第三节 光合作用
一、教学目的
1.光合作用的发现(A:知道)。 2.叶绿体中的色素(C:理解)。
3.光合作用的过程和重要意义(D:应用)。 二、重点和难点 1.教学重点
(1)叶绿体中的色素。 (2)光合作用的过程。 (3)光合作用的重要意义。 2.教学难点
光合作用中的物质变化和能量变化。 三、教学过程
引言：我们已经了解了叶的形态和结构，知道绿叶在光下能制造淀粉。绿叶在光下制造有机物（主要是淀粉）的生理活动，我们称为光合作用。光合作用需要什么原料、条件，有什么产物，这些问题还需要我们进一步探索研究。（引出课题：第三节有机物的制造—一光合作用）
一、光合作用的产物（板书）
教师指出：绿叶在光下制造淀粉的实验，证明光合作用的产物有淀粉。（板书） 启发思考：光合作用是否还有其他产物，
教师把光合作用产生氧气的实验装置由教室的窗台移到讲台桌上。并加以简单介绍。 问：根据平时的观察，看到金鱼藻在光照下有什么现象发生？（学生回答：有气泡产生） 启发思考：光照下金鱼藻产生的气体会是什么气体？
教师指出：我们可以来检验收集到的气体。教师进行气体检验示范之后，问：将要熄灭的小木棍遇到该气体时有什么现象发生？（学生回答：重新燃烧）
问：这种现象说明产生的是什么气体？ 结论：氧气。（板书）
启发思考：绿叶在光下制造淀粉产生氧气都需要什么原料呢？ 二、光合作用的原料（板书）
教师出示并简单介绍光合作用吸收二氧化碳的实验装置。指出实验中氢氧化钠溶液的作用，以及实验的简单过程。
问：甲、乙两套实验装置有什么主要区别？（要求回答：甲装置的槽里放的是氢氧化钠溶液，乙装置的槽里放的是清水。）
问：随着时间的延长，甲、乙两套实验装置的空间内，空气成分会发生什么变化？（要求回答：甲装置内空气中的二氧化碳量比乙装置内二氧化碳量大大减少。）
教师展示该实验的结果，指出：摘自甲装置内的叶片，经酒精脱色和碘液处理，未被染成蓝色。而摘自乙装置的叶片被染成蓝色。
问：对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？（在学生回答的基础上，教师最后概括。） 结论：必须有二氧化碳参加，绿叶在光下才能制造淀粉。 光合作用的原料：二氧化碳。（板书）
教师指出：经科学家实验证明，没有水参加，绿叶在光下也不能制造淀粉。 结论：光合作用的原料还有水。（板书）
通过上述三个实验都可以说明：光是绿色植物进行光合作用的重要条件。除此之外光合作用还需要什么条件呢？
三、光合作用的条件（板书） 教师出示盆栽银边天竺葵。
问：银边天竺葵的叶片边缘为什么是白色的？（要求回答：叶片边缘的细胞里不含叶绿素。）
启发思考：将经过光照的银边天竺葵的叶片用酒精脱色和碘液处理后，叶片的颜色会发生什么变化？ 教师出示该实验的结果，指出叶片中部原是绿色的部分被碘液染成了蓝色，而白色的边缘部分未被染成蓝色。
问：对实验结果进行分析可以得出什么结论呢？（在学生回答的基础上，教师最后概括。） 结论：绿叶有叶绿素的部分经光照才能产生淀粉。 光合作用的条件：光、叶绿素。（板书） 启发思考：光合作用为什么需要光？
教师对有关能量的问题作出形象的解释之后，指出：植物进行各种生命活动都需要能量。绿叶进行光合作用时，就是依靠阳光提供的能量，把二氧化碳和水等原料转变成淀粉等有机物。同时释放出氧气。
通过以上几个实验，我们分别了解到光合作用的原料、条件和产物等内容。现在全面的总结一下什么叫光合作用。
四、光合作用的概念（板书）
在学生思考回答的基础上，教师指导学生阅读教材中有关光合作用概念的内容。
教师指出：现在我们已经对光合作用有了初步的认识。但是还有一些问题需要我们进一步深入探讨，如在光合作用的过程中物质和能量都发生了哪些根本变化，光合作用对植物本身、对于人类和整个生物界有什么意义等，这些问题我们在下一节课中再来继续探讨。
（第二课时）
引言：有人把绿叶进行光合作用，比作工厂的生产活动，你能说出绿叶这个“绿色工厂”中的机器设备、原料、动力和产物都是什么吗？
在学生回答的基础上，启发思考。
问：你能用一个简单的公式把“绿色工厂”的生产过程表示出来吗？（在学生回答的基础上，教师进行总结。）
光合作用的公式：（板书）
结合光合作用的公式，认真思考：在光合作用的过程中，物质和能量都发生了哪些根本的变化？（引出课题）
五、光合作用的实质（板书）
问：还记得学习种子的成分时，种子的成分包括哪两大类物质，其中哪类物质比较简单，哪类物质比较复杂？（要求回答：无机物和有机物。无机物简单，有机物复杂。）
问：分析光合作用的公式，说明在光合作用的过程中，物质发生了哪些根本变化？（在学生回答的基础上，教师最后概括。）
简单的无机物（二氧化碳和水）转变成复杂的有机物（淀粉等），并且释放出氧气。 问：在物质转化的同时，还有什么变化发生呢？（在学生回答的基础上教师最后概括。） 光能转变成贮藏在有机物中的能量（化学能）。 从实质上说，光合作用包含了两个方面的转化：（板书）
教师指出：关于光合作用过程中，二氧化碳和水等无机物是怎样转化成淀粉等有机物；光能是怎样转化成贮藏在有机物中的能量；释放出的氧又是从何而来。这些比较复杂的问题，留待我们在高中生物学中再作进一步的探讨。
光合作用对绿色植物本身、对人类和自然界有什么意义呢？ 六、光合作用的意义（板书）
问：人和动物也能像绿色植物那样，把从外界摄入到体内的各种无机物在体内转化成有机物吗？（学生回答：不能）
问：那么，我们人和动物体内的各种有机物是哪来的呢？（学生回答：从食物中获得的）
问：人和动物吃的植物性、动物性食物中的有机物又是从哪来的呢？（在学生回答的基础上教师最后概括。）
食物中的各种有机物，都是直接或间接由绿色植物通过光合作用制成的。不仅如此，自然界中的各种有机物，包括我们比较熟悉的棉、麻、糖、橡胶等，也都是绿色植物通过光合作用给我们提供的。
据科学家估计，整个地球上的绿色植物光合作用一年所制造的有机物，若折算成葡萄糖可达4500亿吨左右。
概括出意义之一：
（一）为人类和整个生物界提供大量的有机物（板书）
绿色植物可以直接利用光能来进行重要的生命活动——光合作用。
问：人和动物体是否也能直接利用光能来进行各种生命活动呢？（学生回答：不能）
问：那么，我们人体或动物进行生命活动所需要的能量是由谁提供的呢？（学生回答：是食物中贮藏的能量）
问：食物中贮藏的能量又是哪来的呢？（学生回答：直接或间接来源于绿色植物的光合作用，来源于太阳光能。）
教师指出：不仅植物性、动物性食物中贮藏的能量来源于绿色植物的光合作用，来源于光能。我们用的柴草、煤、石油、天然气等能源物质，也都是现在或过去的绿色植物通光合作用所贮藏的太阳能。
据估计，地球上绿色植物一年进行光合作用所提供的能量，若折算成电能，可达1700万亿度。现在整个地球上人类一年所消耗的能量仅占绿色植物光合作用所提供能量的10％左右。
概括出意义之二：
（二）为人类和整个生物界提供丰富的能源（板书）
问：人和动物以及其他生物在呼吸时，吸进的气体和呼出的气体成分有什么不同？
在学生回答的基础上，教师指出：生物呼吸时消耗了很多氧气，产生了很多二氧化碳。自然界中的燃烧同样要消耗很多氧气而产生很多二氧化碳。
据科学家估计，全世界生物的呼吸和燃烧所消耗的氧气，每秒钟可达l万吨左右。照这样的速度，大气中的氧气在3000年左右就会被用完。但是我们生活中并没有明显感到环境中氧气不足和二氧化碳过多，这是什么原因呢？这还要归功于绿色植物的光合作用。据估计，l公顷阔叶林，在生长季节其光合作用每天能吸收二氧化碳1吨，释放出氧气0．73吨。地球上绿色植物进行光合作用一年所释放出的氧气，可以达到4800亿吨左右！
概括出意义之三：
（三）维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定（板书）
综上所述，光合作用是生物界食物的来源、能量的来源、氧气的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物的生存、繁荣和发展的根本保障。
七、光合作用的原理在农业生产上的应用（板书）
教师指出：在农业生产上，农作物产量的高低与农作物在光合作用中制造有机物的多少有直接关系。 问：根据光合作用的原理，在农业生产上争取农作物丰收的重要途径是什么？（要求回答：充分利用阳光）
据估计，目前在农业生产上太阳能的平均利用率仅为0.5％左右，一些高产田可达2—3％，一些实验田光能的利用率可达5％。
问：为了充分利用阳光，在农业生产上可以采取哪些具体措施呢？（在学生回答的基础上，教师最后概括。）
合理密植、间作套种。（板书）
教师对上述术语加以简单解释。并且指出：我国南方还可以改一年一作为一年两作或三作；北方可以尽量扩大温室和塑料大棚的栽种面积等。在采取人工照明延长光照时间、提高环境中二氧化碳浓度等方面，人们也在进行着科学的探索，并取得了一定的成绩
四、参考答案
二、1.(D)；2.(B)。
三、1.7～10时的光照不断增强,所以光合作用强度不断增强。
2. 12时左右的温度很高,蒸腾作用很强,气孔关闭,二氧化碳供应减少,所以光合作用强度明显减弱。 3. 14～17时的光照不断减弱,所以光合作用强度不断减弱。
【实验六】叶绿体中色素的提取和分离
一、教学目的
1.初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。 2.探索叶绿体中有几种色素。 二、教学建议
在本实验的教学中,教师应该注意以下几点。
1.本实验的步骤比较多,实验的时间比较紧,教师要认真做好实验前的准备工作。实验和讲课可以穿插进行。
2.实验课前,教师应要求学生做好实验预习,理解实验原理,了解目的要求和方法步骤。实验课上,教师应向学生说明本实验的实验原理,使学生知道叶绿体中的色素之所以能够分离,是因为几种色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同所致。
3.在提取色素时,教师应提醒学生操作要迅速。剪碎叶片前要去掉叶柄和粗的叶脉,并且尽量将叶片剪得细碎些。制得的色素提取液,应加盖避光,以免叶绿体中的色素在接触空气或光照下遭到破坏。
4.分离色素前,教师要提醒学生注意以下几点。
(1)裁取定性滤纸时,尽量注意双手不要接触纸面,以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。
(2)根据烧杯的高度制备滤纸条,让滤纸条长度高出烧杯1 cm,高出的部分做直角弯折。在滤纸条的另一端剪去两角并在离顶端1 cm处画好滤液细线后,将弯折部分用胶水粘在培养皿内顶壁上。
(3)画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中,色素线以3 mm宽效果最佳。
5.教师要合理安排好实验课的时间。例如,每组两个学生分工合作,一人提取色素。另一人制备滤纸条,并让学生仔细观察实验结果,及时进行记录和讨论。
6.为使学生了解自己探索的结果是否正确,教师应为学生提供4条色素带在滤纸上正确分布的样品,供学生对照使用。
7.有条件的学校,可以让学生自带实验材料(不同种类绿色植物的叶片),分不同的小组进行探索实验,找出最佳实验材料。此项内容也可以安排在课外生物科技活动小组进行。
第四节 植物对水分的吸收和利用
一、知识结构
二、教学目的
1.植物细胞吸水和失水的原理(B:识记)。
2.水分在植物体内的运输、利用和散失(B:识记)。 3.合理灌溉在生产和生活实践中的运用(A:知道)。 三、重点和难点 1.教学重点
(1)渗透作用的原理。
(2)植物细胞吸水和失水的原理。 2.教学难点
(1)渗透作用的概念。
(2)植物细胞吸水和失水的条件。 四、教学过程
引言：大家先考虑一个问题，俗话说：“人往高处走，水往低处流”。“水往低处流” 这句话在植物体内适合吗？（在植物体内是“水往高处流” ）
师：在我国西双版纳有一种“望天树”高达80米左右（展示望天树的图片）
在植物体内既然水是往高处流的，那么土壤中的水分怎样到达80米高的大树顶端？水分进入植物体内后又是如何被利用的？等等这些问题是今天这节课我们要学习和探讨的内容。
一、水分的吸收：
吸水的主要部位：——根
（课件显示根尖的结构并指出吸水最活跃的部位是成熟区的表皮细胞，显示成熟区表皮细胞和分生区细胞的结构示意图）
问：成熟区表皮细胞和分生区的细胞在结构有什么区别？ 由于两个部位的细胞结构有区别造成了其吸水的方式的不同。 吸水方式：（图片演示黄豆干种子吸胀吸水）。 1、吸胀吸水：
课件显示并讲解：吸胀吸水（未成熟的植物细胞）
靠细胞中的亲水性物质(蛋白质、淀粉、纤维素)吸收水分。形成中央液泡的成熟细胞吸水的主要方式是渗透吸水。
2、渗透吸水：（成熟的植物细胞）
渗透吸水指的是通过渗透作用吸收水分的方式。什么叫渗透作用？通过渗透作用能吸收水分吗？为了说明这些问题，我们先看一个实验。（显示墨水扩散）
问：看到了什么现象？墨水为什么向四周扩散？
下面我们把实验改进一下，把两种液体用一种半透膜隔开，看看会出现什么结果？（课件显示渗透实验装置，并作说明，同时介绍半透膜的特点）
提问：1、你预测一下会出现什么结果？（课件显示液面上升情况） 2、漏斗内液面为什么会上升？
3、烧杯中的水会进入长颈漏斗，长颈漏斗中的水会不会进入烧杯中？ 4、长颈漏斗中的液面是否会无限制的上升？ 学生分组讨论，上台发言，鼓励讲的好的小组。