《 光合作用吸收二氧化碳释放氧气 第1课时》公开课教学设计【初中生物人教版七年级上册】
第一节光合作用吸收二氧化碳释放氧气
教学设计
（第1课时）
一、教学目标
1．阐明光合作用的概念。
2．归纳总结出光合作用的反应式。
3．举例说明光合作用原理在农业生产上的应用。
二、教学重点及难点
重点：
1．光合作用的概念。
2．光合作用的反应式。
难点：
1．光合作用的概念。
2．光合作用的反应式。
三、教学准备
教师准备光合作用的相关视频、图片等，PPT。
学生课前预习。
四、相关资源
《【情境素材】绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡》视频资源、《【教学实验】光合作用能产生氧气》视频资源、《【知识解析】光合作用产生氧气》视频资源、《【生物世界】光合作用》知识卡片资源。
五、教学过程
【课堂引入】
温故知新：回顾前一章内容。
1．实验：绿叶在光下制造有机物
2．有机物用来构建植物体
3．绿色植物制造的有机物养育了生物圈中的其他生物
绿色植物作为生物圈中的生产者，它们制造的有机物，通过食物链、食物网，养育了生物圈中的其他生物。
播放视频《【情境素材】绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡》。
《绿色植物是生物圈中有机物的制造者》
（以上图片为素材库中《【情境素材】绿色植物是生物圈中有机物的制造者》视频截图）空气总氧气所占的比例仅为21%左右，而生物的呼吸和燃料的燃烧都会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳。为什么我们没有感觉到缺氧呢？要想找到这个问题的答案，我们还要进一步了解绿色植物的光合作用。
【新知讲解】
（一）光合作用
细胞水平
细胞壁——纤维素（糖类）
细胞膜——蛋白质和脂质
细胞核——遗传物质（核酸）
器官水平
苹果、梨等果实——糖类
黄豆、花生的种子——蛋白质和脂肪
芝麻、向日葵的种子——脂肪
小麦种子、甘薯的根、莲藕的茎——淀粉
植物体
比利时科学家海尔蒙特（V.Helmont，1579-1644）曾经做过一个著名的实验，他把一棵2.5千克的柳树苗种在木桶里，每天用雨水浇灌。5年后，柳树质量增加了80多千克，而土壤只减少了不到100克。
海尔蒙特认为这是因为柳树除吸收了土壤中少量无机盐外，还吸收了大量的水，水是合成柳树体内有机物的原料。
想一想，水是对实验产生作用的唯一因素吗？海尔蒙特是否忽略了什么呢？
1773年，英国科学家普利斯特利（J.Priestley，1733-1804）做了一个经典的实验。
1．他把一支点燃的蜡烛放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了。
2．他把一只小白鼠放到密闭的玻璃罩里，小白鼠很快也死去了。
3．他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭玻璃罩里。结果蜡烛没有熄灭。
4．他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现小白鼠也能够正常地活着。
思考：
1．在实验中，密闭装置中蜡烛熄灭和小鼠死亡的原因是什么？为什么放入植物后，蜡烛可以继续燃烧，小鼠可以存活呢？
2．如果你是普利斯特利的话，观察实验现象后，可以得出什么结论？
普利斯特利根据实验得出了结论：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。
由于受到科学技术水平的限制，当时人们并不清楚气体的成分。直到多年后，经过科学家们的不断努力，才证实了使空气污浊的气体是二氧化碳。蜡烛燃烧或动物呼吸都会排出二氧化碳，消耗氧气，而植物的光合作用能够释放氧气，消耗二氧化碳。除水以外，二氧化碳也是绿色植物光合作用的原料。
提问：二氧化碳真的是绿色植物光合作用所必需的原料吗？
下节课我们将通过实验来共同研究。
既然生物的呼吸和物质的燃烧都会消耗大量氧气，为什么我们没有感觉到缺氧呢？
下面的实验能够让你更真切地看到光合作用产生了氧气。
演示实验：
观看视频，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。
播放视频《【教学实验】光合作用能产生氧气》。
《光合作用能产生氧气》
（以上图片为素材库中《【教学实验】光合作用能产生氧气》视频截图）讨论：光合作用产生了什么气体？
讲解：光合作用产生了氧气。快要熄灭的卫生香（或竹签），遇到金鱼藻在光下释放的气体，立刻燃烧起来。这是氧气助燃的特性。由此可以推断，绿色植物通过光合作用产生了氧气。
这个实验如果在黑暗中进行，则看不到这一现象。说明金鱼藻只有在光下才能够产生氧气。可见，光合作用的产物除了有机物外，还有氧气。
展示《【生物世界】光合作用》，主要介绍了光合作用的概念，公式，示意图等。
《光合作用》
（以上图片为素材库中《【生物世界】光合作用》知识卡片）光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
光合作用的过程，可以用下列式子表示：
技能训练：分析实验结果
只有对实验结果进行认真分析，才能得出正确的结论。
晚上，将金鱼藻放在盛有水的试管中，将试管先后放在离白炽灯不同距离处，观察试管中产生的气泡数目。这样收集到的数据如下表：
请分析：
1．金鱼藻和光源的距离远近与其产生的气泡数目之间有什么关系？从中可以得出什么结论？
讲解：从表中的数据可以看出，植物和光源的距离远近与其产生的气泡数目成反比，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．如果将这个试管放在黑暗中，你能预测出实验结果吗？
讲解：如果将这个试管放在黑暗中，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。
（二）光合作用原理在农业生产上的应用
在农业生产上，要保证作物有效地进行光合作用的各种条件，尤其是光。
例如，要想让作物茁壮成长，就必须让作物的叶片充分地接受光照。如果种植过稀，会因作物没有充分利用单位面积上的光照而造成浪费；如果种植过密，植株叶片互相遮挡，会影响植物的光合作用。这两种情况，都会影响产量。因此，种植农作物时，既不能过稀，也不能过密，应该合理密植。
如果你生活在农村，你知道农业上还采取哪些措施来充分利用光照、提高产量吗？
典型例题
例1．“低碳生活”已成为时髦的话题，保护植被就是保护我们自己，其原因是植物的光合作用能够（）
A．制造有机物，释放氧气
B．制造有机物，释放二氧化碳
C．分解有机物，释放氧气
D．分解有机物，释放二氧化碳
答案：A
解析：光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气，所以保护植被就是保护我们自己，其原因是植物的光合作用能够制造有机物，释放氧气。
例2．下列叙述不属于光合作用对自然界意义的是（）
A．为其他生物提供有机物和能量
B．维持大气中二氧化碳和氧气平衡
C．是生物圈中生物生存、繁衍和发展的基础
D．加重温室效应
答案：D
解析：绿色植物的光合作用对生物圈的意义有：一是完成了物质转化，把无机物转化成有机物，光合作用制造的有机物不仅满足了植物生长的需要，还为其他生物提供食物来源，同时释放氧气供生物呼吸利用。二是完成了能量转化，把光能转变成化学能储存在有机物中，
是自然界中的能量源泉。三是绿色植物进行光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，促进了生物圈的碳氧平衡。因此绿色植物的光合作用是人类所用能源的主要来源，保证了生物圈中氧气和二氧化碳的相对平衡，为生物圈中的其他生物提供了食物和能量的来源。
例3．下列关于光合作用意义的叙述，不正确的是（）
A．光合作用制造的有机物是人和动物的食物来源
B．光合作用转化的光能是动植物和人生命活动的能量来源
C．光合作用有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D．光合作用促进植物对水的吸收和运输
答案：D
解析：光合作用能够制造有机物，为生物圈中的其他生物提供了食物的来源，A正确；光合作用能够制造有机物，储存能量，是动植物和人的生活所必需的能量来源，B正确；绿色植物的光合作用是人类所用能源的主要来源，保证了生物圈中氧气和二氧化碳的相对平衡，C正确；植物的蒸腾作用为植物吸收水分提供了向上的动力，促进了植物对水的吸收和运输，D错误。
例4．农业生产中，种植作物不能过稀，也不能过密，目的是使植物更好地进行（）A．光合作用
B．呼吸作用
C．吸收作用
D．蒸腾作用
答案：A
解析：在农业生产上，要想让作物茁壮成长，就必须让作物的叶片充分地接受光照，因此，种植农作物时，既不能过稀，也不能过密，应该合理密植。
例5．一般来说，光照增强，植物光合作用增强，但在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降了，分析其原因是（）
A．强烈的蒸腾作用抑制了光合作用
B．光照太强影响了酶的活性
C．气孔关闭，二氧化碳供应不足
D．气孔关闭，氧气不能排放
答案：C
解析：光合作用的原料是二氧化碳和水，而二氧化碳是通过叶片的气孔进入的，水是由植物的根从土壤中吸收的。因此夏日中午由于阳光过强，使气孔关闭，就会影响二氧化碳的进入，从而抑制光合作用的进行，造成光合作用的速率下降。
六、课堂小结
这节课我们主要学习了光合作用吸收二氧化碳释放氧气，下面我们来整体回顾一下。 播放视频《【知识解析】光合作用产生氧气》。
《光合作用产生氧气（微课知识点）》
（以上图片为素材库中《【知识解析】光合作用产生氧气》视频截图）
1．光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
2．光合作用过程公式：
七、板书设计
光合作用吸收二氧化碳释放氧气
（一）光合作用
1
．概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物光照（条件）
有机物
水
二氧化碳 氧气
（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
2．反应式：
（二）光合作用原理在农业生产上的应用