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光合作用的发现

-----从柳苗生长之谜说起

探究目标：

1．情感态度价值观

①使学生领悟到光合作用的发现是许多科学家智慧的结晶和不懈努力的结果。

②使学生领略科学家们发现问题和解决问题的科学思维方式，接受科学素质的启蒙教育。

2．知识目标：

①说出绿色植物光合作用发现的过程。

②通过几个经典实验的图示，培养学生对图示进行分析，归纳的能力，初步领悟科学家研究的方法。

探究重点：

1．说出光合作用的发现过程。

2．解释发现光合作用实验的原理。

3．说明光合作用发现的意义。

探究难点：阐明发现光合作用实验的原理。

探究课时：1课时

探究过程：

一、导入新课：（课件1）

我们中国有句谚语是“万物生长靠太阳”。请同学们思考一下：植物靠太阳干什么？(进行光合作用)。这一节我们就来学习光合作用的发现史----从柳苗生长之谜说起。（出示课题）（课件2）

二、新授：

课件展示：公元前3世纪，古希腊哲学家亚里士多德根据经验推测得出结论：“植物的物质积累来源于土壤”。（课件3）

讲解法。实验一：17世纪上半叶，比利时科学家海尔蒙特对这一结论产生置疑，作出了挑战，他设计了课本上第一个实验----柳苗生长之谜。跨出了光合作用发现历程的第一步。（课件4）

课前让同学们已进行了预习。

要提出的问题有：

1．哪位同学能描述该实验的过程？

2．柳树增加的质量是多少？74、5千克。而土减少的质量是多少？0、057千克（课件5

分析讨论：

1．柳苗增加的74、5千克

首先，不可能来自泥土，因为减少的0、057千克干泥变不出来74、5千克柳苗来。而整个实验中施加的只有水。

2．海尔蒙特的这个实验设计很巧妙：是最早通过实验来解释植物生命现象的学者，而且结论来源于对实验数据的分析。

3．通过数据分析，你能得出什么结论？

使柳苗增重的物质来水。

4．海尔蒙特在实验设计中，考虑到土壤要已知“干”重、要“加桶盖”，有何意义？

防灰尘落入，严格控制实验条件，体现科学家认真严谨的科学态度。同学们也要学习科学家的认真严谨的态度。

5．我们来看看海尔蒙特的结论。（课件6）

6．.柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特的实验结论完全正确吗？

（不完全正确，他只考虑土壤中物质对植物生长和影响，没有考虑空气中物质对植物生长的影响）

那时他们并没有想到植物能从空气中获得什么。

对比式。实验二：到十八世纪，有一位科学家对气体非常感兴趣，他就是普利斯利。

（学生每2个人一组，自学普利斯利的实验，时间是7min，教师巡回指导，组织讨论，通过问题提示，鼓励学生合作共同归纳该实验的结论）

讨论：蜡烛熄灭和小白鼠死亡可能的原因？

投影：“知识准备”：鼠的呼吸需要吸入氧气，呼出二氧化碳；蜡烛燃烧需要消耗氧气，产生二氧化碳。（课件7）

1．分析图1—2，讨论：蜡烛熄灭和小白鼠死亡可能的原因？

在光下，蜡烛燃烧消耗氧气，产生二氧化碳；鼠的呼吸需要吸入氧气，呼出二氧化碳。所以死亡原因是：氧气减少了，二氧化碳增多了。

学生得出结论：蜡烛燃烧，小鼠呼吸会对空气造成----污染。

2．看看当时普利斯利得出的结论：蜡烛燃烧和小白鼠呼吸会使瓶中的空气变坏。（课件8）

3．如何才能使空气变好？

当时科学家曾用水来试验，但都没有成功，你有什么办法来净化空气呢？

在玻璃罩中放了一盆植物后，蜡烛和小白鼠都很好。（课件9）

4．植物和蜡烛为什么能长期共存，小白鼠因为有了绿色植物也没有死去？小白鼠和蜡烛燃烧需要的氧气从哪儿来的？它们产生的二氧化碳又去哪儿了？

图3分析：在光下，密闭的钟罩下的植物，产生氧气，吸收了二氧化碳；小白鼠呼吸消耗氧气，生成二氧化碳；

图4分析：在光下，密闭的钟罩下的植物，产生氧气，吸收了二氧化碳，蜡烛燃烧消耗氧气，放出了二氧化碳。（课件10）

教师引导生得出结论：植物光合作用需要吸收二氧化碳，放出氧气。

科学家的结论：（课件11）

总结归纳：植物生长不仅需要空气而且能净化空气。因为在当时，普利斯特利仅知道这些。

3．人们严格按照普里斯特利的实验要求重复他的实验，有的能成功，有的失败，你认为失败最可能的原因是什么？

人们重复普利斯利的实验时，实验控制条件不同，实验结果就不会相同。有的学者在黑暗条件下重复他的实验，植物不但不能进行光合作用，还会因为呼吸作用产生二氧化碳，更严重地污染了空气。

你认为可以怎样进一步实验？

实验三：你们的想法跟当年的英格豪斯一样，他设计如下实验（出示英格豪斯的实验图）（课件12）：

结论：光在植物更新空气的过程中起关键作用。

英格豪斯的实验结果说明：绿色植物的光合作用需要光和叶绿素。

探究式，萨克斯的实验：后来经科学家们研究发现，绿色植物进行光合作用，还能合成储存能量的有机物----淀粉。

淀粉遇碘呈现蓝色（课件13）

如果让你来证明绿色植物进行光合作用产生了