俗話說“民以食為天”，動物需要以食物來維持生命，一粒種子萌發形成幼苗，一棵小樹成長為參天大樹，整個過程中不斷有物質的積累，其質量也增加了幾百以至上千倍，它的食物是什么呢？樹長那麼大需要多少養料呀！這些養料又是從那里來的呢？,光合作用的研究歷史,指導者：翟廣娟,2000多年前，亞里士多德認為“植物的根是一張嘴，植物生活和生長所需的一切物質，都是通過根吸收了土壤汁得到的。”,亞里士多德的經驗推測,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，赫爾蒙特的實驗,1.柳樹增重的原因是什么呢?,水,2.本實驗的結論是什么？,植物生長只需要水,柳樹真的只需要水就能長大嗎？你認為海爾蒙特忽視了哪些因素？,未考慮空氣和光照對植物生長的影響。,18世紀，普利斯特利的實驗,植物可以更新由于小白鼠呼吸而變污濁的空氣,當有的人重復普利斯特利的實驗時,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驗發現了其中的秘密。,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，由于發現了空氣的組成，人們才明確：在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳,1845年，德國科學家梅耶根據能量轉化與守恒定律明確指出，植物在進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存起來。,光能哪里去了？,植物究竟把化學能儲存哪種物質內呢？,1864年,薩克斯的實驗,科學方法？,1880年恩格爾曼的水綿實驗,小資料水綿是常見的淡水藻類，每條水綿有許多個結構相同的長筒狀細胞連接成的。水綿很明顯的特點是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細胞里。,1.為什么用水綿-2.為什么用好氧細菌-3.為什么在沒有空氣的環境中-4.為什么在黑暗環境中-5.為什么用的是極細的光束-,恩格爾曼的實驗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照實驗,葉綠體,用放射性同位素標記法，探究光合作用過程中產物的氧氣的來源,幾點提示：1.實驗要求：運用放射性同位素標記的實驗方法,2.氧元素中18O具有放射性。,3.實驗設計中堅持實驗原則,實驗探究光合作用過程中產物氧氣的來源你們研究的問題是：探究光合作用過程中產物氧氣的來源你們的假設是：氧氣中的氧元素來自你們的實驗材料是：小球藻，反應物（水和二氧化碳），通氣管你們設計的實驗步驟是：你們預測可能出現的實驗現象是：,魯賓和卡門做的同位素標記實驗,光合作用產生的氧氣全部來自于水，而不是來自CO2,這一實驗證實了：,20世紀40年代，美國的科學家卡爾文用同位素標記法，發現了卡爾文循環，探明了二氧化碳轉化成有機物的途徑,卡爾文循環,光合作用是通過利用,把轉化成儲存著能量的，并且釋放出的過程。,光合作用的概念,對象,場所,條件,原料,綠色植物,葉綠體,光能,二氧化碳和水,有機物,氧氣,美國,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,比利時,赫爾蒙特柳樹實驗,植物增重來自水,1771年,英國,普利斯特利鐘罩實驗,植物可以更新空氣,1779年,荷蘭,英格豪斯的重復試驗,植物只有在光下綠色部分可以更新空氣（500多次實驗）,1785年,由于發現了空氣的組成,綠葉在光下放出氧氣,1864年,德國,薩克斯半葉實驗,光合作用能產生淀粉,1880年,恩格爾曼水綿實驗,在光下葉綠體放出氧氣,1939年,美國,魯賓和卡門,氧氣來自于水,1940年,美國,卡爾文,CO2的碳轉化成有機物中的碳,小結,科學是沒有國界的，科學探索也是無止境的，昨日的海爾蒙特、卡爾文今日的你明日的？,1864年，德國科學家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，成功地證明綠色葉片在光合作用中產生了淀粉。請據此實驗回答相關問題：,課堂練習,在該實驗中，薩克斯看到的現象是（）A.葉片全變藍B遮光一半變藍C曝光一半變藍D葉片全不變藍【解析】該實驗通過檢測淀粉的有無來說明植物是否進行了光合作用，曝光處有淀粉產生，經碘蒸氣處理后將表現出藍色，遮光處不變色。,C,課堂練習,薩克斯將綠色葉片先放在暗處幾小時的目的（）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增加葉片的呼吸強度D提高葉片對光的敏感度【解析】為了讓天竺葵在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉運和消耗，這樣實驗中用碘液檢驗的淀粉只可能是葉片在實驗過程中制造的，而不可能是葉片在實驗前貯存的。該實驗中事先把葉片放在暗處幾小時的目的是讓有機物（如淀粉）被徹底消耗，避免葉片內原有淀粉對實驗結果造成干擾。,B,課堂練習,薩克斯對這個實驗的設計具有很強的邏輯上的嚴密性，具體體現在()A沒有對照實驗B本實驗不需要設對照實驗C曝光處作為對照實驗D遮光處作為對照實驗,D,課堂練習,該實驗中葉片內含有的葉綠素等色素，會對碘液處理后表現出的藍色造成干擾，影響實驗現象的觀察，為增強實驗效果，對葉片應做怎樣的處理？【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行脫色。酒精的沸點比水低，直接放在火上加熱，酒精蒸發太快，造成浪費，而且溶解葉綠素的效果也不好，尤其容易引燃酒精發生危險。,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，使葉片內的色素溶解于酒精中，再用清水漂洗葉片。,課堂練習,該實驗除了證明“光合作用產生了淀粉”外，還成功地證明了什么？【解析】根據單一變量原則，確定實驗結果的不同是由于自變量因素的不同所導致的。該實驗的自變量為光照的有無，故得到的結論是光合作用需要光照。,光合作用需要光照。,課堂練習,關于恩格爾曼的水綿實驗裝置的分析，錯誤的是()A在光束照射到水綿之前，應該加三棱鏡將混合光分解成連續光譜B臨時裝片應放置在沒有空氣的黑暗環境中C用好氧性細菌起指示作用D水綿的帶狀葉綠體有利于設置對照條件,A,課堂練習,教學后記：本堂課主要介紹光合作用的發現過程中的經典實驗，從一定程度上反映了科學探索的一般方法，是培養學生科學素質的好素材。為此，將這一部分內容安排一課時來完成。本