第3單元 生物圈中的綠色植物 第5章 綠色開花植物的生活方式 第1節(jié) 光合作用（一） 18 18世紀中期以前，人們一直認為：植物世紀中期以前，人們一直認為：植物生長所需的營養(yǎng)物質全都來源于土壤中。包生長所需的營養(yǎng)物質全都來源于土壤中。包括古希臘哲學家亞里士多德也這么認為。亞括古希臘哲學家亞里士多德也這么認為。亞里士多德的結論實際上只是一個經(jīng)驗上的推里士多德的結論實際上只是一個經(jīng)驗上的推測，并沒有進行相應的科學實驗。今天，老師測，并沒有進行相應的科學實驗。今天，老師在課堂上引入四個科學實驗，與同學們一起在課堂上引入四個科學實驗，與同學們一起體驗光合作用發(fā)現(xiàn)的艱辛過程！體驗光合作用發(fā)現(xiàn)的艱辛過程！1.1.領悟光合作用的發(fā)現(xiàn)是許多科學家智慧的結晶和不領悟光合作用的發(fā)現(xiàn)是許多科學家智慧的結晶和不懈努力的結果。懈努力的結果。2.2.領略科學家們發(fā)現(xiàn)和解決問題的科學思維方式。領略科學家們發(fā)現(xiàn)和解決問題的科學思維方式。3.3.通過光合作用發(fā)現(xiàn)過程分析其原料、條件和產物。通過光合作用發(fā)現(xiàn)過程分析其原料、條件和產物。四個科學實驗四個科學實驗l1717世紀上半葉世紀上半葉 海爾蒙特（比利時）實驗海爾蒙特（比利時）實驗l1771 1771 普利斯特利（英國）實驗普利斯特利（英國）實驗l1779 1779 英格豪斯（荷蘭）實驗英格豪斯（荷蘭）實驗l1864 1864 薩克斯（德國）實驗薩克斯（德國）實驗1. 1. 海爾蒙特（比利時）實驗海爾蒙特（比利時）實驗 他將一棵重他將一棵重2.32.3kgkg的柳苗栽種到一的柳苗栽種到一個盛有土壤的木桶中，木桶內土個盛有土壤的木桶中，木桶內土壤的重量是壤的重量是9090kgkg。此后，他只用。此后，他只用純凈的雨水澆灌柳苗。為了防止純凈的雨水澆灌柳苗。為了防止灰塵落入，他專門制作了桶蓋?；覊m落入，他專門制作了桶蓋。 5 5年過去了，柳苗漸漸地長大了。年過去了，柳苗漸漸地長大了。他再次稱量柳苗和土壤的質量，結他再次稱量柳苗和土壤的質量，結果使海爾蒙特大吃一驚：柳苗質量果使海爾蒙特大吃一驚：柳苗質量增加了增加了 土壤質量僅減少了土壤質量僅減少了74.5 74.5 kg,kg,柳苗生柳苗生長之迷長之迷0.0570.057 kg.kg. 柳苗生長所需要的物質，并不是由土壤直接轉化的，柳苗生長所需要的物質，并不是由土壤直接轉化的，水水才是使植物增重的物質。才是使植物增重的物質。 海爾蒙特的實驗結論完全正確嗎？從植物生活環(huán)境海爾蒙特的實驗結論完全正確嗎？從植物生活環(huán)境的角度分析植物生長需要的物質來源，還應該考慮什么的角度分析植物生長需要的物質來源，還應該考慮什么因素？因素？結結 論：論：提提 問問: :2.2.普利斯特利（英國）實驗普利斯特利（英國）實驗 把一支點燃的蠟燭和一只小鼠放到密閉的玻璃罩里，把一支點燃的蠟燭和一只小鼠放到密閉的玻璃罩里，不久蠟燭熄滅了，小鼠死去了。不久蠟燭熄滅了，小鼠死去了。 光照下光照下, ,將一支點燃的蠟燭和一盆綠色植物放到一個密將一支點燃的蠟燭和一盆綠色植物放到一個密閉的玻璃罩里，植物能夠長時間活著，蠟燭也沒有熄滅。閉的玻璃罩里，植物能夠長時間活著，蠟燭也沒有熄滅。 光照下光照下, ,把一盆綠色植物和一只小鼠同時放到一個把一盆綠色植物和一只小鼠同時放到一個密閉容器里，植物和小鼠都能夠正常地活著。密閉容器里，植物和小鼠都能夠正常地活著。 當人們重復普利斯特利的實驗時，有的獲得成功，有當人們重復普利斯特利的實驗時，有的獲得成功，有的總是失敗，有的甚至發(fā)現(xiàn)植物還會更嚴重地污染空氣。的總是失敗，有的甚至發(fā)現(xiàn)植物還會更嚴重地污染空氣。為什么學者們會得到不同的實驗結果呢？為什么學者們會得到不同的實驗結果呢？思思 考考結結 論論 綠色植物能夠凈化因蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁綠色植物能夠凈化因蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣。的空氣。3 .3 . 英 格 豪 斯 （ 荷 蘭 ） 實 驗英 格 豪 斯 （ 荷 蘭 ） 實 驗英格豪斯的英格豪斯的實驗進一步實驗進一步證實了證實了只有只有在光的照射在光的照射下下，普利斯，普利斯特利的實驗特利的實驗才能成功才能成功 ！英格豪斯還發(fā)現(xiàn)，光照下的綠色植物能夠釋放氣體，英格豪斯還發(fā)現(xiàn)，光照下的綠色植物能夠釋放氣體，這種釋放氣體的能力在夕陽西下時降低，日落后則完這種釋放氣體的能力在夕陽西下時降低，日落后則完全停止全停止. .這說明什么問題？這說明什么問題？17821782年瑞士年瑞士瑟訥比埃瑟訥比埃：植物在光照下吸收：植物在光照下吸收COCO2 2。18041804年瑞士年瑞士索緒爾索緒爾：光合作用過程中，綠色植物在光：光合作用過程中，綠色植物在光照下作用時還要消耗照下作用時還要消耗水水。提提 問問科學進展科學進展4 .4 . 薩 克 斯 （ 德 國 ） 實 驗薩 克 斯 （ 德 國 ） 實 驗 把綠葉放在暗處數(shù)小時，經(jīng)過一段時間，用碘蒸氣處理把綠葉放在暗處數(shù)小時，經(jīng)過一段時間，用碘蒸氣處理葉片，結果遮光的一部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片，結果遮光的一部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片顯示深藍色。葉片顯示深藍色。分析討論：分析討論： 1 1. .將綠色葉片先放在暗處處理幾個小時的目的是什么？將綠色葉片先放在暗處處理幾個小時的目的是什么？2 2. .為什么讓葉片一半曝光另一半遮光？為什么讓葉片一半曝光另一半遮光？ 3 3. .能否將裝有酒精的小燒杯直接加熱？能否將裝有酒精的小燒杯直接加熱？4 4. .葉片一半曝光另一半遮光，遇碘顏色為什么不同？葉片一半曝光另一半遮光，遇碘顏色為什么不同？實驗結論實驗結論: : 綠色植物在光照下不僅能夠釋放氧氣，而且能夠合成綠色植物在光照下不僅能夠釋放氧氣，而且能夠合成淀粉等物質，供植物生長發(fā)育等生命活動利用。淀粉等物質，供植物生長發(fā)育等生命活動利用。 探索光合作用探索光合作用1.1.驗證綠葉在光下合成淀粉驗證綠葉在光下合成淀粉實驗原理實驗原理 綠葉在光下是否合成淀粉，可用碘液進行測試。因綠葉在光下是否合成淀粉，可用碘液進行測試。因為在化學反應中淀粉遇碘變藍。但是碘分子難以進入葉為在化學反應中淀粉遇碘變藍。但是碘分子難以進入葉的活細胞，而且葉綠體中色素的顏色會干擾碘與淀粉顯的活細胞，而且葉綠體中色素的顏色會干擾碘與淀粉顯示的藍色。因此，用煮沸的酒精殺死葉片細胞，并使葉示的藍色。因此，用煮沸的酒精殺死葉片細胞，并使葉綠素溶解于酒精中。碘分子浸入脫色葉片的細胞中，測綠素溶解于酒精中。碘分子浸入脫色葉片的細胞中，測試淀粉是否存在。試淀粉是否存在。 結果結果植物植物用碘液檢驗葉片用碘液檢驗葉片見光部分見光部分遮光部分遮光部分盆栽天竺葵盆栽天竺葵藍色藍色黃白黃白色色結論：結論：淀粉是光合作用的產物，光是光合作用的必需條件。淀粉是光合作用的產物，光是光合作用的必需條件。2.2.檢驗光合作用釋放氧氣檢驗光合作用釋放氧氣 結論：結論：氧氣是光合作用的產物氧氣是光合作用的產物銀邊天竺葵銀邊天竺葵彩葉草彩葉草銀邊翠銀邊翠3.3.驗證植物進行光合作用需要葉綠素驗證植物進行光合作用需要葉綠素結論：結論：光合作用需要葉綠素，葉綠體是光合作光合作用需要葉綠素，葉綠體是光合作用的場所。用的場所。4.4.檢驗光合作用需要二氧化碳檢驗光合作用需要二氧化碳結論：結論：二氧化碳是光合作用的原料。二氧化碳是光合作用的原料。光合作用的原料、條件、產物各是什么？光合作用的原料、條件、產物各是什么？這樣一個生產加工的過程是在哪進行的呢？這樣一個生產加工的過程是在哪進行的呢？ 原料：原料：二氧化碳和水；二氧化碳和水；條件：條件：陽光；陽光；產物：產物：淀粉和氧氣；淀粉和氧氣；場所：場所：葉綠體。葉綠體。 二氧化碳二氧化碳+ +水水 淀粉（儲存能量）淀粉（儲存能量）+ +氧氣氧氣 光光葉綠體葉綠體總總 結結 光合作用光合作用原料：二氧化碳和水原料：二氧化碳和水條件：光條件：光產物：淀粉和氧氣產物：淀粉和氧氣場所：葉綠體場所：葉綠體光光葉綠體葉綠體1.1.光合作用的原料是光合作用的原料是( )( )A A葉綠素、水和二氧化碳葉綠素、水和二氧化碳 B B二氧化碳和水二氧化碳和水 C C淀粉和氧氣淀粉和氧氣 D D光、葉綠素和水光、葉綠素和水2.2.植物進行光合作用的條件是植物進行光合作用的條件是( )( )A A水水 B B二氧化碳二氧化碳 C C光光 D D葉綠體葉綠體 B BC C3.3.綠葉在光下合成淀粉的實驗中，把盆栽的天竺葵綠葉在光下合成淀粉的實驗中，把盆栽的天竺葵放在暗處一晝夜，其目的是放在暗處一晝夜，其目的是( )( )A A便于檢驗淀粉的多少便于檢驗淀粉的多少 B B有利于除去葉綠素有利于除去葉綠素 C C讓葉片內原有的淀粉耗盡讓葉片內原有的淀粉耗盡 D D便于用碘液檢驗便于用碘液檢驗C C4.“4.“綠葉在光下合成淀粉綠葉在光下合成淀粉”實驗的正確順序是實驗的正確順序是( )( )把葉片放到裝有酒精的燒杯中隔水加熱把葉片放到裝有酒精的燒杯中隔水加熱把天竺葵放在光下照射把天竺葵放在光下照射用黑紙片把天竺葵葉片遮蓋一部分用黑紙片把天竺葵葉片遮蓋一部分把天竺葵放在黑暗處一晝夜把天竺葵放在黑暗處一晝夜把部分遮光的葉片摘下，去掉黑紙片把部分遮光的葉片摘下，去掉黑紙片用清水漂洗葉片后滴加碘液用清水漂洗葉片后滴加碘液A A B B C C D DB B5.5.下圖中甲、乙、丙是放在陽光下的大小一樣、密閉的下圖中甲、乙、丙是放在陽光下的大小一樣、密閉的玻璃裝置。乙、丙中各放一盆發(fā)育階段相同、生長良好玻璃裝置。乙、丙中各放一盆發(fā)育階段相同、生長良好的花，甲、丙中各放一只同樣年齡、相同性別和體質的的花，甲、丙中各放一只同樣年齡、相同性別和體質的小白鼠。小白鼠。(1)(1)圖圖_中的小白鼠比另一只生活的時間長，因為中的小白鼠比另一只生活的時間長，因為此圖中的植物通過此圖中的植物通過_產生了產生了_，從而使這，從而使這只小白鼠能獲得較多的只小白鼠能獲得較多的_。(2)(2)圖圖_中的花比另一盆花生活的時間短，因為這中的花比另一盆花生活的時間短，因為這盆花把密封罩內的盆花把密封罩內的_用盡，植物體就不能進行用盡，植物體就不能進行_了。了。丙丙光合作用光合作用氧氣氧氣氧氣氧氣乙乙二氧化碳二氧化碳光合作用光合作用6.6.下圖是驗證綠色植物進行光合作用的兩套實驗裝置，下圖是驗證綠色植物進行光合作用的兩套實驗裝置，A A裝裝置的水槽里放的是氫氧化鈉溶液，置的水槽里放的是氫氧化鈉溶液，B B裝置的水槽里放的是清裝置的水槽里放的是清水。把水。把A A、B B兩裝置同時放在黑暗處兩裝置同時放在黑暗處2424小時，然后一起移到小時，然后一起移到陽光下。陽光下。A AB B(1)(1)數(shù)小時后，摘下數(shù)小時后，摘下A A裝置內的葉片，經(jīng)過處理后加碘液裝置內的葉片，經(jīng)過處理后加碘液數(shù)滴，葉片顏色數(shù)滴，葉片顏色_，證明葉片中，證明葉片中_存存在。水槽里氫氧化鈉溶液的作用是在。水槽里氫氧化鈉溶液的作用是_。(2)(2)摘下摘下B B裝置內的葉片，經(jīng)處理后加碘液數(shù)滴，葉片的裝置內的葉片，經(jīng)處理后加碘液數(shù)滴，葉片的顏色顏色_，原因是，原因是_ _ _。無淀粉無淀粉不變藍不變藍吸收二氧化碳吸收二氧化碳變藍變藍葉片進行了光合作用，產葉片進行了光合作用，產生了淀粉生了淀粉(3)(3)將兩裝置先放在黑暗處將兩裝置先放在黑暗處2424小時的作用是小時的作用是_。(4)(4)該實驗說明了該實驗說明了_是光合作用的原料。是光合作用的原料。(5)(5)實驗中起對照作用的是實驗中起對照作用的是_。讓葉片內原有的淀粉耗盡讓葉片內原有的淀粉耗盡二氧化碳二氧化碳B B組組理想是力量的源泉，智慧的搖籃。