光与光合作用课件
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高中生物《第五章 第四节 能量之源 光与光合作用》课件3 新人教版必修1
C1 a C2
AB段：弱光下， b 光合作用小于细胞呼吸 光照强度
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸
O2 CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
O2 O2
基粒 基质
(1)影响光合速率的因素（光强度）
CO2吸收值
表 观 光 合 速 率
真 正 光 合 速 率
CO2释放值
A
（光补偿点）
B
（光饱和点）
光强度
黑暗中呼吸作用强度
真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率
②光照强度 A点：光照强度为0时只进行
细胞呼吸，释放C02量 代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光 AB段： 合作用逐渐增强，C02 的释放量逐渐减少,因 一部分用于光合作用
净
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段： 随光照强度不断增强，光合作用不断增强
光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用 C点： 不再增强
（2）光强度
CO2 吸 收 量
C1
a
0 A
B：光补偿点
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。 b
CO2
CO2
第五节 光合作用
光能
6CO2 + 12H2O
叶绿体
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
进行光合作用的生物有哪些？ 自养生物 异养生物 1. 光合作用是不是细胞呼吸的逆反应？
人教版教学课件能量之源-光和光合作用
1880年，美国科学家恩吉尔曼实验
2009-12-01
湖南省桃江县第四中学
李孟贤
25
2009-12-01
湖南省桃江县第四中学
李孟贤
26
思考
1:为什么选用水绵做为实验材料？
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。
2:实验一为什么要在黑暗且没有空气的环境中进行？
排除氧气和光的干扰
3:为什么先用极细光束照射水绵？而后又让水绵完全暴露 在光下的目的是？
2009-12-01
湖南省桃江县第四中学
李孟贤
41
3、下图是利用小球藻进行光合作用实验的 示意图，图中A物质和B物质的相对分子 质量比是（C）
A．1∶2
B．2∶1 C．8∶9
D．9∶8
2009-12-01
湖南省桃江县第四中学
李孟贤
42
• 4、生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块， 抽去叶内气体，做下列处理（见图），这四 个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的 A 是（ ）。
第四节 能量之源——光与光合作用
第一课时
俗话说：万物生长靠太阳。为什么这样说呢？
2009-12-01 湖南省桃江县第四中学 李孟贤 1
请看下面的数据：
1.地球表面上的绿色植物每年大约 制造了4400亿吨有机物！ 2.地球表面上的绿色植物每年储存 的能量约为7.11×1018KJ，这个 数字相当于24万个三峡电站每年 所发出的电力。
3、总反应式： CO2+H2O
2009-12-01
光能
叶绿体
湖南省桃江县第四中学
(CH2O)+O2
糖类
李孟贤 34
4、光合作用的本质：
• 物质转化： CO2 + H2O （CH2O）+ O2 • 能量转化： 光能 ATP （CH2O）
人教版教学课件第五章 第四节 能量之源—光与光合作用(共73张PPT)
3、 光合作用的原理和应用
（1）、光合作用的概念
指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
由概念可知：光合作用的原料、产 物、动力、场所分别是什么？
（2）、光合作用探索历程
经典实验
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
2、溶解度最大的是？溶解度最小的是？ 叶绿素ｂ 胡萝卜素 3、按照含量由多到少排序是？ 叶ａ＞叶ｂ＞叶黄素＞胡萝卜素 4、色素带中相邻间隔最大的是？相邻间隔最小的是？ 叶绿素ａ和叶绿素ｂ 胡萝卜素和叶黄素 胡萝卜素和叶ｂ 最小的是？ 5、色素带间隔最大的是？ 6、将叶绿体中的色素滴在滤纸上， 叶绿素ａ和叶绿素ｂ 由中心向四周圆环依次是？
恩吉尔曼实验
如何验证：不同波长的可见光引起的光合作用强度是不同的。
该实验的巧妙之处：
1．实验材料选用水绵和好氧性细菌。 因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察， 用好氧性细菌可确定释放氧气的部位。 2．选用黑暗并且没有空气的环境。 排除了氧气和光的干扰。 3．先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全 曝露在光下。 先选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少 的部位，相当于一组对比实验；用好氧细菌检测， 能准确判断水绵细胞中释放氧的部位。而后用完 全曝光的水绵与之做对照，从而再一次证明实验 结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放 出来的。
第4节
思考：白化苗能光合作用 吗？为什么？ 捕获光能与细胞中的色素 有关。 思考：细胞中哪里有色素？ 都是什么色素呢？ 液泡：花青素
叶绿体：多种色素
只有叶绿体中的色素可以 捕获光能。
实验——绿叶中色素的提取和分离
能量之源-光与光合作用课件
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一、捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理： 叶绿体中的色素溶于有机 溶剂而不溶于水，可用无 水乙醇等有机溶剂提取色 （1）实验原理 素。 分离原理： 各种色素在层析液中溶解 度不同，溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快， 反之则慢，从而使各种色 素相互分离。
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将干燥的滤纸剪成长与宽略小于试管长 ②制备滤纸条 与宽的滤纸条，并剪去一端两角。 在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线
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一、捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理： 叶绿体中的色素溶于有机 溶剂而不溶于水，可用无 水乙醇等有机溶剂提取色 （1）实验原理 素。 分离原理： 各种色素在层析液中溶解 度不同，溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快， 反之则慢，从而使各种色 素相互分离。
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将干燥的滤纸剪成长与宽略小于试管长 ②制备滤纸条 与宽的滤纸条，并剪去一端两角。 在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
请分析光下的植物突然停止光照后，其体 内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察； 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5
高一生物必修1第5、6单元课件：5-4能量之源——光与光合作用
第五章
第4节
成才之路 ·生物 ·人教版 · 必修1
(三)资料分析 1．恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来 的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
第五章
第4节
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2．提示：实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿 体呈螺旋式带状，便于观察 ，用好氧细菌可确定释放氧气 多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用 极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位， 相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验 证实验结果，等等。 3．叶绿素是进行光合作用的场所。
第4节
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2．暗反应 (1)场所：叶绿体的________中。 (2)条件：酶、[H]、ATP。 (3)物质变化： a．CO2的固定：C5＋CO2→________；b.C3的还原：C3 ＋[H]＋ATP→________。 (4)能量变化：ATP中活跃的化学能转变为________。
第五章
第4节
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三、光合作用的探究历程 1．1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产 物有________。 2．1939年，美国的鲁宾和卡门利用________证明了 ________________。 3．20世纪40年代，美国的卡尔文，利用________技术 最终探明了______在光合作用中转化成________的途径。
第五章
第4节
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(3)画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细 线。待滤液干后，再画一两次。滤液细线不仅要细、直，而 且含有比较多的色素(可以画两三次)。
能量之源——光与光合作用ppt24 人教课标版精选教学PPT课件
光合作用是在酶的催化下进行的，温度直 接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃ 下正常进行光合作用。
应用： 增加昼夜温差
4.影响光合作用的因素——矿质营养
N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶 绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
暗反应
光反应、多种酶 基质中
1.CO2的固定 2.C3的还原 C2HO、ADP、Pi
光能
ATP中活跃化学能 稳定化学能
[H]、ATP
光反应
暗反应
ADP、Pi
五、光合作用的实质
物质变化：把简单的无机物转变 为复杂的有机物
能量变化：把光能转变成储存在 有机物中的化学能
六、光合作用的意义:
物质转变和能量转变 在自然界中所起的作用
A、水分产生的[H]数量不足 B、叶绿体利用的光能合成的ATP不足 C、空气中CO2量相对增多，而起抑制 作用 D、暗反应中三碳化合物产生的量太少
12. 下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ）
A、增大O2浓度 C、增强光照
B、增大CO2浓度 D、调节室温
13、在温室中栽培作物，如遇持续的 阴雨天气，为了保证作物的产量，对 温度的控制应当 A．降低温室温度，保持昼夜温差 B．提高温室温度，保持昼夜温差 C．提高温室温度，昼夜恒温 D．降低温室温度，昼夜恒温
14、施用农家肥能提高温室作物光 合作用效率的理由中，正确的是
A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高
15.下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对 CO2的1吸20 收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：
应用： 增加昼夜温差
4.影响光合作用的因素——矿质营养
N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶 绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
暗反应
光反应、多种酶 基质中
1.CO2的固定 2.C3的还原 C2HO、ADP、Pi
光能
ATP中活跃化学能 稳定化学能
[H]、ATP
光反应
暗反应
ADP、Pi
五、光合作用的实质
物质变化：把简单的无机物转变 为复杂的有机物
能量变化：把光能转变成储存在 有机物中的化学能
六、光合作用的意义:
物质转变和能量转变 在自然界中所起的作用
A、水分产生的[H]数量不足 B、叶绿体利用的光能合成的ATP不足 C、空气中CO2量相对增多，而起抑制 作用 D、暗反应中三碳化合物产生的量太少
12. 下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ）
A、增大O2浓度 C、增强光照
B、增大CO2浓度 D、调节室温
13、在温室中栽培作物，如遇持续的 阴雨天气，为了保证作物的产量，对 温度的控制应当 A．降低温室温度，保持昼夜温差 B．提高温室温度，保持昼夜温差 C．提高温室温度，昼夜恒温 D．降低温室温度，昼夜恒温
14、施用农家肥能提高温室作物光 合作用效率的理由中，正确的是
A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高
15.下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对 CO2的1吸20 收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：
人教版教学课件第三节能量之源---------光与光合作用
坐标曲线题的解题思路和步骤
1.识图：识图是基础，是做好坐标曲线题的前提。 识图的关键是是三看——识标、明点、析线。
第一看：坐标图中纵、横坐标的含义。（即识标）
第二看：曲线中的特殊点（起点、顶点、转折点、
终点、交叉点、平衡点等）。（即明点） 第三看：曲线的走向、变化趋势（上升、平缓、 转折）。（即析线）
一、基础知识回顾 无水乙醇 纸层析法 溶解度 快
要点一、
C
要点二、
考点三、
√
命题趋势一、
C
命题趋势二、
4 84
命题趋势三、
√
思考：当条件改变时，C3、C5含量如 何变化？
①光照强→弱
光反应
［Ｈ］减少 暗反应 ＡＴＰ减少
ＣＯ２供应不变
Ｃ３还原减弱
减弱
［Ｈ］相对增加 ＡＴＰ相对增加
Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
合成量相对减少
ＣＯ２固定增强 Ｃ３还原仍进行 Ｃ３含量上升 Ｃ５含量下降
④光照不变
暗反应
增加ＣＯ２供应 ［Ｈ］相对减少
ＡＴＰ相对减少
Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
合成量相对增加
命题趋势四、
五、课堂练习：
√
C
D
6、
6
讨论：影响光合作用的内因:
(2)若在大棚生产中进一步增加CO2浓度，则在下图 中画出C点后曲线的走势,并解释造成曲线这种走 势的原因是什么.
光 合 作 用 的 速 率0
C b a
CO2的浓度
随着CO2浓度进一步提高植物的呼吸作用 受到抑制,所以光合作用也将受到抑制.(如: 光合作用的产物不能及时运走)
解析：当图４表示氧气净释放量时，从图４可看出２５ 例７（ ０４上海 ）下图３表示某绿色植物光合作 ０ Ｃ时为５０ml/时，１５０Ｃ时为４０ml/时．从图３中直 用中光强度和氧气释放速度的关系。图4表示该 接读出的是净释放量．即为４．当图４表示总量时，从图 植物在不同温度（15℃和25℃）下，某一光强 ３中读出数据要加上呼吸量才是总量．即为２．５． 度时氧气释放量和时间的关系。据图回答： ①当图4纵坐标分别表示光合作用所产生氧气 的净释放量和总量时，则它们分别是在光强度 4 2.5 为___和___千勒克司下的测定值。
5.4《能量之源──光与光合作用》课件(新人教版-必修1)
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi ＋ADP ATP
C3 的 还原
三碳化合物 2C3
叶绿体基质 CO2的 多种酶 固定
CO2
五碳化合物
C5
糖类
卡尔文循环
光合作用过程
划分依据:反应过程是否需要光能 划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
光反应阶段
H2O
类囊体膜 酶
[H]
进入叶绿 体基质， 体基质， 参与暗反 应
叶绿体基质 CO2的 多种酶 固定
ATP [H]
CO2
五碳化合物
C5
糖类
比较光反应、 比较光反应、暗反应
光反应阶段 色素、 光、色素、酶 暗反应阶段 不需光、 不需光、酶、[H]、ATP 、 叶绿体基质中 叶绿体基质中 基质 CO2的固定； 的固定； C3的还原
条件 场所
叶绿体类囊体膜 叶绿体类囊体膜 水的光解； 物质变化 水的光解； ATP的生成 的生成 ATP中活 光能 能量变化 跃化学能 联系
作用：吸收、传递和转化光能的作用 作用：吸收、传递和转化光能的作用
四种色素对光的吸收
叶绿体中的 色素提取液
蓝紫光、 叶绿素主要吸收___________ 叶绿素主要吸收 蓝紫光、红光 类胡萝卜素主要吸收________ 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光
叶色
叶 绿 体 的 结 构
类囊体
外膜பைடு நூலகம்内膜 基质 基粒
新课标人教版课件系列
《高中生物》
必修１ 必修１
第五章《细胞的能量供应和利用》
第四节 《能量之源─光与 光合作用 》
教学目标
• 知识性目标：1．说出光合作用的探究历程。 知识性目标： 2．初步掌握科学探究的一般方法。 • 技能性目标：尝试分析实验、设计实验。 技能性目标： • 情感性目标：1．关注科学工作的方法和过程，形 情感性目标： 成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。 2．体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量， 确立进行科学研究的欲望和信心。 • [教学重点 教学重点]1．光合作用的探究历程。2．科学探 教学重点 究实验的基本方法。 • [教学难点 教学难点]真正领悟探究实验的科学原理和方法， 教学难点 并很好地运用到设计实验中。 • [教学方法 教学方法]探究与发现式教学；小组合作学习 教学方法 • [教学媒体 教学媒体]实物投影、多媒体课件 教学媒体
能量之源光与光合作用(优质课)PPT课件
用氧的同位素 O分别标记H O和CO ,使它分别 叶等绿滤体 液基干质后中再进画行2-3暗次反。应,不进行光反应
18
①用图这中 种A方是法_有__什__么_好,B是处_？_这__样__做_,对它光来合自作于用__有__影__响的吗分？解。
2
2
成为H O和C O 。进行两组光合作用的实验： 18 18 1能7量世变纪化海如尔何蒙？特栽培的柳树实验
1. 在光照强度相同的情况下,为绿色植物 提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作 用的产物较多 C
A.红光 B.蓝紫光 C.白光 D.绿光
2.在光照强度相同的情况下,为绿色植物 提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作 用的产物较多 B
A.红光 B.蓝紫光 C.橙光 D.绿光
二、叶绿体的结构
➢1817年，两位法国科学家首次从植 物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿 素在植物细胞中的分布情况。
所以叶片才呈现绿色。
有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑 料薄膜代替普通塑料薄膜，有的 温室内悬挂发红ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ或蓝色的灯管。
•1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？
可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。
•2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？
不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光。
小球藻悬 若画白滤天 液光细照线充：足用，毛下细列吸哪管种吸条取件少对量农滤作液物，增沿产铅有笔利线均匀地画出一条细线。
浮液
H2O
H218O
美国科学家卡尔文利用14C做试验研究：用 14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然 后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳 在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一 途径称为卡尔文循环。
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每天浇水，5年后
柳树增重80多kg 土壤只减少100g
17世纪40年代，海尔蒙特(J.B. van Helmont，比利时)
每天浇水，5年后
柳树增重80多kg 土壤只减少100g
植物增重主要来自水分 讨论：这个结论严密吗？他忽略了什么？
不严密， 没有考虑到空气的影响。
1771年普利斯特利实验
一段时间后
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
探究二：普利斯特利的实验
提出问题 植物可以净化空气成分吗？
作出假设 植物可以净化空气成分。
设计实验 实施实验 结果分析 得出结论
小鼠 和点 燃的 蜡烛
光照，密 闭玻璃罩
光照，密 闭玻璃罩 绿色植物
小鼠死亡，蜡烛也熄灭 小鼠存活，蜡烛仍燃烧
植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源—光与光合作用
光合作用的探究历程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
什么是光合作用？
条件
场所
光合作用是指绿色植物通过叶
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。
原料
产物
光合作用的探究历程
回眸历史
17世纪40年代，海尔蒙特(J.B. van Helmont，比利时)
合成蛋白质。然后每隔一段时间进行检测和观察。
117分钟后
细胞外
17分钟后 3分钟后
——同位素标记法
高尔基体 内质网 核糖体
同位素标记法
放射性同位素可用于追踪物质的 运行和变化规律。用放射性同位素标 记的化合物，其化学性质不变。科学 家通过追踪放射性同位素标记的化合 物，可以弄清化学反应的详细过程。 这种科学研究方法叫做同位素标记法
请参照萨克斯的实验设计实验: 验证ＣＯ2是绿色植物光合作用合 成有机物所必需的原料
首先分析实验的自变量：
有无CO2
如何让实验空间有无CO2？
密闭容器中用一定浓度NaOH溶液 吸收空气中的CO2 （实验组） 对照组设置：等量的清水（有CO2 ）
实验的无关变量都有哪些？
a.绿色植物是否生长状况相同？ b.光照时间，光照强度 c.叶片中原有的有机物 d.小烧杯中NaOH溶液量和水的量
一半遮光
为了使
一半曝光
绿叶中
原有的
淀粉消 耗掉
黑暗处理 ？
如何设置对照？
碘蒸汽处理 或滴加碘液
？
酒精 绿叶中的色素会溶解在 隔水
？
有机溶剂（酒精）中， 加热
有利于碘液染色后观察 脱色
叶片颜色变化 。
探究三：萨克斯的实验
提出问题
植物光合作用的产物除氧之外还有什么产物？
作出假设
植物光合作用的产物还有淀粉。
……
如何排除无关变量？
选长势良好、生长状况相同的同种植物（可选天竺葵） 黑暗处理相同时间 实验组放置适量的NaOH溶液，对照组放置等量的清水 在适宜条件下，光照相同时间……
实验结果如何检测？
利用碘遇淀粉变蓝来检测，所以要先对绿叶脱色 处理，然后再检测。
验证光合作用需要CO2实验
分析：A 装置内存在CO2
B 装置中不存在CO2
结论：A片变蓝，B叶片未变蓝，CO2是光合作
用的原料之一。
光合作用的场所究 竟在什么地方呢？
1880年德国科学家恩格尔曼 就以水绵和好氧细菌为实验材 料，很好地解答了这个问题！
• 水绵是常见的淡水藻类
• 每条水绵由许多个结构相 同的长筒状细胞连接而成
• 水绵很明显的特点是： 叶绿体呈带状，螺旋排列 在细胞里。
问题： CO2中的碳怎样转化成有机物中的碳呢?
美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻 进行光合作用，探明了
CO2中的C的去向，称为卡 尔文循环。
14
C
标记14CO2
C 14
3
(14 CH2 O)
在1961年获得诺贝尔化学奖
们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸 收的是CO2。
光 能
化 学 能
德国梅耶
光合作用的探究历程
只有在光照下绿叶才可以更新 空气 植物在光合作用时把光能转 变成了化学能储存起来
光
化 储存在什么
能
学 物质中？
能
1864年，萨克斯实验
实验中的自变量是什么？
阅读P.102第一自然段，思考并讨论： 自变量是有无光照。 1.本实验共有几个处理过程？
光合作用的探究历程
氧由叶绿体释放出来。叶绿体 是光合作用的场所。
小结:萨克斯的实验说明光合作用 的产物有淀粉，光合作用的条件需 要光；恩格尔曼的实验说明了 O2是叶绿体释放的！光合作用的场所 是叶绿体，
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？ 如何来检测？
分泌蛋白的合成与运输 科学家用３Ｈ标记亮氨酸注射给豚鼠的胰腺细胞以
所需要的气体。
植物可以更新空气。
光合作用的探究历程
植物可以更新空气
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
1779年， 英格豪斯实验
A组 B组
结论：绿叶实只验有重在复光了照5下00才多能次更新空气
到1785年，发现了空气的组成，人
设计实验
酒精脱色
实施实验 结果分析 得出结论
碘液处理
曝光一侧的叶片经过碘液处理后变成蓝色,而遮 光一侧的叶片经过碘液处理后不变蓝。
植物在光合作用中产生了淀粉 (有机物)。
1864年，（德）萨克斯的实验 ❖ 结论： 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉
光合作用的探究历程
绿色叶片光合作用产生淀粉
自主探究：
恩格尔曼实验
恩格尔曼实验的巧妙之处:
①实验材料：
选择水绵，其叶绿体呈螺旋式带状, 便于观察； 选用好氧细菌可确定释放氧气多的部位
②实验条件： 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰
③实验处理： 用极细的光束的照射，叶绿体可分为光照多和
光照少的部位，形成对比； 临时装片暴露在光下的实验再次验证实验结果
1880年，恩格尔曼实验
讨论P.100“资料分析-资料1”，并完成学案相关内容的填写。
无空气、 黑暗中
极 细 光 束
无空气、 黑暗中
1880年，恩格尔曼实验
讨论P.100“资料分析-资料1”，并完成学案相关内容的填写。
无空气、黑暗中
完全曝光
结论： 氧气是叶绿体释放出来的, 叶绿体是进行光合作用的场所
利用放射性同位素做示踪原子，为 解决氧气是来自水还是二氧化碳提 供了技术手段。1941年，美国的 科学家鲁宾和卡门利用同位素标记 法,用18O做示踪原子，对光合作用 的产物氧气中氧的来源进行了探究。
1939年美国的鲁宾和卡门的实验
返回
美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
第
第
一
二
组
组
光合作用产生的O2来自于H2O。
柳树增重80多kg 土壤只减少100g
17世纪40年代，海尔蒙特(J.B. van Helmont，比利时)
每天浇水，5年后
柳树增重80多kg 土壤只减少100g
植物增重主要来自水分 讨论：这个结论严密吗？他忽略了什么？
不严密， 没有考虑到空气的影响。
1771年普利斯特利实验
一段时间后
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
探究二：普利斯特利的实验
提出问题 植物可以净化空气成分吗？
作出假设 植物可以净化空气成分。
设计实验 实施实验 结果分析 得出结论
小鼠 和点 燃的 蜡烛
光照，密 闭玻璃罩
光照，密 闭玻璃罩 绿色植物
小鼠死亡，蜡烛也熄灭 小鼠存活，蜡烛仍燃烧
植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源—光与光合作用
光合作用的探究历程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
什么是光合作用？
条件
场所
光合作用是指绿色植物通过叶
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。
原料
产物
光合作用的探究历程
回眸历史
17世纪40年代，海尔蒙特(J.B. van Helmont，比利时)
合成蛋白质。然后每隔一段时间进行检测和观察。
117分钟后
细胞外
17分钟后 3分钟后
——同位素标记法
高尔基体 内质网 核糖体
同位素标记法
放射性同位素可用于追踪物质的 运行和变化规律。用放射性同位素标 记的化合物，其化学性质不变。科学 家通过追踪放射性同位素标记的化合 物，可以弄清化学反应的详细过程。 这种科学研究方法叫做同位素标记法
请参照萨克斯的实验设计实验: 验证ＣＯ2是绿色植物光合作用合 成有机物所必需的原料
首先分析实验的自变量：
有无CO2
如何让实验空间有无CO2？
密闭容器中用一定浓度NaOH溶液 吸收空气中的CO2 （实验组） 对照组设置：等量的清水（有CO2 ）
实验的无关变量都有哪些？
a.绿色植物是否生长状况相同？ b.光照时间，光照强度 c.叶片中原有的有机物 d.小烧杯中NaOH溶液量和水的量
一半遮光
为了使
一半曝光
绿叶中
原有的
淀粉消 耗掉
黑暗处理 ？
如何设置对照？
碘蒸汽处理 或滴加碘液
？
酒精 绿叶中的色素会溶解在 隔水
？
有机溶剂（酒精）中， 加热
有利于碘液染色后观察 脱色
叶片颜色变化 。
探究三：萨克斯的实验
提出问题
植物光合作用的产物除氧之外还有什么产物？
作出假设
植物光合作用的产物还有淀粉。
……
如何排除无关变量？
选长势良好、生长状况相同的同种植物（可选天竺葵） 黑暗处理相同时间 实验组放置适量的NaOH溶液，对照组放置等量的清水 在适宜条件下，光照相同时间……
实验结果如何检测？
利用碘遇淀粉变蓝来检测，所以要先对绿叶脱色 处理，然后再检测。
验证光合作用需要CO2实验
分析：A 装置内存在CO2
B 装置中不存在CO2
结论：A片变蓝，B叶片未变蓝，CO2是光合作
用的原料之一。
光合作用的场所究 竟在什么地方呢？
1880年德国科学家恩格尔曼 就以水绵和好氧细菌为实验材 料，很好地解答了这个问题！
• 水绵是常见的淡水藻类
• 每条水绵由许多个结构相 同的长筒状细胞连接而成
• 水绵很明显的特点是： 叶绿体呈带状，螺旋排列 在细胞里。
问题： CO2中的碳怎样转化成有机物中的碳呢?
美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻 进行光合作用，探明了
CO2中的C的去向，称为卡 尔文循环。
14
C
标记14CO2
C 14
3
(14 CH2 O)
在1961年获得诺贝尔化学奖
们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸 收的是CO2。
光 能
化 学 能
德国梅耶
光合作用的探究历程
只有在光照下绿叶才可以更新 空气 植物在光合作用时把光能转 变成了化学能储存起来
光
化 储存在什么
能
学 物质中？
能
1864年，萨克斯实验
实验中的自变量是什么？
阅读P.102第一自然段，思考并讨论： 自变量是有无光照。 1.本实验共有几个处理过程？
光合作用的探究历程
氧由叶绿体释放出来。叶绿体 是光合作用的场所。
小结:萨克斯的实验说明光合作用 的产物有淀粉，光合作用的条件需 要光；恩格尔曼的实验说明了 O2是叶绿体释放的！光合作用的场所 是叶绿体，
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？ 如何来检测？
分泌蛋白的合成与运输 科学家用３Ｈ标记亮氨酸注射给豚鼠的胰腺细胞以
所需要的气体。
植物可以更新空气。
光合作用的探究历程
植物可以更新空气
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
1779年， 英格豪斯实验
A组 B组
结论：绿叶实只验有重在复光了照5下00才多能次更新空气
到1785年，发现了空气的组成，人
设计实验
酒精脱色
实施实验 结果分析 得出结论
碘液处理
曝光一侧的叶片经过碘液处理后变成蓝色,而遮 光一侧的叶片经过碘液处理后不变蓝。
植物在光合作用中产生了淀粉 (有机物)。
1864年，（德）萨克斯的实验 ❖ 结论： 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉
光合作用的探究历程
绿色叶片光合作用产生淀粉
自主探究：
恩格尔曼实验
恩格尔曼实验的巧妙之处:
①实验材料：
选择水绵，其叶绿体呈螺旋式带状, 便于观察； 选用好氧细菌可确定释放氧气多的部位
②实验条件： 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰
③实验处理： 用极细的光束的照射，叶绿体可分为光照多和
光照少的部位，形成对比； 临时装片暴露在光下的实验再次验证实验结果
1880年，恩格尔曼实验
讨论P.100“资料分析-资料1”，并完成学案相关内容的填写。
无空气、 黑暗中
极 细 光 束
无空气、 黑暗中
1880年，恩格尔曼实验
讨论P.100“资料分析-资料1”，并完成学案相关内容的填写。
无空气、黑暗中
完全曝光
结论： 氧气是叶绿体释放出来的, 叶绿体是进行光合作用的场所
利用放射性同位素做示踪原子，为 解决氧气是来自水还是二氧化碳提 供了技术手段。1941年，美国的 科学家鲁宾和卡门利用同位素标记 法,用18O做示踪原子，对光合作用 的产物氧气中氧的来源进行了探究。
1939年美国的鲁宾和卡门的实验
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美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
第
第
一
二
组
组
光合作用产生的O2来自于H2O。