《光合作用》講義

《光合作用》講義一、課程導(dǎo)入1.情境引入在我們生活的世界里，植物是非常重要的一部分。同學(xué)們，我們先來(lái)看看一些有趣的現(xiàn)象。大家都知道，夏天的時(shí)候植物往往枝繁葉茂，但是到了秋天，很多葉子就飄落了。（此時(shí)可以展示一些夏季枝繁葉茂和秋季落葉飄零的植物對(duì)比圖片）那同學(xué)們有沒(méi)有想過(guò)，葉子和植物的生長(zhǎng)到底有什么關(guān)系呢？植物生長(zhǎng)需要的養(yǎng)料又從哪里來(lái)呢？我們?nèi)祟惷刻於家詵|西來(lái)獲取能量，那植物呢？它們沒(méi)有嘴巴去吃食物，它們是怎么長(zhǎng)大的呢？這其實(shí)都和光合作用有著密切的關(guān)系。2.提問(wèn)引導(dǎo)思考那有沒(méi)有同學(xué)可以根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)或者以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，大膽猜測(cè)一下植物生長(zhǎng)和葉子的聯(lián)系呢？比如說(shuō)，你覺(jué)得葉子可能在為植物做些什么特殊的工作嗎？（對(duì)同學(xué)們的回答進(jìn)行簡(jiǎn)單的點(diǎn)評(píng)和鼓勵(lì)）二、光合作用的探索歷程1.早期人們的認(rèn)識(shí)在很久以前，人們認(rèn)為植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料是來(lái)自土壤的。就像大家看到的，植物的根是長(zhǎng)在土壤里的，所以很自然地會(huì)這么想。但是呢，有一個(gè)很有趣的實(shí)驗(yàn)改變了人們的看法。在17世紀(jì)的時(shí)候，有一位科學(xué)家做了一個(gè)非常著名的柳樹實(shí)驗(yàn)。他在一個(gè)大花盆里種了一棵2.5千克的柳樹。在栽種之前，他把花盆里的泥土經(jīng)過(guò)高溫烘烤干燥后稱了重量，是100千克。然后在接下來(lái)的5年里，他只給柳樹澆水，沒(méi)有往花盆里添加任何其他的物質(zhì)。5年之后，他把柳樹和泥土分開(kāi)稱重。結(jié)果發(fā)現(xiàn)柳樹的重量增加了82千克，而泥土烘干后比原來(lái)只減少了不到0.1千克。同學(xué)們，這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了什么呢？（引導(dǎo)學(xué)生思考并回答，讓他們意識(shí)到植物生長(zhǎng)需要的養(yǎng)料不是主要來(lái)自土壤）2.認(rèn)識(shí)到綠葉的重要性那既然不是主要來(lái)自土壤，那植物生長(zhǎng)需要的養(yǎng)料到底和什么有關(guān)呢？后來(lái)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，植物生長(zhǎng)需要的養(yǎng)料絕大部分是由綠葉制造的。那科學(xué)家們是怎么發(fā)現(xiàn)這個(gè)秘密的呢？我們可以做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)（如果條件允許，可以在課堂上簡(jiǎn)單演示或者詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程）。拿一片有綠色部分和白色部分（比如葉脈附近）的葉子，把它放在黑暗中放置一晚上，然后用黑紙把葉子的一部分遮住，放在陽(yáng)光下照射幾個(gè)小時(shí)，之后把葉子摘下來(lái)，用酒精隔水加熱，去掉葉綠素，再滴上碘酒。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有被黑紙遮住的綠色部分變成了藍(lán)色，而白色部分和被遮住的部分沒(méi)有變色。同學(xué)們，這又說(shuō)明了什么呢？（引導(dǎo)學(xué)生回答出綠葉能進(jìn)行光合作用制造淀粉等養(yǎng)料）三、光合作用的原理1.葉綠體光合作用的場(chǎng)所同學(xué)們，在綠葉里有很多小小的結(jié)構(gòu)，叫做葉綠體。（可以展示葉綠體的微觀結(jié)構(gòu)圖片）每一個(gè)葉綠體就像是一個(gè)小小的“綠色食品加工廠”。植物就是靠這些葉綠體來(lái)進(jìn)行光合作用的。那葉綠體到底是怎么工作的呢？在陽(yáng)光的照射下，葉綠體就開(kāi)始忙碌起來(lái)了。它可以把根吸收的水分和由氣孔進(jìn)來(lái)的二氧化碳合成植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料，同時(shí)還會(huì)釋放出氧氣呢。2.光合作用的反應(yīng)過(guò)程光合作用其實(shí)是一個(gè)很復(fù)雜但又非常神奇的過(guò)程。它可以分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段是光能捕捉反應(yīng)。在這個(gè)階段，葉綠體里有一種特殊的分子，叫做葉綠素（展示葉綠素分子結(jié)構(gòu)圖片）。葉綠素就像一個(gè)小小的太陽(yáng)能收集器，當(dāng)陽(yáng)光照到植物葉子上的時(shí)候，葉綠素就會(huì)吸收光能，然后把光能傳遞給其他分子，最后光能就被轉(zhuǎn)化成了電能。這就和我們用太陽(yáng)能電池板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能的原理有點(diǎn)相似呢。第二個(gè)階段是光能轉(zhuǎn)化反應(yīng)。在這個(gè)過(guò)程中，植物會(huì)利用在第一個(gè)階段得到的電能，再加上其他物質(zhì)，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成葡萄糖。這個(gè)過(guò)程中有很復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)鏈，其中有一個(gè)很重要的反應(yīng)叫做光化學(xué)反應(yīng)。在光化學(xué)反應(yīng)中，植物利用電能把二氧化碳和水分解成氧氣和氫離子，并且還會(huì)釋放出一定的能量。然后氫離子和電能結(jié)合就形成了葡萄糖，這就是光合作用的最終產(chǎn)物。當(dāng)然，除了葡萄糖之外，光合作用還會(huì)產(chǎn)生氧氣。同學(xué)們，氧氣對(duì)我們來(lái)說(shuō)有什么重要性呢？（引導(dǎo)學(xué)生回答出氧氣是我們呼吸所必需的等內(nèi)容）四、光合作用的意義1.對(duì)植物自身的意義光合作用對(duì)植物來(lái)說(shuō)可是至關(guān)重要的。它為植物制造了生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料，就像我們每天吃飯一樣，植物通過(guò)光合作用得到了自己的“食物”，這樣才能不斷地生長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)果。而且，植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的氧氣，一部分可以供自己呼吸作用使用，另一部分就釋放到空氣中，讓其他生物也能呼吸到新鮮的氧氣。2.對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類的意義在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，植物的光合作用是非常關(guān)鍵的。植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物，是生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的食物來(lái)源。比如說(shuō)，食草動(dòng)物吃草，食肉動(dòng)物吃食草動(dòng)物，這樣就形成了食物鏈。如果沒(méi)有植物的光合作用，整個(gè)食物鏈就會(huì)崩潰，生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)陷入混亂。對(duì)于我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)，光合作用的意義就更加重大了。我們?nèi)祟惖氖澄铮瑹o(wú)論是直接來(lái)自植物的糧食、蔬菜、水果，還是間接來(lái)自食草動(dòng)物的肉類、奶類等，追根溯源都離不開(kāi)植物的光合作用。而且，植物光合作用釋放的氧氣是我們?nèi)祟惡粑匦璧?。在現(xiàn)代社會(huì)，我們還利用植物光合作用的原理，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。比如說(shuō)，合理密植（可以展示合理密植的農(nóng)田圖片），就是根據(jù)光合作用的原理，讓植物能夠充分利用陽(yáng)光、空氣和土地資源，從而提高產(chǎn)量。五、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的光合作用應(yīng)用1.合理密植剛才我們提到了合理密植。同學(xué)們，你們看這張農(nóng)田的圖片（再次展示合理密植的農(nóng)田圖片），如果種得太稀，土地資源就沒(méi)有得到充分利用；如果種得太密，植物之間就會(huì)互相遮擋陽(yáng)光，影響光合作用的進(jìn)行。所以合理的種植密度能夠讓每一株植物都能接收到足夠的陽(yáng)光，進(jìn)行充分的光合作用，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。2.增加二氧化碳濃度我們知道光合作用需要二氧化碳。在一些溫室大棚里（展示溫室大棚的圖片），農(nóng)民伯伯們會(huì)通過(guò)一些方法來(lái)增加二氧化碳的濃度。比如說(shuō)，釋放干冰或者燃燒一些有機(jī)物（當(dāng)然是在安全和環(huán)保的前提下），這樣就可以為植物提供更多的二氧化碳，促進(jìn)光合作用的進(jìn)行，提高蔬菜等農(nóng)作物的產(chǎn)量。六、環(huán)境保護(hù)與光合作用1.森林的作用森林里有大量的樹木，這些樹木的葉子就像無(wú)數(shù)個(gè)小小的“光合作用工廠”。森林通過(guò)光合作用吸收大量的二氧化碳，釋放出氧氣，這對(duì)于調(diào)節(jié)地球的氣候非常重要。但是現(xiàn)在，由于人類的一些活動(dòng)，比如亂砍濫伐森林，森林的面積在不斷減少。這就會(huì)影響到全球的光合作用的總量，導(dǎo)致二氧化碳的吸收減少，氧氣的釋放也減少。而且，森林還是很多動(dòng)物的家園，森林的破壞也會(huì)影響到生物的多樣性。2.倡導(dǎo)綠色生活那我們作為地球的小公民，應(yīng)該怎么做呢？我們可以倡導(dǎo)綠色生活。比如說(shuō)，節(jié)約用紙，因?yàn)榧垙埖纳a(chǎn)需要砍伐樹木；我們還可以多種樹，參加植樹造林的活動(dòng)。這樣，我們就能為保護(hù)地球的環(huán)境，保障光合作用的正常進(jìn)行做出自己的貢獻(xiàn)。七、總結(jié)與回顧1.知識(shí)點(diǎn)總結(jié)今天我們學(xué)習(xí)了光合作用。我們知道了植物生長(zhǎng)需要的養(yǎng)料不是主要來(lái)自土壤，而是由綠葉通過(guò)光合作用制造的。我們還了解了光合作用的場(chǎng)所是葉綠體，它的過(guò)程包括光能捕捉反應(yīng)和光能轉(zhuǎn)化反應(yīng)，最終產(chǎn)物是葡萄糖和氧氣。同時(shí)，我們也明白了光合作用對(duì)植物自身、生態(tài)系統(tǒng)和人類都有著非常重要的意義，并且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很多應(yīng)用。最后，我們還知道了要保護(hù)環(huán)境，保障光合作用的正常進(jìn)行。2.提問(wèn)鞏固那老師現(xiàn)在要考考大家。誰(shuí)能說(shuō)一說(shuō)光合作用的反應(yīng)式呢？（讓學(xué)生回答，如果回答不完整可以引導(dǎo)其他同學(xué)補(bǔ)充）那還有誰(shuí)能再說(shuō)說(shuō)光合作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的重要性體現(xiàn)在哪些方面呢？（同樣讓學(xué)生回答并引導(dǎo)補(bǔ)充）八、課后拓展1.小實(shí)驗(yàn)同學(xué)們，課后大家可以自己做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。找一個(gè)透明的塑料瓶，在里面放