七年级生物上册 3.5 绿色植物与生物圈中的碳氧平衡教案1 （新版）新人教版-（新版）新人教版初中七年级上册生物教案.doc

第五章 绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡
本章完成了对光合作用全过程的认识和理解，但又不是对光合作用这一知识点的简单完善，而是从绿色植物对于生物圈所起的重要作用的角度，让学生进一步认识光合作用在维持碳—氧平衡方面的重要意义。同时引导学生关注光合作用在农业生产上的应用。
本章安排了一个要求学生独立设计完成的全过程探究。这是本册书的最后一个探究活动，难度较大，特别是对探究方案的设计要求较高。教师在教学中可适当加强引导，尽量要求学生独立完成。“独立”并不意味着单枪匹马地干，仍然提倡学生之间的讨论和交流，互相取长补短。探究结束后，教师应给出具体的评价，包括等级分数和评语。
一、教学目标
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.运用实验法独立设计并完成本章的探究活动。
3.认识绿色植物在维持碳—氧平衡方面的重要作用。
二、教学策略
通过生物呼吸和燃料燃烧都会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳，为什么没有导致大气中二氧化碳的明显增多，氧气含量降低的悬念，引起学生对大气中碳—氧平衡是如何维持的问题产生兴趣。
可将金鱼藻的放氧实验分成两步进行演示。首先让学生观察光下金鱼藻放气泡的实验，引出光合作用除了能制造有机物还能制造什么物质的问题，让学生讨论，引导学生作出假设。然后再做气体燃烧状况的实验，让学生通过实验结果推测金鱼藻放出的气体是氧气。
关于光合作用原料的教学，可以让学生对普利斯特利的三个实验先分别进行分析，再将分析结果综合起来考虑，得出光合作用不但能产生氧，而且利用了二氧化碳的结论。植物所产生的氧气除了满足自己生存的需要外，还可以供给其他生物使用。建议教师在学生分析完三个实验后，尽可能引导学生的思维再上升一个层次。即教师可以向学生提出这样的问题让学生进行讨论：“普利斯特利为什么要设计三个实验，才能得出最终结论?”目的是帮助学生初步形成综合看问题的意识，当一个现象由多种因素控制时，应当先研究一种因素，控制其他因素。
本节的探究活动难度较大，应要求学生做到以下三点。
(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。
不必要求学生设计的方案与教师预想的完全一样，只要能证实假设，即使可行性差一些也没关系，关键是看学生能否综合运用各种技能解决实际问题。
最后，根据光合作用的有关实验，让学生归纳出光合作用的概念和总反应方程式，从理性上认识光合作用在维持生物圈碳—氧平衡中的重要作用。在进行这个问题的教学时，可以让学生讨论以下问题。
(1)碳—氧平衡会打破吗?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因。
(3)二氧化碳增多已经给环境带来了什么影响?
(4)请学生预测一下，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?
此外，还应让学生了解光合作用在农业生产上应用的情况。
课时安排 1课时。
演示实验
光合作用产生了氧气。因为金鱼藻在光下放出的气体可以促进燃烧，氧气有助燃作用，由此可以推断，绿色植物通过光合作用产生了氧气。
技能训练
1.从表中数据可以看出，植物和光源的距离与植物产生的气泡数成反比，植物离光源越近，产生的气泡越多。因为气泡是植物进行光合作用产生的，气泡越多，说明光合作用越强，因此可以得出结论：光照越强，光合作用也就越强。
2.将这个试管放在黑暗处，试管中将没有气泡冒出。因为金鱼藻在黑暗中无法进行光合作用，所以，试管中将没有气泡冒出。
1.
 区别和联系
 光合作用
 呼吸作用
区别
 部位
 含有叶绿体的细胞
 所有的活细胞
 条件
 光
 有光无光均可
 原料
 二氧化碳、水
 有机物、氧
 产物
 有机物、氧
 二氧化碳、水
 能量转变
 制造有机物，储存能量
 分解有机物，释放能量
联系
    如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。
    如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸收和产物的运输所需要的能量，正是呼吸作用释放出来的。
    呼吸作用与光合作用是相互依存的关系。
2.水是植物的根吸收的，通过木质部的导管运输到进行光合作用的细胞，二氧化碳从气孔进入细胞；有机物通过韧皮部的筛管运输到植物体其他部位。
3.虽然在冬天北方的大多数绿色植物不进行光合作用了，但是南方的植物仍然可以通过光合作用制造氧气。生物圈是一个整体，大气在不停地运动，氧气可以从含量多的地方向含量少的地方扩散。因此，尽管到了冬天，北方的人们也没有缺氧的感觉。
四、背景资料
光合作用释放氧气的实验
准备教科书上的演示实验时，要注意以下几点。(1)选用的玻璃杯应该是大型号的，漏斗的柄要短一些，注入的清水必须高出漏斗柄。(2)试管应该选用较细的，试管一定要装满水，用手指堵住管口，倒插入水中，然后套在漏斗柄上。试管插好以后，如果发现试管底部留有空气，要重新做。这样，收集到的氧气才不致混有其他气体。(3)所用的水生植物应该是生活旺盛的、带着顶芽的嫩枝，株数不要太多，以免拥挤，妨碍接受阳光。(4)为了促进光合作用的进行，可以在玻璃杯内加入少量碳酸氢钠(每100 mL水放入0.1 g碳酸氢钠)，用玻璃棒搅一搅，以增加水中二氧化碳的含量。(5)玻璃杯内不要用太冷的水，要用温水。这样，光合作用进行得比较快，放出的氧气比较多。不能用煮沸过的凉开水，这是因为煮沸过的水中缺少二氧化碳，光合作用不能进行，也就不会有氧气产生。
实验时，可以将生长旺盛的金鱼藻或黑藻十余株，剪成10 cm左右的短枝，使剪口向上，用线缚在一起，扣在漏斗下面。在温度20 ℃左右、阳光充足的条件下，过2～3 h，就可以收集到占试管一半以上的氧气。这时候就可以用来做氧气鉴定的实验了。
下面再介绍一种实验方法：取一个无色透明的酒瓶，将生长旺盛的金鱼藻或黑藻放入瓶内，并注满质量分数为0.1%的碳酸氢钠溶液，然后把装有排水玻璃管的木塞塞好，并在瓶口涂上凡士林，防止漏气(图6)。将装置放在阳光下，不久就可以看到水草放出一串串的小气泡，气泡聚集在酒瓶的长颈部分，瓶内的水受到氧气的排挤，一滴一滴地从排水管口滴落下来。当气体积累到长颈部分的1／2～2／3时，就可以做实验了。
本实验的实验材料还可以采用绿藻来代替。在一些有机物较多的水坑、小河中，常见一些漂浮在水面上的绿色絮状物，其中含有转板藻、双星藻、刚毛藻和水绵等，它们的放氧能力一般都比较强(水绵稍差)。
光合作用需要二氧化碳的实验
可参考图7的实验装置。为了确保气体不能进出实验装置，可以将小玻璃皿改换为一个较大的玻璃槽，将广口瓶倒置在玻璃槽内(瓶内罩有插着枝条的小烧杯)，然后向玻璃槽内缓缓注入质量分数为25%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，以液面没过广口瓶瓶口为止。如果没有玻璃槽，可以用罐头玻璃瓶。瓶内盛有质量分数为25%的氢氧化钠溶液，并放入插有带叶枝条和清水的小烧杯(注意，不要使氢氧化钠液体进入小烧杯内)，然后将另一个瓶子倒扣在上述的瓶口上，瓶子的接口处要用多层胶布封严(或者将瓶口涂上凡士林，然后再盖上一块毛玻璃)。
为了使对照实验的光合作用进行得旺盛，可以用碳酸氢钾溶液代替清水倒入玻璃槽内(同样要注意不能与小烧杯内的清水相混)。这是因为碳酸氢钾溶液中逸出的二氧化碳能增加广口瓶内二氧化碳的浓度，有利于光合作用的进行。