第5章+绿色开花植物的生活方式+第一节光合作用

学习目标：1.了解科学家研究光合作用的四个重要历程。2.了解光合作用这一绿色植物的生理活动。17世纪以前，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！课题：第5章绿色开花植物的生活方式（1）第3单元生物圈中的绿色植物四个科学实验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74.5kg0.057kg！结论：柳苗生长所需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。1771普利斯特利（英国）实验1771普利斯特利（英国）实验结论：蜡烛燃烧会污染空气，使小鼠窒息死亡；绿色植物则能够净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。1779英格豪斯（荷兰）实验英格豪斯的实验进一步证实了只有在光的照射下，普里斯特利的实验才能成功！绿色植物只有在光下才能净化空气；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。科学进展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。1864萨克斯（德国）实验绿色植物在光照下不仅能够释放氧气，而且能够合成淀粉等物质，供给植物生长发育等生命活动利用。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）+氧气光能叶绿体BACK精彩回放（1648–1864）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瑟纳比埃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索绪尔植物增重大于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。讨论分析科学家们研究光合作用的过程1.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？2.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？答：海尔蒙特的实验结论不完全正确。他只考虑土壤中物质对植物生长的影响，没有考虑空气中物质的影响。答：实验控制条件不同，实验结果就不同。在黑暗条件下，植物不仅不能进行光合作用，其呼吸作用产生的CO2还会污染空气。3.英格豪斯的实验结果说明光合作用的条件是什么？4.科学家们的研究结果说明光合作用的原料和产物各是什么？答：英格豪斯的实验结果说明，光合作用的条件是光照。答：科学家的研究结果说明CO2和H2O是光合作用的原料，淀粉等有机物和O2是光合作用的产物。教师小结：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。课堂小测1.海尔蒙特得出______才是使植物增重的物质。2.普利斯特利通过实验认为绿色植物能够________因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。3.英格豪斯通过实验证明绿色植物只有在________下才能净化空气。4.谢尼伯通过实验证明植物在光下放出________的同时，还要吸收空气中的________。5.萨克斯用实验证明绿色植物在光照下不仅能够释放________，而且能够合成____________等物质。水净化光氧气二氧化碳氧气淀粉