《捕获光能的色素和结构》.ppt

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1、教学目标教学目标认识光合作用的发现过程，从中理解光合认识光合作用的发现过程，从中理解光合作用的概念作用的概念培养学生分析实验、设计实验的能力培养学生分析实验、设计实验的能力体验科学家经历的探究历程，认识科学研体验科学家经历的探究历程，认识科学研究的重要性究的重要性重点：重点：通过对经典的实验分析、讨论，培通过对经典的实验分析、讨论，培养学生分析实验、设计实验的能力养学生分析实验、设计实验的能力难点：难点：理解实验探究的科学原理和方法，理解实验探究的科学原理和方法，并能在实验设计中运用并能在实验设计中运用。20002000多年前多年前 亚里士多德亚里士多德 认为认为“植物是由土壤汁构成植物是由土

2、壤汁构成”，即植物生长所需物质全部来自土壤。即植物生长所需物质全部来自土壤。思考：思考：他为何能提出这样的问题？土壤究竟他为何能提出这样的问题？土壤究竟为植物的生长提供了什么？为植物的生长提供了什么？16421642年年 海尔蒙特海尔蒙特思考：思考：1.1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何分析实验前后柳苗和干土的重量有何 变化？变化？2.2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水，海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水，你认为他忽视了哪些因素？你认为他忽视了哪些因素？忽视了空气、光照等因素忽视了空气、光照等因素海尔蒙特实验示意图柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重74.474.474.

3、474.4kgkgkgkg，土壤只减少，土壤只减少，土壤只减少，土壤只减少0.10.10.10.1kgkgkgkg17711771年年 普利斯特莱普利斯特莱思考：思考：1.1.请同学们试着描述请同学们试着描述该实验过程，并思考实验遵该实验过程，并思考实验遵循了什么原则？循了什么原则？第一组：将一根蜡烛罩在玻璃钟罩内，第一组：将一根蜡烛罩在玻璃钟罩内，另一根蜡烛与绿色植物一起罩在玻璃钟另一根蜡烛与绿色植物一起罩在玻璃钟罩内。第二组：将一只老鼠罩在玻璃钟罩内。第二组：将一只老鼠罩在玻璃钟罩内，另一只老鼠与绿色植物一起罩在罩内，另一只老鼠与绿色植物一起罩在玻璃钟罩内玻璃钟罩内实验中巧妙的进行了对照，

4、植物的有无实验中巧妙的进行了对照，植物的有无体现了变量的单一。体现了变量的单一。2.2.当时其他科学家也都为普利斯特莱的实验当时其他科学家也都为普利斯特莱的实验吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？科学家们实验中可能忽视了科学家们实验中可能忽视了光照、光照、植物本身、透明玻璃罩植物本身、透明玻璃罩等等对实验的影响对实验的影响17791779年年 英根豪斯英根豪斯 英根豪斯花了英根豪斯花了三个月三个月的时间，用带叶的枝条作了的时间，用带叶的枝条作了500次以上的次以上的实验（如图实验

5、（如图)，发现，发现植物在植物在光照光照下才能（释放气体）更新空气。下才能（释放气体）更新空气。资料资料1：在以后的：在以后的20多年多年中，在中，在许多科学家许多科学家的努力的努力下，特别是经过化学家们下，特别是经过化学家们的努力，研究得出空气成的努力，研究得出空气成分以后，得知英根豪斯提分以后，得知英根豪斯提出植物可以更新实空气，出植物可以更新实空气，实际是产生了氧气的原因。实际是产生了氧气的原因。思考：思考：英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新空气，而没有得出产生了氧气？空气，而没有得出产生了氧气？受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）

6、受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）光照光照 产生气体产生气体暗处暗处 不产生气体不产生气体英根豪斯实验示意图18641864年年 萨克斯萨克斯思考：思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有淀年萨克斯欲探究光合作用的产物中有淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒精、粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验，叙碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验，叙述其实验过程。述其实验过程。2.请与萨克斯的实验请与萨克斯的实验（实验过程如右图（实验过程如右图)比比较，找出你实验中的不较，找出你实验中的不足，并完善你的实验设

7、足，并完善你的实验设计方案。计方案。暗处理几小时酒精脱色滴加碘液一半遮光 一半曝光萨克斯实验示意图植物先进行暗处理几小时，目的是什么植物先进行暗处理几小时，目的是什么?酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分?碘液染色的目的是什么碘液染色的目的是什么?该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论?某小组分别选取了该植物上的两片叶做了同样实验，某小组分别选取了该植物上的两片叶做了同样实验，也得出了该结论，请同学们讨论，该结论可信吗？并也得出了该结论，请同学们讨论，该结论可信吗？并提出你的判断依据。提出你的判断依据。消耗掉营养物质消耗掉营养物质避

8、免对实验干扰避免对实验干扰色素色素检测是否有淀粉产生检测是否有淀粉产生叶片一半遮光，一半曝光叶片一半遮光，一半曝光;植物在光下产生淀粉植物在光下产生淀粉.1.好氧细菌容易聚集在好氧细菌容易聚集在O2多的部位，由此得出多的部位，由此得出产生产生O2部位是什么？光合作用场所在哪里？部位是什么？光合作用场所在哪里？18801880年年 恩吉尔曼恩吉尔曼叶绿体叶绿体2.小组讨论：恩吉尔曼在实验的选材上、光小组讨论：恩吉尔曼在实验的选材上、光照处理等方面有哪些巧妙之处？照处理等方面有哪些巧妙之处？(1)(1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵叶绿体选材方面，选用水绵为实验材料。水绵叶绿体呈带状呈带状,大

9、而明显大而明显,便于观察。选用好氧细菌检测，便于观察。选用好氧细菌检测，能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。(2)(2)选选用了极细光束照射，黑暗用了极细光束照射，黑暗(局部光照局部光照)和曝光对比和曝光对比实验。实验。3.某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，从这一结果中你能推导出什么结论？从这一结果中你能推导出什么结论？叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放出出O2请同

10、学们回答：请同学们回答：1.1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？试写出反应方程式：试写出反应方程式：2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下在上述基础上请用简洁语言给光合作用下定义。定义。在（光照在（光照)条件下，在绿色植物的条件下，在绿色植物的(叶绿体叶绿体)中中,把把(二氧化碳和水二氧化碳和水)转化为转化为(淀粉同时释放氧气淀粉同时释放氧气)，这个过程叫光合作用这个过程叫光合作用 CO2+H2O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+O2COCO2 2和和H H2 2O O 、叶绿体、光、（、叶绿体、光、（CHCH2 2O O）和）和O O2 219

11、401940年，年，鲁宾和卡门鲁宾和卡门（同位素标记法）右图为鲁宾和卡门利用同位素标右图为鲁宾和卡门利用同位素标记法进行的实验示意图。图中记法进行的实验示意图。图中A物质物质与与B物质相对分子质量的比是（物质相对分子质量的比是（）A.1：2 B.8：9 C.2：1 D.9：8BACO2H218O光照射下的小球藻悬液C18O2H2OD阅读课本阅读课本P62，同位素标记法研究光合作用中物质转同位素标记法研究光合作用中物质转移途径完成下列习题，并感悟同位素标记法在科学移途径完成下列习题，并感悟同位素标记法在科学研究中的应用研究中的应用感知：感知：美国科学家卡尔文运用该研究方法对美国科学家卡尔文运用该

12、研究方法对光合作用过程进行了详细的研究，并取得了光合作用过程进行了详细的研究，并取得了丰硕的成果。丰硕的成果。一种方法：实验一种方法：实验 一种精神：科学家一种精神：科学家 一种期待：超越一种期待：超越我的感悟：我的感悟：你的想法你的想法1.从人类对光合作用探究历程来看，生物学从人类对光合作用探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系的发展与物理学和化学有什么联系?与技术与技术手段的进步有什么关系？手段的进步有什么关系？2.分析人类对光合作用的探究历程，你还有分析人类对光合作用的探究历程，你还有哪些感悟？请与同学交流。哪些感悟？请与同学交流。3.请课后登陆相关网站查询在光合作用探究请课后登陆相关网站查询在光合作用探究的历程中还有哪些科学家作出了贡献，打印的历程中还有哪些科学家作出了贡献，打印出来与同学们交流。出来与同学们交流。谢谢 谢谢!请批评指正请批评指正 放射性同位素可以用于追踪物质的放射性同位素可以用于追踪物质的运行和变化规律。放射性同位素标记的运行和变化规律。放射性同位素标记的化合物，化学性质不变。科学家通过追化合物，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，化学反应的详细过程，这种方法叫做这种方法叫做同同位素标记法位素标记法。