光合作用的探究歷程學(xué)案 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4節(jié)能量之源——光與光合作用第二課時(shí)光合作用的探究歷程【知識(shí)目標(biāo)】說(shuō)出科學(xué)家對(duì)光合作用原理的認(rèn)識(shí)過(guò)程，并能簡(jiǎn)述出光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和反應(yīng)場(chǎng)所。學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)探究的手段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，發(fā)展科學(xué)探究能力?！竞诵膯?wèn)題】光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史【課前導(dǎo)學(xué)】按時(shí)間順序列表總結(jié)光合作用的探究歷程。時(shí)間科學(xué)家結(jié)論1771年普利斯特利1779年英格豪斯1785年科學(xué)家1845年梅耶1864年薩克斯1880年恩格爾曼1839年魯賓和卡門(mén)20世紀(jì)40年代卡爾文【課程導(dǎo)入】植物的每一片綠葉就好像是一個(gè)“綠色工廠”源源不斷地生產(chǎn)者有機(jī)物。在自然界中綠色植物隨處可見(jiàn)，你看到過(guò)植物正在進(jìn)行光合作用嗎？沒(méi)有。那么，科學(xué)家們到底是怎樣發(fā)現(xiàn)光合作用這一生理過(guò)程的呢？【導(dǎo)學(xué)過(guò)程】一、光合作用的概念光合作用的反應(yīng)場(chǎng)所是；反應(yīng)條件是；原料是；產(chǎn)物是二、光合作用的探究過(guò)程1、1648年海爾蒙特將一棵重2．5kg的柳樹(shù)苗栽種到一個(gè)木桶里，木桶里盛有事先稱過(guò)重量的土壤。以后，他每天只用純凈的雨水澆灌樹(shù)苗。為防止灰塵落入，他還專門(mén)制作了桶蓋。五年以后，柳樹(shù)增重80多千克，而土壤卻只減少了100g，海爾蒙特為此提出了建造植物體的原料是水分這一觀點(diǎn)。提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不足之處？你認(rèn)為海爾蒙特忽視了哪個(gè)重要因素？2、1771年，英國(guó)的科學(xué)家普利斯特利實(shí)驗(yàn)(1)該實(shí)驗(yàn)裝置中玻璃罩有什么作用？實(shí)驗(yàn)中，蠟燭熄滅、老鼠的死亡說(shuō)明了什么作用？加入了植物后，通過(guò)對(duì)比說(shuō)明了什么作用？（4）有人重復(fù)普利斯特實(shí)驗(yàn)得到相反結(jié)論的原因是什么？3、1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)。結(jié)論：發(fā)現(xiàn)普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在下才能成功。植物體只有才能更新污濁的空氣。由于當(dāng)時(shí)化學(xué)發(fā)展水平的限制，人們尚不了解植物吸收和釋放的究竟是什么氣體。4、直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確：綠葉在光下放出的是，吸收的是。5、1845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出：植物進(jìn)行光合作用時(shí)，將轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存起來(lái)。6、1864年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)(1)暗處理的目的是什么？(2)本實(shí)驗(yàn)是否存在對(duì)照？本實(shí)驗(yàn)的自變量指的是：因變量指的是：(3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論：證明了光合作用產(chǎn)生了。7、1880年，德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：氧氣是由釋放出來(lái)的，光合作用的場(chǎng)所8、1939年，美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)記法：科學(xué)家通過(guò)追蹤，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。這種方法叫做同位素標(biāo)記法。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。提出問(wèn)題：探究？作出假設(shè)：光合作用釋放的氧氣來(lái)自。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：用氧的同位素分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和C18O2。分組實(shí)驗(yàn)：第一組：向植物提供H2O和；第二組：向長(zhǎng)勢(shì)相同的同種植物提供和。其他條件都相同的情況下，分析兩組實(shí)驗(yàn)釋放的氧氣。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：預(yù)測(cè)1：第一組為O2，第二組為18O2，來(lái)自；預(yù)測(cè)2：第一組為，第二組為，來(lái)自CO2；預(yù)測(cè)3：，來(lái)自。觀察與實(shí)驗(yàn)：（略）獲取分析實(shí)驗(yàn)證據(jù)：結(jié)果表明，第一組釋放的氧氣全都是，第二組釋放的氧氣全都是。得出結(jié)論：光合作用釋放的氧氣來(lái)自。9、20世紀(jì)40年代，美國(guó)的科學(xué)家卡爾文用標(biāo)記二氧化碳，供進(jìn)行光合作用，最終探明了二氧化碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成中碳的途徑，這一途徑稱為循環(huán)。思考討論：1、請(qǐng)根據(jù)的探究歷程，嘗試寫(xiě)出光合作用的反應(yīng)式：光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所和條件是什么？用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示出來(lái)。2、從人類對(duì)光合作用的探究歷程來(lái)看，生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)有什么聯(lián)系？與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么關(guān)系？試舉例說(shuō)明。3、分析人類對(duì)光合作用的探究歷程，你還有那些感悟？請(qǐng)與同學(xué)交流。【效果監(jiān)測(cè)】1、某植物上的綠葉經(jīng)陽(yáng)光照射24h后，經(jīng)褪色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的部分不呈現(xiàn)藍(lán)色，而不被錫箔覆蓋的部分全呈藍(lán)色，本實(shí)驗(yàn)證明（）（1）光合作用需要CO2（2）光合作用需要光（3）光合作用需要葉綠素（4）光合作用放出氧氣（5）光合作用制造淀粉A．（1）（2）B．（2）（5）C．（3）（4）D．（1）（3）2、為證實(shí)葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝片需要給予一定的條件，這些條件是（）A、光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無(wú)NaHCO3稀溶液B、光照、無(wú)空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液C、黑暗、有空