师:同学们好,今天我们一起来学习七年级上册第三单元第四章《绿色植物是生物圈中有机物制造者》的第一课时。这节课我们有三个学习目标:第一,阐明绿色植物通过光合作用制造有机物;第二,阐明光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件;第三,运用实验法检验绿叶在光下制造有机物。同学们知道这棵植物叫什么名字吗?它叫天竺葵,别名洋绣球、石蜡红、入腊红。大家思考一下,像这样一盆天竺葵,从种子萌发到长大,再到开花结果,它获取的营养物质从哪里来呢?
生:光合作用。
师:很多同学都想到了光合作用,非常聪明。那光合作用能制造出什么物质呢?接下来我们通过一个实验来寻找答案,请同学们翻开书本116页,看到课本实验“绿叶在光下制造有机物”。这个实验有两个目的:第一,检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉;第二,探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。我们重点看实验目的二,这是一个探究实验。同学们还记得科学探究的一般过程吗?
生:提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流。
师:没错。首先是提出问题,根据实验目的,我们可以提出什么问题呢?
生:光是绿叶制造有机物不可缺少的条件吗?
师:很好,那根据这个提问,我们可以做出什么样的假设?
生:绿叶制造有机物不可缺少的条件是光。
师:通过提问和假设,我们确定这个实验的变量就是光照。接下来就是制定计划,我们要控制好光照这一单一变量,设置一组有光照的为对照组,设置一组遮光的为实验组。老师预设了三个实验方案,我们根据单一变量的原则,一起来选一个最优方案进行实验。方案a,选取两盆大小相似的天竺葵,在天竺葵中选取两片大小相似的叶片,一片遮光处理设置为实验组,另一片见光处理设置为对照组;方案b,选取一盆健康的千手观音,从中选取两片大小相似的叶片,一片见光处理设置为对照组,另一片遮光处理设置为实验组;方案c,选取一盆健康的天竺葵,其中的一片叶片,一部分遮光处理设置为实验组,另一部分见光处理设置为对照组。同学们,你们觉得哪个方案是最优的呢?
生:c方案。
师:对,相比之下,c方案除了有光和无光的变量外,其他无关变量对实验的影响最低。所以我们选取最优的c方案进行实验。接下来我们一起来观看实验视频。
(播放实验视频)
师:绿叶在光下制造有机物实验所需材料用具:大烧杯、小烧杯、曲别针、黑纸片、培养皿、清水、酒精、三脚架、石棉网、盆栽的天竺葵、酒精灯。把盆栽的天竺葵放在暗处遮光一昼夜,这一步叫暗处理,目的是将叶片中原有的淀粉运走和耗尽。用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,并用曲别针固定,然后将天竺葵移到阳光下照射,形成见光和遮光的对照。几小时以后摘下叶片,去掉遮光的纸片。同学们,实验到这一步,已经完成了对天竺葵叶片的光照处理。接下来该如何检验叶片是否进行了光合作用,制造了有机物呢?
生:用碘液检测,因为淀粉遇到碘液会变成蓝色。
师:非常好。老师还有一个疑问,在刚才的实验操作中,为什么要把天竺葵放在暗处遮光一昼夜呢?
生:因为叶片本来就含有有机物,遮光一昼夜能使叶片原来贮存的有机物转运消耗掉,排除原有淀粉对实验的干扰,保证实验结果所检测到的有机物,也就是淀粉是在实验中形成的。
师:没错,那我们继续观看实验视频。
(继续播放实验视频)
师:在小烧杯中倒入酒精,把摘下的叶片放入小烧杯中,酒精可以溶解叶绿素,使叶片脱色,便于观察。将小烧杯放在盛有清水的大烧杯中,然后隔水加热,可以防止温度过高而引燃酒精。在加热的过程中,我们发现酒精变成了绿色,而叶片颜色变浅,变成了黄白色,这是因为叶片中的叶绿素溶解到了酒精当中。取出叶片,用清水将叶片漂洗干净,再把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液,利用淀粉遇碘变蓝的特性来检测淀粉。稍等片刻,用清水冲掉碘液,观察叶片的颜色变化。我们可以看到叶片见光部分变蓝,遮光部分不变蓝。本探究实验说明,绿叶在光下制造的有机物是淀粉,而且光是绿叶制造有机物不可缺少的条件。整个实验过程看完了,实验可以归纳为以下几个步骤:第一步,暗处理;第二步,叶片遮光,设置对照实验;第三步,光照处理;第四步,叶片浸入酒精;第五步,水浴加热;第六步,用清水漂洗叶片;第七步,加碘液染色;第八步,冲洗碘液观察。通过观察实验结果我们可以看到,右边叶片是见光部分,加碘液后叶片变成蓝色;左边部分叶片是遮光部分,加碘液后叶片不变蓝色。分析实验结果可以知道,叶片见光部分遇到碘液变成了蓝色,说明叶片见光部分产生了淀粉,进而说明绿叶在光下制造的有机物是淀粉。实验中,叶片的遮光部位遇到碘液不变蓝色,说明叶片遮光部位没有产生淀粉,通过与见光部位进行对比,进而说明光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。这就是这个实验可以得到的两个结论:一是绿叶在光下制造的有机物是淀粉;二是光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。探究实验的最后一步是表达与交流。老师还有几个疑问,我们一起来思考。思考一,在实验过程中,为什么将叶片浸入酒精中脱色,而不是浸入清水中呢?
