光合作用探究实验
光合作用的5个实验步骤
光合作用的5个实验步骤
光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物的过程，同时释放出氧气。
下面是五个关于光合作用的实验步骤：
1. 实验目的：探究植物进行光合作用的条件。
2. 实验原理：光合作用需要光、水、二氧化碳等条件。
3. 实验材料：盆栽植物、水、二氧化碳气体、透明塑料袋、不透明塑料袋、黑纸片等。
4. 实验步骤：
- 将盆栽植物放入透明塑料袋中，扎紧袋口。
- 在袋子里放一些水和二氧化碳气体。
- 将袋子放在阳光充足的地方。
- 观察一段时间后，用不透明塑料袋将盆栽植物罩住，并在袋子上放一张黑纸片。
5. 实验结果：经过一段时间的观察，会发现植物在没有光照的情况下无法进行光合作用，因此叶片会发黄。
而在有光照的情况下，植物能够进行光合作用，并且叶片会变得翠绿。
这些实验步骤可以帮助我们更好地了解植物进行光合作用所需的条件，并加深我们对这一过程的理解。
探究光合作用是否产生氧气的实验
探究光合作用是否产生氧气的实验概述:研究光合作用是否产生氧气的实验是生物学领域中一个基础和成熟的实验。
光合作用是植物、藻类和一些细菌将阳光、二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。
本实验旨在演示光合作用过程中氧气的释放，使用一个简单的装置，包括水生植物、光和气体收集装置。
身体:1. 实验装置:1.1选择水生植物:本实验中，由于Elodea或Cabomba等水生植物具有较高的光合活性，因此通常选用水生植物。
这些植物很容易获得，并且可以很容易地在受控的环境中种植。
1.2气体收集装置:需要气体收集装置来捕获和测量光合作用释放的氧气体积。
这种仪器通常由一个装满水的试管和倒置在一个充满水的烧杯。
植物被放入试管中，随着氧气的产生，它取代了水，使水在倒置的试管中上升。
氧的体积可以通过水的排水量来测定。
2. 进行实验:2.1设备设置:将烧杯装满水，放入装满水的试管，确保没有气泡被困住。
将试管倒置在烧杯中，确保开口的一端浸没在水中。
2.2植物介绍:将健康的水生植物小心地插入试管中，确保试管内没有气泡。
植物应完全浸没在水中，茎部应用塞子或气密盖密封，以防止气体与周围环境交换。
2.3提供光线:将装置置于光源下，如灯或阳光。
光是光合作用的重要因素，因为它提供了光合作用发生所需的能量。
2.4观察:在一段时间内观察安装过程并记录任何变化。
随着光合作用的进行，植物会释放出微小的氧气气泡，并聚集在试管的顶部。
倒置试管内的水位会随着氧气的置换而逐渐降低。
3. 结果解读:3.1产氧:实验证明，光合作用产生氧气。
试管中氧气气泡的存在表明水生植物释放氧气。
3.2光合作用的证实:实验证实了植物发生了光合作用。
该植物利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，氧气是副产品。
这个过程对植物的生存至关重要，在地球的氧气循环中起着至关重要的作用。
简介:综上所述，研究光合作用是否产生氧气的实验是一种简单而有效的展示光合作用过程的方法。
通过设置气体收集装置，观察水生植物释放的氧气气泡，我们可以确认光合作用过程中氧气的产生。
光合作用的实验探究
影响因素及条件分析
光照强度
温度
光照强度直接影响光反应速率，进而影响 光合作用的整体速率。
温度影响酶的活性，进而影响暗反应的速 率。
二氧化碳浓度
水分
二氧化碳是光合作用的原料之一，其浓度 高低直接影响光合作用的速率。
水是光合作用的原料之一，同时也影响植 物的蒸腾作用和气孔开闭，进而影响二氧 化碳的吸收和光合作用的速率。
应对全球气候变化
通过光合作用的研究和应用，减少大气中的二氧 化碳浓度，缓解全球气候变化带来的挑战。
06
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
光合作用定义
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 且释放出氧的过程。
光合作用过程
光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应 在叶绿体类囊体薄膜上进行，包括水的光解和 ATP的合成；暗反应在叶绿体基质中进行，包括 二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。
思考题和课堂互动环节
思考题
请思考光合作用在自然界中的地位和作用？为什么说光合作用是地球上最重要的化学反应之一？
课堂互动环节
在课堂上，老师通过提问、讨论和小组合作等方式，引导我们积极参与课堂互动，深入探讨了光合作用的相关知 识点和实验技能。
拓展延伸：相关领域前沿动态关注
光合作用与全球气候变化
随着全球气候变化的加剧，光合作用的研究越来越受到关注。科学家们正在研究如何通过改变作物的 光合作用途径来提高作物的产量和抗逆性，以适应气候变化带来的挑战。
启示
03
在选择叶绿素含量测定方法时，应根据实验需求和条件选择合
适的方法，以保证实验结果的准确性和可靠性。
05
创新性实验设计与尝试
探究光合作用产生氧气的实验
探究光合作用产生氧气的实验如下：
实验原理：氧气有助燃的作用，在氧气充足的条件下，燃烧会更加剧烈。
实验装置：漏斗、试管、金鱼藻、清水、卫生香等。
实验现象：用漏斗罩住浸在清水中的金鱼藻，再将盛满清水的试管倒扣在漏斗柄上，将实验装置放到阳光下，照射2至3小时后，看到它在阳光下放出气泡。
收集金鱼藻在阳光下放出的气体，等气体充满试管的二分之一时，取出试管，用拇指按紧试管口，然后迅速地把快要熄灭的卫生香伸进试管内，可以看到快要熄灭的卫生香迅速复燃，说明试管内收集到的气体是氧气。
实验结论：此实验证明了金鱼藻在光下进行光合作用产生氧气。
光合作用的实验过程及结论
光合作用的实验过程及结论光合作用是植物生长过程中非常重要的一部分，通过光合作用，植物能够将阳光能量转化为化学能，进而合成有机物质，为自身生长提供能量。
光合作用的实验一直是生物学研究中的重要领域，通过实验可以深入了解光合作用的机制和规律。
在本文中，我们将详细探讨光合作用的实验过程及结论。
一、实验目的1.掌握光合作用的基本原理和机制；2.通过实验验证光合作用在植物体内的发生过程；3.探究光合作用与光强、温度、二氧化碳浓度等因素的关系；4.探索影响光合作用的因素，为植物生长提供理论依据。
二、实验材料及方法1.实验材料：豆苗、试管、离心管、水槽、灯具、二氧化碳气体、植物叶片；2.实验方法：（1）准备不同光照强度下的豆苗，分别放置于光照明亮的环境和无光的环境中，一段时间后观察豆苗的生长情况；（2）将豆苗置于含有二氧化碳的环境中，并进行一定时期的培养，观察其生长情况；（3）分别在不同温度下进行光合作用实验，记录植物的生长情况；（4）通过测定氧气和二氧化碳的释放量，研究光合作用的速率与光照、温度、二氧化碳浓度等控制因素之间的关系。
三、实验过程1.光照强度对光合作用的影响：将豆苗分别置于光照明亮的环境和无光的环境中，进行一段时间的观察后发现，光照明亮的环境中豆苗生长茁壮，而无光的环境中豆苗生长缓慢，说明光照对光合作用有着显著影响。
2.二氧化碳浓度对光合作用的影响：将豆苗置于含有二氧化碳气体的环境中，进行一段时间的培养后，发现豆苗的生长情况较好，说明二氧化碳是光合作用中的重要原料。
3.温度对光合作用的影响：在不同温度下进行光合作用实验，发现在适宜的温度范围内，光合作用的速率较高，而在过低或过高的温度下，光合作用速率明显降低。
4.光合作用速率与光照、温度、二氧化碳浓度等因素之间的关系：通过测定氧气和二氧化碳的释放量，发现光合作用的速率与光照强度、温度和二氧化碳浓度呈正相关关系，即光照越强、温度越适宜、二氧化碳浓度越高，光合作用速率越快。
探究光合作用的产物的实验
探究光合作用的产物的实验光合作用是植物通过使用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。
在光合作用中，产生的葡萄糖是植物生长和发展的主要能源，而氧气则被释放到大气中。
要研究光合作用的产物，可以进行以下实验：实验一：测量氧气释放量材料：-水蕨类植物（如水蹄蕨）-水槽或容器-长颈漏斗或玻璃管-水-螺旋藻或其他测量氧气释放的指示器（如碘化钾溶液）步骤：1.将水蕨类植物放入水槽或容器中，确保植物叶片完全浸泡在水中。
2.将长颈漏斗或玻璃管倒置并浸入水中，确保漏斗或管的开口紧密封闭住。
3.将漏斗或管的开口向下放置在容器中，使其完全浸泡在水中。
4.观察漏斗或管中是否有气泡出现，若有则说明植物正在进行光合作用释放氧气。
5.如果需要定量测量氧气释放量，可以将漏斗或管连接到一个容器中，容器中加入一定量的指示剂。
6.当氧气释放进入容器时，指示剂的颜色会发生变化，根据颜色变化的程度来测量氧气释放量。
实验二：测量葡萄糖的产量材料：-水蕨类植物（如水蹄蕨）-室内植物灯或阳光-pH测量仪或pH试纸-葡萄糖测试条或检测试剂盒步骤：1.将水蕨类植物放置在灯光下进行光合作用，不同组可以采用不同的光照强度或持续时间。
2.在进行实验之前，取一个基准组，将其放置在黑暗中以作为对照组。
3.在一定时间段后，从植物叶片中采集一小部分样本，将样本放入试管中。
4.使用pH测量仪或pH试纸测量样本的酸碱度，记录下数据。
5.使用葡萄糖测试条或检测试剂盒检测样本中葡萄糖的含量。
6.通过比较不同光照条件下的样本数据，可以分析光合作用对葡萄糖产量的影响。
实验三：测量光合作用速率材料：-水蕨类植物（如水蹄蕨）-pH上升速率计-二氧化碳源（如重碳酸钠或碳酸氢钠溶液）步骤：1.将水蕨类植物放在一个密封容器中，确保容器内没有氧气泄露。
2.将pH上升速率计放在容器中，以测量容器内氧气的减少速率。
3.在开始实验之前，记录下初始的pH值。
4.向容器中加入一定量的二氧化碳源，可以是固体的重碳酸钠或溶液的碳酸氢钠。
光合作用探究实验的六个步骤
光合作用探究实验的六个步骤光合作用探究实验的六个步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。
光合作用探究实验（1）步骤①把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜，使叶片中原有的淀粉转运和消耗掉，以排除原有的淀粉对实验的干扰，保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的。
（2）向叶片滴加碘液的目的是根据淀粉遇碘变蓝色的特性，检验是否产生淀粉；观察现象之前，用清水冲掉碘液的目的是去掉碘液颜色的干扰，便于观察叶片颜色的变化，使实验现象明显；实验现象是：用黑纸遮盖部位A不变蓝，没有用黑纸遮盖的部位B变成蓝色。
（3）分析现象，得出结论：叶片的见光（未遮盖）部分遇到碘液变成了蓝色，说明叶片的见光部分产生了淀粉，进而说明淀粉是光合作用的产物；叶片的遮光部分遇碘没有变蓝，说明遮光的部分没有产生淀粉。
由此得出结论是绿叶在光下制造出淀粉。
或淀粉是光合作用的产物；光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。
光合作用探究实验要点光合作用需要光、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。
关键是确定控制实验变量、设置对照实验。
光合作用探究实验目的学习光强、光质、温度、二氧化碳浓度等外界条件对光合作用的影响。
光合作用探究实验的原理因为影响光合作用的内部及外部因素不断变化而相起，因此植物光合作用强度经常改变着。
影响光合作用的外界因素主要有光强、光质、温度、二氧化碳浓度。
影响光合作用的内部因素主要有叶片叶绿素的含量、叶片含水量、叶片的发育阶段等等。
一般而言，光强增加，光合作用强度增强。
但由于植物的生活习性不同，在光强增加相同的情况下，光合作用强度的增强程度并不相同，并且当光强增加到一定限度时，光合作用不再增加了。
因光合色素对不同性质的光的吸收值是不同的，因此不同颜色的光也会影响光合作用的强度，红光、蓝紫光光合作用强度大，其它颜色的光会使光合强度下降，绿光的光合强度几乎为零。
因温度直接影响光合作用过程中光反应与暗反应酶的催化活性，因此也会影响光合作用的强度。
探究叶片光合作用实验
探究叶片光合作用实验
探究叶片光合作用是一个关于植物光合作用的实验，通过这个实验可以了解光合作用的基本原理、影响因素以及测定光合速率的方法。
这个实验通常包括以下几个方面：
1. 实验原理，光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
实验中通过测定氧气释放量或二氧化碳吸收量来间接测定光合速率，从而了解光合作用的强弱和影响因素。
2. 实验步骤，通常包括取新鲜叶片、将叶片置于光照下、收集释放的氧气或者测定二氧化碳的吸收量、记录数据等步骤。
3. 影响因素，光强、温度、二氧化碳浓度等因素都会影响光合作用的速率，实验可以通过改变这些因素来观察其对光合速率的影响。
4. 结果分析，通过实验数据的收集和分析，可以得出光合速率随着光强、温度、二氧化碳浓度等因素变化的规律，从而深入理解光合作用的原理。
5. 实验意义，探究叶片光合作用实验有助于加深对光合作用的理解，为植物生长和环境保护等方面提供理论支持。
总的来说，探究叶片光合作用实验是一个重要的实验课题，通过这个实验可以深入了解植物光合作用的机理和影响因素，对于生物学和生态学的学习具有重要意义。
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1779年 英根豪斯
设计如下实验
结论1：
普利斯特莱的实验
只有在阳光照射下
才能成功
结论2：
植物体只有绿叶才能更 新空气。
光能哪里去了?
1845年,德国植物学家梅耶 指出:光能转换成化学能储
存起来了.
他依据什么这 么说呢?
光能储存在哪里了呢?
1864年 萨克斯的实验
验证绿叶在光下合成淀粉
实验 验证绿叶在光下
1771 普利斯特莱（英国）实验
植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊 的空气.
人们重复普利斯特莱实验时，实验控 制的条件不同，实验结果就不会相同。
有的学者在黑暗条件下重复普里斯特 利的实验，植物不仅不能进行光合作用， 还会因为呼吸作用产生二氧化碳，更严 重地污染了空气。
1779 英根豪斯（荷兰）实验
2、实验选用的叶片，一部分被遮光，一部分不遮光， 这两部分在实验中各有什么作用？
遮盖一部分叶片的原因是设置对照：看光是否是绿色植物制 造有机物的必要条件。（ 有光时，有淀粉的产生；无光时， 无淀粉的产生。）
3、你怎样解释在酒精溶液的绿叶脱色而使酒精溶液变 绿的实验现象？
溶解叶绿素,使叶片脱色而使酒精溶液变绿。
• ② 将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环 境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行（水滴 中容有CO2，水绵的光合作用可以进行）
• ③选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而 能够准确的判断出水绵细胞中释放氧的部位。
• ④进行黑暗（局部光照）和曝光的对照实验，从而明确实 验的结果完全是由光照引起的。
原料 H2O
条件/ 场所
更新 空光气
叶绿 体
产 物
淀粉（ CHO2O2 ） O2来自于
总反应式：
CO2+H2O*
光 叶绿体 (CH2O)+O2*
什么是光 合作用呢？
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.
思考回顾：
1： 叶绿体中为什么能进行光合作用？ 酶、色素
光合作用的探究过程
早在两千多年前，古希腊哲学家亚 里士多德根据经验推测得出结论： “植物的物质积累来源于土壤”。 人们受其影响，认为植物生长发育 所需的物质完全来自土壤。
真是这样的吗?
• 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 上引入六个科学实验，与同学们一起体验光合作 用发现的艰辛过程！
七个科学实验
1648 范.海尔蒙特（比利时）实验 1771 普利斯特莱（英国）实验 1779 扬.英根豪斯（荷兰）实验 1864 萨克斯（德国）实验 1880 恩吉尔曼（德国）实验 1939 鲁宾和卡门实验 1948 卡尔文（美国）实验
1648年,比利时科学家 范.海尔蒙特
五年前
五年后
4、用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化，这种实 验结果说明什么？
用碘液染色后，叶片不遮光部分变成蓝色，叶片遮光部分不 变颜色。说明光是植物光合作用合成淀粉的必需条件。（淀 粉的特性：淀粉遇碘变蓝色。）
1880年，恩格尔曼 极 细 光 束
黑暗中
光照下
步 骤 ① 丝状绿藻与好氧细菌放在没有空气且黑暗的环
目的要求： 验证绿叶在光下合成淀粉；
材料器具： 盆栽的天竺葵、黑纸、回形针、 小烧杯、大烧杯、培养皿、三脚 架、石棉网、酒精灯、火柴、镊
1864年, 萨克斯
实验过程：
天竺葵 叶片
黑暗处理
一半曝光
一半遮光 呈深蓝色
碘蒸气处理
结论：绿叶在不光合变作色用中产生了淀粉,光是光合作用的必
需条件。
讨论：
1、实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理？ 是为了使天竺葵叶片中原有的淀粉运走耗尽。
光合作用释放的氧气 来自哪里?
光合作用的原料有 水和二氧化碳,那氧 气是来自水呢还是 来自二氧化碳?
1939年,鲁宾和卡门
利用同位素标记法
C18O2
O2
CO2
18O2（一）ຫໍສະໝຸດ HH22OO（二）
HH221188OO
绿藻
绿藻
结论: 光合作用释放的氧全部来自水。
探究实验总结
海尔蒙 普特利斯 英特根莱 豪萨斯克 恩斯吉尔 鲁曼宾和 卡门
必必修修11分分子子与与细细胞胞 第第54章章细光胞的合能作量用供与应细和胞利呼用吸
第4节 能量之源——光与光合作用
第二节 能量之源 光合作用
L/O/G/O
教学目重标点难问点题探教讨学过知程识结构 课后习教题学参考
重点难点
1.教学重点 （1）光合作用的探究历程。
2.教学难点 （1）光合作用的探究历程。
柳树（2.3千克） +74.4kg 76.7千克
土壤（90.8千克） -0.057kg 90.743千克
海尔蒙特的结论：
建造植物体的原料是水分!
真的只需要水就能长大吗？
没有考虑到植物能从 空气中得到什么!
植物的生长与空气的关系
1771年,最先用实验方法证明绿色植物 从空气中吸收养分的是英国著名的科 学家普利斯特莱。
D、呼吸作用分解有机物时释放的能量
2、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一
段时间后，分析18O放射性标记，最先（ A、在植物体内的葡萄糖中发现
合成淀粉
萨克斯利用对照实验法和淀 粉遇碘变蓝的原理，发现了绿色 植物的光合作用。
对照实验法原理
在本实验中，其它条件都相 同的情况下，一组有阳光,一组 无阳光，用有无阳光照射作对 照，实验结果可以说明阳光对绿 叶合成淀粉的作用。如果只是在 阳光下做实验，没有对照实验， 就不能说明阳光对合成淀粉是必 需的。
境中，用极细光束照射丝状绿藻 ② 完全曝光
结果
① 好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射的部位 ② 好氧细菌集中在叶绿体的所有部位。
结论
⑴ 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所; ⑵ 氧是由叶绿体释放出来的。 ⑶ 光合作用需要在光下进行
思考：恩吉尔曼实验的巧妙之处？
• ① 选用水绵作实验材料，它不仅具有细而长的带状叶绿体 ，而且叶绿体螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究 。
2：是否只有在叶绿体中才能进行光合作用？ 否，如蓝藻
叶绿体结构
内膜 2
1 外膜
3 类囊体
4 基粒
5 基质
（酶、色素）
（酶、DNA、 RNA、核糖体）
当堂检测
1、木材燃烧时能放出大量热量，可以将水烧开，把饭煮熟，
木材中贮存的能量是 （
）C
A、太阳光能
B、电灯光能
C、光合作用把光能转变成贮藏在有机物里的能量