光合作用探究實驗

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當前第1頁\共有33頁\編于星期二\17點重點難點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。當前第2頁\共有33頁\編于星期二\17點

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(jù)經(jīng)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?當前第3頁\共有33頁\編于星期二\17點亞里士多德的結論實際上只是一個經(jīng)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學實驗，與同學們一起體驗光合作用發(fā)現(xiàn)的艱辛過程！當前第4頁\共有33頁\編于星期二\17點七個科學實驗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）實驗當前第5頁\共有33頁\編于星期二\17點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當前第6頁\共有33頁\編于星期二\17點真的只需要水就能長大嗎？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!當前第7頁\共有33頁\編于星期二\17點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氣中吸收養(yǎng)分的是英國著名的科學家普利斯特萊。

當前第8頁\共有33頁\編于星期二\17點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.當前第9頁\共有33頁\編于星期二\17點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(chǎn)生二氧化碳，更嚴重地污染了空氣。當前第10頁\共有33頁\編于星期二\17點1779英根豪斯（荷蘭）實驗當前第11頁\共有33頁\編于星期二\17點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當前第12頁\共有33頁\編于星期二\17點

他依據(jù)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.當前第13頁\共有33頁\編于星期二\17點光能儲存在哪里了呢?1864年薩克斯的實驗當前第14頁\共有33頁\編于星期二\17點驗證綠葉在光下合成淀粉當前第15頁\共有33頁\編于星期二\17點1864年,薩克斯結論：綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉,光是光合作用的必需條件。實驗過程：黑暗處理

一半曝光一半遮光碘蒸氣處理天竺葵葉片呈深藍色不變色結果：當前第16頁\共有33頁\編于星期二\17點討論：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(chǎn)生；無光時，無淀粉的產(chǎn)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。）當前第17頁\共有33頁\編于星期二\17點

極細光束黑暗中光照下1880年，恩格爾曼當前第18頁\共有33頁\編于星期二\17點

①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

②完全曝光

①好氧細菌只集中在葉綠體被光束照射的部位

②好氧細菌集中在葉綠體的所有部位。

⑴葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所;

⑵氧是由葉綠體釋放出來的。

⑶光合作用需要在光下進行步驟

結果結論當前第19頁\共有33頁\編于星期二\17點思考：恩吉爾曼實驗的巧妙之處？①選用水綿作實驗材料，它不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀分布在細胞中，便于觀察和分析研究。②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）③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。④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。當前第20頁\共有33頁\編于星期二\17點光合作用釋放的氧氣來自哪里?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?當前第21頁\共有33頁\編于星期二\17點1939年,魯賓和卡門利用同位素標記法當前第22頁\共有33頁\編于星期二\17點當前第23頁\共有33頁\編于星期二\17點綠藻綠藻H218OH2O

C18O2

CO2H2OH218O

O218O2（一）（二）光合作用釋放的氧全部來自水。結論:當前第24頁\共有33頁\編于星期二\17點探究實驗總結原料條件/場所產(chǎn)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當前第25頁\共有33頁\編于星期二\17點葉綠體光CO2+H2O*(CH2O)+O2*總反應式：當前第26頁\共有33頁\編于星期二\17點

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.當前第27頁\共有33頁\編于星期二\17點思考回顧：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，如藍藻當前第28頁\共有33頁\編于星期二\17點基質外膜類囊體基粒內膜（酶、色素）（酶、DNA、RNA、核糖體）12345葉綠體結構當前第29頁\共有33頁\編于星期二\17點當堂檢測CD

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)當前第30頁\共有33頁\編于星期二\17點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（）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻ＤA.１：２B.２：１

C.９：８D.８：９當前第31頁\共有33頁\編