【實驗三】光合作用吸收二氧化碳
實驗三的目的是使學生得出“沒有二氧化碳，綠葉就不能制造出淀粉”的結論。實驗三的實驗裝置分為甲、乙兩套，在甲裝置的槽里盛有25％的NaOH溶液（或OH溶液），由于NaOH （或OH）可以吸收空氣里的二氧化碳，所以甲裝置的空氣成分中就沒有二氧化碳；乙裝置作為甲裝置的對照，在槽里盛有清水，所以乙裝置內的空氣成分中仍然有二氧化碳。為了使對照實驗的光合作用效率更高，還可以用HCO3溶液代替清水盛入槽內，因為HCO3溶液可以不斷逸出二氧化碳，從而增加乙裝置內的二氧化碳的濃度。
教師在做演示實驗之前，首先向學生介紹實驗三的實驗裝置和實驗過程，特別要指出在甲裝置中放NaOH的目的。然后啟發(fā)學生思考：
（1）甲、乙兩套實驗裝置有什么主要區(qū)別？
�。�2）隨著時間的延長，甲、乙兩套實驗裝置內的空氣成分會發(fā)生什么變化？
在學生初步了解甲、乙兩套裝置的基礎上，教師可以從甲、乙裝置中各取一片葉進行酒精脫色一清水沖洗一滴加碘液一清水漂洗（以上實驗操作也可以改為學生動手完成），最后展示實驗結果。摘自甲裝置的葉片未被染成藍色，而摘自乙裝置的葉片被染成藍色。
教師引導學生分析實驗結果，在學生回答的基礎上，教師概括出實驗三的結論：必須有二氧化碳參加，綠葉才能在光下制造出淀粉。
是不是只要有了二氧化碳，植物就能進行光合作用了呢？教師可以啟發(fā)學生思考，栽培植物都需要哪些管理措施？利用學生學過的知識以及生活經驗，說明水對植物的重要性，指出科學實驗還證明，水也是光合作用的原料。所以，綠色植物進行光合作用的原料是二氧化碳和水。
【實驗四】光合作用產生氧
實驗四的目的是使學生認識到，綠色植物在光下進行光合作用時能放出氧氣。實驗材料是生長旺盛的金魚藻或黑藻。
實驗時切取十余株10cm左右的帶著頂芽嫩枝的金魚藻，切口向上，用線縛在一起，放入盛有溫水的大型號燒杯中。然后用短頸漏斗倒置在水藻上，使水藻都被罩在漏斗里，而漏斗的短柄應沒入水中，取一支細型試管，向其注入清水，水滿后用右手大拇指撳住管口倒插入水中，然后套在漏斗柄上（套在漏斗柄上的試管此時不應帶有氣體）。
在溫度20C左右，陽光充足的條下，很快可以看到水藻放出一串串小氣泡，這些小氣泡通過漏斗的收集都匯入到細試管內，并且使試管的水排入到燒杯中。
這時教師可以啟發(fā)學生思考：
�。�1）這些氣泡是金魚藻在光照下產生的，產生的是什么氣體呢？
�。�2）我們怎樣收集和檢驗這些氣體呢？
簡述實驗裝置，介紹收集氣體的方法，指導學生對收集到的氣體進行檢驗（邊講邊演示）。在 水下，用拇指把試管口堵住，取出試管，試管口向上，用快要熄滅的衛(wèi)生香伸入試管里，衛(wèi)生香立刻重新燃燒。
啟發(fā)學生思考（1）什么氣體能夠幫助燃燒？（2）試管中的氧氣從何而，（3）這個實驗可以說明什么？
根據學生的回答，教師歸納總結：植物在陽光下產生氧氣。
光合作用釋放氧的實驗受溫度、陽光、二氧化碳等多種因素的影響。為了促進光合作用的進行，可以在燒杯內加入少量NaHCO3 （1克／100mL）或用吸管向水中吹氣，增加水中二氧化碳的含量。當陰天光照不足時，可以用100～200瓦燈光照射代替。為了使實驗更有說服力，教師還應準備一套裝置放在暗處，做為對照實驗。
（三）光合作用的概念和實質
根據初一年級學生的年齡特點及接受能力，教師可以采取提問與講述結合，啟發(fā)思維，師生配合的方式進行。例如：
�。�1）光合作用利用了哪些原料？（2）光合作用需要什么條，
�。�3）光合作用形成了哪些產物？
在學生回答的基礎之上，教師歸納總結出光合作用的概念。植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物（主要是淀粉），并且釋放出氧氣的過程，叫做光合作用。然后，教師找一個學生根據光合作用概念中的原料、條和產物，在黑板上用公式的形式加以表示。
由于在實驗一中植物光合作用的產物是淀粉，所以學生多數寫的也是淀粉。這時教師應當指出大多數植物的光合作用的直接產物是淀粉，但是也有一些植物光合作用的直接產物不是淀粉，而是其他一些有機物。很多植物還可以利用淀粉和其他一些物質進一步制造出蛋白質、脂肪等有機物，所以光合作用的公式應為
光能
二氧化碳＋水——>葉綠體有機物（儲能）十氧
在學生基本掌握光合作用概念的基礎上，教師利用光合作用公式啟發(fā)學生思考：在光合作用的過程中，物質和能量都發(fā)生了哪些根本的變化？在學生回答的基礎上，進行最后概括總結：
光合作用把簡單的無機物（二氧化碳和水）轉變?yōu)閺碗s的有機物（淀粉等），并且釋放出氧；把光能轉化為儲存在有機物中的能量（化學能）。所以從實質上講，光合作用包含了兩個方面的轉化：
物質轉化：無機物轉化為有機物
能量轉化：光能轉化為儲存在有機物中的能量
關于能量的概念比較抽象，學生很難理解。教師在講述光合作用的概念時，可以借用學生在日常生活中所熟悉的現象作比喻。比如說，馬拉車，牛耕田，人勞動都需要氣力，這氣力就是能量的表現。汽車的開動，機器的運轉都需要動力，動力也是能量的表現。光合作用制造淀粉是植物的一種生理活動，也需要動力，而動力就自太陽光，太陽光是一種能量，學生對此并不陌生，他們往往能舉出太陽能電池、太陽能熱水器等生活中常見的事例。
（四）光合作用的意義
光合作用有什么意義：學生對此或多或少都有一些了解。因此，教師可以讓學生先閱讀本有關內容，然后以實驗小組為單位進行討論，最后小組的代表用最簡練的語言概括出光合作用的三點意義。這樣可以培養(yǎng)學生對字的閱讀和理解能力，同時通過集體力量提高他們對字的總結和概括能力。
在學生發(fā)言的基礎上，教師最后總結：沒有光合作用就沒有人、動物、植物的營養(yǎng)物質，就沒有這些生物的能量，也沒有足夠的氧氣保證這些生物的生存。所以，光合作用是生物界食物的，能量的，氧氣的，是地球上一切生命的生存、繁榮和發(fā)展的根本保障。
（五）合理密植
農作物產量的高低與農作物光合作用制造的有機物多少有直接關系。光合作用效率的高低又與陽光利用率有直接關系。目前，在農業(yè)生產上太陽能的平均利用率僅為0．5％左右，普通高產田可達2％～3％。怎樣才能提高農作物對陽光的利用率呢？合理密植、間作套種是比較常用的手段。
合理密植就是合理的加大農作物的種植密度，擴大單位面積內葉片總面積，也就是擴大光合作用的總面積，最大限度地利用陽光，提高單位面積的產量。
間作就是在同一塊田地上，隔株、隔行或隔畦同時栽種兩種或兩種以上農作物，如玉米與大豆間作，小麥與蠶豆間作，大蔥與大自菜間作，充分利用地力與光能，提高單位面積產量。套種就是在同一塊田地上，在上一茬農作物生長后期，將下一茬農作物播種或栽植到上一茬農作物的株間、行間或畦間，如小麥行間套種玉米，水稻行間套種綠肥，這是調解農時季節(jié)矛盾、充分利用地力和光能，提高單位面積產量的一種栽培方式。
小資料
光合作用實驗的改進：教材中有關光合作用放出氧氣的實驗是用一大漏斗罩住金魚藻的方法進行的。這里再介紹一種實驗方法：取一個無色透明的酒瓶（或可樂瓶），將生長旺盛的金魚藻或黑藻放入瓶內，并注滿0．1％的NaHCO3溶液，然后把裝有排水玻璃管的木塞塞好，并在瓶口涂上凡士林，防止漏氣。將裝置放在陽光下，不久就可以看到水草放出一串串的小氣泡，氣泡聚集在酒瓶的長頸部分，瓶內的水受到氧的排擠從玻璃管中擠出，當氣體積累到達瓶頸1／2～2／3時，即可以做實驗了。
這種實驗裝置收集的氧氣不容易跑掉，需要的儀器要求也不高，而且實驗效果也不錯。
綠葉在光下吸收CO2實驗：
1．取甲、乙、丙3只大廣口瓶，甲、乙瓶內各放入1盆枝葉茂盛的植株，丙瓶內不放植株。用麥管或吸管分別向各瓶內深吐氣十余次，使瓶內含有大量C02。用橡皮塞塞緊瓶口，并用凡士林封口。
2．把甲瓶放到黑暗處，把乙、丙二瓶放到陽光下。2小時后，揭開瓶塞，向甲、乙、丙3個瓶底各滴入幾滴澄清石灰水。仔細觀察各瓶內的澄清石灰水有什么變化？（甲、丙瓶內石灰水變混濁，乙瓶內不變）實驗結果說明了什么？（實驗證明，在陽光下，乙瓶內的CO2被綠葉吸收了，所以乙瓶內不產生白色的CaCO3沉淀。）
綠葉在光下制造淀粉：1．取各栽有1株綠色幼苗的甲、乙兩個花盆，甲盆幼苗用倒放的花盆套住，盆底孔蓋一木塊，使幼苗完全避光。乙盆幼苗不套花盆，暴露在陽光下。2．一晝夜后，從甲、乙兩株幼苗上各采下一片葉片分別放入盛有酒精的小燒杯內。把小燒杯放在大燒杯里隔水加熱，觀察葉色的變化。3．把由綠色轉為黃白色的葉片用清水沖洗后，滴上碘液，甲、乙兩片葉的顏色各有什么變化？實驗說明了什么？
光合作用和光強度的關系：
1．把縛有金魚藻的玻璃棒放到盛有清水的燒杯中，清水中加一點NaHCO3（1克/升）以增加水中的C02，含量。2．把燒杯放在直射的陽光下，觀察有無氣泡出現？數一數每分鐘冒出的氣泡數，用白紙遮住光線，再計算每分鐘釋放的氣泡數。二次實驗的結果有何不同？為什么？說明了什么？
3．把燒杯分別置于200瓦電燈泡下20、40和60cm處，計算每分鐘冒出的氣泡數。有什么不同？有何規(guī)律？說明了什么？
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