高中生物_光能的捕获和利用教学课件设计

1.下图是利用小球藻进行光合作用时的实
验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质
量比是
（ C）
A．1∶2 C．8∶9
B．2∶1 D．9∶8
2.在下面几个著名的实验中，相关叙述不正确的是（ Ｃ ）
A 普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气
B 萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
二、光合作用的发现
资料5：1864年 萨克斯的实验
片 在一 暗半 处曝 放光
暗处理置， 几一 小半
碘蒸汽的叶遮光处理
光照
选一片叶，一半 遮光，一半曝光
取下叶片 酒精脱色
二、光合作用的发现
资料5：1864年 萨克斯的实验
思考： 为什么要进行一昼夜的暗处理？ 耗尽原有淀粉
叶片一半曝光一半遮光的目的是什么？ 对照
淀粉是光合作用的产物。
二、光合作用的发现
资料6：1880年 恩吉尔曼的实验
极 细 光 束
黑暗中
光照下
一、光合作用的早期研究
思考：1 恩吉尔曼选用水绵做实验材料有什么好处？
叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；藻体由一列细胞组成， 不需切片，可直接观察
2 该实验能得出什么结论？
结论：氧气是叶绿体在有光的条件下释放出来的。叶绿 体是光合作用的场所
3 该实验的设计有哪些巧妙之处？
实验材料的选择；“没有氧气的黑暗环境”，排除氧气 和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照 多和光照少的部分，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。
二、光合作用的发现
资料7：1941年 鲁宾和卡门的实验
同位素标记法
• 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同
资料1：1642年 海尔蒙特的实验
开始时 5年后
实验前后的差 值
柳树的质量 2.3kg 76.7kg
+74.4kg
干土的质量 90.8kg 90.743kg －0.057 kg
结论：建造植物体的原料 是水。
思考：结论是否合理？
不合理。忽略了空气、矿物质等。
二、光合作用的发现
资料2：1771年 普里斯特利的实验
(占1/4)
叶黄素（黄色）
叶绿素
(占3/4)
叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色）
叶绿体中色素的作用： 吸收、传递Biblioteka Baidu转化光能
四种色素对光的吸收有什么差别吗？
恩吉尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体 后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的 光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细 菌聚集在红光和蓝光区域。从这一实验你能得出 什么结论？
位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家 通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学 反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。
二、光合作用的发现
资料7：1941年 鲁宾和卡门的实验
CO2
18O2
C18O2
O2
第
一 组
H218O
第 二 H2O 组
光合作用产生的O2来自于H2O。
二、光合作用的发现
1779年
英格豪斯
植物叶片在光下更新空气
1785年 空气成分的发现
植物叶片在光下吸收CO2，放出O2 19世纪 能量守恒定律的提出
1845年
梅耶
植物将光能转化成化学能
1864年
萨克斯
光合作用产生淀粉(糖类)
1880年
恩格尔曼
光合作用的场所在叶绿体
1941年
鲁宾和卡门 光合作用产生的O2来自水
20世纪40年代 卡尔文 光合作用中碳的转化途径
【知识回顾】细胞中的能源物质
直接能源物质—— ATP 主要能源物质—— 糖类 重要储能物质—— 脂肪
这些物质中的能量最终都是来自太阳能
一、光合作用的概念
植物通过叶绿体捕获和利用太阳光能， 把二氧化碳和水合成有机物，将光能转化为 化学能贮存在葡萄糖等有机物中，并释放氧 气，这个过程就是光合作用。
二、光合作用的发现
资料8：20世纪40年代 卡尔文
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C在光合作用 中转化成有机物中的C的 途径，这一途径称为卡尔 文循环。
2000多年前 亚里士多德 植物的物质积累来源于土壤
1642年
海尔蒙特
构建植物的原料是水
1771年
普里斯特利 植物能更新空气
分析人类对光合作用的探究历程，你 有哪些感悟？
三、光合作用的场所
1.下列标号各代表： ① 外膜 ② 内膜
③ 基粒 ④ 类囊体
⑤ 叶绿体基质
2.在④上分布有光合作用所需的
色素 和 酶 ，在⑤中也分布有光
合作用所需的 酶 。
⑤
①
叶绿体亚显微 结构模式图
②
③
④.
叶绿体中 的色素
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
思考：为提高温室大棚蔬菜的产量，棚顶所 用的玻璃或塑料薄膜最好选用哪种颜色？
无色透明
为什么秋天树叶会变黄？
【拓展】海洋中的藻类植物，习惯上依其颜色分 为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布依 次是浅、中、深，这与光能的捕获有关吗？
不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身 的颜色是反射出来的光，即红藻反射出红光，褐藻 反射出黄光，绿藻反射出绿光。到达深水层的光是 相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝色光较多 的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多 的红藻分布于海水的深层。
结论：植物可以更新空气
思考：普利斯特利的实验有时成功，有时失败，为什么？
忽略了光的作用，光照时成功，黑暗时失败。
二、光合作用的发现
资料3：1779年 英格豪斯的实验
结论：只有在阳光照射下绿叶才能更新污浊的空气。
1785年，空气组成的发现
氧气
绿叶在光下吸收CO2，放出O2
二、光合作用的发现
资料4:
叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用
四种色素对光的吸收
叶绿体中的 色素提取液
叶绿素主要吸收_蓝__紫__光__、_红__光_ 类胡萝卜素主要吸收__蓝_紫__光___
学科交叉：
光是一种电磁波。可见光的波长范围大约是 390~760nm。不同波长的光，颜色不同。波长 小于390nm的光是紫外光；波长大于760nm的 光是红外光。一般情况下，光合作用所利用 的光都是可见光。
既然绿叶只有在光照下才能更新空气，那么在光合作 用的过程中，植物吸收的光能哪里去了呢？
1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律， 明确指出：植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能 储存起来。
光能转换成化学能以后，储存于什么物质中呢？也就 是说，植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中， 还产生了什么物质呢？这一问题迟迟未能解决。