一師一優(yōu)課能量之源——光與光合作用PPT課件

1、授課教師：吳明清授課教師：吳明清 奉節(jié)中學奉節(jié)中學什么是光合作用？什么是光合作用？光合作用是指綠色植物通過光合作用是指綠色植物通過葉葉綠體綠體，利用，利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和水和水轉化成儲存著能量的轉化成儲存著能量的有機有機物物，并且釋放出，并且釋放出氧氣氧氣的過程。的過程。 場所場所條件條件產物產物原料原料年代年代科學家科學家結論結論17711771普利斯特利普利斯特利17791779英格豪斯英格豪斯18451845r.r.梅耶梅耶18641864薩克斯薩克斯18801880恩格爾曼恩格爾曼19391939魯賓魯賓 卡門卡門2020世紀世紀4040代代卡爾文卡爾文光合作用的探究

2、歷程光合作用的探究歷程17世紀世紀40年代，海爾蒙特年代，海爾蒙特(j.b. van helmont，比利時，比利時)回眸歷史回眸歷史每天澆水，每天澆水，5年后年后探究的一般步驟提出提出問題問題作出作出假設假設設計設計實驗實驗得出得出結論結論結果結果分析分析實施實施實驗實驗植物生長的原料來自于水植物生長的原料來自于水植物植物生長的原料是水生長的原料是水與與5年前進行對照土壤年前進行對照土壤烘干烘干后稱后稱重，只比原來減輕了重，只比原來減輕了0.1公斤，公斤，樹增加了樹增加了80多公斤多公斤探究一：探究一：海爾蒙特海爾蒙特的實驗的實驗設計實驗設計實驗結果分析結果分析得出結論得出結論提出問題提出問

3、題作出假設作出假設實施實驗實施實驗植物生長的原料是什么植物生長的原料是什么每天澆水，每天澆水，5年后年后17世紀世紀40年代，海爾蒙特年代，海爾蒙特(j.b. van helmont，比利時，比利時)植植物增重主要來自水分物增重主要來自水分 不嚴密，不嚴密， 沒有考慮到空氣的影響。沒有考慮到空氣的影響。討論：這個結論嚴密嗎？他忽略了什么？討論：這個結論嚴密嗎？他忽略了什么？探究二：普利斯特利的實驗探究二：普利斯特利的實驗植物可以凈化空氣成分嗎？植物可以凈化空氣成分嗎？植物可以凈化空氣成分。植物可以凈化空氣成分。設計實驗設計實驗結果分析結果分析得出結論得出結論提出問題提出問題作出假設作出假設實施

4、實驗實施實驗一段時間后一段時間后一段時間后一段時間后1771年普利斯特利實驗年普利斯特利實驗1243探究二：普利斯特利的實驗探究二：普利斯特利的實驗植物可以凈化空氣成分嗎？植物可以凈化空氣成分嗎？植物可以凈化空氣成分。植物可以凈化空氣成分。植物能產生動物呼吸和蠟燭燃燒植物能產生動物呼吸和蠟燭燃燒所需要的氣體。所需要的氣體。植物可以更新空氣植物可以更新空氣。設計實驗設計實驗結果分析結果分析得出結論得出結論提出問題提出問題作出假設作出假設實施實驗實施實驗小鼠小鼠和點和點燃的燃的蠟燭蠟燭光照，密光照，密閉玻璃罩閉玻璃罩小鼠存活，蠟燭仍燃燒小鼠存活，蠟燭仍燃燒光照，密光照，密閉玻璃罩閉玻璃罩綠色植物綠

5、色植物小鼠死亡，蠟燭也熄滅小鼠死亡，蠟燭也熄滅年代年代科學家科學家結論結論17711771普利斯特利普利斯特利17791779英格豪斯英格豪斯18451845r.r.梅耶梅耶18641864薩克斯薩克斯18801880恩格爾曼恩格爾曼19391939魯賓魯賓 卡門卡門2020世紀世紀4040代代卡爾文卡爾文光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程植物可以更新空氣植物可以更新空氣結論：植物可以更新空氣結論：植物可以更新空氣有人重復了普利斯特利的實驗，得到相反的結有人重復了普利斯特利的實驗，得到相反的結果，所以有人認為植物也能使空氣變污濁？果，所以有人認為植物也能使空氣變污濁？1779年，年， 英格豪

6、斯實驗英格豪斯實驗實驗重復了實驗重復了500500多多次次結論結論：綠葉綠葉只有在只有在光光照照下才能更下才能更新空氣新空氣b組組a組組 直到直到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在明確綠葉在光光下放出的是下放出的是o2，吸收的是吸收的是co2。光光能能化化學學能能德國梅耶德國梅耶年代年代科學家科學家結論結論17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯18451845r.r.梅耶梅耶18641864薩克斯薩克斯18801880恩格爾曼恩格爾曼19391939魯賓魯賓 卡門卡門2020世紀世紀4040代

7、代卡爾文卡爾文光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程只有只有在光照下在光照下綠葉才可以更新綠葉才可以更新空氣空氣植物在光合作用時植物在光合作用時把把光能光能轉轉變成了變成了化學能化學能儲存起來儲存起來光光能能化化學學能能儲存在什么儲存在什么物質中？物質中？探究三：薩克斯的實驗探究三：薩克斯的實驗植物光合作用的產物除氧之外還有什么產物？植物光合作用的產物除氧之外還有什么產物？植物光合作用的產物還有淀粉。植物光合作用的產物還有淀粉。設計實驗設計實驗結果分析結果分析得出結論得出結論提出問題提出問題作出假設作出假設實施實驗實施實驗1864年，薩克斯實驗年，薩克斯實驗閱讀閱讀p.102p.102第一自然段

8、第一自然段如何設置對照？如何設置對照？實驗中的自變量是什么？實驗中的自變量是什么？ 為什么要黑暗處理？為什么要黑暗處理？如何將葉片脫色？為什么要脫色？如何將葉片脫色？為什么要脫色？黑暗處理黑暗處理酒精酒精隔水隔水加熱加熱脫色脫色碘蒸汽處理碘蒸汽處理或滴加碘液或滴加碘液1864年，薩克斯實驗年，薩克斯實驗閱讀閱讀p.102p.102第一自然段第一自然段一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光？如何設置對照？如何設置對照？實驗中的自變量是什么？實驗中的自變量是什么？ 自變量是有無光照。自變量是有無光照。 探究三：薩克斯的實驗探究三：薩克斯的實驗植物光合作用的產物除氧之外還有什么產物？植物光合作用的產物除氧

9、之外還有什么產物？植物光合作用的產物還有淀粉。植物光合作用的產物還有淀粉。曝光一側的葉片經過碘液處理后變成藍色曝光一側的葉片經過碘液處理后變成藍色,而遮而遮光一側的葉片經過碘液處理后不變藍。光一側的葉片經過碘液處理后不變藍。植物在光合作用中產生了淀粉植物在光合作用中產生了淀粉 (有機物有機物)。酒精脫色酒精脫色碘液處理碘液處理設計實驗設計實驗結果分析結果分析得出結論得出結論提出問題提出問題作出假設作出假設實施實驗實施實驗年代年代科學家科學家結論結論17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有綠葉才可以更只有綠葉

10、才可以更新空氣新空氣18451845r.r.梅耶梅耶植物在光合作用時植物在光合作用時把把光能光能轉變成轉變成了了化學能化學能儲存起來儲存起來18641864薩克斯薩克斯18801880恩格爾曼恩格爾曼19391939魯賓魯賓 卡門卡門2020世紀世紀4040代代卡爾文卡爾文光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產生產生淀粉淀粉光合作用的場所究光合作用的場所究竟在什么地方呢？竟在什么地方呢？18801880年美國科學家恩格爾曼年美國科學家恩格爾曼就以水綿和好氧細菌為實驗材就以水綿和好氧細菌為實驗材料，很好地解答了這個問題！料，很好地解答了這個問題！ 水綿是常見的水綿

11、是常見的淡水藻類淡水藻類 每條水綿由許多個結構相每條水綿由許多個結構相同的同的長筒狀細胞長筒狀細胞連接而成連接而成 水綿很明顯的特點是：水綿很明顯的特點是： 葉綠體呈帶狀葉綠體呈帶狀，螺旋螺旋排列排列在細胞里。在細胞里。 1880年，恩格爾曼實驗年，恩格爾曼實驗 極極 細細 光光 束束 無空氣、黑暗中無空氣、黑暗中無空氣、完全曝光無空氣、完全曝光結論：結論： 氧氣是氧氣是葉綠體葉綠體釋放出來的釋放出來的, 葉綠體葉綠體是進行光合作用的場所是進行光合作用的場所 用用極細的光束極細的光束的照射，葉綠體可分為光照多和光的照射，葉綠體可分為光照多和光 照少的部位，形成對比；照少的部位，形成對比； 臨時

12、裝片臨時裝片暴露在光下暴露在光下的實驗再次驗證實驗結果的實驗再次驗證實驗結果恩格爾曼實驗的巧妙之處恩格爾曼實驗的巧妙之處: 選擇選擇水綿水綿，其葉綠體呈螺旋式帶狀，其葉綠體呈螺旋式帶狀, 便于觀察；便于觀察； 選用選用好氧細菌好氧細菌可確定釋放氧氣多的部位可確定釋放氧氣多的部位沒有空氣的黑暗環(huán)境沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾排除了氧氣和光的干擾實驗材料：實驗材料： 實驗條件：實驗條件：實驗處理：實驗處理：年代年代科學家科學家結論結論17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有綠葉才可以更只有綠葉才可以更

13、新空氣新空氣18451845r.r.梅耶梅耶植物在光合作用時植物在光合作用時把光能轉變成把光能轉變成了化學能了化學能儲存起來儲存起來18641864薩克斯薩克斯綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產生淀粉產生淀粉18801880恩格爾曼恩格爾曼19391939魯賓魯賓 卡門卡門2020世紀世紀4040代代卡爾文卡爾文光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程氧氧由葉綠體釋放出來。由葉綠體釋放出來。葉綠體葉綠體是光合作用的場所。是光合作用的場所。小結小結: :薩克斯的實驗說明光合作用薩克斯的實驗說明光合作用的產物有的產物有淀粉淀粉，光合作用的條件需，光合作用的條件需要要光光；恩格爾曼的實驗說明了；恩格爾曼

14、的實驗說明了光合作用的場所是光合作用的場所是葉綠體葉綠體，光合作，光合作用的產物有用的產物有o o2 2！ 光合作用釋放的光合作用釋放的o2來自來自co2還是還是h2o？如何來檢測？如何來檢測？利用放射性同位素做利用放射性同位素做示蹤原子示蹤原子，為，為解決氧氣是來自水還是二氧化碳提解決氧氣是來自水還是二氧化碳提供了技術手段。供了技術手段。19391939年，美國的科年，美國的科學家魯賓和卡門利用學家魯賓和卡門利用同位素標記法同位素標記法, ,用用1818o o做示蹤原子，對光合作用的產做示蹤原子，對光合作用的產物氧氣中物氧氣中氧氧的來源進行了探究。的來源進行了探究。 提出問題提出問題：魯賓和

15、卡門的實驗魯賓和卡門的實驗 用用”同位素標記法同位素標記法”進行探進行探究究 作出假設：作出假設： 實驗設計與操作：實驗設計與操作： 分析結果：分析結果： 得出結論得出結論：釋放的釋放的o2來自于來自于h2o還是還是co2？釋放的釋放的o2 來自于來自于co2。釋放的釋放的o2 來自于來自于h2o。假設假設1：假設假設2：探究四：魯賓、卡門的實驗探究四：魯賓、卡門的實驗第一組第一組光合作用產生的光合作用產生的o2來自于來自于h2o。第二組第二組美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法） 第一組釋放的氧氣全都是第一組釋放的氧氣全都是 ， 第二組釋放的氧氣全都是第二組釋放

16、的氧氣全都是 。 提出問題提出問題：魯賓和卡門的實驗魯賓和卡門的實驗 用用”同位素標記法同位素標記法”進行探進行探究究 作出假設：作出假設： 實驗設計與操作：實驗設計與操作： 分析結果：分析結果： 得出結論得出結論：釋放的釋放的o2來自于來自于h2o還是還是co2？釋放的釋放的o2 來自于來自于co2。釋放的釋放的o2 來自于來自于h2o。18o2o2假設假設1：假設假設2：光合作用釋放的光合作用釋放的o2 來自于來自于 。h2o第一組第一組光合作用產生的光合作用產生的o2來自于來自于h2o。第二組第二組美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）問題問題： co2中的

17、碳怎樣轉化成有機物中的碳呢中的碳怎樣轉化成有機物中的碳呢?美國卡爾文美國卡爾文用用1414c c標記標記1414coco2 2，供小球藻，供小球藻進行光合作用，探明了進行光合作用，探明了coco2 2中的中的c c的去向，稱為的去向，稱為卡爾文卡爾文循環(huán)循環(huán)。( ch2 o)14co214c314在在19611961年獲得諾貝爾化學獎年獲得諾貝爾化學獎年代年代科學家科學家結論結論17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有綠葉才可以更只有綠葉才可以更新空氣新空氣18451845r.r.梅耶梅耶植物在光合作用時植

18、物在光合作用時把光能轉變成把光能轉變成了化學能了化學能儲存起來儲存起來18641864薩克斯薩克斯綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產生淀粉產生淀粉18801880恩格爾曼恩格爾曼氧氧由葉綠體釋放出來。由葉綠體釋放出來。葉綠體葉綠體是是光合作用的場所。光合作用的場所。19391939魯賓魯賓 卡門卡門2020世紀世紀4040代代卡爾文卡爾文光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程光合產物中有機物的光合產物中有機物的碳碳來自來自coco2 2光合作用釋放的光合作用釋放的氧氧來自來自水水。co2h2o （ch2o）o2光能光能葉綠體葉綠體糖類糖類課堂演練課堂演練1下圖表示德國科學家薩克斯的實驗，在葉片照

19、光下圖表示德國科學家薩克斯的實驗，在葉片照光24 h后，經脫色、漂洗并用碘液處理，結果有錫箔覆蓋的部分后，經脫色、漂洗并用碘液處理，結果有錫箔覆蓋的部分呈棕色，而不被錫箔覆蓋的部分呈藍色，本實驗說明呈棕色，而不被錫箔覆蓋的部分呈藍色，本實驗說明( )光合作用需要光合作用需要co2 光合作用需要光光合作用需要光 光合作用需光合作用需要葉綠素要葉綠素 光合作用放出氧光合作用放出氧 光合作用制造淀粉光合作用制造淀粉 a b c dc21939年魯賓和卡門采用同位素標記法進行了如下年魯賓和卡門采用同位素標記法進行了如下兩組實驗兩組實驗,下列敘述正確的是下列敘述正確的是 （ ） a a為了排除光照的影響

20、該實驗要在黑暗條件下進行為了排除光照的影響該實驗要在黑暗條件下進行b ba a和和b b相對分子質量之比為相對分子質量之比為9 9：8 8 c c設計該實驗的目的在于證明植物光合作用會釋放設計該實驗的目的在于證明植物光合作用會釋放氧氣氧氣d d實驗結果說明植物光合作用釋放的氧氣全部來自實驗結果說明植物光合作用釋放的氧氣全部來自水水 d3.3.為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與 好氧細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予好氧細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予 一定的條件，這些條件是一定的條件，這些條件是 ( )( ) a. a.光照、有空氣、臨時裝片

21、中無光照、有空氣、臨時裝片中無nahconahco3 3稀溶液稀溶液 b.b.光照、無空氣、臨時裝片中有光照、無空氣、臨時裝片中有nahconahco3 3稀溶液稀溶液 c.c.黑暗、有空氣、臨時裝片中無黑暗、有空氣、臨時裝片中無nahconahco3 3稀溶液稀溶液 d.d.黑暗、無空氣、臨時裝片中有黑暗、無空氣、臨時裝片中有nahconahco3 3稀溶液稀溶液b 解析解析 水綿進行光合作用需要光照和水綿進行光合作用需要光照和coco2 2, ,nahconahco3 3可為水綿提供可為水綿提供coco2 2。選。選用沒有空氣的環(huán)境用沒有空氣的環(huán)境, ,是為了排除實驗前環(huán)境中氧的影響，確保

22、實驗的是為了排除實驗前環(huán)境中氧的影響，確保實驗的準確性。先選用極細光束，用好氧細菌檢測，能準確判斷水綿細胞中準確性。先選用極細光束，用好氧細菌檢測，能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之作對照，從而證明了實驗釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之作對照，從而證明了實驗結果完全是由光照引起的，氧是由葉綠體釋放出來的。結果完全是由光照引起的，氧是由葉綠體釋放出來的。4.4.下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質量相等下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質量相等的條件下，小球藻進行光合作用的實驗示意圖。一段時后，的條件下，小球藻進行光合作用的實驗示意圖。一段時后，以下相關比較不正確的是以下相關比較不正確的是 ( )( )a.y2的質量大于的質量大于y3的質量的質量b.中小球藻的質量大于中小球藻的質量中小球藻的質量大于中小球藻的質量c.中水的質量大于中水的質量中水的質量大于中水的質量d.試管的質量大于試管的質量試管的質量大于試管的質量4.4.下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質量相等下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質量相等的條件下，小球藻進行光合作用的