黄永林：光合作用的探究历程课件.ppt

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1、第4节能量之源——光和光合作用（2）《光合作用的探究历程》原料1原料2产物1产物2动力场所水CO2O2淀粉等有机物光合作用的探究历程观点：植物体由“土壤汁”构成，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。问题：植物生长所需的物质来自何处？亚里士多德(Aristotle)五年后一、1627年比利时科学家海尔蒙特开始柳树的质量2.27kg干土的质量90kg+74.43kg－0.1kg结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。76.7kg89.9kg5年后实验前后的差值直到18世纪中期：人们一直认为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料

2、。问题讨论与质疑：（1）你认为他的结论正确吗？（2）你认为海尔蒙特的实验设计存在什么问题？结论：植物可以更新污浊的空气。二、1771年英国的科学家普利斯特利甲乙普利斯特利（J.Pristly）通过植物和动物之间进行气体交换的实验，第一次成功地应用化学方法研究植物的生长。（1）为什么学者们会得到不同的实验结果呢？（2）你认为普利斯特利在实验中忽视了哪种条件？问题讨论与质疑：①构建模型：（用简式形式表示植物更新空气的作用）污浊空气→绿色植物→新鲜空气三、1779年荷兰的科学家英格豪斯500多次植物更新空气的实验，又有何新发现？结论1：植

3、物体只有在光下才能更新污浊的空气。甲乙结论2：植物体只有绿叶在光下才能更新空气。三、1779年荷兰的科学家英格豪斯英格豪斯知道植物更新了空气中的什么成分吗？为什么？问题讨论：不知道，受到当时化学发展水平的限制，人们尚不知道植物吸收和释放的究竟是什么气体。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气体是氧气，吸收的是二氧化碳。②构建模型：（对前面所得模型进行具体化修正）光照↓CO2→绿色植物→O2这一过程中，光能哪里去了？1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律，指出植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储

4、存起来。储存于什么物质中？还有什么物质生成呢?四、1864年德国的植物学家萨克斯采用碘液检测淀粉的方法进行实验萨克斯，J.vonSachs(1832～1897)暗处理叶部分遮光光照滴加碘液问题讨论：①实验中的自变量是什么？如何控制的？②为什么要把绿叶在暗处放置24小时？③叶片放到酒精中沸水浴的目的是什么？④这个实验得出什么结论？结论：植物在光下产生了淀粉③构建模型：（根据实验结论对所得模型作进一步具体化修正）光照↓CO2→绿色植物→O2＋淀粉实验证明：氧是由叶绿体释放出来的。五、1880年，美国科学家恩格尔曼的水绵实验恩格尔曼的实验

5、在设计上有何巧妙之处？1、实验材料的选择：水绵，细胞中有细长、带状且螺旋状分布的叶绿体，利于观察；2、环境选择：黑暗、无空气；排除环境中的光线、氧气对实验的影响；3、光束：极细的光束照射水绵，且利用好氧细菌检测，可以准确判断水绵细胞中释放O2的部位；4、对照实验：黑暗与曝光对比，证明结果完全由光照引起。问题讨论：④构建模型：（根据实验结论对所得模型作进一步具体化修正）光照↓CO2→叶绿体→O2＋淀粉1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二

6、氧化碳还是水？六、1939年美国的科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）利用同位素标记法进行了探究实验。1、需要标记什么元素？2、怎样设计对比实验？问题讨论：C18O2、H218OC18O2+H2OCO2+H218O1939年（美国）鲁宾和卡门实验提出问题作出假设设计实验结果分析得出结论光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳？光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）。甲中气体无放射性，乙中气体具有放射性光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于二氧化碳。甲乙同位素标记法⑤构建模型：（根据实验结论对所得模型作进一步具体

7、化修正）光照↓H2*O＋CO2→叶绿体→*O2＋淀粉卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置他用14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，从而进一步揭示了光合作用中复杂的化学反应。卡尔文循环七、1948年美国的科学家卡尔文（M.Calvin）等人的实验⑥构建模型：（对所得模型作进一步修正，写出光合作用的反应式模型.）光照H2*O＋CO2*O2＋有机物叶绿体年代科学家结论1664海尔蒙特水分是植物建造自身的原料1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更新空气1845R.梅耶植物在

8、光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2总结光合