【沪科版】高中生命科学第一册:4.2《光合作用》课件2
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1、光合作用(一),地球上最重要的化学反应,使整个自然界每年大约形成四五千亿吨有机物 直接或间接为动物和人类提供了食物、能源 人类对它的研究至少已有300多年 六次诺贝尔奖与研究光合作用有关 ,光合作用,让我们先了解光合作用的研究历史,2000多年前 亚里士多德,认为“植物是由土壤汁构成”,即植物生长所需物质全部来自土壤。,思考:,他为何能提出这样的问题?土壤究竟为植物的生长提供了什么?,1642年比利时的范赫尔蒙特作了这样一个实验,柳树增重:74.47kg,土壤减重:0.06kg,柳树增加的物质来源于水!,五年后,1642年赫尔蒙特,思考:1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何 变化?2.海尔蒙特
2、通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水,你认为他忽视了哪些因素?,忽视了空气、光照等因素,海尔蒙特实验示意图,柳树增重74.4kg,土壤只减少0.1kg,普利斯特利(英)实验 1771,1771年英国化学家普里斯特利的著名实验,植物能改善污浊的空气!但有时候却,探究一:普利斯特利的实验,植物可以影响空气成分吗?,植物可以影响空气成分。,植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧所需要的气体。,植物可以更新空气(吸收CO2, 产生O2)。,设计实验,结果分析,得出结论,提出问题,作出假设,实施实验,1779年荷兰人英格豪斯进一步实验,原来植物只有在光下才会放出氧气!,萨克斯实验,萨克斯实验有哪些现象?该现象说明
3、了什么?,探究二:萨克斯的实验,植物光合作用的产物除氧之外还有什么?,植物光合作用的产物还有淀粉。,曝光一侧的叶片经过碘液处理后变成蓝色,而遮光一侧的叶片经过碘液处理后不变蓝。,设计实验,结果分析,得出结论,提出问题,作出假设,植物在光合作用中产生了淀粉 。,实施实验,1880年,恩格尔曼的实验,隔绝空气,黑暗,用极细光束照射,完全暴露在光下,水绵和好氧细菌的装片,结论:氧是由 叶绿体释放出来的, 叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照。,水 绵,水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。 水绵很明显的特点是:叶绿体呈带状,螺旋排列在细胞里。,1880年,恩格尔曼实
4、验,极 细 光 束,黑暗中,光照下,恩格尔曼实验示意图,结论:叶绿体是进行光合作用的主要场所,思考:,1为什么选用水绵做为实验材料?,2为什么选用黑暗并且没有空气的环境?,3为什么先用极细光束照射水绵,而后又让水绵完全曝露在 光下?,因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体,而且螺旋分布于细胞中,便于进行观察和分析研究。,为了排除实验前环境中光线和氧的影响,确保实验的准确性。,先选极细光束,用好氧细菌检测,能准确判断水绵细胞中释放氧的部位;而后用完全曝光的水绵与之做对照,从而证明了实验结果完全是光照引起的,并且氧是由叶绿体释放出来的。,放射性同位素可以用于追踪物质的 运行和变化规律。放射性同位素标记的
5、 化合物,化学性质不变。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。,阅读小资料2,光合作用产生的氧气来自水,而不是来自CO2,1939年,鲁宾和卡门做的同位素实验,如下图所示。,这一实验证实了:,探究三:鲁宾、卡门的实验,光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳?,光合作用产生的氧是来自于水(或者是二氧化碳),A气体无放射性,B气体具有放射性;而且等体积二者的质量比为89 。,光合作用产生的氧气来自于水,而不是来自于二氧化碳。,提出问题,设计实验,结果分析,得出结论,作出假设,实施实验,光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢?,20世纪40年代
6、,美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径,这一途径 称为卡尔文循环。,1961年诺贝 尔化学奖得主,学生思考与讨论:,英格豪斯实验动力:光 萨克斯实验产物:淀粉 恩格尔曼实验 叶绿体是光合作用 的场所 原料H2O和CO2,结合经典实验,思考光合作用的条件、场所、 原料、 产物是什么?能不能用一个反应式来表示?,光能,叶绿体,6CO2+12H2O* (C6H12O6)+6H2O+6O2*,在上述基础上请用简洁语言给光合作用下定义。,1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么? 试写出反应方程式
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