探究实验：二氧化碳是光合作用必需的原料吗

秦佑华（新疆阿克苏地区库车县第三中学，新疆 库车　842000）



探究实验：二氧化碳是光合作用必需的原料吗

秦佑华
（新疆阿克苏地区库车县第三中学，新疆 库车842000）

摘要：通过实验探究，明确光合作用的原料，能进一步认识到光合作用的意义，即吸收空气中的二氧化碳。采用小组实验，让学生积极参与探索知识的发生过程，培养学生严谨求实的科学态度。

关键词：探究；光合作用；二氧化碳；原料

一、教材分析：《二氧化碳是光合作用必需的原料吗》是《生物学》人教版七年级上册第三单元第五章《绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡》中的一个探究实验，本实验是在明确光合作用产物的基础上，通过实验探究，明确光合作用的原料。学生通过对实验的探索分析，能进一步认识到光合作用的意义，即吸收空气中的二氧化碳。

二、学情分析：七年级的学生比较活泼，好奇心强，采用小组实验，让学生积极参与探索知识的发生过程，培养学生探究的积极性，形成严谨求实的科学态度。

三、教学目标。

（一）知识与能力：通过探究实验，检验二氧化碳是否是光合作用必需的原料，得出相关的知识或结论；尝试完成实验，掌握操作技能。（二）过程与方法：通过探究实验设计的培养及实际操作能力的训练，培养学生设计简单实验的能力，体验探究的一般过程，学习控制变量和设计对照试验。（三）情感、态度与价值观：通过该实验，培养学生实事求是的科学态度和一丝不苟的探究精神。

四、教学重点：探究二氧化碳是否是光合作用的原料。

五、教学难点：学习控制实验变量和设计对照试验。

六、教法：课标要求教师从灌输现成知识转变为共同构建知识，从提供标准答案转变为共同寻求新知，教师从知识的主导者转变为学生学习的合作者。所以我采用了课前指导分组活动、课中适时点拨引导，力求将课堂还给学生。

七、学法指导：课标更注重学生学习方式的转变，使学生从被动接受转变为动手动脑、主动参与，继而由知识的容器转变为鲜活、生动的个体。因此，我采取课前预习导学，课中引导学生合作探究的方式，最大限度地发挥他们学习的主动性，成为课堂的主人。

八、课前准备。（一）材料用具：2盆生长旺盛的天竺葵、酒精、碘液、大烧杯、小烧杯、培养皿、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、滴管、火柴、蒸馏水、25%的氢氧化钠溶液等及无色透明的塑料薄膜、铁丝、钳子。（二）把天竺葵在暗处放置2～3天。然后依据植株大小用铁丝做成矩形框架，铁丝框架体积是植株体积的两倍左右，然后用透明塑料薄膜甲、乙包裹，在透明的塑料薄膜甲、乙中分别放置一个大烧杯，甲装置的烧杯中倒入200mL 25%的氢氧化钠溶液，乙装置的烧杯中倒入200mL蒸馏水，扎紧薄膜。将植株搬至阳光下光照一段时间，让其进行光合作用。（三）教师课前指导学生的分组活动。（四）课前发放“预习导学”，请同学们搜集资料，小组共同合作，用准确的语言完成“预习导学”。

九、教学过程：（一）学生按照课前的分组，在实验室指定的位置就座。（二）提出问题：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？（三）做出假设：假设二氧化碳是光合作用必需的原料，那么没有二氧化碳，植物就不能进行光合作用。实验变量：二氧化碳。（四）实验方案设计。

1.集思广益，合作探究。每个组选出的代表，首先展示课前完成的“预习导学”中的任务，随后阐述实验设计思路，并进行讲解。其间，如果其他组的同学觉得不完整，可以进行补充。

2.经讨论，师生共同设计的实验方案如下：（1）将2盆生长旺盛的整株植株放在黑暗处2～3天，这样植株进行充分的呼吸作用，消耗掉叶片中原有的淀粉等有机物，以免影响实验结果的可靠性。（2）依据植株大小用铁丝做成矩形框架，铁丝框架体积是植株体积的两倍左右，然后用透明塑料薄膜甲、乙包裹，在透明的塑料薄膜甲、乙中分别倒入200mL 25%的氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳），200mL蒸馏水（不能吸收二氧化碳），扎紧薄膜。将植株搬至阳光下光照一段时间，让其进行光合作用。氢氧化钠溶液吸收甲袋中的二氧化碳，其中的叶片不能进行光合作用。这样就与乙袋（其中叶片能进行光合作用）形成了对照。（3）在经过一段时间的光合作用后，然后从甲、乙装置的天竺葵上，各取一片叶。把叶片分别放入盛有酒精的两个小烧杯中，隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色。用清水漂洗叶片，再把两片叶片分别放到培养皿里，向叶片滴加碘液。稍停片刻，用清水冲掉碘液，观察叶色的变化.

3.实验现象预测：从实验装置甲、乙中各取一片叶，分别用碘液处理，你认为哪个装置中叶片不变蓝？

预测的依据：

A.若光合作用不需要二氧化碳，甲、乙装置中的天竺葵就都能够进行光合作用。各取一片叶，经处理后滴碘液，甲、乙装置中的叶片都变蓝。B.若光合作用需要二氧化碳，甲装置中没有二氧化碳，所以不能进行光合作用。乙装置可以进行光合作用，制造淀粉。各取一片叶，经处理后滴碘液，甲装置中的叶片不变蓝，乙装置中的叶片变蓝.

4.真实实验现象记录与分析：

编号　　现象甲乙

分析讨论交流：学生对实验现象进行分析和讨论，教师要及时做出反馈和鼓励，共同总结出实验结论。

5.实验结论：在用氢氧化钠溶液吸收掉二氧化碳的甲装置中，植物叶片碘液显色不变蓝，没有产生有机物淀粉，而在有二氧化碳的乙装置中植物叶片碘液显色变蓝，产生了有机物淀粉。证明在有二氧化碳的装置中植物进行了光合作用.，从而证明二氧化碳是植物进行光合作用的必需的原料。

十、点拨与启发：梦幻般的技术。

人类正在研究如何缓解温室效应，丰田中研首席研究员梶野勉说：“证实了只使用阳光、水、二氧化碳就可以合成有机物，意义深远。除此之外，国家的沙漠地区建设工厂设施，使用藻类等植物，利用水和二氧化碳合成燃料的技术也在朝着实用化发展。这些研究将有助于推动人工光合作用研究的发展。”

十一、指导学生完成实验报告。

十二、 实验结束后，清理实验室卫生。

十三、反思总结。

（一）实验设计改进之处：1.本实验用塑料薄膜套住整株植株进行实验，操作简单易行；2.整株植株能提供较多的叶片满足分组实验的使用。

（二）实验注意事项：塑料薄膜的封口要扎紧；甲装置的烧杯内液体有腐蚀性，小心操作，尽量不要让烧杯内的液体流出。如流出，请立刻请老师处理。

（三）实验结束后，各小组通过汇报交流本组的实验现象。实验中不可避免地出现一些问题及误差，抓住此契机，我引导大家就这些问题共同讨论、解决。

中图分类号：G633.8

文献标识码：A

文章编号：1671-864X（2016）06-0228-01