(共43张PPT)
第5章 绿色开花植物的生活方式
第1节 光合作用
光合作用的发现和探索
认识光合作用
观察思考：图片说明了珍珠梅的哪些重要生理活动？
一棵小小的树苗是如何长成参天大树的？所需要的营养物质和能量又来自哪里呢？
海尔蒙特实验——柳苗生长之谜
海尔蒙特(Jan Baptist Van Helmont)，比利时化学家，生物学家，医生。他在化学理论和实践上都有卓越贡献，从而成为炼金术向近代化学转变时期的代表人物。他所做的柳树实验也是生物研究上划时代的工作。
五年后
柳树增重74.5 kg
土壤减少0.057 kg
结论：柳苗生长所需的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增重的物质。
柳苗 2.3kg干土 90kg
76.8kg 89.943kg
思
考
海尔蒙特的实验结论完全正确吗？从植物生活环境的角度分析植物生长需要的物质来源，还应该考虑什么因素？
把一支点燃的蜡烛和一支小鼠放到密闭的玻璃罩里，不久蜡烛熄灭了，小鼠死去。
将一支点燃的蜡烛和一盆绿色植物放到密闭的玻璃罩里，植物能够长时间地活着。
把一盆绿色植物和一只小鼠同时放到一个密闭容器里，植物和小鼠则都能够正常的活着。
1771年，普利斯特利研究助燃空气实验
普利斯特利的上述实验都是在光照下进行的。根据实验结果，他认为蜡烛燃烧会污染空气，使小鼠窒息而死；绿色植物则能够净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得浑浊的空气。
思
考
当人们重复普利斯特利的实验时，有的获得成功，有的总是失败，甚至发现植物还会更严重地污染空气。为什么学者们会得到不同的实验结果呢？
1779年，英格豪斯（荷兰）实验
英格豪斯的实验进一步证实了只有在光的照射下，普利斯特利的实验才能成功！
光照
黑暗
光照下的绿色植物能够释放气体，这种释放气体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止。后来，科学家们明确了这种气体就是氧气。
英格豪斯发现，光照下的绿色植物能够释放气体。这种释放气体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止。这说明什么问题？
科学进展：
1782年瑞士瑟讷比埃：植物在光下释放氧气的同时，还吸收空气中的二氧化碳。
1804年瑞士索绪尔：绿色植物在光下同时还要消耗水。
1864年，萨克斯（德国）实验
暗处理
照光
碘蒸气熏蒸
把绿叶放在暗处数小时，消耗叶片中部分营养物质。
然后把叶片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。
经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，结果遮光的部分叶片无颜色变化，而照光的一部分叶片显示深蓝色。
思
考
1. 将绿色叶片先放在暗处处理几个小时的目的是什么？
2. 为什么让叶片一半曝光另一半遮光？
3. 能否将装有酒精的小烧杯直接加热？
4. 叶片一半曝光另一半遮光遇碘颜色为什么不同？
萨克斯的实验使人们认识到，绿色植物在光照下不仅能够释放氧气，而且能够合成淀粉等物质，供给植物生长发育等生命活动利用。
时间 科学家 实验成果
古希腊 亚里士多德 植物所需全部物质来自（ ）
17世纪上半叶 比利时的海尔蒙特 使植物增重的唯一物质是（ ）
1771年 英国的普利斯特利 绿色植物能净化因燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气
1779年 荷兰的英格豪斯 绿色植物（ ）才利用二氧化碳，释放气体
1782年 瑞士的瑟讷比埃 绿色植物在放出（ ）的同时吸收
（ ）气体
1804年 瑞士的索绪尔 绿色植物生长需要水
1864年 德国的萨克斯 绿色植物在光下合成（ ）
土壤
水
在光下
氧气
二氧化碳
淀粉
分析科学家们研究光合作用的过程
光合作用的原料、条件、产物各是什么？这样一个生产加工的过程是在哪进行的呢？
原料：二氧化碳和水 条件：阳光
产物：淀粉和氧气 场所：叶绿体
探索光合作用
二氧化碳+水 淀粉（储存能量）+氧气
光能
叶绿体
验证绿叶在光下合成淀粉
制定计划：设置对照实验
实验组：有光
对照组：遮光
如何营造有光与无光的对照呢？
暗处理
遮光对照
接受光照
酒精灯水浴脱色
脱色完成
漂洗
滴加碘液
观察上述实验结果得知，经过部分遮光处理的绿叶遇碘液后，见光部分呈深蓝色，遮光部分不变色，表明绿叶合成淀粉需要光。由此可见，淀粉是光合作用的产物，光是光合作用的必需条件。
检验光合作用释放氧气
实验过程：
1. 取一个玻璃水槽或直径20cm的标本瓶，注满清水，按每100 mL水加入0.1 g碳酸氢钠，用玻璃棒搅拌，以增加水中二氧化碳的含量。
2. 将采集的金鱼藻在水中剪取若干带顶端的嫩枝，放置在水槽内，并使切口的一端向上，然后用短管漏斗将其倒扣在水槽里，在漏斗下面垫上两个小木条，使漏斗与水槽底部分开。
3. 取一支盛满清水的试管，用拇指堵住管口，倒转移入玻璃水槽的水中，套在漏斗短管上，试管内要充满水。
4. 将实验装置放在温暖而阳光充足的环境里，使金鱼藻接受阳光照射。不久，可以看到许多气泡从金鱼藻放出，并聚集在试管顶端。
【点击观看实验视频】
5. 待收集约半管气体后，在水中用拇指堵住管口，取出试管并立即倒转，使水落入到试管的下部。然后，将带火星的卫生香或木条伸入试管中，观察其燃烧的情况。
带火星的卫生香或木条伸入试管后复燃了，说明，试管中有足够的氧气，这些氧气是金鱼藻在阳光照射下产生的。由此可见，氧气也是光合作用的产物。
检验光合作用需要二氧化碳
实验过程：
1. 剪取天竺葵带有5-6片叶的枝条，插入盛有清水的小烧杯中，放在暗处2-3d天。
2. 在玻璃板上放置一个培养皿，将少量25%氢氧化钠溶液倒入培养皿中，它有吸收空气中的二氧化碳的作用，然后将装有枝条的小烧杯放在培养皿里，用广口瓶或大玻璃罐头瓶罩住实验装置，并在瓶口涂一点凡士林，防止气体出入。再用同样的方法做好第二套装置，但培养皿里用清水代替氢氧化钠溶液。
3. 将上述两套实验装置移到太阳光下照射两小时，然后，揭开玻璃罩，从两个枝条上各摘取一片叶，分别检验两片叶中是否有淀粉的存在。
空气中含有二氧化碳，植物以二氧化碳为原料进行光合作用产生了淀粉。
实验证明光合作用需要二氧化碳作为原料！
实验条件：
氢氧化钠溶液
实验条件：
水
检验光合作用释放氧气 检验光合作用吸收二氧化碳
条件 材料
特殊处理
实验结果
实验结论
光
金鱼藻顶端嫩枝
带有叶片的天竺葵枝条
碳酸氢钠增加二氧化碳
氢氧化钠减少二氧化碳（形成对照）
带火星的木条复燃
未加氢氧化钠的装置内叶片变蓝
氧气是光合作用的产物
二氧化碳是光合作用的原料
银边天竺葵
彩叶草
银边翠
观察下列植物叶片：你发现了什么问题？
问题：这些植物进行光合作用的场所在哪里？
实验：验证植物光合作用需要叶绿素
目的要求：
验证植物进行光合作用需要叶绿素，并推测出绿色植物光合作用的场所。
材料器具：
盆栽的银边翠、银边天竺葵、彩叶草的植物叶片、小烧杯、大烧杯、培养皿、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、镊子、酒精、碘液、清水。
实验过程：
1. 选一种或几种斑叶植物放在阳光下照射2h，从植物体上摘取叶片，放到盛有酒精的小烧杯中，将小烧杯置于大烧杯中水浴加热。
2. 待叶片呈现黄白色时，取出叶片，用清水漂洗后放到培养皿里，向叶片上滴加碘液。
3. 用清水漂洗，把叶片上的碘液冲掉，观察叶片的绿色部分和白色部分，将实验结果记录到表格中。
用碘液检验叶片 绿色部分 白色部分
银边翠
银边天竺葵
彩叶草
蓝色
黄白色
蓝色
黄白色
蓝色
黄白色
结果
植物
思考：为什么下列植物的叶片边缘不呈绿色？
因为它们白色的边缘不含叶绿素。
探究实验的结果证实，银边翠等植物的叶片，只有绿色部分在光下合成淀粉，显然光合作用需要叶绿素。在绿色植物的细胞中，叶绿素存在于叶绿体内，因此，叶绿体可能是光合作用的场所。
小
结
蒜黄
蒜苗
蒜黄与正常蒜苗有什么区别？这种区别是从什么时候开始的？
阳光通过三棱镜后，会呈现红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的七色光谱。
有科学家提出叶绿素
主要吸收红光和蓝紫光，请你设计实验研究不同光谱成分对植物生活的影响。
研究不同光谱成分对植物生活的影响
实验材料种类和生长期。你认为选择的实验材料最好是：①种子；②长出绿叶的幼苗；③成熟的植物。
2. 创造不同光谱成分的光照环境。
3. 提供植物生活必需的其他生活条件。
4. 记录植物的生长状况。你认为最好的方案是：
①定时记录植株高度；
②定时取样，称量样本植物鲜重；
③定时取样，将样本晾干后称重。
思考：
课堂小结
二氧化碳+水 淀粉（储存能量）+氧气
光能
叶绿体
植物需要二氧化碳和水在阳光的照射下，通过叶绿体，产生植物生长所需要的淀粉和有机物，排出氧气。
思考与练习
1．检测植物叶片中是否含有淀粉，所用的试剂是（ ）
A．酒精 B．生理盐水
C．碘液 D．清水
2．通过科学家们探索光合作用的历程，我们可以获得关于光合作用的信息。下列有关光合作用的信息叙述错误的是（ ）
A．光合作用的原料有二氧化碳和水等
B．光合作用能够产生淀粉，释放氧气
C．光合作用必须在有光的条件下才能进行
D．光合作用晚上也可以进行
C
D
3．某同学在对叶片进行脱色的过程中，因操作不当使酒精点燃，正确的做法是（ ）
A．用湿毛巾或湿抹布进行覆盖
B．用嘴赶快吹灭燃烧的酒精
C．用书本敲打，扑灭燃烧的酒精
D．向燃烧的酒精上泼水浇灭
A
4．绿色植物光合作用的意义是（ ）
①维持大气中氧气和二氧化碳的平衡 ②促进水分和无机盐的运输 ③降低叶片温度 ④为其他生物提供食物来源 ⑤满足自身生长、发育、繁殖的需要 ⑥为人类提供多种生活及工业原料
A．①②③⑥ B．①③④⑤
C．②③④⑤ D．①④⑤⑥
D
5．如图表示一段时间内某植物叶片吸收二氧化碳与光照强度关系的示意图。以下分析正确的是（ ）
A．ac段表示该植物的光合作用不断增强
B．b点表示该植物既不进行光合作用，也不进行呼
吸作用
C．当光照强度大于n1时，该植物开始进行光合作用
D．当光照强度大于n2时，表示该植物不再进行光合作用
A
6．下面是“观察叶片的结构”实验的方法步骤，正确的操作顺序是（ ）
①将新鲜的叶片平放到小木板上 ②横向迅速切割叶片
③右手捏紧并排的两个刀片 ④选用最薄的一片制成临时装片
⑤把刀片夹缝中的薄片放入水中
A．⑤④③②① B．①⑤④③②
C．①②④⑤③ D．①③②⑤④
D
