间有什么关系

生：植物通过光合作用放出的氧可满足小白鼠呼吸作用所需要而小白鼠呼吸作用产生的二氧化碳可能也满足了绿色植物的需要

师：很好那么大家再考虑一个问题：普利斯特利的实验是否总能成功此实验成功的条件在普利斯特利之后也有一些科学家重复了他的实验但有的并未成功请你帮他们找找失败的原因

生：因为绿色植物必须在光下才能进行光合作用所以此实验成功的条件是必须有光 师：对分析得很好所以每一位科学家做每一项实验都必须有严谨的科学态度和严密的思维下边我们来总结一下普利斯特利的实验能得出什么结论

生：植物能更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气同时蜡烛燃烧或动物呼吸排出的二氧化碳又是绿色植物光合作用的原料

三、探究实验：二氧化碳是光合作用所必需的原料

师：那么二氧化碳真的是绿色植物光合作用所必需的你能否设计一个实验来验证一下二氧化碳确实是光合作用所必需的下面大家自己动手设计一下实验也可以前后左右互相讨论讨论实验材料及提示大家可参考P129探究实验写出实验设计方案并做到以下三点：①写出所选用的主要实验材料的原因②写出所选用的实验仪器设备在实验中的作用③写出每个实验步骤可以说明什么问题

第二课时

教师组织学生在小组内交流自己的实验设计方案先进行小组内评议共同评析小组内各组员的实验设计方案是否严谨、合理给同学提出自己的建议也可将自己在设计过程中遇到的疑问提出来大家共同讨论、解答教师边巡视边指导也可参与到各小组讨论中适时给予指点与评价对有创意的给予肯定与表扬对有明显漏洞与不足的方案给予帮助与指点最后教师可归纳总结评议结果也可给学生提供一个简便易行的实验方案供学生参考

四、光合作用与生物圈中的碳—氧平衡 师：大家先在小组内交流一下你们的实验设计方案选出你们认为较好的、设计较合理的方案咱们在班上来共同分析一下

生：小组内交流并选出较好的方案

师：教师挑选较好的方案用实物投影将学生的实验设计方案投到大屏幕上

甲同学：

师：用点燃的蜡烛为绿色植物提供二氧化碳而且也设计了对照实验甲中的氢氧化钠可用来吸收二氧化碳方案可行但还有一点问题未考虑周全谁来说一下

生：要将植物在黑暗处放一昼夜再移到光下做实验这样可避免原有叶片中秋景的有机物的干扰

师：很好下边咱们再看一个较好的实验设计方案请乙同学介绍其设计原理

生：乙同学自己介绍：将甲、乙两套装置（如下图所示）同时放在黑暗处一昼夜然后一起移到光下几小时后检验甲、乙装置里的叶片是不是都有淀粉生成

师：这个实验方案既设计了对照也用了提示中的实验材料还考虑到了检验的方法及结果是较好的实验方案由于时间关系就不一一展示分析了通过这个实验我们可以得出结论：二氧化碳是光合作用必需的原料而且光合作用的原料中还需要水的参与

五、光合作用与生物圈中的碳—氧平衡 师：通过这几节的学习我们知道了：光合作用消耗二氧化碳放出氧而其他所有的生物包括植物自己都要呼吸吸进氧呼出二氧化碳这样大气中的碳—氧如何保持平衡呢好下边大家阅读P129~P130的光合作用与生物圈中的碳—氧平衡部分并在阅读过程中思考并讨论以下几个问题：

（1）碳—氧平衡会打破在什么情况下会打破我们应当怎样预防

（2）联系自己的生活环境谈谈环境中二氧化碳增多的原理

（3）二氧化碳增多已经给环境带来了什么影响

（4）请同学们预测一下如果环境中的二氧化碳再继续增多将会使我们的生活环境发生什么变化对人类有什么影响

学生自学阅读、讨论回答问题

学生1：碳—氧平衡会打破如当我们大量砍伐森林、破坏植被时就会打破平衡还有我们大力开发能源如化石燃料的大量燃烧会增加大气中的二氧化碳量我们应大力开展植树造林、绿化祖国的活动同时减少能源资料的过度浪费

学生2：环境中二氧化碳增多会带来一系列的影响如使全球气候变暖极地冰川融化海平面升高使一些海边城市变为海底世界动植物也会因气候变暖而变得不适应等

师：同学们回答得都挺好大家的知识面还比较宽我们每一位同学都要积极行动起来尽自己的一份力保护好自己的家园

六、光合作用及其在农业生产上的应用 师：光合作用不仅给我们地球上的所有生物提供了食物还提供了氧气可以看出光合作用是多么伟大的一项生理活动啊那么就让我们用一个简单的式子来永远记住这一伟大过程吧

学生抄写光合作用反应式朗读光合作用的实质

师：在农业生产上你能否用你所学的知识来指导农民伯伯们应怎样做才能充分利用光能提高产量呢

生：如应注意在种植农作物时要合理密植还可以延长光合作用时间采取一定的方法提高植物周围的二氧化碳浓度等

师：很好下去以后大家还可以想办法多找资料接下来我们来共同小结一下这一节课的内容教师利用多媒体展示课件

单击：屏幕左上角出现鲜红的太阳并光芒四射画面中央是一盆盆栽植物点击叶片则放大叶片点击太阳则出现光线并能沿箭头进入叶片中点击二氧化碳则进入叶片叶脉中的水也进入叶片中二者通过箭头汇聚在一起单击则叶片中有淀粉形成并且有氧气不断地扩散出叶片之外进入大气中

［课堂小结］

教师组织学生自行小结可让不同学习程度的学生分别用自己的语言概述本节课主要内容教师加以点评、补充与强调来及时了解教学效果

［巩固练习］

1．进行光合作用时植物不需要的外界条件是

A．二氧化碳B．水 C．高温D．光

答案：C

2．植物光合作用的实质是

A．合成有机物释放能量B．合成有机物贮存能量

C．分解有机物贮存能量D．分解有机物释放能量

答案：B

3．要保证城市居民每天都能得到新鲜氧气可以采取的措施是

A．多盖高楼居住在高层B．扩大居住面积

C．美化环境D．多植草坪多种树

答案：D

4．仙人掌由于叶变成刺所以不能进行光合作用

答案：×

5．有机物中储存的能量归根结底来源于太阳光能

答案：√

6．绿色植物生物必需的有机物可以由根从土壤中吸取

答案：×

7．植物体的所有活细胞都能进行光合作用

答案：×

8．新疆吐鲁番盆地由于昼夜温差较大白天光合作用旺盛晚上呼吸作用微弱所以种植的瓜果味道特别甜