光合作用的探究历程.ppt

光合作用的探究历程 [教学目标] 认识光合作用的发现过程，从中理解光合作用的概念 培养学生分析实验、设计实验的能力 体验科学家经历的探究历程，认识科学研究的重要性 思考与讨论： 从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？试举例说明。 * 重点：通过对经典的实验分析、讨论，培养学生分析实验、设计实验的能力 难点：理解实验探究的科学原理和方法，并能在实验设计中运用。 范·海尔蒙特实验 普利斯特利实验 1771年 普利斯特利 思考：1.请同学们试着描述该实验过程，并思考实验遵循了什么原则？ 第一组：将一根蜡烛罩在玻璃钟罩内，另一根蜡烛与绿色植物一起罩在玻璃钟罩内。第二组：将一只老鼠罩在玻璃钟罩内，另一只老鼠与绿色植物一起罩在玻璃钟罩内 实验中巧妙的进行了对照，植物的有 无体现了变量的单一。 2.当时其他科学家也都为普利斯特莱的实验吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？ 科学家们实验中可能忽视了光照、植物本身、透明玻璃罩等对实验的影响 A B C 　　在ABC三个钟罩内各放入一只活老鼠，A、C内放一盆绿色植物，将Ｃ遮光。三个装置均放到阳光下。 　　数十小时后，三只老鼠死了两只，剩一只还活着！想一想，死的为什么死了？活的为什么还活着？ 　　想一想，这组实验说明了什么问题？它的实验原理是什么？ 　　本实验说明，绿色植物在光照下能制造氧气。 A B C 1864年 萨克斯 思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验，叙述其实验过程。 2.请与萨克斯的实验（实验过程如右图)比较，找出你实验中的不足，并完善你的实验设计方案。 暗处理几小时 酒精脱色 滴加碘液 一半遮光 一半曝光 萨克斯实验示意图 分析萨克斯的实验并思考下列问题： ①植物先进行暗处理几小时，目的是什么? 酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分? 碘液染色的目的是什么? ②该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论? ③某小组分别选取了该植物上的两片叶做了同样实验，也得出了该结论，请同学们讨论，该结论可信吗？并提出你的判断依据。 消耗掉营养物质 避免对实验干扰 色素 检测是否有淀粉产生 叶片一半遮光，一半曝光;植物在光下产生淀粉. 极 细 光 束 黑暗中 光照下 1装片中好氧菌集中在被 光束照射到的部位附近。 2装片中好氧菌集中在叶 绿体所有受照射的部位。 思考： 1.好氧细菌容易聚集在O2多的部位，由此得出产生O2部位是什么？光合作用场所在哪里？ 1880年 恩吉尔曼 叶绿体 2.小组讨论：恩吉尔曼在实验的选材上、光照处理等方面有哪些巧妙之处？ (1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵叶绿体呈带状, 大而明显,便于观察。选用好氧细菌检测，能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。(2)选用了极细光束照射，黑暗(局部光照)和曝光对比实验。 3.某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，从这一结果中你能推导出什么结论？ 叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放出O2 请同学们回答： 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： 2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下定义。 绿色植物通过叶绿体, 利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 CO2+H2O 光能 叶绿体 (CH2O)+O2 CO2和H2O；叶绿体；光、酶；（CH2O）和O2 CO2 18O2 C18O2 O2 H218O H2O 光照射下的 小球藻悬液 鲁宾和卡门的光合作用实验 实验证明：光合作用所释放的氧气全部来自于水 下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量比是 （ ） A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8 C 一展身手 从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。例如，直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳，这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。又如，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，而不是来自二氧化碳；卡尔文用同位素示踪技术证明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，都说明在科学发展的进程中，相关科学的互相促进，以及技术手段的进步对科学发展的推动作用。 *