1、光合作用的过程光合作用的过程课件课件第第1课时光合作用的发现与场所课时光合作用的发现与场所情境导入情境导入学习目标学习目标方法导引方法导引1.说出光合作用的发说出光合作用的发现和研究历史。现和研究历史。2.说出绿叶中色素的说出绿叶中色素的种类和作用。种类和作用。3.说出叶绿体的结构说出叶绿体的结构和功能。和功能。4.学会提取和分离叶学会提取和分离叶绿体中的色素。绿体中的色素。光合作用的发现过程所列举的实验光合作用的发现过程所列举的实验资料都是几百年来具有代表性的经资料都是几百年来具有代表性的经典实验，阅读图解典实验，阅读图解“解开光合作用解开光合作用之谜之谜”，讨论，讨论“科学家是如何带着科学
2、家是如何带着问题进行实验的问题进行实验的”，尝试指出实验，尝试指出实验的基本方法。联系太阳光谱图，与的基本方法。联系太阳光谱图，与叶绿素的吸收光谱图进行比较分析，叶绿素的吸收光谱图进行比较分析，并与其他同学交流你的结论。并与其他同学交流你的结论。知识要点知识要点观察与思考观察与思考一、解开光合一、解开光合作用之谜作用之谜阅读课本阅读课本P62，体验科学工作者认识光合，体验科学工作者认识光合作用的过程，并思考：科学家的不同实作用的过程，并思考：科学家的不同实验分别运用了什么实验方法？得出了什验分别运用了什么实验方法？得出了什么结论？么结论？归纳与总结归纳与总结1.海尔蒙特的结论是海尔蒙特的结论是
3、 。2普利斯特莱的实验结论是普利斯特莱的实验结论是 。3英根豪斯的实验结论是英根豪斯的实验结论是 。4萨克斯的实验结论是萨克斯的实验结论是 。5鲁宾和卡门的实验结论是鲁宾和卡门的实验结论是 。植物生长所需要的养料主要来自水，而不是土壤植物生长所需要的养料主要来自水，而不是土壤植物可以更新空气植物可以更新空气植物需要阳光才能制造出植物需要阳光才能制造出O2植物叶片在光下能产生淀粉植物叶片在光下能产生淀粉光合作用释放的光合作用释放的O2全部来自水全部来自水二、光合色素与二、光合色素与光能的捕获光能的捕获1.可见光的组成是怎样的？可见光的组成是怎样的？2叶绿体中的色素有几类？它们的吸收叶绿体中的色素
4、有几类？它们的吸收光谱如何？光谱如何？31880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验有什么巧妙之处？进行光合作用的实验有什么巧妙之处？得出了什么结论？得出了什么结论？1.可见光通过三棱镜形成七色连续光谱是：可见光通过三棱镜形成七色连续光谱是：。3恩吉尔曼的实验证明：恩吉尔曼的实验证明：。红、橙、黄、绿、蓝、青、紫红、橙、黄、绿、蓝、青、紫叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧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，氧是叶绿体释放出来的三、边做边学：三、边做边学：提取和分离叶绿提取和分离叶绿体中的色素体中的色素1.本实验的实验原理是什么？本实验
5、的实验原理是什么？2通过实验体验操作过程。通过实验体验操作过程。3实验过程中应注意哪些事项？实验过程中应注意哪些事项？4通过通过“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验得出色素的种类和颜色分别有哪实验得出色素的种类和颜色分别有哪些？些？1.实验原理：叶绿体中色素提取的原理：叶绿体中的色素易溶实验原理：叶绿体中色素提取的原理：叶绿体中的色素易溶于于 如酒精或丙酮如酒精或丙酮(相似相溶相似相溶)中。中。分离的原理：四种色素在层析液中分离的原理：四种色素在层析液中 不同，因而随层析液不同，因而随层析液在滤纸上在滤纸上 不同，其中不同，其中 在丙酮中的溶解度最在丙酮中的溶解度最高，扩散速度
6、最快，叶黄素和叶绿素高，扩散速度最快，叶黄素和叶绿素a次之，次之，溶解度最溶解度最低，扩散得最慢。根据此原理使各种色素分离开来。低，扩散得最慢。根据此原理使各种色素分离开来。有机溶剂有机溶剂溶解度溶解度扩散速度扩散速度胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素b2注意事项注意事项(1)取材时要选取新鲜的颜色取材时要选取新鲜的颜色 的叶片，以便使滤液中含较多的的叶片，以便使滤液中含较多的色素。色素。(2)研磨时加入二氧化硅的目的是：研磨时加入二氧化硅的目的是：。(3)加入少量碳酸钙的目的是：加入少量碳酸钙的目的是：。(4)研磨要迅速、充分。一是因为研磨要迅速、充分。一是因为 容易挥发，二是为了使容易挥发，二是
7、为了使 完全破裂，从而能提取较多的色素。三是叶绿素极不定。完全破裂，从而能提取较多的色素。三是叶绿素极不定。(5)滤液收集后，要及时用滤液收集后，要及时用 将试管口塞紧。将试管口塞紧。较深较深使研磨更充分使研磨更充分防止色素被破坏防止色素被破坏丙酮丙酮叶绿体叶绿体棉塞棉塞(6)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散以使色素在滤纸条上扩散 ，便于观察实验结果。，便于观察实验结果。(7)画线时，一定要细并且直，这样可以防止画线时，一定要细并且直，这样可以防止 ，使色素次，是为了，使色素次，是为了 ，使实验结果，使实验结果更
8、加显。更加显。(8)分离色素时，一定不要让滤纸条上的分离色素时，一定不要让滤纸条上的 触及到触及到层析液，这是因为层析液，这是因为 。均匀均匀色素带不齐色素带不齐增加色素的量增加色素的量滤液细线滤液细线色素溶解于层析液中导致色素带不清晰色素溶解于层析液中导致色素带不清晰3四条色素带对应的色素种类及颜色：四条色素带对应的色素种类及颜色：、色色 、黄黄色色 、色色 、色色 胡萝卜素胡萝卜素橙黄橙黄叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b蓝绿蓝绿黄绿黄绿新知探究新知探究回眸历史，解开光合作用之谜回眸历史，解开光合作用之谜 年代年代实验过程及结果实验过程及结果结论结论1771年年英国科学家普里斯特莱将
9、点燃的蜡英国科学家普里斯特莱将点燃的蜡烛与绿色植物一起放入一个密闭的烛与绿色植物一起放入一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放入密闭的玻璃鼠与绿色植物一起放入密闭的玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死罩内，小鼠也不容易窒息而死植物可以更植物可以更新空气新空气1864年年德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处几小德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处几小时，消耗掉叶内原有的营养物质，然后时，消耗掉叶内原有的营养物质，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘液处理叶片，遮光的一段时间后，用碘液处理叶片，遮光的一半无颜色变化
10、，曝光的一半呈深蓝色一半无颜色变化，曝光的一半呈深蓝色绿叶的光合作绿叶的光合作用能产生淀粉用能产生淀粉1883年年德国科学家恩吉尔曼把丝状绿藻和好氧德国科学家恩吉尔曼把丝状绿藻和好氧细菌放在没有空气且黑暗的环境中，用细菌放在没有空气且黑暗的环境中，用极细光束照射丝状绿藻，发现好氧细菌极细光束照射丝状绿藻，发现好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射的部位；若只集中在叶绿体被光束照射的部位；若把上述实验完全暴露在光下，好氧细菌把上述实验完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体的所有部位则集中在叶绿体的所有部位叶绿体是绿色叶绿体是绿色植物进行光合植物进行光合作用的场所，作用的场所，氧是由叶绿体氧是由叶绿体释
11、放出来的释放出来的1940年年美国科学家鲁宾和卡门采用同位美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法进行光合作用实验。第素标记法进行光合作用实验。第一组向植物提供一组向植物提供HO和和CO2，释放，释放的氧是的氧是18O2；第二组向植物提供；第二组向植物提供H2O和和C18O2，释放的氧是，释放的氧是O2光合作用释放光合作用释放的氧全部来自的氧全部来自水水光合色素与光能的捕获光合色素与光能的捕获 1叶绿体中色素的种类和作用叶绿体中色素的种类和作用色素色素种类种类叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素分子分子式式C55H72N4MgC55H70O6N4MgC40H56C40H56O2
12、化化学学性性质质四种色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚四种色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中；叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素等有机溶剂中；叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定，叶绿素的合成易受光照、温度和稳定，叶绿素的合成易受光照、温度和Mg的影响，这的影响，这些条件对类胡萝卜素影响小些条件对类胡萝卜素影响小植植物物叶叶色色正常正常绿色绿色正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为3 1，所以正常叶片总是呈现绿色，所以正常叶片总是呈现绿色叶色叶色变黄变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄叶色叶色变红变红秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色边做边学：提取和分离叶绿体中的色素边做边学：提取和分离叶绿体中的色素 典例剖析典例剖析叶绿体功能的实验验证叶绿体功能的实验验证 叶绿体中色素的提取和分离的实验分析叶绿体中色素的提取和分离的实验分析
