生物：光合作用的發(fā)現(xiàn)課件(新人教版必修1)

1、 光合作用光合作用古希臘哲學(xué)家亞里士多古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，植物生長(zhǎng)所需要的德認(rèn)為，植物生長(zhǎng)所需要的物質(zhì)全部來(lái)源于土中。物質(zhì)全部來(lái)源于土中。1648年年比利時(shí)人比利時(shí)人范范 海爾蒙特海爾蒙特做做了盆栽柳樹稱重實(shí)驗(yàn)，得出了盆栽柳樹稱重實(shí)驗(yàn)，得出植物的增重主要不是來(lái)自土植物的增重主要不是來(lái)自土壤而是來(lái)自水的推論。他沒(méi)壤而是來(lái)自水的推論。他沒(méi)有認(rèn)識(shí)到空氣中的物質(zhì)參與有認(rèn)識(shí)到空氣中的物質(zhì)參與了有機(jī)物的形成。了有機(jī)物的形成。英國(guó)普里斯特利在英國(guó)普里斯特利在1771年發(fā)現(xiàn)植物可以恢復(fù)因蠟燭年發(fā)現(xiàn)植物可以恢復(fù)因蠟燭燃燒而變?nèi)紵儭皦膲摹绷说目諝?。了的空氣?結(jié)論結(jié)論： 植物可以更新空氣植物可以更新空

2、氣. 思考思考：他的實(shí)驗(yàn)有時(shí)成功有他的實(shí)驗(yàn)有時(shí)成功有時(shí)失敗，試想一下可能的原時(shí)失敗，試想一下可能的原因是什么？因是什么？演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn) 1779年荷蘭英根毫斯證明年荷蘭英根毫斯證明植物的植物的綠色綠色部分部分只有只有在光照在光照條件下才能起更新空氣的作條件下才能起更新空氣的作用。用。 結(jié)論結(jié)論：植物只有在陽(yáng)光照：植物只有在陽(yáng)光照射射下才能更新空氣下才能更新空氣 思考思考：英格毫斯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：英格毫斯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與前人相比改進(jìn)在什么地方？與前人相比改進(jìn)在什么地方？1.設(shè)計(jì)了對(duì)照實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)了對(duì)照實(shí)驗(yàn)。2.對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行重復(fù)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行重復(fù)(500多次多次)。 1785年日內(nèi)瓦教師塞尼貝爾年日內(nèi)瓦

3、教師塞尼貝爾在發(fā)現(xiàn)了空氣的組成基礎(chǔ)上提出的了植物在光照時(shí)植物在光照時(shí)吸收二氧化碳釋放氧氣。那么吸收二氧化碳釋放氧氣。那么植物吸收光能的去向如何？ 答答: 1845年德國(guó)科學(xué)家梅耶年德國(guó)科學(xué)家梅耶發(fā)現(xiàn)植物把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)植物把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)?；闪嘶瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。 思考思考：梅耶得出這個(gè)結(jié)論的：梅耶得出這個(gè)結(jié)論的 依據(jù)是什么？依據(jù)是什么？能量轉(zhuǎn)換和守恒定律，把能量轉(zhuǎn)換和守恒定律，把 光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。 1864年德家科學(xué)年德家科學(xué)家薩克斯將暗處理后家薩克斯將暗處理后的葉片一半遮光一半的葉片一半遮光一半曝光，后經(jīng)碘蒸氣處曝光，后經(jīng)碘蒸氣處理，曝光一半的葉變理，曝光

4、一半的葉變藍(lán)，遮光一半的葉不藍(lán)，遮光一半的葉不變色。變色。(2)葉片一半曝光，另一半葉片一半曝光，另一半遮光目的是什么？遮光目的是什么？(1)(1)把綠色葉片放在黑暗處把綠色葉片放在黑暗處 幾小時(shí)，目的是什么？幾小時(shí)，目的是什么？(3)用碘蒸氣處理葉片變藍(lán)用碘蒸氣處理葉片變藍(lán)說(shuō)明什么？說(shuō)明什么？演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn) 18831883年年 恩吉爾曼恩吉爾曼把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣沒(méi)有空氣的的黑暗環(huán)境黑暗環(huán)境里，然后用里，然后用極細(xì)極細(xì)的光束的光束照射水綿。照射水綿。（1）恩恩吉吉爾曼的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)爾曼的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處上有什么巧妙之處？（2

5、）恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明）恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？了什么？演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)二是將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境中，排二是將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘５爻谁h(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘５剡M(jìn)行。進(jìn)行。三是選用極細(xì)的光束照射，并且用好氧細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)三是選用極細(xì)的光束照射，并且用好氧細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。四是進(jìn)行黑暗和曝光四是進(jìn)行黑暗和曝光(局部光照)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而明確的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的一是

6、選用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料。水綿不僅具備一是選用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料。水綿不僅具備細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。 光合作用的原光合作用的原料有料有h2o和和co2，那么光合作用釋那么光合作用釋放的放的o2到底來(lái)自到底來(lái)自h2o還是還是 co2？有機(jī)物中的有機(jī)物中的碳碳是是否來(lái)自否來(lái)自co2 ？? 1939年，美國(guó)科學(xué)家魯賓年，美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法進(jìn)和卡門利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行了探究。行了探究。 用放射性同位素標(biāo)記的化合物，用放射性同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變?？茖W(xué)家通過(guò)

7、放射化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變。科學(xué)家通過(guò)放射性同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清光性同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清光合作用過(guò)程中合作用過(guò)程中o2來(lái)源和來(lái)源和c的去向。的去向。c18o2 ; h2oco2 ; h218oo2 18o2光合作用釋放的氧來(lái)自水光合作用釋放的氧來(lái)自水。 用用14c標(biāo)標(biāo)14co2，供小，供小球藻進(jìn)行光合作用，探球藻進(jìn)行光合作用，探明了明了co2中的中的 c的去向，稱為卡爾的去向，稱為卡爾 文循環(huán)。（又叫文循環(huán)。（又叫c循環(huán)）循環(huán)）美國(guó)卡爾文美國(guó)卡爾文 從人類對(duì)光合作用的探究歷程來(lái)看從人類對(duì)光合作用的探究歷程來(lái)看, ,生物學(xué)的發(fā)展生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)有什么聯(lián)系與物理學(xué)和化學(xué)有什么聯(lián)

8、系? ?與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么關(guān)系關(guān)系? ?試舉例說(shuō)明。試舉例說(shuō)明。 從人類對(duì)光合作用的探究歷程來(lái)看從人類對(duì)光合作用的探究歷程來(lái)看, ,生物學(xué)的發(fā)展生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展有很密切的關(guān)系。如：與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展有很密切的關(guān)系。如：17851785年由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才能明確綠葉在光下放年由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才能明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明生出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明生物學(xué)的發(fā)展與化學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展密切相關(guān)。又如：基物學(xué)的發(fā)展與化學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展密切相關(guān)。又如：基于核科學(xué)的發(fā)展，魯賓和卡門

9、利用同位素標(biāo)記法證明光于核科學(xué)的發(fā)展，魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來(lái)自水，而不是來(lái)自二氧化碳。這些合作用釋放的氧氣來(lái)自水，而不是來(lái)自二氧化碳。這些都說(shuō)明在科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，相關(guān)科學(xué)的互相促進(jìn)，以都說(shuō)明在科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，相關(guān)科學(xué)的互相促進(jìn)，以及技術(shù)手段的進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展有巨大的推動(dòng)作用。及技術(shù)手段的進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展有巨大的推動(dòng)作用。小結(jié)：小結(jié)： 1.普里斯特利：普里斯特利：2.薩克斯：薩克斯：3.恩格爾曼：恩格爾曼：4.魯賓和卡門：魯賓和卡門：綠色植物可以更新空氣綠色植物可以更新空氣（產(chǎn)生氧氣）（產(chǎn)生氧氣）光合作用產(chǎn)生了淀粉光合作用產(chǎn)生了淀粉光合作用的場(chǎng)所是葉綠體；光合作用的場(chǎng)

10、所是葉綠體；產(chǎn)生了氧氣產(chǎn)生了氧氣光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來(lái)光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來(lái)自水自水分析總結(jié)：分析總結(jié)：反應(yīng)物反應(yīng)物條條 件件生成物生成物水和二氧化碳水和二氧化碳光光 ；葉綠體；葉綠體氧氣；淀粉；氧氣；淀粉；你能寫出方程式嗎co2h2o （ch2o）o2光光葉綠體葉綠體糖類糖類其實(shí)質(zhì)是：其實(shí)質(zhì)是：合成有機(jī)物，貯存能量。合成有機(jī)物，貯存能量。 綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，把二氧化碳和水合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。并且釋放出氧氣的過(guò)程。 光合作用合成的有機(jī)物是光合作用合成的有機(jī)物是糖類。糖類。 解題解題光合作用過(guò)程中釋放的氧氣來(lái)源于：光合作用過(guò)程中釋放的氧氣來(lái)源于：（a）二氧化碳）二氧化碳（b）水）水（c）葉綠體）葉綠體（d）葡萄糖）葡萄糖 光合作用是生物界最基本光合