思考:一棵小树长成参天大树,质量比原来增加了几百甚至几千倍,它的食物是什么呢?俗话说:“万物生长靠太阳”光合作用的发现历程河南省巩义中学生物(必修一)崔改丽2013年12月12日学习目标2.通过探究本节课的相关实验,能够说出对比试验中的相关变量。1.通过自主学习光合作用的探究过程,能够概述其中几个重要实验。3.通过探究本节课的相关实验,能够分析对比试验并得出实验结论你同意他的观点吗?真的有“土壤汁”吗?他有没有不足之处呢?公元前3世纪Aristotle不足:未能通过实验去检验自己的理论。现象:植物生长在土壤中推论:植物生长的原料来自于土壤1.公元前3世纪,亚里士多德的经验推测“植物的根是一张嘴,植物生长和生活所需的一切物质都通过根吸收土壤汁获得的”17世纪海尔蒙特(比利时)柳树实验图A图B图D图C实验前实验后变化土壤干重90.800kg90.743kg-0.057kg柳树2.25kg76.70kg+74.75kg结论:植物生长所需的养料主要来自于水,而不是土壤。你们赞同海尔蒙特的结论吗?他的实验有没有不足之处呢?3.1771年,普利斯特利“植物更新空气”结论:植物可以更新由于蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。实验过程:其他科学家重复了普利斯特利的实验,奇怪的是实验有时候成功,有时候失败,这是为什么?科学家们实验中可能忽视了光照、植物本身、透明玻璃罩等对实验的影响——不足之处。3.1771年,普利斯特利“植物更新空气”结论:植物可以更新由于蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。实验过程:思考:普利斯特利的实验有什么不足之处?一是没有考虑到光照的作用;二是受当时科学发展水平的限制,没有明确植物所更新的空气成分。4.1779年,英格豪斯——绿色植物只有在光的照射下,才能更新空气实验结果:植物的绿叶在光照下,才能更新污浊的空气。实验结论:绿色植物只有在光照下才能更新空气。4.1779年,英格豪斯——绿色植物只有在光的照射下,才能更新空气光照产生气体暗处不产生气体英格豪斯实验示意图英格豪斯花了三个月的时间,用带叶的枝条作了500次以上的实验。实验结论:绿色植物只有在光照下才能更新空气。思考:英格豪斯当时为什么只得出绿色植物在光下更新空气,而没有得出产生了氧气?受当时化学发展水平的制约(还未能搞清楚空气的成分)1785年,由于发现了空气的组成。人们才明确绿叶在光下放出的是O2,吸收的是CO2。1845年,德国科学家梅耶(R.Mayer)根据能量转换和守恒定律明确指出:植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。5.1864年,萨克斯——光合作用能产生淀粉实验结论:光合作用产生淀粉,再次证明光是光合作用的必要条件。暗处理几小时酒精脱色滴加碘液一半遮光一半曝光萨克斯实验示意图实验结果:遮光部分不变色,曝光部分呈现蓝色。5.1864年,萨克斯——光合作用能产生淀粉思考:①为什么先进行暗处理24小时(饥饿处理),能否省略?酒精脱去的是绿叶的什么成分?为什么?碘液染色的目的是什么?检测是否有淀粉产生消耗掉叶片原有的淀粉,避免对实验干扰。不能省略。色素。避免色素对实验颜色现象的干扰。②该实验是否属于对照实验?怎样控制单一变量?得出什么结论?属于对照试验。单一变量:光照;控制叶片一半遮光,一半曝光。植物在光下产生淀粉。思考:是绿叶的所有部位都能进行光合作用,还是在绿叶的一些具体部位才能进行光合作用?6.1880年,恩格尔曼——“水绵实验”6.1880年,恩格尔曼——叶绿体是光合作用场所黑暗,用极细光束照射完全暴露在光下结论:氧是由释放出来的,是光合作用的场所。再次证明,光合作用需要?叶绿体叶绿体思考:恩格尔曼在实验的选材上、光照处理等方面有哪些巧妙之处?(1)选材方面,选用水绵为实验材料。水绵叶绿体呈带状,大而明显,便于观察。(2)选用好氧细菌检测,能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。(3)选用了极细光束照射,黑暗(局部光照)和曝光成对照实验。CO218O2C18O2O2H218OH2O光照射下的小球藻悬液8.鲁宾和卡门的同位素示踪实验P106练习6实验证明:光合作用所释放的氧气全部来自水9、1948年美国卡尔文用同位素14C标记CO2追踪光合作用过程中碳元素的行踪,进一步了解了光合作用中复杂的化学反应光合作用的原料:光合作用的产物:光合作用的场所:光合作用的条件:二氧化碳、水氧气、有机物绿叶的叶绿体光照1.尝试写出光合作用的反应式?2.尝试用语言概括光合作用的概念?思考:课堂小结课堂小结光合作用的化学反应式:光18O214CO2(14CH2O)++H218O叶绿体绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用的概念:昨天是已经走过的,明天是即将走过的,惟有今天正在走过……