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①地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物；②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7．11×1018kJ，这个数字大约相当于240000个三峡水电站所发出的电力。俗话说：“万物生长靠太阳”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？光合作用的发现历程“植物的根是一张嘴，植物生活和生长所需的一切物质，都是通过根吸收了土壤汁得到的。”公元前3世纪Aristotle1.公元前3世纪，亚里士多德的经验推测公元前3世纪Aristotle不足：未能通过实验去检验自己的理论。你同意他的观点吗？真的有“土壤汁”吗？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柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特忽视了哪些重要因素？2.17世纪中叶，海尔蒙特“盆栽柳树实验”实验结果：柳树增重80kg，而土壤减少0.1kg。实验结论：植物生长所需要的养料来自于水。实验过程：栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重，柳树也称重。以后的5年中，海尔蒙特只给柳树浇水，没有在花盆里添加任何物质，5年后，将柳树和泥土分别称重。没有考虑植物生活的所有环境因素，如空气、阳光等。上述实验只能说明：水是植物生长的原料。植物生长所需的营养物质从哪儿获得？实验前后，柳苗增重80.0kg,土壤只减少了0.1kg.植物生长所需要的养料来自于水植物生长所需营养物质从水中获得。作出假设提出问题设计实验结果分析得出结论实施实验在一个花盆里栽种了一棵柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重，柳树也称重，以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，5年后，他将柳树和泥土分开称重。2.17世纪中叶，海尔蒙特“盆栽柳树实验”3.1771年，普利斯特莱“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莱的实验，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，普利斯特莱“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：普利斯特莱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。植物可以更新空气成分吗？植物可以更新空气成分。植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧所需要的气体。绿色植物可以更新空气。设计实验结果分析得出结论小鼠或点燃的蜡烛密闭玻璃罩小鼠死亡，蜡烛也熄灭绿色植物+密闭玻璃罩小鼠存活，蜡烛仍燃烧提出问题作出假设实施实验3.1771年，普利斯特莱“植物更新空气”4.1779年，英根豪斯——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，英根豪斯——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根豪斯实验示意图英根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：英根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。实验步骤黑暗处理一半曝光、一半遮光酒精脱色碘液显色实验目的消耗掉叶片原有的淀粉遵循对照原则除去色素的干扰检测叶片是否有淀粉产生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：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。再次证明，光合作用需要光照。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。7.1940年，萨克斯——光合作用能产生淀粉研究方法：放射性同位素标记法放射性同位素的标记物，化学性质不变，可追踪物质的运行和变化规律，以明确弄清化学反应的详细过程。实验结论：光合作用产生的氧气全部来自水。CO2H218O光照射下的小球藻悬液C18O2H2OO218O28.1948年，卡尔文——“卡尔文循环”用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，通过追踪检测其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，叫做卡尔文循环。1961年诺贝尔化学奖获得者用（CH2O）表示糖类等有机物。8.1948年，卡尔文——“卡尔文循环”用14CO2供小球藻进行光合作用，通过追踪检测其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，叫做卡尔文循环。14C(14CH2O)年代科学家结论17世纪中叶海尔蒙特原料：水1771年普利斯特莱原料和产物:更新空气(二氧化碳和氧气)1779年英根豪斯条件：光照、绿色植物1785年绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳1845年梅耶光能转变成化学能储存起来1864年萨克斯产物：淀粉条件：光1880年恩格尔曼场所：叶绿体条件：光1940年鲁宾卡门产物氧气来自于水20世纪40代卡尔文产物中有机物的碳来自CO2光合作用发现历程总结：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：化学反应的本质？