植物光合作用的场所
一、教学目的：
1、了解绿色植物叶片的结构、功能
2、认识到叶是光合作用的主要器官
3、说明叶绿体是光合作用的场所
二、重点、难点：
1、叶片的结构
2、叶绿体是光合作用的场所
三、教学内容：（含板书）
第二节植物光合作用的场所
一、复习提问：（课件演示）
1、什么叫光合作用？（生答）
2、思考：光合作用主要在植物的哪个器官中进行？（教师自然过渡引出本课的内容）
二、（板书课题“植物光合作用的场所”师生共同认识本节目标）
1、叶是光合作用的主要器官（板书）
要求：学生看书几分钟并思考问题（演示）
1、怎样观察叶的横切面？
2、描述叶片的结构、功能
3、叶片的结构（演示板书）
上表皮功能：保护叶片不受
病菌侵害防止水分散失表皮下表皮
气孔（补充：下表皮多于上表皮）叶片叶肉栅栏层：细胞排列紧密叶绿体较多
海绵层：细胞排列疏松叶绿体较少叶脉分布于叶肉中，含输导组织，有输
导和支持的功能
2、叶绿体是光合作用的场所
要求：学生看书几分钟（演示）
（1）、观察可知：叶绿体存在于叶肉细胞和保卫细胞中且生命旺盛的绿叶细胞叶绿体数量较多。（2）、叶绿体中有叶绿素：叶绿素能吸收光能，提供光合作用的能量
（3）、所以说：叶绿体是光合作用的场所
（4）、光所起的作用：
a、是光合作用的能量来源
b、叶绿素只有在光下才能形成
三、小结：（本节课的主要内容）
四、作业
光合作用发现历史资料整理 一、传统史料---光合作用反应式的发现 1.过去，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，古希腊哲学家亚里士多德认为，植物生长所需的物质完全依靠于土壤。 2. 1648年，一位荷兰科学家范·赫尔蒙特对此产生了怀疑，于是他设计了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。虽然他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成，但从此拉开了光合作用的研究史。赫尔蒙特把90千克的土壤放在花盆中，然后种上2千克重的柳树，并经常浇水，5年过去了，柳树长到76千克重，而花盆中的土壤只少了60克。 3.早在1637年，我国明代科学家宋应星在《论气》一文中，已注意到空气和植物的关系，提出“人所食物皆为气所化，故复于气耳”。可惜因受当时科学技术水平的限制，未能用实验来证明这一精辟的论断。直到1727年，英国植物学家斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。而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化学家约瑟夫·普利斯特利。在1771年发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。 4. 1779年,荷兰科学家英恩豪斯（Jan Ingenhousz）进一步证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用，而其他所有器官即使在白天也会使空气变坏。这些实验结果为后来人们认识植物绿色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基础。 5.1872年，科学家塞尼比尔（J.Senebier）如何做实验证明光和CO2的必要性。 6.1804年，瑞士学者德·索苏尔研究了植物光合作用过程中吸收的二氧化碳与放出的氧之间的数量关系，结果发现植物制造的有机物和释放出的氧的总量，远远超过它们所吸收的二氧化碳的量。由于实验中只使用植物、空气和水，别无他物，因此，他断定植物在 进行光合作用合成有机物时不仅需要二氧化碳，水也必然是光合作用的原料。他认为是CO 2 O乃是植物体有机物之来源。此结论不仅证实了海尔蒙脱关于柳树生长过程中合成植物和H 2 体的物质主要来自水的推论，而且把人们对光合作用本质的认识提高到一个崭新的阶段。德·索叙尔实验告诉我们，定量分析法在科学研究中的重要性，
《植物的光合作用》教学设计 一、教材分析： 1、教材容 通过完成“绿叶在光下制造有机物”的实验，了解绿色植物在光下能制造有机物——淀粉，同时知道光照是绿叶制造有机物不可缺少的条件，最后，归纳出光合作用的概念及光合作用对生物圈的重要作用。从而认识到绿色植物的重要性，培养学生爱护植物的情感。 2、教材分析——地位、作用 “绿色植物通过光合作用制造有机物”，是义务教育的重要目标之一，而初中生物课程又是承担这一重要任务的主要学科课程之一。“绿色植物通过光合作用制造有机物”是在学生学习了第一单元中的“生态系统”，第二单元中的“食物链和食物网”，学生了解生态系统的成分，了解作为消费者，赖以生存的食物能量归根结底来自绿色植物—生产者。 光合作用是生物圈中有机物的来源之本，通过光合作用的学习，可以使学生从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性。为培养学生爱护绿色植物的情感打下理性知识的基础。本节课以光合作用中的一个经典实验——绿色植物在光下产生有机物为载体，旨在引导学生对实验的探究，建立光合作用的模型，掌握控制实验条件、设置对照、选择实验材料等规则，进而能创造性地设计实验进行科学探究，领悟科学精神，提高生物科学素养 3、知识体系 植物光合作用的条件是光照 植物的光合作用光合作用合成淀粉等有机物 光合作用的定义 光合作用原理在生产上的应用 4、编写意图 本节从海尔蒙特的实验入手，创设情境，提出问题：“有机物从哪里来”，通过探究“绿叶在光下制造淀粉”，使学生知道是绿色植物的光合作用为大自然生产了有机物。绿色植物是生物圈中作用最大的生物之一，与生物圈中其他生物包括人类的生存和发展关系极为密切，还利用图片、表格、生动的文字创设发现解决问题的情境，探究活动引导学生制定探究计划并完成探究活动，学生从不同的侧面获得科学方法的训练有利于培养学生的科学探究能力，通过探究活动渗透对绿色植物的爱，激发学生爱护绿色植物的美好情感，使教学容的组
植物的光合作用教学设计 一、教学目标: 学习目标:学生能够通过对光合作用发现过程的学习，分析并掌握其原料、条件、产物、场所和理解光合作用的过程。 重点:掌握光合作用的原料、条件、产物、场所 难点：理解光合作用的过程 二、教学过程 导入: 师：出示 １、生态系统中，人们把植物称为什么?为什么？ 2、从柳苗生长之谜说起 生:结合所学知识思考并回答问题1,阅读资料思考柳苗生长之谜中的问题。 新课推进: 一、探究光在植物生长中的作用 师;出示 （一）思考题 １、实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理? 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时候作用? 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？
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? (二）模拟实验动画：“探究光在植物生长中的作用” 生：结合查阅教材内容和观看实验过程的动画,独立思考和解决上述问题。 师:出示问题答案并纠正学生的误区。 （三）分析实验现象和结果 师：结合视屏过程引导生分析实验现象和结果。 生:完成P54表格。 二、植物光合作用及其场所 (一)、探究光合作用的场所 师：绿色植物是有机物的生产者,植物的绿色和光合作用有什么关系的?有机物的“加工厂”主要分布在植物体的哪一器官? 生:阅读教材P55德国科学家恩吉尔曼利用水绵探究植物光合作用场所实验过程,思考光合作用的产物和场所。 师:出示恩吉尔曼实验过程图片并讲解并补充讲解光合作用的原料为二氧化碳和水。 生：理解光合作用的场所在叶绿体并完成对Ｐ56胡萝卜、仙人掌、银边春藤可以进行光合作用的部位的辨别。 （二）观察叶片和叶绿体的结构 师：出示叶片结构和叶绿体结构图。 生:通过观察图片感受叶片和叶绿体结构。
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第六章绿色植物的光合作用和呼吸作用 第一节植物光合作用的发现 一、教材分析： 本节内容位于第六章第一节，共一课时。主要内容为绿色植物光合作用的发现历程探究和植物光合作用的概念及意义的教学。本节内容的学习为下一节植物的光合作用实质的学习奠定基础。 二、学生分析 学生学习了植物基本层次结构中的细胞组织器官，了解了植物的基本组成，但是对植物的生理活动不是很了解，许多同学在小学阶段大概了解植物的光合作用，有一定的知识背景，但是具体光合作用是如何被发现的，以及光合作用如何进行，学生没有掌握。因此学生带有一定的好奇心和求知欲去学习本节内容。对下一节的学习也很有帮助。 三、教学目标 知识目标： 1、举例说出绿色植物光合作用的发现过程 2、说出绿色植物光合作用过程 能力目标： 在学习前人探究学习的过程中锻炼自己的探究能力。小组合作学习锻炼学生的合作精神。收集材料，锻炼学生的收集资料的能力。 情感目标： 在了解绿色植物光合作用的过程中，培养学生的探究精神和敢于修正前人科学成果的精神。 四、教学重难点 重点：说出光合作用的发现过程 说出光合作用过程 难点：理解光合作用的过程 五、教学准备 学生准备：收集关于绿色植物光合作用的有光探究资料 教师准备：绿色植物光合作用发现的有关视频，挂图和课件 绿色植物光合作用探究的实验材料 六、教学过程： 教学阶段教师活动学生活动 导入1、〖引言〗“世界万物靠太阳”这句话对吗？ 对于植物来说太阳有什么样的作用呢？ 2、你了解光合作用吗？它是怎么被发现的 呢？具有怎样的过程呢？教师通过谚语，引 出本节课题。 1、对的，植物需要太阳进行 光合作用。 2、带着兴趣进入新课学习 一、绿色植物的光合作用发 现历程（一）范海尔蒙特实验1、教师出示PPT，展示出范海尔蒙特的实 验图，并呈现学生思考的问题。引导学生描 述实验过程，思考实验结论 2、对于范海尔蒙特的实验，大家有没有自 己想说的话？他的实验严谨吗？引导学生 思考实验的不足，自然过渡到下一个实验的 学习。 1、学生看图讲述实验过程， 思考讨论实验的结论。 2、学生对该实验进行思考， 意识到范海尔蒙特没有考虑 到阳光等其他因素。
光合作用的过程 ?光合作用过程： 1、光合作用的概念： 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。 2、光合作用图解： 3、光合作用的总反应式及各元素去向 ?光反应与暗反应的比较：
? ?易错点拨： 1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产 物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿 体基质中。 知识拓展： 1、氮能够提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所：光合 作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。 2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反 应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。 ①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合 速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。 ②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的 淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。 3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球 上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为
光合作用的概念和意义 名词解释 温室效应：透过太阳短波辐射，返回地球长波辐射，地球散失能量减少，地球变暖 光合膜：光合作用中光能吸收和电子传递过程都是在类囊体的膜片层上进行，因此类囊体膜也称为光合膜 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象，荧光寿命很短。是由于Chl分子吸收光能后，重新以光的形式释放所产生的。 磷光现象：在暗处叶绿素会发出弱光，磷光的寿命为10-2~103秒 原初反应：包括光能的吸收，传递和光化学反应；在类囊体膜上进行（光→电） 电子传递和光和磷酸化：光能经电能转化为化学能，在类囊体膜上进行 碳同化：CO2固定于还原，在间质进行 集光色素（天线色素）：吸收和传递光能，不进行光化学反应的光合色素，大部分Chl a 中心色素：少数特殊状态的Chl a，吸收集光色素传递而来的激发能后，发生光化学反应引起电荷分离的光合色素 光合单位：指在光饱和条件下吸收、传递和转化一个光量子到作用中心所需要协同作用的色素分子 诱导共振：是指当某一特定的分子吸收能量达到激发态，在重新回到基态时，使另一分子变为激发态 光化学反应：指中心色素分子受光激发引起的氧化还原反应。作用中心包括原初电子供体、原初电子受体、和作用中心色素组成 量子产额：每吸收一个光量子所同化的CO2分子数（或释放的氧分子数） 红降现象：小球藻能大量吸收波长>690nm的长波红光，但光合作用的效率很低的现象 双光增益效益（爱默生）：红降出现，如果加入辅助的短波红光（650nm）则光合效率大增，并且比这两种波长单独照射的总和还要高的现象 光合链：光合链是类囊体膜上由两个光系统和若干电子传递体，按一定的氧化还原电位依次排列而成的电子传递系统 PQ质体醌（质醌）：担负着传递氢H+和e-的任务 PC质蓝素（质体菁）：含铜蛋白质，PSI的远处电子供体 Fd铁氧还蛋白：把电子传给FNR后还原NADP为NADPH，或把电子传给Cytb6进行环式光合电子传递。此外，Fd还在亚硝酸还原，酶活化等方面具有多种功能。PQ穿梭：在光合电子传递过程中PQ使间质间H+不断转入类囊体腔，导致间质pH上升，形成跨膜的质子梯度 光合电子传递途径：绿色植物光下催化ADP形成ATP的过程称为光合磷酸化 水光解与氧释放（希尔反应）：离体叶绿体（类囊体）加到有适宜氢受体A的水溶液中， 照光后立即有O2放出，并使氢受体A还原 PSP光合磷酸化：光下叶绿体在光合电子传递的同时，使ADP和Pi形成ATP的过程 质子动力势：ATP形成的动力 同化力：光合作用前两阶段结束形成活跃的化学能ATP和NADPH合称为同化力 C3途径：指光合作用中CO2固定后的最初产物是三碳化合物的CO2同化途径 C4途径：固定CO2后的出产物是OAA（四碳二羧酸），固称该途径为C4途径 光呼吸：高等植物的绿色细胞在光下吸收O2放出CO2的过程（底物：乙醇酸） 光合速率（强度）：每小时每平方分米叶面积吸收CO2的量或氧气量来表示 光合能力：指在饱和光强、正常CO2和O2浓度、最适温度和高RH条件下的光合速率
第三章植物的光合作用 自养生物吸收二氧化碳转变成有机物的过程叫碳素同化作用(carbonassimilation). 生物的碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用三种类型，其中以绿色植物光合作用最为广泛，合成有机物最多，与人类的关系也最密切,因此，本章重点介绍绿色植物的光合作用。 光合作用(photosynthesis)是指绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程.光合作用对整个生物界产生巨大作用:一是把无机物转变成有机物.每年约合成5×1011吨有机物，可直接或间接作为人类或动物界的食物，据估计地球上的自养植物一年中通过光合作用约同化2×1011吨碳素，其中40％是由浮游植物同化的，余下的60％是由陆生植物同化的；二是将光能转变成化学能，绿色植物在同化二氧化碳的过程中，把太阳光能转变为化学能，并蓄积在形成的有机化合物中。人类所利用的能源，如煤炭、天然气、 木材等都是现在或过去的植物通过光合作用形成的；三是维持大气O 2和CO 2 的相对平衡。在 地球上，由于生物呼吸和燃烧，每年约消耗3。15×1011吨O 2 ，以这样的速度计算，大气层 中所含的O 2将在3000年左右耗尽。然而，绿色植物在吸收CO 2 的同时每年也释放出5.35×1011 吨O 2，所以大气中含的O 2 含量仍然维持在21%。由此可见，光合作用是地球上规模最大的把 太阳能转变为可贮存的化学能的过程，也是规模最大的将无机物合成有机物和释放氧气的过程。目前人类面临着食物、能源、资源、环境和人口五大问题，这些问题的解决都和光合作用有着密切的关系，因此，深入探讨光合作用的规律，弄清光合作用的机理,研究同化物的运输和分配规律，对于有效利用太阳能、使之更好地服务于人类，具有重大的理论和实际意义。 一、光合作用的早期研究 直到18世纪初，人们仍然认为植物是从土壤中获取生长发育所需的全部元素的。1727年S.Hales提出植物的营养有一部分可能来自于空气，并且光以某种方式参与此过程。那时人们已经知道空气含不同的气体成分。 1771年英国牧师、化学家J。Priestley发现将薄荷枝条和燃烧着的蜡烛放在一个密封的钟罩内，蜡烛不易熄灭；将小鼠与绿色植物放在同一钟罩内，小鼠也不易窒息死亡。因此，他在1776年提出植物可以“净化”由于燃烧蜡烛和小鼠呼吸弄“坏"的空气.接着，荷兰医
绿色植物光合作用的知识和实验，是生物学的重要内容。这部分知识比较抽象，难以理解。同时本节中又有重要的科学方法教育内容，如学习设计探究实验，控制单一实验变量，利用对照实验结果得出科学实验结论。 绿色植物通过光合作用制造有机物 ——光合作用的产物 一、设计思路： 绿色植物光合作用的知识和实验，是生物学的重要内容。这部分知识比较抽象，难以理解。同时本节中又有重要的科学方法教育内容，如学习设计探究实验，控制单一实验变量，利用对照实验结果得出科学实验结论。利用学生的乐于动手实验的特点，引导组织学生，积极进行讨论交流设计探究实验，本节课利用探究实验的几个步骤作为主线，层层深入引导学生自主完成实验，从中获得探究实验设计的经验，经历实验探究的过程，归纳出绿色植物光合作用的产物和光是光合作用的必要条件的结论。 二、教学目标： 1、知识方面：知道淀粉是光合作用的产物；光是光合作用的必要条件。 2、能力方面：会利用探究实验的方法解决问题；能够灵活运用对照实验的方法。 3、情感方面：确立实事求是的科学态度；养成与他人合作交流的习惯；树立利用实验的方法探求知识。 三、教学重点：
1、设计探究“淀粉是光合作用的产物”的实验； 2、设计“光是光合作用的必要条件”的探究方案。 四、教学难点： 1、设计探究淀粉是光合作用的产物；光是光合作用的必要条件的探究方案。 2、探究实验的实验操作过程。 五、教学方法： 实验法、讨论法、讲解法。 六、教具、学具准备： 课件、经过暗处理和光照以后的叶子、酒精灯、大小烧杯、三角架及石棉网、培养皿、碘液 七、课件设计思路： 利用提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论为主线贯穿始终。 八、教学过程： （一）运用生活事例，引出学习课题 很高兴和同学们共同探讨生物的奥秘。大家请看大屏幕：屏幕上所展示的
《植物光合作用的发现》教学设计 一、教材分析 植物光合作用的发现是苏教版七年级上册第六章第一节，共1课时。主要内容为绿色植物光合作用的发现历程探究和植物光合作用的概念及意义的教学。本节内容的学习为下一节植物的光合作用实质的学习奠定了坚实的基础。 二、学情分析 学生学习了植物基本层次结构中的细胞组织器官，了解了植物的基本组成，但是对植物的生理活动不是很了解，学生在小学阶段大概了解植物的光合作用，有一定的知识背景，但是具体光合作用是如何被发现的，以及光合作用如何进行，学生没有掌握。因此学生带有一定的好奇心和求知欲去学习本节内容。为学习下一节《植物的光合作用的场所》做了铺垫。 三、教学目标 知识与技能： 通过对经典实验的探究，认识科学家发现光合作用的过程；了解经典实验的方法及结论理解光合作用的原料、产物、场所、条件并归纳出光合作用的概念。 过程与方法： 在模拟和分析实验的过程中，体会前人设计实验的思维方法；经历科学探究的一般过程，分析解决实验中遇到的各种问题，初步培养学生设计实验的能力。 情感态度与价值观： 通过发现光合作用的经典实验，培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的意志品格，并进行科学史的教育，使学生认识到科学发现过程的艰辛和科学研究方法的重要性。 通过了解光合作用对于人类的重大意义，培养学生爱护环境、爱护植物的情操。 教学重难点
重点： 通过实验探究，理解光合作用的原料、产物、场所、条件并归纳出光合作用的概念。 难点： 通过探究发现过程，建构光合作用概念。 教学方法：探究法、讨论法 四、教学准备 教师准备：绿色植物光合作用发现的有关图片和课件。 五、教学过程
主编：李楠、高颖、张池、廖伊明、童瑶 初一（9）班 什么是光合作用？ 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物，并且释放出 氧气的过程，叫做光合作用（photosynthesis） CO2+2H2O 光能(CH2O)+O2 +H2O0 叶绿体
——这个实验发现了一个问题，柳树在5年间增重了80千克，这80千克重量中包括些什么物质呢？ ——从土壤中吸收了0.1千克的物质，还有水 ——那么除了土壤中的0.1千克物质以外，柳树增加的重量中还有79.9千克都是水么？ ——不是。 ——大家都觉得不是，确实也不只是水，光合作用过程中植物还积累了很多有机物呢，但是我们只浇水，没给它其他营养呀？大家猜测一下，它还可能从哪里获取所需要的物质呢？ ——空气中
在普利斯特莱实验的时候，人们还不知道空气中有氧气和二氧化碳，所以普利斯特莱得出得结论是植物能更新由于蜡烛燃烧和老鼠生活释放出来得浑浊气体。至于植物吸收的气体是二氧化碳，释放的是氧气，那也是后来的科学家一步步发现的。其实普利斯特莱当时在研究空气的成分，他是一个化学家。 荷兰科学家英格—豪斯进一步实验：虽然植物和老鼠在一起，如果在黑暗条件下，老鼠还是死亡，只有在光照下，老鼠才安然无恙。这表明，只有在阳光的照射下，绿色植物才能净化空气。 1864年，德国科学家萨克斯的实验：把一种植物的叶片放在暗处几小时，然后再把这片叶片一半照光，一半遮光，过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，发现遮光一半叶片的颜色没有发生变化，而照光的那一半则呈深蓝色。 1880年，德国的科学家恩吉尔曼的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水 绵。通过显微镜观察，发现好氧细菌只集中在带状叶绿体被光照到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在阳光下，好氧细胞则集中在叶绿体所有受光部位的周围。 年，植物吸收
光合作用发现史 1、早在两千多年前，古希腊著名哲学家亚里士多德认为，植物是由“土壤汁”构成的。这一观点一直沿用到18世纪中期。17 世纪上半叶，比利时学者海尔蒙特所做的柳树试验，使他自然而然地相信：柳树生长所需要的物质，来自于浇灌的水。这个结论首次提出了水参与植物有机物制造，但没有考虑到空气对植物体物质形成的作用。 2、我国明代学者宋应星、英国植物学家斯蒂芬.黑尔斯也曾指出：植物在生长时主要用空气当养分。但他们并未用实验证明这一判断。 3、1771年，英国科学家普利斯特利通过实验证实，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。由于普里斯特利所做的这个出色的实验，人们把1771 年定为发现光合作用的年代。但是，他并没有发现光在植物更新空气中的作用，而是将空气的更新归因于植物的生长。当时有人重复他的实验，却得到完全相反的结论。因此这个实验引起人们的关注。 4、1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验，得出结论：绿色植物只有在光下才能更新空气。直到1785年，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。 5、1782年，瑞士牧师吉恩.谢尼伯证实了英格豪斯的发现，并指出植物“净化”空气的活性，除光合作用外，还取决于“所固定的空气”。 6、1804年，瑞士学者索热尔研究植物光合作用过程中，二氧化碳吸收量、有机物生成量、氧气释放量之间的数量关系。他发现，植物制造的有机物质总量和氧气释放量，远远超过二氧化碳吸收量。根据实验中除植物、空气和水以外，没有其他物质，他断定光合作用除吸收二氧化碳外，二氧化碳水也是光合作用的反应物。 7、1817年，法国的两位植物学家，佩利蒂欧和卡文陶从叶片中分离出叶绿素。后来有人证明叶绿素对于光能的吸收、传递和转化起着极为重要的作用。 8、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。当时人们用下式表示光合作用： 绿色植物 CO2 + H2O + 光——→O2 + 有机物质+ 能量 9、1864 年，法国植物生理学家鲍辛高特根据阿伏伽德罗定律，精密地测定多种陆生植物，发现它们在进行光合作用时，放出的氧气和吸收的二氧化碳体积的比值接近1。 10、1864 年，德国著名植物生理学家朱利叶斯.萨克斯用实验成功地证明植物叶片在光合作用中形成淀粉。他先把绿叶放在黑暗中数小时，在这段时间内，由于叶片中的物质的输出和呼吸代谢的结果，使原先存在于叶片里的淀粉消失。然后把经黑暗处理的叶片一半曝光，另一半叶片仍然置于黑暗中，经过一定时间后，用碘蒸汽处理叶子，结果发现处于黑暗的一半叶片无颜色变化，而曝光的一半叶片显示出深蓝色。这是由于碘与淀粉形成淀粉-碘络合物的结果。 11、1880 年，德国科学家恩吉尔曼把装有水绵和嗜氧细菌悬浮液的载玻片置于没有空气的小室里，然后照光。通过显微镜观察发现，嗜氧细菌向被光照射到的水绵的叶绿体部位集中，从而证明了植物光合作用的放氧结构是叶绿体。在另一组实验中，他把一个棱镜放在光源与显微镜台之间，用光照射水绵，结果发现位于蓝、红光下的叶绿体周围细菌最多。藻中的叶绿素吸收蓝光和红光，恩吉尔曼得出结论：叶绿素是光合作用的接收光的色素。 12、1939 年，英国的希尔发现从破碎的叶子中分离出来的叶绿体，一旦加入人工电子受体（如高铁氰化钾），照光后便会释放出氧气，这就更直接证明了氧气是从叶绿体释放出来的。 13、1938年，美国的科学家鲁宾和卡门首先采用同位素示踪法研究氧气的来源，它们
时间事件 1648 荷兰人van Helmont 。柳树种植实验，认为柳树增加的重量来自于灌溉用的水。1727 英国Stephan Hales 《静力学短论，包括植物静力学或关于植物浆液的一些静力学试验的考察》。植物从空气中得到了一部分营养。 1748,177 0 1748 俄国罗蒙诺索夫 1770 法国Antoine Lavoisier 质量守恒定律 1770-178 5 化学家气体收集及分析 1771 及之Joseph Priestley1776 《对不同种空气的试验和观察》植物改善空气的发现 后 1773 荷兰人Jan Ingenhouse 听闻上述实验.1773 年，做了500 次以上关于植物影响空气的实验。10 月，发表《关于植物的实验，它们是日光下改善空气和在阴 暗处和夜间损坏空气的强大力量的发现》 1782 瑞士Jean Senebier 《关于日光影响的三界物质，特别是植物界所起变化的物理化学论文集》固定的空气（二氧化碳）溶于水就是植物从周围空气中吸取的 营养，这也是它们转化固定空气，供应纯净空气的来源。 1804 日内瓦Nicolas Theodore de Saussure 《关于植物化学的研究》植物产生的有机物质总量以及它们释放的氧量，远远超过它们消耗的固定空气（二氧化碳） 的量。光合作用必定还用水作为反应物。 1817 法国化学家P.J.Pollotier 和J.B.Caventou 提出“chorophyll ”叶绿素一词。来源于希腊文？“chloros ”绿色和“phyllon ”叶。
1845 德国医生Julius Robert Mayer 《有机体的运动及其与代谢的关系》植物取得一种力量——光，并产生另一种力量——化学差异。将能量转化定律公式化。 1864 法国植物生理学家T.B. Boussinganltu ，研究多种陆生植物，发现光合作用比值“吸收二氧化碳量/释放氧气量=1 ” 1864 德国植物生理学家Julius Sachs 植物半叶实验。认为叶绿素存在于某种比细胞还小的结构内。 1870 德国化学家 A.von.Bayer 光合作用中二氧化碳的转化，先合成甲醛，再合成有机物。 1883 K.Schimper 将Sachs 所指的小体命名为叶绿体。 1883 德国植物学家J.Reinke 光合作用速率随着光照强度的增加而按比例增加。在光足够强时，达到饱和状态。 1883-188 5 德国生理学家Th.W.Engelman, 提出，叶绿素吸收的光能也是在其光合作用中所利用的光能。 1905 英国植物生理学家 F.F.Blakman 首次将光合作用曲线形状解释为光反应和暗反应两个步骤。 1913 德国化学家L.Michaelis 首先提出酶促反应的一般机理。 1913,191 Richard Willstatter 和Arthur Stoll 否定了胡萝卜素吸收的光在光合作用不起作 7 用。指出叶绿素是卟啉类化合物，含有铁而不是镁。 1915 年诺Richard Willstatter 阐明在叶肉细胞中叶绿素a:b 为3:1 。研究出将叶绿素制成奖纯品的方法。 1922 Otto Warburg 和E.Negelein 测定小球藻光合作用最高量子产额。 1929 德国化学家H.Fisher 合成铁血红素。
（ 。 第 3 单元 第 6 章 绿色植物的光合作用和呼吸作用 第一节 植物光合作用的发现 一、教学目标： 知识性目标： 1、说出绿色植物光合作用发现的过程。（重点） 2、说明绿色植物光合作用发现的意义。（重点） 3、说明绿色植物光合作用的概念及表达方式。 重点、难点） 技能目标： 尝试解释发现光合作用的实验的原理。（重点） 情感目标： 1、锻炼学生的逻辑思维能力，增强学生进行科学探的愿望。 2、进一步增强热爱生命的意识。 二、教学重点及难点： 难点：阐明发现光合作用的实验的原理。 三、教学准备： 1、搜集关于光合作用的应用知识。 2、FLASH ：（1）普利斯特莱实验；（2）光合作用。 四、教学过程： 教学内容 导入新课 教师活动 [引言]：我们中国有句谚 语“万物生长靠太阳” 请同学 们想一想，植物生长靠太阳 吗？植物靠太阳干什么？ [讲述]：人们对光合作用的研 究开始于 17 世纪。此后的几百 年间，人们一直坚持不懈地进 行研究。到 18 世纪 80 年代， 美国科学家因其在研究光合作 用方面的突出贡献，获得了诺 贝尔奖，光合作用被称为地球 上最重要的光化学反应。 [讲述]：关于光合作用的 发现过程，书上为我们介绍了 3 个经典的实验来解释。 学生活动 齐声回答：进行光合作 用。 了解光合作用的发现 史，激发探究的兴趣。
[材料一]：17世纪，范·海尔蒙特的实验。 [思考题]： １.你能描述该实验的过 程吗？ ２.计算：柳树增加的质量 是多少？而土减少的质量是多一、绿色植物光合作少？ 以4人为一组，进行自学材料一。 回答：柳树增加的质量是80公斤，土城少的质量是100克。 用的发现 1、光合作用 光合作用需要水 光合作用的发现 ３.柳树增重的原因是什 么？ ４.本实验的结论是什 么？ [讲述]：范·海尔蒙特第 一次企图用实验来回答植物营 养物质来源的问题。他在100kg 干燥的细粒土壤中，种了一棵 2.5kg重的柳树，然后往盆里浇 水，但不供给其他营养物质。 五年后，他发现柳树的重量为 82.5kg。土壤晒干后的重量仅 比原来少100g。因此范·海尔 蒙特说，植物是从水中而不是 从土壤中得到营养物质。 [材料二]：18世纪，普利 斯特莱的实验 。 [思想题]： １.请你描述实验一、二、 三。 2.本实验的结论是什 么？ [实验一]：密闭的钟罩下 的植物和燃烧的蜡烛是互利 的。植物能放出使蜡烛燃烧和 小老鼠存活的气体。 直观地发现柳树增重的 原因是水。 结论：植物是从水中而 不是从土壤中得到营养物 质。 以小组为单位进行自 学。 三组同学代表尝描述实 验一、二、三。
第三章植物的光合作用 二、中译英(Translate) 4、叶绿体 5、类囊体 7、叶绿素 8、类胡萝卜素 13、光反应 14、碳反应 15、原初反应 16、光合单位 18、电子传递 19、光合链 20、光合磷酸化 23、化学渗透假说 23、卡尔文循环 26、光呼吸 27、暗呼吸 29、光合产物 30、光合速率 31、光补偿点 32、光饱和现象 39、天线色素 40、聚光色素 41、反应中心 42、光系统I 43、放氧复合体 三、名词解释(Explain the glossary)
四、是非题(True or false) （）1、叶绿体是单层膜的细胞器。 （）3、光合作用中释放的O2使人类及一切需O2生物能够生存。 （）4、所有的叶绿素分子都具备有吸收光能和将光能转换电能的作用。 （）5、叶绿素具有荧光现象，即在透谢光下呈绿色，在反射光下呈红色。 （）6、一般说来，正常叶子的叶绿素a和叶绿素b的分子比例约为3：1。 （）10、碳反应是指在黑暗条件下所进行的反应。 （）11、光合作用中的暗反应是在叶粒体基质上进行。 （）12、在光合链中最终电子受体是水，最终电子供体是NADPH。 （）13、卡尔文循环是所有植物光合作用碳同化的基本途径。 （）14、C3植物的光饱和点高于C4植物的。 （）15、C4植物的CO2补偿点低于C3植物。 （）16、在弱光下，光合速率降低比呼吸速率慢，所以要求较低的CO2水平，CO2补偿点低。（）17、光合作用中的暗反应是由酶催化的化学反应，故温度是其中一个最重要的影响因素。（）19、在光合用的总反应中，来自水的氧被参入到碳水化合物中。 （）22、光合作用产生的有机物质主要为脂肪，贮藏着大量能量。 （）23、PSI的作用中心色素分子是P680。 （）24、PSII的原初电子供体是PC。 （）25、PSI的原初电子受体是Pheo。 五、选择题(Choose the best answer for each question) 1、光合作用的产物主要以什么形式运出叶绿体？（） A、蔗糖 B、淀粉 C、磷酸丙糖 3、叶绿体中由十几或几十个类囊体垛迭而成的结构称（） A、间质 B、基粒 C、回文结构 4、C3途径是由哪位植物生理学家发现的？（） A、Mitchell B、Hill C、Calvin 9、PSI的光反应的主要特征是（） A、ATP的生成 B、NADP+的还原 C、氧的释放 10、高等植物碳同化的二条途径中，能形成淀粉等产物的是（） A、C4途径 B、CAM途径 C、卡尔文循环 12、正常叶子中，叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为（） A、2：1 B、1：1 C、3：1 13、光合作用中光反应发生的部位是（） A、叶绿体基粒 B、叶绿体基质 C、叶绿体膜 14、光合作用碳反应发生的部位是（） A、叶绿体膜 B、叶绿体基质 C、叶绿体基粒 15、光合作用中释放的氧来原于（） A、H2O B、CO2 C、RuBP 16、卡尔文循环中CO2固定的最初产物是（） A、三碳化合物 B、四碳化合物 C、五碳化合物 17、C4途径中CO2的受体是（） A、PGA B、PEP C、RuBP 18、光合产物中淀粉的形成和贮藏部位是（） A、叶绿体基质 B、叶绿体基粒 C、细胞溶质 19、在光合作用的产物中，蔗糖的形成部位在（） A、叶绿体基粒 B、胞质溶胶 C、叶绿体间质 20、光合作用吸收CO2与呼吸作用释放的CO2达到动态平衡时，外界的CO2浓度称为（）
植物的光合作用 一、教学目标 1、知识目标： ①阐明绿色植物的光合作用 ②举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用 2、能力目标： ①通过探究光合作用的条件、产物和场所，进一步体验科学探究的方法。 ②在探究活动中培养分析、判断、推理的能力，以及运用知识解决问题的能力。 3、情感态度与价值目标 进一步明确生物圈中的人和动物与绿色植物的密切关系，生发保生物、爱护环境的情感。 二、教学重点：阐明绿色植物的光合作用。 三、教学难点：探究植物进行光合作用的场所、了解光合作用原理在生产实践上的应用。 四、教学过程： 第1课时 一、课文导入 1、创设问题情境：动物和人每天需通过摄取食物来获得生长发育所需的营养物质，而植物则没有摄食现象，那么植物的生长发育需要营养物质吗？ 2、学生产生疑问：植物生长发育所需的营养物质是怎么来的？ 二、光合作用的发现过程： 公元前3世纪，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”。 （一）海尔蒙特实验（比利时科学家、1648年）
1、海尔蒙特实验图片 2、学生讨论： ①海尔蒙特的实验是对哪一权威的挑战？ 回答要点：海尔蒙特的实验是对亚里士多德的经验推测的挑战。 ②柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素？ 回答要点：不能；海尔蒙特忽视了空气对柳树长大的作用。 ③我们可以怎样使在自然环境中无法观察到的空气成分的变化间接的表现出来？ 回答要点：①想法把由于植物生长而引起成分发生变化的那部分空气与外界的空气隔开；②验证空气成分有没有发生变化（怎样设计？）。 （二）普利斯特利实验（英国科学家、1771年） 1、普利斯特利实验图片： 2、学生讨论： ①人们严格按照普里斯特利的实验要求重复他的实验，有的能成功，有的失败，你认为失败最可能的原因是什么？ 回答要点：与实验过程中植物有没有接受光照有关，有则成功，否则失败。 ③你认为可以怎样进一步实验？ 回答要点：普里斯特利的实验过程中增加阳光这一实验条件。 3、介绍英格豪斯的改进实验（结论：光在植物更新空气的过程中起关键作用） （三）萨克斯实验（德国科学家、1864年） 1、分析萨克斯实验（实验视频）： ①现象记录
第三章光合作用 一. 名词解释 光合作用(photosynthesis)：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。 光合色素(photosynthetic pigment)：植物体内含有的具有吸收光能并将其光合作用的色素，包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。 吸收光谱(absorption spectrum)：反映某种物质吸收光波的光谱。 荧光现象(fluorescence phenomenon)：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这种现象称为荧光现象。 磷光现象(phosphorescence phenomenon)：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。 光合作用单位(photosynthetic unit)：结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。 作用中心色素(reaction center pigment)：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。 聚光色素(light harvesting pigment )：指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素的色素分子。 原初反应(primary reaction)：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。 光反应(light reactio)：光合作用中需要光的反应过程，是一系列光化学反应过程，包括水的光解、电子传递及同化力的形成。 暗反应(dark reaction)：指光合作用中不需要光的反应过程，是一系列酶促反应过程，包括CO2的固定、还原及碳水化合物的形成。 光系统(photosystem，PS)：由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体，其中PS Ⅰ的中心色素为叶绿素a P700，PS Ⅰ的中心色素为叶绿素a P680。 反应中心(reaction center)：由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。 量子效率(quantum efficiency)：又称量子产额或光合效率。指吸收一个光量子后放出的氧分子数目或固定二氧化碳的分子数目。
第四章植物的光合作用 一、名词解释 1．原初反应 2．磷光现象 3．荧光现象 4．红降现象 5．量子效率 6．量子需要量 7．爱默生效应 8．PQ穿梭 9．光合色素 10．光合作用 11．光合单位 12．作用中心色素 13．聚光色素 14．希尔反应 15．光合磷酸化 16．同化力 17．共振传递18．光抑制 19．光合“午睡”现象 20．光呼吸 21．光补偿点 22．CO2补偿点 23．光饱和点24．光能利用率 25．复种指数 26．光合速率 27．叶面积系数 二、写出下列符号的中文名称 1．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD+) 7．CoⅡ(NADP+) 8．DM 9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP 18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA 27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X 34． LHC 三、填空题 1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。 2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。 3．影响叶绿素生物合成的因素主要有、、和。 4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。P680的原初电子供体是，原初电子受体是。 5．双光增益效应说明。 6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：和。 7．暗反应是在中进行的，由若干酶所催化的化学反应。 8．光反应是在进行的。 9．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。 10．进行光合作用的主要场所是。 11．光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。 12．早春寒潮过后，水稻秧苗变白，是与有关。 13．光合作用中释放的O2，来自于。 14．离子在光合放氧中起活化作用。 15．水的光解是由于1937年发现的。 16．被称为同化能力的物质是和。 17．类胡萝素除了收集光能外，还有的功能。 18．光子的能量与波长成。 19．叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在，另一个在。 20．类胡萝卜素吸收光谱的最强吸收区在。 21．一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为。 22．一般来说，正常叶子的叶黄素和胡萝卜素的分子比例为。 23．与叶绿素b相比较，叶绿素a在红光部分的吸收带偏向方向，在蓝紫部分的吸收带偏向 方向。 24．光合磷酸化有三个类型：、和。 25．卡尔文循环中的CO2的受体是。 26．卡尔文循环的最初产物是。 27．卡尔文循环中，催化羧化反应的酶是。