师:同学们好,这节课由我带领大家一起学习苏教版七年级上册第三单元第六章第三节植物光合作用的实质第二课时。上节课,我们重现了萨克斯绿叶在光下产生淀粉的经典验证实验。通过观察实验现象,得到了一个重要结论,大家还记得吗?我们先来回忆一下这个实验。
第一步是暗处理,把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜,这一步目的是什么呢?目的是在黑暗条件下,叶片无法进行光合作用,从而使叶片中的原有淀粉基本被转运或消耗,消除其对后续实验的影响。
第二步是部分遮光。选择经过暗处理的天竺葵叶片,将一部分叶片从上下两面用小于叶片的黑纸片遮盖起来,再用曲别针夹紧。然后将处理过的天竺葵放在阳光下照射4小时,让植物有充足光照进行光合作用,重新积累产物。这一步要注意什么呢?没错,遮光时应遮住部分叶片的上下两面,这样同一叶片的遮光部位与不遮光部位形成对照,保证了实验变量的唯一性。
第三步,取下黑纸片,摘下叶片,观察叶片颜色变化。此时我们会发现叶片颜色并无明显变化。接下来,我们将用碘液验证光合作用的产物。
第四步是酒精脱色,把处理过的叶片放入装有酒精的小烧杯中,再隔水加热,直至叶片由绿色变为黄白色。这一步用酒精的目的是什么呢?为排除绿叶本身的绿色对实验现象观察造成的影响,我们采用水浴加热的方法,让叶绿素快速溶解到酒精中,便于染色。
第五步,取出叶片用清水漂洗。还记得为什么要将脱色后的叶片漂洗吗?这是为了洗去残留的酒精,便于后续显色。
第六步,把叶片放在培养皿中,滴加碘液。
第七步是显色。滴加碘液后稍停片刻,再用清水漂洗叶片,观察叶片颜色变化。这次漂洗是为了洗去多余碘液,便于观察实验现象。我们再一起回忆下实验现象和结论。这个实验主要观察叶片遮光部位和未遮光部位的颜色变化。叶片放入酒精隔水加热后,叶片遮光部分和未遮光部分均变为黄白色。再用清水漂洗后滴加碘液,遮光部分叶片不变蓝,未遮光部分叶片变蓝。
对照两部分叶片,我们可以分析得出:在光照条件下,未遮光部分叶片进行了光合作用,产生了淀粉,因此呈蓝色;而遮光部分叶片不能进行光合作用,没有产生淀粉,所以不变蓝。从而总结出实验结论:绿叶在光下产生淀粉。这说明光合作用的条件是什么呢?对,光是光合作用的必要条件。光合作用的产物是什么呢?对,是有机物淀粉。
在上节课最后,老师留了两个课后思考题,大家有答案了吗?我们一起来解答一下。
第一题,怎样能在一片树叶上印上五角星的图案呢?相信大家都想到了,我们可以利用叶片遮光部分不能进行光合作用的原理。在遮光处理时采用五角星形状的黑色卡纸,最后经过显色处理,就能在叶片上得到一个五角星图案。
第二题,绿色植物光合作用的产物除了淀粉还有什么?先别急着回答,我们一起欣赏视频《显微镜下的光合作用》,看看能观察到什么现象。
通过显微镜,我们能清晰看到含有叶绿体的植物细胞在光下产生了许多气泡,这说明绿色植物除了产生有机物淀粉,还会产生气体。这个气体是什么呢?相信通过这节课学习,大家一定能回答出来。
通过本节课学习,同学们要学会:一、说出绿色植物通过光合作用制造有机物的同时还会释放氧气;二、认同植物的光合作用在生物圈中具有重要作用。
从17世纪上半叶开始,人们对植物不断研究,逐步对光合作用有了更深刻具体的认识。其中,1771年普利斯特利的植物 - 蜡烛 - 小鼠实验带给我们一个重要发现,我们一起来回忆一下。完成学习任务一,他在阳光下设置了这样一组装置:第一组密闭钟罩内只有一根点燃的蜡烛;第二组密闭钟罩里只有一只活的小鼠;第三组密闭钟罩里放了一盆植物和一根点燃的蜡烛;第四组密闭钟罩里有一盆植物和一只活的小鼠。一段时间后,这四组分别出现了什么实验现象呢?请看图片。
第一组,蜡烛熄灭了;第二组,小鼠死亡;第三组,植物能长时间活着,并且蜡烛没有熄灭;第四组,植物和小鼠都活着。对比第一、二组与第三、四组的实验现象,大家发现了什么?请思考并将答案填写在学习任务一中。
现在我们来解答,植物和蜡烛或小鼠同时存在时,植物可以继续生长,蜡烛也能继续燃烧,小鼠也能继续生存,这说明植物可以恢复由于蜡烛燃烧或老鼠呼吸而变坏的空气,其实就是植物可以更新空气。这个实验将光合作用与气体联系了起来,但也产生了新疑问,植物能够更新空气的原因是什么呢?这个问题引起了荷兰科学家英格豪斯的注意。
1779年夏天,英格豪斯来到英国伦敦乡下,也开始进行这方面研究。他用漏斗把新鲜水草扣在装满水的大烧杯里,再用装满水的试管罩在漏斗颈部的开口上,然后给水草光照,并用试管收集水草接受光照后所产生的气体,就如图所示。一段时间后,水草在光照下产生的小气泡在试管底部越聚越多。英格豪斯慢慢地将试管从水中取出,再把带火星的细木条逐渐伸入试管底部,只见细木条重新被点燃。
了解完英格豪斯的实验,请大家思考以下两个问题:一、英格豪斯实验的现象是什么?没错,暴露在阳光下的植物能够产生气体。产生的气体是什么?在实验中为确定气体成分,他用到了什么实验方法呢?产生的气体是氧气,由于水草在光照下产生的小气泡聚集在试管底部,当我们用带火星的细木条逐渐伸入试管口,会发现它能够重新燃烧。这是因为氧气能够助燃,当时人们已经掌握了这个化学知识,于是揭示了光合作用能产生氧气的科学真相,也正是通过这次实验,首次将阳光和叶子产生的气体建立起联系,在当时开启了植物生长研究的新篇章。同学们,我们再次观察一下氧气能使带火星木条复燃这个实验现象。
了解完英格豪斯实验的基本思路,接下来我们一起重现英格豪斯的经典实验,完成学习任务二。先来看看本次实验目标:说明绿叶在光下能够产生氧气。本次实验用到的检验原理是氧气具有助燃性,可使带火星的小木条复燃。本次实验用到的材料用具有漏斗、金鱼藻、火柴、清水、卫生香、试管。
