必修1课件\\第五章\\5.4 光合作用的实验及探究历程

课件52张PPT。 能量之源—
光与光合作用光合作用新叶沐浴着和煦的阳光，
鸟儿在绿叶间尽情欢唱：
“是你给了我生命的甘露，
是你给了我无穷的能量！”外膜内膜基粒类囊体膜基质回顾“万物生长靠太阳”，光合作用主要是由植物的哪个结构完成的？叶绿体是怎样吸收光能的呢？一 捕获光能的色素和结构绿叶中色素的提取和分离1、实验原理： 叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如丙酮（无水酒精）等。所以可以用丙酮（无水酒精）提取叶绿体中的色素。不同的色素在层析液中的扩散速度不同，因此可以把它们分开 。2、方法与步骤3、实验结果：讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？6这四种色素只吸收可见光，它们吸收的光谱是否一样呢？叶绿体中的色素提取液 将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分别放在可见光与三棱镜之间，可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了。 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素a和叶绿素b主要吸收； 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光和红光蓝紫光。叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素实验成功的关键
①叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素
②研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素
③滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多色素，所以要求滤液干后再画一两次
④滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带思考：植物细胞中的色素分布在那些细胞器？
吸收光能的色素存在于叶绿体的什么部位？类囊体吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。1、 叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并不是不吸收，而是吸收量较少。树叶为什么是绿色的？思考：思考：不同颜色的温室大棚那一种光和效率最高？那一种最低？（1）无色透明大棚日光中各色光均能通透，有色大棚主要透过同色光，其它光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合作用效率最高。
（2）叶绿素对绿光吸收量最少，因此绿色塑料大棚光合作用效率最低。 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)一、1648年比利时科学家海尔蒙特2.5Kg80千克 90kg89.94Kg0.06千克82.5Kg海尔蒙特实验结论：植物体增加的重量与水分有关问题讨论与质疑：（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？二、1771年英国的科学家普利斯特利1771年，英国普里斯特利的实验结论：绿色植物可以更新空气。有时实验成功英国普里斯特利的实验有时实验失败得到相反结论：绿色植物也能使空气变污浊。（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：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？植物体只有在光下才能更新污浊的空气。甲乙（1）他在实验中控制的单一变量是什么？问题讨论：（2）小组合作设计实验装置图，证明植物需要光才能制造O2？怎样检验O2？
（备选实验材料和器材：金鱼藻、大烧杯、漏斗、试管等） 设计实验A组B组（3） 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： 直到1785年，人们发现了空气的组成。
终于明确了绿叶在光下吸收CO2 ，放出O2。问题：吸收光能哪里去了？光能化学能问题：吸收光能哪里去了？1845年，德国的梅耶1845年，德国的梅耶光能化学能储存在什么物质中？问题：吸收光能哪里去了？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.von Sachs (1832～1897) 暗处理叶部分遮光光照滴加碘液 1864年，（德）萨克斯的实验问题讨论：参考问题：
①为什么要把绿叶在暗处放置一昼夜？
②叶片部分遮光，部分曝光，目的是什么？
③这个实验得出什么结论？结论：植物在光下产生了淀粉光合作用释放的O2是来自CO2还是H2O？提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？五、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、如何作出假设？
3、怎样设计分组对照实验？
4、预测实验结果有几种情况？
5、得出什么结论？问题讨论：1939年，美国鲁宾和卡门的实验结论：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。同位素标记法对照组
提供H2O、 C18O2 ,释放的氧是O2实验组：
提供H218O、CO2 , 释放的氧是18O220世纪40年代，卡尔文(M.Calvin)用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C 在光合作用中转化成有机物的转化途径。卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)六、1880年，美国科学家恩格尔曼的水绵实验
1、为什么水绵是合适的实验材料？?
2、他是如何控制实验条件的？
3、他是如何对照的？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响选用极细的光束，并用好氧细菌检测：准确判断释放氧气的部位讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？
分以下几个问题：自身对照实验的选材、设计有哪些巧妙之处？1、选用水绵、好氧细菌做实验材料（便于观察）
2、选用黑暗没有空气的环境（单一变量原则）
3、先在黑暗条件下用极细的光束，再完全曝光（对照原则）
恩吉尔曼实验的结果分析：这一巧妙的实验说明了什么？叶绿体中的色素对不同波长的吸收的强度不同，主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光积极思维小结光合作用的历程建造植物体的原料是水植物可以更新空气完善了普利斯特利的实验 (阳光 绿叶)空气组成的发现除了氧气还有淀粉光合作用的场所叶绿体未考虑空气的作用未考虑光的作用氧气来自于那里？H2O，CO2流传千年的真理，
在不经意间蜕变，
一个简单的实验，
开启了光合作用发现史的新纪元。
亚里士多德的哲言，
由定论转为铺垫，
一个个学者，因为踏上了巨人的肩，
他们的视野才更高更远。氧气如何产生？
怎样更新二氧化碳？……
光合作用的无数谜题，
逐一揭示出答案。
每一个新的发现，
都足以让生物学界震撼。
更多的奇迹，
无穷的奥秘，
等待我们去探索，
等待我们去发现……总结光合作用的反应式反应物、条件、场所、生成物总结光合作用的反应式CO2＋H2O （CH2O）＋O2叶绿体光能反应物、条件、场所、生成物总结光合作用的反应式CO2＋H2O （CH2O）＋O2叶绿体光能反应物、条件、场所、生成物糖类总结光合作用的反应式叶绿体光能反应物、条件、场所、生成物糖类CO2＋H2O （CH2O）＋O2总结光合作用的反应式叶绿体光能反应物、条件、场所、生成物糖类CO2＋H2O （CH2O）＋O2谢谢
再见同位素标记法
放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。你知道常用的O的同位素吗？