光合作用探究實驗

1、第4節(jié) 能量之源光與光合作用,必修1 分子與細胞 第5章細胞的能量供應和利用,教學目標,重點難點,問題探討,教學過程,知識結構,課后習題,教學參考,第二節(jié) 能量之源 光合作用,必修1 分子與細胞 第4章 光合作用與細胞呼吸,重點難點,1.教學重點 （1）光合作用的探究歷程。 2.教學難點 （1）光合作用的探究歷程。,光合作用的探究過程,早在兩千多年前，古希臘哲學家亞里士多德根據經驗推測得出結論：“植物的物質積累來源于土壤”。人們受其影響，認為植物生長發(fā)育所需的物質完全來自土壤。,真是這樣的嗎?,亞里士多德的結論實際上只是一個經驗上的推測，并沒有進行相應的科學實驗。 今天，老師在課堂上引入六個科

2、學實驗，與同學們一起體驗光合作用發(fā)現(xiàn)的艱辛過程！,七個科學實驗,1648 范.海爾蒙特（比利時）實驗 1771 普利斯特萊（英國）實驗 1779 揚.英根豪斯（荷蘭）實驗 1864 薩克斯（德國）實驗 1880 恩吉爾曼（德國）實驗 1939 魯賓和卡門實驗 1948 卡爾文（美國）實驗,1648年,比利時科學家 范.海爾蒙特,柳樹（2.3千克）,五年前,土壤（90.8千克）,五年后,76.7千克,90.743千克,+74.4kg,-0.057kg,海爾蒙特的結論：,建造植物體的原料是水分!,沒有考慮到植物能從空氣中得到什么!,植物的生長與空氣的關系,1771年,最先用實驗方法證明綠色植物從空

3、氣中吸收養(yǎng)分的是英國著名的科學家普利斯特萊。,1771 普利斯特萊（英國）實驗,植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣.,人們重復普利斯特萊實驗時，實驗控制的條件不同，實驗結果就不會相同。 有的學者在黑暗條件下重復普里斯特利的實驗，植物不僅不能進行光合作用，還會因為呼吸作用產生二氧化碳，更嚴重地污染了空氣。,1779 英根豪斯（荷蘭）實驗,普利斯特萊的實驗 只有在陽光照射下 才能成功,結論1：,植物體只有綠葉才能更新空氣。,結論2：,1779年 英根豪斯,設計如下實驗,他依據什么這么說呢?,光能哪里去了?,1845年,德國植物學家梅耶指出:光能轉換成化學能儲存起來了.,?,光能儲存

4、在哪里了呢?,1864年 薩克斯的實驗,驗證綠葉在光下合成淀粉,1864年, 薩克斯,結論：綠葉在光合作用中產生了淀粉,光是光合作用的必需條件。,實驗過程：,黑暗處理,碘蒸氣處理,天竺葵 葉片,討論： 1、實驗前為什么要對實驗材料進行黑暗處理？ 2、實驗選用的葉片，一部分被遮光，一部分不遮光， 這兩部分在實驗中各有什么作用？ 3、你怎樣解釋在酒精溶液的綠葉脫色而使酒精溶液變 綠的實驗現(xiàn)象？ 4、用碘液染色后的葉片顏色發(fā)生怎樣的變化，這種實 驗結果說明什么？,是為了使天竺葵葉片中原有的淀粉運走耗盡。 遮蓋一部分葉片的原因是設置對照：看光是否是綠色植物制造有機物的必要條件。（ 有光時，有淀粉的產生

5、；無光時，無淀粉的產生。） 溶解葉綠素,使葉片脫色而使酒精溶液變綠。 用碘液染色后，葉片不遮光部分變成藍色，葉片遮光部分不變顏色。說明光是植物光合作用合成淀粉的必需條件。（淀粉的特性：淀粉遇碘變藍色。）,極 細 光 束,黑暗中,光照下,1880年，恩格爾曼, 絲狀綠藻與好氧細菌放在沒有空氣且黑暗的環(huán)境中，用極細光束照射絲狀綠藻 完全曝光, 好氧細菌只集中在葉綠體被光束照射的部位 好氧細菌集中在葉綠體的所有部位。, 葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所; 氧是由葉綠體釋放出來的。 光合作用需要在光下進行,步 驟,結 果,結 論,思考：恩吉爾曼實驗的巧妙之處？, 選用水綿作實驗材料，它不僅具有細而長

6、的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀分布在細胞中，便于觀察和分析研究。 將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗能夠正常進行（水滴中容有CO2，水綿的光合作用可以進行） 選用極細的光束照射，并且用好氧細菌進行檢測，從而能夠準確的判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。 進行黑暗（局部光照）和曝光的對照實驗，從而明確實驗的結果完全是由光照引起的。,光合作用的原料有水和二氧化碳,那氧氣是來自水呢還是來自二氧化碳?,1939年,魯賓和卡門,利用同位素標記法,C18O2,CO2,O2,18O2,（一）,（二）,光合作用釋放的氧全部來自水。,結論:,探究實驗總結,原料,條件/場所

7、,產物,海爾蒙特,英根豪斯,光,淀粉（CH2O）,普利斯特萊,更新空氣,H2O,魯賓和卡門,恩吉爾曼,薩克斯,O2,葉綠體,O2來自于H2O,葉綠體,光,CO2+H2O*,(CH2O)+O2*,總反應式：,什么是光合作用呢？,光合作用是指： 綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程.,思考回顧：,1： 葉綠體中為什么能進行光合作用？,2：是否只有在葉綠體中才能進行光合作用？,酶、色素,否，如藍藻,基質,外膜,類囊體,基粒,內膜,1,2,3,4,5,葉綠體結構,當堂檢測,C,D,1、木材燃燒時能放出大量熱量，可以將水燒開，把飯煮熟，木材中貯存的能量是 （ ） A、太陽光能 B、電燈光能 C、光合作用把光能轉變成貯藏在有機物里的能量 D、呼吸作用分解有機物時釋放的能量,2、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時間后，分析18O放射性標記，最先（ ） A、在植物體內的葡萄糖中發(fā)現(xiàn) B、在植物體內的淀粉中發(fā)現(xiàn) C、在植物體內的淀粉、脂肪、蛋白質中均可發(fā)現(xiàn) D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn),3.下圖是小球藻進行光合作用示意圖，圖中物質A與物質B的分子量之比是（ ）,C18O2,A,H2O,CO2,