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1、光合作用的发现,第五章 绿色开花植物的生活方式 第一节 光合作用,18世纪中期以前，人们一直认为：植物生长所需的营养物质全都来源于土中。包括古希腊哲学家亚里士多德也这么认为。亚里士多德的结论实际上只是一个经验上的推测，并没有进行相应的科学实验。 今天，老师在课堂上引入四个科学实验，与同学们一起体验光合作用发现的艰辛过程！,四个科学实验,1648 海尔蒙特（比利时）实验1771 普利斯特利（英国）实验1779 英格豪斯（荷兰）实验1864 萨克斯（德国）实验,BACK,1648 海尔蒙特（比利时）,柳苗生长之迷,他将一棵重2.3kg的柳苗栽种到一个盛有土壤的木桶中，木桶内土壤的重量是90kg。此
2、后，他只用纯净的雨水浇灌柳苗。为了防止灰尘落入，他专门制作了桶盖。,5年过去了，柳苗渐渐地长大了。他再次称量柳苗和土壤的重量，结果使海尔蒙特大吃一惊：柳苗重量增加 土壤重量仅减少了,74.5kg,0.057kg！,把一盆花放在玻璃罩内，花盆旁边放了一支燃烧着的蜡烛来制取受污染的空气。当蜡烛熄灭几小时后，植物却看不出什么变化。他又把这套装置放到靠近窗子的桌子上，次日早晨他发现，花不仅没死，而且长出了花蕾。由此他想到，难道植物能够净化空气吗？为了验证这一想法，他尽点燃了一支蜡烛，并迅速放入罩内。蜡烛果然正常燃烧着，过了一段时间才熄灭。,1771 普利斯特利（英国）实验,1779 英格豪斯（荷兰）实
3、验,把绿叶放在暗处数小时，消耗叶片中部分营养物质，然后把叶片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。经过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，结果遮光的部分叶片无颜色变化，而照光的一部分叶片显示深蓝色。科学家们已经证实，只有淀粉遇碘呈现蓝色，淀粉燃烧时能够生成二氧化碳和水，因而它是一种有机物。萨克斯的实验使人们认识到，绿色植物在光下不仅能够释放氧气，而且幻灯片 3能够合成淀粉等物质，供给植物生长发育等生命活动所用。1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。暗处理条件下，叶肉组织不能合成淀粉，细胞内积累的淀粉大部分被呼吸消耗或以蔗糖形式运出叶片。由于叶片内淀
4、粉含量显著降低，从而为取得理想的实验效果创造了条件。,1864 萨克斯（德国）实验,研讨互动 结论：柳苗生长所需要的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增重的物质。,提问过渡 海尔蒙特的实验结论完全正确吗？从植物生活环境的角度分析植物生长需要的物质来源，还应该考虑什么因素？,深入思考 提问：当人们重复普利斯特利的实验时，有的获得成功，有的总是失败，甚至发现植物还会更严重地污染空气。为什么学者们会得到不同的实验结果呢？,分析研讨 结论：植物能净化空气。,提问过渡 英格豪斯还发现，光照下的绿色植物能够释放气体，这种释放气体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止?这说明什么问题？,科学进展
5、1782年瑞士谢尼伯：植物在光下吸收CO2。 1804年瑞士索热尔：光合作用过程中， 植物的增重量 CO2吸收量 O2的释放量 绿色植物在光下同时还要消耗水。,萨克斯（德国）实验分析讨论：,1、将绿色叶片先放在暗处处理几个小时的目的是什么？2、为什么让叶片一半曝光另一半遮光？ 3、能否将装有酒精的小烧杯直接加热？4、叶片一半曝光另一半遮光遇碘颜色为什么不同？,精彩回放 （ 16481864） 1648 海尔蒙特 木桶里栽柳5年，雨水浇灌，柳苗由2.3kg增重至76.8kg；90kg干土减重57g。 实验结论：柳的增重来自水。1771 普利斯特利 钟罩里的小鼠窒息而死；将小鼠与植物同时放入密封的
6、钟罩内，小鼠生活正常。 实验结论：植物能“净化”空气。1779 英格豪斯 植物的绿色部分，只有在光下才能起到“净化”空气的作用。 实验结论：光的重要作用。1782 谢尼伯 发现照光时绿色植物吸收CO2，释放O2。 实验结论： CO2是原料，O2是产物。1804 索热尔 植物增重大于CO2吸收量减去O2释放量。 实验结论：水是原料。1864 萨克斯 发现照光时叶绿体中的淀粉粒才会增大。 实验结论：有机物是产物。,总结提问： 光合作用的原料、条件、产物各是什么？这样一个生产加工的过程是在哪进行的呢？,原料：二氧化碳和水； 条件：阳光； 产物：淀粉和氧； 场所：叶绿体二氧化碳+水 淀粉（储存能量）+氧气,BACK,课堂小结： 经历了近200多年的时间，科学家们才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。因此科学发现是艰难的。没有科学的研究方法，以及综合利用各学科的成果和研究手段，不会有科学的发现。今天这节课里，我们介绍了光合作用的发现历程。对于这部分内容，同学们不要只记住结论，更重要的是理解科学家们的设计思想。,