20世纪关于植物的光合作通的研究历程
20世纪对光合作用的探讨,向着物理学和化学两个方面不断深入。1905年英国植物学家F.F.布莱克曼提出光合作用包括需要光照的“光反应”和不需光照的“暗反应”两个过程,二者相互依赖,光反应时吸收的能量,供给暗反应时合成含高能量的多糖等的需要。20年代,O.瓦尔堡进一步提出在光反应中不是温度而是光的强度起作用。1929~1931年荷兰微生物学家C.B.范尼尔通过比较生化研究,发现光合硫细菌与绿色植物一样,也进行光合作用。只是绿色植物的供氢体是水,而光合硫细菌的供氢体是硫化氢或其他还原性有机物。C.B.范尼尔的工作改变了长期以来认为光合作用一定要放氧的看法,扩大了光合作用的概念,对以后有深远影响。对于光合作用的重要参与物质叶绿素,早就引起人们的注意。德国化学家R.M.维尔施泰特经过了8年的努力,于1913年阐明了叶绿素的化学组成。另一位德国化学家H.菲舍尔于1940年确定了它的结构,这些都为50年代“光合作用中心”的提出,以及色素吸收光子、能量传入作用中心等的发现奠定了基础。虽然光合作用的部位早就被认为是叶绿体,但真正用实验加以证实则在20世纪30年代末40年代初。英国植物生理学家R.希尔用离体叶绿体作实验,测到放氧反应,这是绿色植物进行光合作用的标志。但是否代表光合作用未能肯定。 希尔称它为叶绿体的放氧作用,亦被称为“希氏反应”。这一工作直到1951年才被证实是光合作用的一部分。1954~1955年,美国生物化学家D.I.阿尔农美国微生物学家M.B.艾伦又证明离体叶绿体不仅能放氧,而且也能同化二氧化碳。这也就证实了叶绿体确是光合作用的部位。 美国伯克利加州大学的M.卡尔文、A.A.本森、J.A.巴沙姆等,利用劳伦斯实验室制备的同位素的和其他新的生化技术,花了10年的时间于50年代中期阐明了“光合碳循环”,或称“卡尔文循环”的过程。他们证明,在叶绿体内一种?5碳糖起了二氧化碳接收器的作用经过一系列的酶促反应,不断地循环同化二氧化碳,形成一个一个的6碳糖,再聚合成蔗糖或淀粉。 光合磷酸化是光合作用中的重要的能量传递过程。1954年D.I.阿尔农在用菠菜叶绿体研究二氧化碳同化的同时,发现叶绿素受光的激发产生电子,在传递过程中与磷酸化偶联,产生ATP,电子仍回到叶绿素分子上,继续上述过程,这一过程被称为循环光合磷酸化。几乎同时别人也证明,细菌中也存在着类似的过程。1957年D.I.阿尔农等又发现另一类型的光合磷酸化。在这个过程中,光使叶绿素从水中得到电子,电子传递过程中与希尔反应偶联,还原辅酶Ⅱ,放氧,同时产生ATP,这一过程称为非循环光合磷酸化。 光合作用中两个光反应系统的发现推动了光合磷酸化研究的不断深入。这项工作主要是美国植物生理学家R.埃默森及其合作者从40年代初到他逝世这十几年内进行的。1943年他们发现红光波段中,短波(~650纳米)区比长波区?(~700纳米)的光合效率高。1957年他们又发现两者同时照射比单一照射所产生的光合效率高。根据他们的工作以及其他人的工作,英国的R.希尔等提出可能存在着两个光反应系统:系统Ⅰ由远红光(~700纳米)激发,系统Ⅱ则依赖于较高能的红光(~650纳米)。非循环光合磷酸化对此就是一个有力的支持事例。根据这一设想及大量实验结果,设计出一个“Z图解”,表达两个光反应系统的协同作用,得到了广泛的支持。由此掀起了研究两个光反应系统结构与功能的热潮,推动了光合作用的核心问题──原初反应和水的光解问题的研究。 进入80年代,光合反应中心的结构研究取得了重要突破,1982年西德生化学家H.米舍尔成功地分离提取出生物膜上的色素复合体,即光合反应中心。以后德国的蛋白质晶体结构分析专家R.休伯和J.戴维森,经过4年的努力,用X射线衍射分析的方法,测定出这个复合体的复杂的蛋白质结构。这一成果在光合作用研究上是一个飞跃,有力地促进了太阳光能转变为植物能的瞬间变化原理的研究。
课件3张PPT。光合作用的早期研究 直到18世纪初,人们仍然认为植物是从土壤中获取生长发育所需的全部元素的。1727年S. Hales提出植物的营养有一部分可能来自于空气,并且光以某种方式参与此过程。那时人们已经知道空气含不同的气体成分。 1771年英国牧师、化学家J. Priestley发现将薄荷枝条和燃烧着的蜡烛放在一个密封的钟罩内,蜡烛不易熄灭;将小鼠与绿色植物放在同一钟罩内,小鼠也不易窒息死亡。因此,他在1776年提出植物可以“净化”由于燃烧蜡烛和小鼠呼吸弄“坏”的空气。接着,荷兰医生J. Ingenhousz证实,植物只有在光下才能“净化”空气。于是,人们把1771年定为发现光合作用的年代。 1782年瑞士的J. Senebier用化学分析的方法证明,CO2是光合作用必需的,O2是光合作用的产物。1804年N.T.De Saussure进行了光合作用的第一次定量测定,指出水参与光合作用,植物释放O2的体积大致等于吸收CO2的体积。 1864年J.V. Sachs观测到照光的叶片生成淀粉粒,从而证明光合作用形成有机物。
课件3张PPT。普利斯特莱的实验简单介绍 1770年,一个叫普利斯特莱的英国牧师进行了一项著名的实验,他将一只老鼠放在一个密封的大玻璃罩中,老鼠很快耗尽了其中的氧气窒息而死。普利斯特莱将另一只老鼠放在另一个密封的大玻璃罩中,同时他还放入了一盆植物,这一次,老鼠在大玻璃罩中活得很自在。用一支蜡烛代替老鼠进行同样的实验,结果没有植物的密封大玻璃罩中蜡烛很快耗尽了其中的氧气熄灭了;相反,放入了植物的密封大玻璃罩中的蜡烛一直没有熄灭。这个实验证明植物的光合作用可以放出氧气。当时普利斯特莱的实验有时成功,有时却失败,普利斯特莱当时也不知道是为什么。 1779年,荷兰的植物生理学家英根豪斯找到了普利斯特莱实验有时失败的原因。他发现密封大玻璃罩中的植物需要在有光照射时才可以放出氧气,如果普利斯特莱进行上述实验时没有给密封大玻璃罩中的植物提供足够的光照,实验就不可能成功。植物光合作用的发现中三个实验简析
本节共有三个有关光合作用的阅读材料,展示了科学家们从不同的角度探究光合作用所做的试验。希望能够在真正明确实验原理的基础上,懂得绿色植物光合作用的本质和意义。 1、 范·海尔蒙特第一次企图用实验来回答植物营养物质来源的问题。他在100kg干燥的细粒土壤中,种了一棵2.5kg重的柳树,然后往盆里浇水,但不供给其他营养物质。五年后,他发现柳树的重量为82.5kg。土壤晒干后的重量仅比原来少100g。因此范·海尔蒙特说,植物是从水中而不是从土壤中得到营养物质。在长期和有效的植物营养的研究中,这也是定量实验的第一次尝试。 2、 在光照下,普利斯特莱让一支蜡烛在内有薄荷枝条的玻璃罩里燃烧至熄灭。十天以后,薄荷枝条仍是繁茂的。当普利斯特莱重新点燃熄灭的蜡烛时,蜡烛又重新明亮地燃烧起来。普利斯特莱关于植物是否能清洁空气的问题有了初步的答案。实验发现植物消耗掉由蜡烛产生的二氧化碳,而提供氧气使蜡烛能够重新燃烧。这种氧气也足以维持一只老鼠的生命。缺少植物的玻璃罩里充满着二氧化碳,却缺少氧气,缺少氧气导致老鼠死亡。因此,普利斯特莱说,植物消耗二氧化碳而产生氧气,火焰和动物都得靠氧气才能生存。这个实验也表明二氧化碳和阳光是影响植物生长的因素。 3、 希尔带着氧气是由叶绿体在什么时候产生的问题,把植物的叶片烘干后,碾成粉,然后把叶绿体和叶绿素一起提取出来。他把这些叶绿体和叶绿素与不同的铁化合物相混合。当他把光照射在这个培养的混合物上时,出现了气泡。当光照停止后,氧气流也就停止了。这个实验表明,氧气是在光合作用的初期释放的,光照是产生氧气的外部条件,而叶绿体和叶绿素是光合作用的结构和物质基础。
植物光合作用的发现小资料
小资料1 探究光合作用的主要历程(1900年前)
1648年范·海尔蒙特从柳树的生长得到启发: 水是植物生长的因子。
1676年Antonie Van Leeuwenhoek、Schimper、Meyer等对叶绿体进行了研究。
1771年普利斯特莱等的试验表明CO2和阳光是植物生长的因子。1804年德·索苏尔(Nicholas de Saussure)发现一棵生长着的植物所制造的全部物质,比它所吸收的多,和水是光合作用的原料。他们都认为氧气是在光合作用中产生的。
1842年梅耶(Robert Mayer)指出能量不灭定律:
能量既不能产生也不能毁灭,只能是形式上的变化。绿色植物制造的食物是所有有机物质的源泉,也是所有生物能量的源泉。光合作用对整个生物界贮存太阳能是必不可少的。
结论:
光合作用合成碳水化合物时,需要四种因子--二氧化碳、水、阳光和叶绿素,同时产生了氧气。
1880年恩格尔曼(Engelmann)的实验证明植物利用吸收的光能进行光合作用。
小资料2 探究光合作用的主要历程(1900年后)
1905年布莱克曼(Blackman)通过改变提供给光照下的小球藻的数量来测定光合作用速度,发现浓度的增加,可以促进光合作用。
1939年希尔的实验证明氧气是在光合作用的早期产生的。
鲁宾(Rrben)、卡门(Kamen)通过同位素标记示踪发现氧气来自水。
范·尼尔(Van Niel)通过研究比较光合细菌中紫色细菌的光合作用和绿色植物的光合作用后认为:
水分解产生氧气和氢,氧气释放出去,而氢则与结合,还原变成,进一步构成葡萄糖。这一观点受到鲁宾、卡门的实验的支持。
1954年阿农(Arnon)利用放射性同位素技术和色谱法,用菠菜的叶绿体作为实验材料,检查叶绿体光反应的产物,发现光反应不能产生碳水化合物,但能产生ATP以及将NADP还原成NADPH,水分解提供还原NADP所需的氢。进一步研究发现,一旦ATP和NADPH形成,植物制造有机物就不需要光了。阿农的实验区分了光反应和暗反应。
阿农和卡尔文(Calvin)追踪了叶绿素中的电子吸收光能以后的循环途径,解释了ATP和NADPH的生成原理。
50年代卡尔文和本森(Benson)利用小球藻作为材料,利用放射自显影技术和色谱法,证明了是怎样被固定和还原的,描绘了暗反应的卡尔文循环途径。
1957年Emeron提出双色素假说,1960年Hill和Bendall提出“串联式”(Z)光合作用模式。
1963年Smith和French得到光合磷酸化的作用光谱(650nm、670nm、680nm、710nm),符合“系统Ⅰ和系统Ⅱ”的光合作用偶联模式。
植物光合作用的概念和意义
光合作用是指绿色植物吸收光能,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程。光合作用对整个生物界产生巨大作用:一是把无机物转变成有机物。每年约合成5×1011吨有机物,可直接或间接作为人类或动物界的食物,据估计地球上的自养植物一年中通过光合作用约同化2×1011吨碳素,其中40%是由浮游植物同化的,余下的60%是由陆生植物同化的;二是将光能转变成化学能,绿色植物在同化二氧化碳的过程中,把太阳光能转变为化学能,并蓄积在形成的有机化合物中。人类所利用的能源,如煤炭、天然气、木材等都是现在或过去的植物通过光合作用形成的;三是维持大气O2和CO2的相对平衡。在地球上,由于生物呼吸和燃烧,每年约消耗3.15×1011吨O2,以这样的速度计算,大气层中所含的O2将在3000年左右耗尽。然而,绿色植物在吸收CO2的同时每年也释放出5.35×1011吨O2,所以大气中含的O2含量仍然维持在21%。由此可见,光合作用是地球上规模最大的把太阳能转变为可贮存的化学能的过程,也是规模最大的将无机物合成有机物和释放氧气的过程。目前人类面临着食物、能源、资源、环境和人口五大问题,这些问题的解决都和光合作用有着密切的关系,因此,深入探讨光合作用的规律,弄清光合作用的机理,研究同化物的运输和分配规律,对于有效利用太阳能、使之更好地服务于人类,具有重大的理论和实际意义。
课件2张PPT。植物的光合作用的发现 ——海尔蒙特的实验 大部分植物都植根于土中 ,一旦拔出,便会死亡。长久以来,这一事实一直使人们认为植物需以土壤为生。 然而,比利时医生海尔蒙特通过种植柳树的实验,却有奇特的发现。种植前,海尔蒙特先将柳树和土壤各自称重,五年后他再次称量。结果发现:五年内柳树增加了75千克,而土壤只减少了57克。很明显,植物生长过程中利用了土壤之外的物质来供应生长所需。海尔蒙特认为柳树的增重来自于他浇的水,但他忽视了植物生长也需要其它物质。现在科学家已经知道植物会利用阳光的能量,把来自土壤中的水,以及空气中的二氧化碳转变成生物生长所必需的物质葡萄糖,即进行光合作用。《第一节 植物光合作用的发现》教案
教学分析:
《植物光合作用的发现》是第6章《绿色植物光合作用和呼吸作用》的第一节。光合作用和呼吸作用是绿色植物非常重要的两项生命活动。绿色植物的光合作用是自然界中大多数生物生命活动所需物质和能量的来源,该节内容为第3节《植物光合作用的实质》做了铺垫。课本上先给出了光合作用的定义,然后以科学家的三个实验,讲述了光合作用发现的过程,最后总结光合作用的意义。如果让学生先阅读、讨论科学家的实验过程,然后自己根据实验现象归纳光合作用所需原料、产物、场所,给出光合作用的定义,对于学生表述中的遗漏或欠缺给予修正,最后共同总结光合作用的意义,这样应该更加能够培养学生自主、探究式学习的能力。
教学目标:
知识目标:举例说出绿色植物光合作用作用发现的过程;
说出绿色植物光合作用的过程。
能力目标:体会科学家进行科学探究的过程;
培养学生小组交流、口头表达、自主学习的能力。
情感目标:培养学生热爱自然、爱护花草树木的良好习惯。
教学重点:
说出光合作用的发现过程;
解释发现光合作用的实验的原理;
说明光合作用发现的意义。
教学难点:
阐明发现光合作用的实验的原理。
教学准备:
学生:课前动手实验普利斯特莱的实验,从实验中分析得出结论。
教师:课前指导学生的实验,并进行录象。
搜索相关影视、图片、文字资料。
教学过程:
内容
教师边导边教
学生边学边练
评析
创设情境导入新课
通过一句农谚引发学生思考,导入本节新课。
由农谚引发学生思考,积极发言,提出问题。
通过农谚导入,简洁易懂,通过追问引起学生的兴趣。
新课:
引导探究
练习
一、小组合作学习,讨论17世纪科学家范·海尔蒙特设计的实验
1、5年后,柳树增重多少?
2、5年后,土壤的质量减少了多少?
3、柳树增加的重量来源于哪里?
4、这个实验说明了什么?
想一想:在这个实验当中,柳树除了需要水进行光合作用以外,它的光合作用还会受到环境当中什么因素的影响?如果让你在海尔蒙特实验的基础上进一步探究,你会探究什么问题?
实验探究普利斯特莱的实验:
动画演示
问题:1、实验二中的植物为什么会死亡? 2、实验三中的蜡烛为什么会熄灭?老鼠为什么会死亡?3、实验一中的蜡烛继续燃烧,老鼠活着,植物生长良好说明了什么?4、这组实验可以得出什么结论?
我们发现这一系列的实验都是在光下进行的,那么如果把这些实验转到暗处,实验现象是否相同?
三、简要介绍希尔的实验
(示图)
问:这个实验的过程是怎样的?这个实验说明什么?
书上图6-3上用文字或符号标示出这三个实验的结论。
小组合作,阅读图片,了解海尔蒙特实验的过程。讨论回答问题,分析实验现象并得出结论:光合作用需要水。
深入思考,可能还会受到环境当中什么因素的影响。学会提出问题,通过设计实验自己解决问题。
根据课件演示、讲述实验过程以及在实验过程中的注意事项和实验心得。
通过老师的点播,发现光合作用的条件需要光。
看图,讲述实验的过程。
引导学生自学:通过4个问题,引导学生读图、小组讨论并分析实验现象,得出结论。培养学生小组合作能力和自主学习能力。
“想一想”的问题在课本的基础上,旨在开拓和活跃学生的思维而提出,同时也自然的转入下一个实验。
这部分内容书上没有详细说明,但为了保证知识的连贯性,所以只做简单的介绍且由于内容相对比较简单,学生容易理解,通过图片比较直观也锻炼了学生口头表达的能力。
通过练习,反馈学生对于三个实验的掌握情况。
光合作用的定义
练习
总结:把这3个实验的结论连起来,总结出什么是光合作用。
在光合作用的过程中,物质和能量都发生了改变。在物质方面有什么变化?在能量方面,发生了什么变化?
下列哪项是光合作用的过程:()
A、制造有机物,储存能量
B、制造有机物,释放能量
C、分解有机物,储存能量
D、分解有机物,释放能量
用自己的话总结出什么是光合作用。
答:二氧化碳、水合成为有机物在体内积累。
太阳能在植物进行光合作用的过程中转移到了有机物当中,储存起来。
完成练习,及时反馈巩固。
提升:这个问题是对前面三个实验内容的提升,在光合作用的发现的基础上总结出光合作用的本质。
及时检测:围绕本节课的难点,设计的题目,针对性强。
理论联系实际
我们可以怎样将光合作用的原理应用到生产实践上去?
答:人们可以调控温室中的光照、湿度和二氧化碳的浓度,为植物生长提供适宜的生活环境。增强农作物的光合作用,从而大大提高农作物的产量。
联系实际:理论上的学习应该是为生产实践服务的。通过所学知识,解决生活中的实际问题。
总结提升
绿色植物好象一个巨大的生产工厂,那么,这个厂的生产车间在哪里?以什么为原料?生产的“主打”产品是什么?生产过程中必须要具备什么样的条件?
想象一下,如果树木被大量的砍伐用来制造一次性筷子、纸张等等,植被大面积被破坏用作建造商业性建筑等等,地球将变成什么样子?
你能不能用一个公式来表示光合作用的过程。
通过联系法,回答问题,生产车间是叶绿体,原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气,条件是光。
学生展开联想,让他们意识到保护环境的重要性。
总结出公式。
通过比喻,加深学生对于本节课重、难点的记忆。培养学生的环保意识和爱护自然的良好行为习惯。
总结出公式对学生的要求又提升了,同时也可以检验学生的学习情况。
板书设计:
第一节 植物光合作用的发现
绿色植物的光合作用
1、发现过程:
需要:水,二氧化碳,光
放出:氧气
2、光合作用:
3、意义:
《第一节 植物光合作用的发现》教案
教学目标:
1、知识方面:说出绿色植物光合作用发现的过程;
说出绿色植物光合作用发现的意义。
2、能力方面:通过几个经典实验的图示,培养学生对图示进行分析、归纳的能力,初步领悟科学家科学研究的方法。
3、思想情感方面:通过教学的有意渗透,培养学生的识图能力、探究能力及良好的科学素养。
教学重点:
1、说出光合作用的发现过程
2、解释发现光合作用实验的原理
3、说明光合作用发现的意义
教学难点:阐明发现光合作用实验的原理
教学过程:
导入:
中国有句谚语“万物生长靠太阳”,那植物的生长靠什么呢?
学生:
也是靠太阳。教师追问:靠太阳做什么?学生回答:进行光合作用。教师作补充,我们的衣食住行都离不开光合作用。既然光合作用这么重要,科学家又是如何发现的呢?接下来让我们回到两千多年前,看看科学家们是怎样一步步发现光合作用的。这也就是我们今天这节课要探究的内容:
(板书:植物光合作用的发现)
大约公元前3世纪,古希腊的亚利士多德提出,植物生长的土壤是构成植物体的原材料。这种观点对于当时的科学发展水平而言还是比较先进的,因此长期被奉为经典。
一直到17世纪上半叶,比利时的海尔蒙特做了一个简单而有意义的实验,一切才开始改变。他所进行的实验我们柳树实验。
接下来就请同学们四个人一组对着提纲上的问题进行讨论交流。(学生讨论)
表达交流
教师问:
那么大家觉得海尔蒙特的这个结论是否完全正确。
学生回答:
不正确。教师:但比亚利士多德的结论好多了。
教师:
这个结论考虑到了水参与物质的合成,却没有考虑到空气对植物形成所起的作用。在海尔蒙特的柳树实验完成后的100多年间,人们普遍认为水是构成植物的唯一原料。一直到18世纪,有一位科学家对气体非常感兴趣,他就是普利斯特利。他通过实验又对海尔蒙特提出了质疑。那么普利斯特利的实验是怎样进行的呢?在看材料之前老师先提几个问题
1、你知道人进行呼吸时需要何种气体?呼出的是什么?那动物比如老鼠呢?
2、蜡烛在燃烧的时候需要何种气体?产生的气体又是什么?(这个问题可提示学生盾实验三中的最后一幅图,这幅图表明蜡烛燃烧时候需要的气体与产生的气体与老鼠需要的气体,产生的气体是一样的。)
然后教师请学生看实验二:
如果把绿色植物单独放在玻璃罩中,绿色植物会怎么样?
学生:
说明植物也需要气体!师:到底需要何种气体呢?
我们一起来看实验一:
密闭的玻璃罩内和植物一起的蜡烛没有熄灭!和植物生活在一起的小白鼠也没有死亡!
现在请同学们发挥自己的聪明才智,想一想,为什么会出现这样的情况?中间发生了什么样的变化?老师给你们五分钟的时间,四个人为一组,在前二组实验的基础上思考!告诉老师,为什么会这样?
学生得出结论:
动物与蜡烛的燃烧需要氧气,产生二氧化碳
植物的生活需要二氧化碳,产生氧气。
教师:
普利斯特利的这个结论又比海尔蒙特的柳树实验的结论更进了一步。在此以后,又一位叫希尔的科学家再一次的对光合作用作了研究。请同学们看材料三
附:材料三:希尔把植物的叶片烘干后,碾成粉,然后把叶绿体提取出来。他把这些叶绿体与不同的铁化合物相混合。当他把光照射在这个培养的混合物上时,出现气泡。当光照停止后,氧气流也停止了。
学生在讨论的基础上得出材料三的结论:
光和叶绿体也是光合作用的必要条件!
通过上述的三位科学家做的实验,我们不仅发现了光合作用的存在,而且还知道了光合作用与水,氧,光照有关。那你能用你学到的本领完成书本上的光合作用示意图吗?(学生完成示意图,学生表达交流)
师:
植物体慢慢的由小变大,积累了许许多多的营养物质,那你知道植物通过光合作用积累的营养物质叫什么吗?好,下面请同学们快速阅读P91页最后一段!
学生阅读后回答:叫有机物。
在此基础上请学生尝试用简炼的语言概括光合作用。
教师小结,请学生淡淡光合作用的意义!
总结:
我们今天这节课花了很大的篇幅,重演的光合作用的发现史,从中我们可以认识到,光合作用是地球上发生的规模极其宏伟的过程,是自然界最基本的物质代谢和能量代谢,其发现过程凝聚了几代科学家在200多年探索历程中的心血与智慧。这些都是值得我们敬仰和学习的。同时也表明,科学的发展道路是极为艰难的,这不仅需要科学家艰辛劳动和智慧,还与社会科技的进步密切相关。
教学反思
光合作用的发现,是建立在初中教材讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的基础上,更深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用过程中的几个著名实验,通过这些实验的教学,不仅了解光合作用的发现工程,重要的上培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神,以及培养学生的探究能力。
本节课首先让学生了解光合作用的研究历史,注意让学生以教材中展现光合作用研究历史中的重要事件为线索,沿着科学家的探索思路,总结出光合作用的探究历程。课堂上师生带着问题,进行认知,从观察和实验中体验到探究生命奥秘的无穷乐趣。
同时让学生体会到科学的发展道路是很艰难的,这里不仅包含着科学家们的艰辛劳动与智慧,还与社会科学技术的进步与发展密切相关。教学中借助了现代教学手段具有一定的优越性,能留给学生较多的时空,拓展学生个性的发展。同时有助于培养学生实事求是的科学态度和培养学生分析问题的能力。
课件18张PPT。第六章
绿色植物的光合作用和呼吸作用
第一节 植物光合作用的发现 人们对光合作用的研究开始于17世纪。此后的几百年间,人们一直坚持不懈地进行研究。到19世纪80年代,美国科学家因其在研究光合作用方面的突出贡献,获得了诺贝尔奖。光合作用被称为地球上最重要的光化学反应。 小资料:1、举例说出绿色植物光合作用发现的过程
2、说出绿色植物光合作用的过程3个经典的实验: 2317世纪,范·海尔蒙特的实验18世纪,普利斯特莱的实验20世纪,希尔的实验绿色植物光合作用的发现17世纪,范·海尔蒙特的实验柳树苗2、5kg土壤100kg柳树苗 82、5kg土壤约 99、9kg只浇水5年后称重a、称重b、种植c、种称重1、你能描述该实验的过程吗?
2、计算:柳树增加的质量是多少?
而土壤减少的质量是多少?
3、柳树增重的原因是什么?
4、本实验的结论是什么?80kg0、1kg水植物的生长需要水18世纪
普利斯特莱实验123 知识准备:蜡烛燃烧需要氧气,产生二氧化碳;鼠的呼吸需要氧气,产生二氧化碳。
本实验的结论是什么?
植物吸收二氧化碳,产生氧气;植物利用二氧化碳制造氧气;植物的光合作用吸收二氧化碳,产生氧气;二氧化碳和阳光是影响植物生长的因素。1、 请你描述该实验。蜡烛燃烧老鼠活着蜡烛继续燃烧一段时间后一段时间后1、请你描述该实验。
2、本实验与实验一对照说明了什么?没有蜡烛植物死亡植物光合作用需要二氧化碳。一段时间后1、 请你描述该实验。
2、本实验与实验一对照说明了什么?没有植物没有植物蜡烛熄灭老鼠死亡植物光合作用产生氧气。一段时间后一段时间后20世纪,希尔的实验1、实验过程:取植物的绿色叶片研磨过滤后,放到两个培养皿中,分别放在阳光下和黑暗中,阳光下的培养皿中有气泡产生。光照黑暗2、该实验中,进行了一组对照实验,对照的变量是什么?
对照变量是光。
3、实验的现象有什么不同?
植物在光照下产生气体,有光的培养皿中放出气泡。
4、本实验的结论是什么?
植物的光合作用需要光。植物的生长需要水。植物的光合作用需要光。植物光合作用产生氧气。归纳三个实验的结论光二氧化碳水氧气有机物二氧化碳+水 氧气+有机物光照叶绿体叶绿体1、范·海尔蒙特从柳树栽培实验中得到启发,绿色植物
生长所需要的物质主要是( )
A、二氧化碳 B、水 C、无机盐 D、氧气
2、普利斯特莱的实验告诉我们绿色植物生长需要吸收
( )同时放出( )。
A、二氧化碳 B、水 C、无机盐 D、氧气
3、下列各因子哪个不是植物生长所必需的( )
A、二氧化碳 B、水 C、土壤 D、阳光BADC科学需要幻想,发明贵在创新。
——爱迪生