光合作用的發(fā)現(xiàn)過程.ppt

俗話說“民以食為天”，動(dòng)物需要以食物來維持生命，一粒種子萌發(fā)形成幼苗，一棵小樹成長(zhǎng)為參天大樹，整個(gè)過程中不斷有物質(zhì)的積累，其質(zhì)量也增加了幾百以至上千倍，它的食物是什么呢？樹長(zhǎng)那麼大需要多少養(yǎng)料呀！這些養(yǎng)料又是從那里來的呢？,光合作用的研究歷史,指導(dǎo)者：翟廣娟,2000多年前，亞里士多德認(rèn)為“植物的根是一張嘴，植物生活和生長(zhǎng)所需的一切物質(zhì)，都是通過根吸收了土壤汁得到的?！?亞里士多德的經(jīng)驗(yàn)推測(cè),真的有“土壤汁”嗎？,b,c,土壤100千克,柳樹2.5千克,5年后,只澆水,約99.94千克,約77千克,17世紀(jì)，赫爾蒙特的實(shí)驗(yàn),1.柳樹增重的原因是什么呢?,水,2.本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？,植物生長(zhǎng)只需要水,柳樹真的只需要水就能長(zhǎng)大嗎？你認(rèn)為海爾蒙特忽視了哪些因素？,未考慮空氣和光照對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。,18世紀(jì)，普利斯特利的實(shí)驗(yàn),植物可以更新由于小白鼠呼吸而變污濁的空氣,當(dāng)有的人重復(fù)普利斯特利的實(shí)驗(yàn)時(shí),有的成功，有的總是失敗，這是什么原因呢?,1779年，荷蘭，英格豪斯做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了其中的秘密。,只有在光下植物才能更新空氣。,植物究竟更新了空氣中的什么成分？,直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確：在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳,1845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出，植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。,光能哪里去了？,植物究竟把化學(xué)能儲(chǔ)存哪種物質(zhì)內(nèi)呢？,1864年,薩克斯的實(shí)驗(yàn),科學(xué)方法？,1880年恩格爾曼的水綿實(shí)驗(yàn),小資料水綿是常見的淡水藻類，每條水綿有許多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)筒狀細(xì)胞連接成的。水綿很明顯的特點(diǎn)是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細(xì)胞里。,1.為什么用水綿-2.為什么用好氧細(xì)菌-3.為什么在沒有空氣的環(huán)境中-4.為什么在黑暗環(huán)境中-5.為什么用的是極細(xì)的光束-,恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)方法有什么巧妙之處？,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察,可以確定釋放氧氣多的部位,排除了氧氣的干擾,排除了光的干擾,使葉綠體上可分為有光和無光部位形成對(duì)照實(shí)驗(yàn),葉綠體,用放射性同位素標(biāo)記法，探究光合作用過程中產(chǎn)物的氧氣的來源,幾點(diǎn)提示：1.實(shí)驗(yàn)要求：運(yùn)用放射性同位素標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)方法,2.氧元素中18O具有放射性。,3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)原則,實(shí)驗(yàn)探究光合作用過程中產(chǎn)物氧氣的來源你們研究的問題是：探究光合作用過程中產(chǎn)物氧氣的來源你們的假設(shè)是：氧氣中的氧元素來自你們的實(shí)驗(yàn)材料是：小球藻，反應(yīng)物（水和二氧化碳），通氣管你們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：你們預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：,魯賓和卡門做的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn),光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來自于水，而不是來自CO2,這一實(shí)驗(yàn)證實(shí)了：,20世紀(jì)40年代，美國(guó)的科學(xué)家卡爾文用同位素標(biāo)記法，發(fā)現(xiàn)了卡爾文循環(huán)，探明了二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的途徑,卡爾文循環(huán),光合作用是通過利用,把轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的，并且釋放出的過程。,光合作用的概念,對(duì)象,場(chǎng)所,條件,原料,綠色植物,葉綠體,光能,二氧化碳和水,有機(jī)物,氧氣,美國(guó),古代,古希臘,亞里士多德,土壤減少的重量等于植物增加的重量,17世紀(jì),比利時(shí),赫爾蒙特柳樹實(shí)驗(yàn),植物增重來自水,1771年,英國(guó),普利斯特利鐘罩實(shí)驗(yàn),植物可以更新空氣,1779年,荷蘭,英格豪斯的重復(fù)試驗(yàn),植物只有在光下綠色部分可以更新空氣（500多次實(shí)驗(yàn)）,1785年,由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成,綠葉在光下放出氧氣,1864年,德國(guó),薩克斯半葉實(shí)驗(yàn),光合作用能產(chǎn)生淀粉,1880年,恩格爾曼水綿實(shí)驗(yàn),在光下葉綠體放出氧氣,1939年,美國(guó),魯賓和卡門,氧氣來自于水,1940年,美國(guó),卡爾文,CO2的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳,小結(jié),科學(xué)是沒有國(guó)界的，科學(xué)探索也是無止境的，昨日的海爾蒙特、卡爾文今日的你明日的？,1864年，德國(guó)科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時(shí)，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經(jīng)過一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理葉片，成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。請(qǐng)據(jù)此實(shí)驗(yàn)回答相關(guān)問題：,課堂練習(xí),在該實(shí)驗(yàn)中，薩克斯看到的現(xiàn)象是（）A.葉片全變藍(lán)B遮光一半變藍(lán)C曝光一半變藍(lán)D葉片全不變藍(lán)【解析】該實(shí)驗(yàn)通過檢測(cè)淀粉的有無來說明植物是否進(jìn)行了光合作用，曝光處有淀粉產(chǎn)生，經(jīng)碘蒸氣處理后將表現(xiàn)出藍(lán)色，遮光處不變色。,C,課堂練習(xí),薩克斯將綠色葉片先放在暗處幾小時(shí)的目的（）A將葉片中的水分消耗掉B將葉片中原有的淀粉消耗掉C增加葉片的呼吸強(qiáng)度D提高葉片對(duì)光的敏感度【解析】為了讓天竺葵在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉(zhuǎn)運(yùn)和消耗，這樣實(shí)驗(yàn)中用碘液檢驗(yàn)的淀粉只可能是葉片在實(shí)驗(yàn)過程中制造的，而不可能是葉片在實(shí)驗(yàn)前貯存的。該實(shí)驗(yàn)中事先把葉片放在暗處幾小時(shí)的目的是讓有機(jī)物（如淀粉）被徹底消耗，避免葉片內(nèi)原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。,B,課堂練習(xí),薩克斯對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的邏輯上的嚴(yán)密性，具體體現(xiàn)在()A沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)B本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)C曝光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)D遮光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn),D,課堂練習(xí),該實(shí)驗(yàn)中葉片內(nèi)含有的葉綠素等色素，會(huì)對(duì)碘液處理后表現(xiàn)出的藍(lán)色造成干擾，影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，對(duì)葉片應(yīng)做怎樣的處理？【解析】脫去葉片中的葉綠素。葉綠體中的色素溶解于酒精，故可用酒精水浴加熱進(jìn)行脫色。酒精的沸點(diǎn)比水低，直接放在火上加熱，酒精蒸發(fā)太快，造成浪費(fèi)，而且溶解葉綠素的效果也不好，尤其容易引燃酒精發(fā)生危險(xiǎn)。,在碘液處理之前，將葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片內(nèi)的色素溶解于酒精中，再用清水漂洗葉片。,課堂練習(xí),該實(shí)驗(yàn)除了證明“光合作用產(chǎn)生了淀粉”外，還成功地證明了什么？【解析】根據(jù)單一變量原則，確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同是由于自變量因素的不同所導(dǎo)致的。該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照的有無，故得到的結(jié)論是光合作用需要光照。,光合作用需要光照。,課堂練習(xí),關(guān)于恩格爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)裝置的分析，錯(cuò)誤的是()A在光束照射到水綿之前，應(yīng)該加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C用好氧性細(xì)菌起指示作用D水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置對(duì)照條件,A,課堂練習(xí),教學(xué)后記：本堂課主要介紹光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，從一定程度上反映了科學(xué)探索的一般方法，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的好素材。為此，將這一部分內(nèi)容安排一課時(shí)來完成。本