第2节光合作用
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文档简介
(共23张PPT)
学习目标
● 说出对光合作用的认识过程；
● 掌握光合作用的概念和总反应式；
● 了解放射性同位素标记法；
● 体会科学研究过程的艰辛。
一、光合作用的认识过程
★思考：
古时候，人们一直以为小小的种子之所以能够长成参天大树，它那粗壮的树干和繁茂的树枝完全是由“土壤汁”变化而来的，事情果然是这样吗？
亚里士多德
1、海尔蒙特(V. Helment)的实验
结论：
1648
比利时,范·海尔蒙特
五年后
柳树增重74.5kg
干土减重＜0.06kg
柳苗重2kg
干土重90kg
植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。
？
海尔蒙特
★思考：
海尔蒙特的实验忽视了什么对于有机物形成所起的作用？
土壤中损失的少量重量是什么？
空气
无机盐
2、普利斯特莱(J. Priestley)的实验
1771
英国,普利斯特莱
1648
结论：
植物生长不仅需要土壤中的水，而且需要从空气中吸收CO2，同时释放出O2。
普利斯特莱
★思考：
如何设计实验证明之？
人们重复普利斯特莱的实验，但有的人成功了，而有的人失败了，你能找到原因吗？
光照
以“光照与否”作为单一变量设计对照试验
3、英根豪斯(J. Ingenhousz)的实验
1648
1771
1779
荷兰,扬·英根豪斯
结论：
植物需要阳光才能制造出O2。
英根豪斯
★思考：
植物在阳光下只产生氧气吗？
4、萨克斯(J.von Sachs)的实验
1648
1771
1779
1864
德国,萨克斯
结论：
植物叶片在阳光下可以产生淀粉。
1、把绿色叶片放在暗处几小时进行
饥饿处理。
2、然后把这个叶片一半曝光，另一
半遮光，放置一段时间。
3、然后，放入酒精中隔水加热，再
用碘蒸气处理叶片。
实验过程：
实验目的：
证明绿色植物在光下能制造淀粉。
萨克斯
★思考：
光合作用的反应场所是什么？如何实验证明？
5、恩吉尔曼(C. Engelmann)的实验
结论：
叶绿体是光合作用的场所。
1648
1771
1779
1864
1880
德国,恩吉尔曼
恩吉尔曼
★试一试：
你能写出光合作用的反应式吗？
H2O+CO2
O2+ (CH2O)
叶绿体
光能
★思考：
什么是光合作用？
指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能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（P66-第三段）
★思考：
H2O和CO2都含有氧元素，你知道光合作用产
生的O2中的氧元素来自于H2O还是CO2吗？
如果让你证明之，你有何思路？
★小常识：放射性同位素标记法
同位素：两个原子质子数相同，但中子数不同，具有相同的原子序，在周期表上是同一位置的元素，称为同位素。
放射性同位素：放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出某种可以检测到的射线，直至变成另一种稳定的同位素。
放射性同位素标记法：放射性同位素与这种元素的其它同位素具有相同的化学性质。利用放射性同位素代替非放射性的同位素参与生物化学反应，用仪器对其进行跟踪观测，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做放射性同位素标记法。有关生物大分子的结构与功能的研究，几乎都要借助于该方法。
6、鲁宾(S. Ruben)和卡门(M. Kamen)的实验
1648
1771
1940
美国,鲁宾、卡门
1779
1864
结论：
植物光合作用释放的氧气来自于水。
1880
C18O2
H218O
CO2
H2O
18O2
O2
光照射下的小球藻悬液
鲁宾
卡门
7、卡尔文(M. Calvin)的实验
贡献：
CO2被用于合成糖类等有机物的复杂过程。
1948
美国,卡尔文
1648
1771
1940
1779
1864
1880
卡尔文
经过众多科学家长达300年的不懈努力，人类逐渐了解了光合作用的基本知识，但如今关于光合作用的未解之谜还有很多，科学家还需要继续探究……
关于光合作用的科学研究结束了吗？
1648
1771
1940
1779
1864
1880
1948
现在及未来
海尔蒙特
普利斯特莱
英根豪斯
萨克斯
恩吉尔曼
鲁宾和卡门
卡尔文
？
★科学家的实验设计思想及方法，对你有何启发？
（4）恰当地选材（如恩吉尔曼的实验材料：水绵和好
氧细菌)
（1）设置对照实验（如萨克斯的暴光和遮光实验、
英根豪斯将枝条放在光下和暗处)
（2）控制单一变量（鲁宾和卡门标记H2O和CO2中
的O)
（3）显性化的实验现象（普利斯特莱实验利用蜡烛创
造条件，使无法观察到的空
气成分变化表现出来)
……
1、选一盆天竺葵预先放在黑暗中48h，再将整个叶片左侧用黑纸夹住，在阳光下照4h，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片的不同部位取下A、B两个圆片(如右图)，放在酒精中加热脱色，再用清水漂洗，取出后加碘液，请据此回答:
(1)将植株在黑暗中放48h的目的是 。
(2)A、B两个圆片中,变蓝的是 ，说明该处进行光合作
用产生了 。
(3)比较A和B,说明 。
B
淀粉
光合作用需要光
课堂评价
使植物体内原有淀粉全
部消耗掉
课堂评价
2、右图是利用小球藻进行光合作用的实验图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是： ( )
A. 1:2 B. 8:9 C. 2:1 D. 9:8
B
C18O2
H218O
CO2
H2O
3、海尔蒙特用桶盛着称好重量的土壤，插入称好重量
的柳条，浇以雨水，并精确地收集全部落叶等脱落
物。5年后，柳树共增重74.5kg，而土壤的全部损
失还不到60g。于是他得出结论，柳条获得的74.5
kg的物质只来源于水。请据此回答：
（1）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的
结论是否确切 为什么
（2）土壤中损失的少量物质是 。
无机盐
不确切。因为他没有考虑空气对有机物形成所起的作用。
课堂评价
学习目标
● 说出对光合作用的认识过程；
● 掌握光合作用的概念和总反应式；
● 了解放射性同位素标记法；
● 体会科学研究过程的艰辛。
一、光合作用的认识过程
★思考：
古时候，人们一直以为小小的种子之所以能够长成参天大树，它那粗壮的树干和繁茂的树枝完全是由“土壤汁”变化而来的，事情果然是这样吗？
亚里士多德
1、海尔蒙特(V. Helment)的实验
结论：
1648
比利时,范·海尔蒙特
五年后
柳树增重74.5kg
干土减重＜0.06kg
柳苗重2kg
干土重90kg
植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。
？
海尔蒙特
★思考：
海尔蒙特的实验忽视了什么对于有机物形成所起的作用？
土壤中损失的少量重量是什么？
空气
无机盐
2、普利斯特莱(J. Priestley)的实验
1771
英国,普利斯特莱
1648
结论：
植物生长不仅需要土壤中的水，而且需要从空气中吸收CO2，同时释放出O2。
普利斯特莱
★思考：
如何设计实验证明之？
人们重复普利斯特莱的实验，但有的人成功了，而有的人失败了，你能找到原因吗？
光照
以“光照与否”作为单一变量设计对照试验
3、英根豪斯(J. Ingenhousz)的实验
1648
1771
1779
荷兰,扬·英根豪斯
结论：
植物需要阳光才能制造出O2。
英根豪斯
★思考：
植物在阳光下只产生氧气吗？
4、萨克斯(J.von Sachs)的实验
1648
1771
1779
1864
德国,萨克斯
结论：
植物叶片在阳光下可以产生淀粉。
1、把绿色叶片放在暗处几小时进行
饥饿处理。
2、然后把这个叶片一半曝光，另一
半遮光，放置一段时间。
3、然后，放入酒精中隔水加热，再
用碘蒸气处理叶片。
实验过程：
实验目的：
证明绿色植物在光下能制造淀粉。
萨克斯
★思考：
光合作用的反应场所是什么？如何实验证明？
5、恩吉尔曼(C. Engelmann)的实验
结论：
叶绿体是光合作用的场所。
1648
1771
1779
1864
1880
德国,恩吉尔曼
恩吉尔曼
★试一试：
你能写出光合作用的反应式吗？
H2O+CO2
O2+ (CH2O)
叶绿体
光能
★思考：
什么是光合作用？
指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能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（P66-第三段）
★思考：
H2O和CO2都含有氧元素，你知道光合作用产
生的O2中的氧元素来自于H2O还是CO2吗？
如果让你证明之，你有何思路？
★小常识：放射性同位素标记法
同位素：两个原子质子数相同，但中子数不同，具有相同的原子序，在周期表上是同一位置的元素，称为同位素。
放射性同位素：放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出某种可以检测到的射线，直至变成另一种稳定的同位素。
放射性同位素标记法：放射性同位素与这种元素的其它同位素具有相同的化学性质。利用放射性同位素代替非放射性的同位素参与生物化学反应，用仪器对其进行跟踪观测，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做放射性同位素标记法。有关生物大分子的结构与功能的研究，几乎都要借助于该方法。
6、鲁宾(S. Ruben)和卡门(M. Kamen)的实验
1648
1771
1940
美国,鲁宾、卡门
1779
1864
结论：
植物光合作用释放的氧气来自于水。
1880
C18O2
H218O
CO2
H2O
18O2
O2
光照射下的小球藻悬液
鲁宾
卡门
7、卡尔文(M. Calvin)的实验
贡献：
CO2被用于合成糖类等有机物的复杂过程。
1948
美国,卡尔文
1648
1771
1940
1779
1864
1880
卡尔文
经过众多科学家长达300年的不懈努力，人类逐渐了解了光合作用的基本知识，但如今关于光合作用的未解之谜还有很多，科学家还需要继续探究……
关于光合作用的科学研究结束了吗？
1648
1771
1940
1779
1864
1880
1948
现在及未来
海尔蒙特
普利斯特莱
英根豪斯
萨克斯
恩吉尔曼
鲁宾和卡门
卡尔文
？
★科学家的实验设计思想及方法，对你有何启发？
（4）恰当地选材（如恩吉尔曼的实验材料：水绵和好
氧细菌)
（1）设置对照实验（如萨克斯的暴光和遮光实验、
英根豪斯将枝条放在光下和暗处)
（2）控制单一变量（鲁宾和卡门标记H2O和CO2中
的O)
（3）显性化的实验现象（普利斯特莱实验利用蜡烛创
造条件，使无法观察到的空
气成分变化表现出来)
……
1、选一盆天竺葵预先放在黑暗中48h，再将整个叶片左侧用黑纸夹住，在阳光下照4h，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片的不同部位取下A、B两个圆片(如右图)，放在酒精中加热脱色，再用清水漂洗，取出后加碘液，请据此回答:
(1)将植株在黑暗中放48h的目的是 。
(2)A、B两个圆片中,变蓝的是 ，说明该处进行光合作
用产生了 。
(3)比较A和B,说明 。
B
淀粉
光合作用需要光
课堂评价
使植物体内原有淀粉全
部消耗掉
课堂评价
2、右图是利用小球藻进行光合作用的实验图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是： ( )
A. 1:2 B. 8:9 C. 2:1 D. 9:8
B
C18O2
H218O
CO2
H2O
3、海尔蒙特用桶盛着称好重量的土壤，插入称好重量
的柳条，浇以雨水，并精确地收集全部落叶等脱落
物。5年后，柳树共增重74.5kg，而土壤的全部损
失还不到60g。于是他得出结论，柳条获得的74.5
kg的物质只来源于水。请据此回答：
（1）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的
结论是否确切 为什么
（2）土壤中损失的少量物质是 。
无机盐
不确切。因为他没有考虑空气对有机物形成所起的作用。
课堂评价