光合作用【1】光合作用的发现

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。

《光合作用》高中生物教案《光合作用》教案1【教学重点】光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。

【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义【课时安排】2课时【教学手段】板图、挂图、多媒体课件、实验【教学过程】第一课时1、引言本节可引入的话题很多，如：①可从全世界面临的一些生态危机，如粮食、化石能源、环境污染等入手;②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;③或从一些自然灾害，蝗灾、沙尘暴等入手;④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个实验为切入点进入光合作用的学习，其中较易作为切入点的实验有：德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所，且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学，因为通过分析科学家对光合作用的研究历程，学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用，从中也可以深切体会到技术的发现和应用，特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用，因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

2、叶绿体及其光合色素用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图，提问复习叶绿体的亚显微结构，教师应适时指出，光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系，这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上，有吸收转化光能的色素，这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

光合作用的发现历程光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成为有机化合物和氧气的生物化学过程。

光合作用的发现历程始于17世纪初，经历了一系列研究，最终在20世纪初被完全阐明。

下面将详细介绍光合作用的发现历程。

早在公元木纹时期，人们就观察到植物在阳光照射下会生长，并且得到实验证明光是植物生长所必需的。

然而，直到17世纪初，光合作用的本质还不为人们所知。

1648年，荷兰科学家Jan Baptist van Helmont进行了一项著名的实验，他将一棵柳树幼苗种在一固定重量的土壤中，仅给予水作为营养源。

五年后，他惊讶地发现柳树幼苗的体重增加了164磅，而土壤的重量仅增加了2磅。

这个实验被认为是光合作用观念的先驱，但当时并没有对这一观念展开深入的研究。

1779年，Jan Ingenhousz发表了一篇名为《植物生命的新发现》的论文。

他通过实验证明了在阳光下，植物具有释放氧气的能力。

他发现在光照条件下，植物能够释放氧气，而在无光照条件下则反而释放二氧化碳。

他得出的结论是植物只有在光照条件下才能进行光合作用，并产生氧气。

十九世纪初，法国生物学家Joseph Priestley和瑞士化学家Jean Senebier进一步研究了植物对氧气和二氧化碳的利用。

他们发现植物对光的反应是一种顺序性的反应，即先吸收二氧化碳，然后释放氧气。

这一观察为后来的研究奠定了基础。

到了十九世纪末和二十世纪初，德国生物学家和植物生理学家在光合作用的研究中取得了重大突破。

1883年，薄叶片（F.F.Félix Dujardin研究的一种叶状藻类）被发现可以根据光线的强度来改变它的生长方向。

1905年，德国生物学家Einstein首次提出光合作用与光的物理性质之间的关系。

他认为光合作用是通过光子能量的吸收和转换来实现的。

并通过实验证明了光是光合作用所必需的能量源。

1905年，德国生物学家Wilhelm Pfeffer提出了关于光合作用的另一个重要名词，“光合反应”的概念。

光合作用是如何被发现的1.光合作用是如何被发现的比利时科学家范·海尔蒙特曾经做了这样一个实验，在一只木桶里放入称过重量的泥土，然后种上一棵2千克重的柳树，每天只浇一些水，过了5年树长高了。

他把柳树拔出来称了一下，竟有75千克重，再称了一下泥土，不禁大吃一惊，它只减少了几克。

于是范·海尔蒙特认为柳树增加的重量是由水提供的。

其实，他只说对了一半。

后来，大约到了1771年，英国科学家普利斯特莱又做了一个实验。

他在一个大瓶子内点燃一支小蜡烛，然后将瓶口盖住，过了一会儿，蜡烛熄灭了，这时，在瓶内放进一只老鼠，它很快死去。

接着，他又在瓶内放上一棵植物，过了几天，再放进一只老鼠，它却安然无恙，这是怎么回事呢？普利斯特莱认为植物可以把有害的空气变好。

1779年，荷兰医生扬·英根豪斯，上百次地重复普利斯特莱的实验，发现在太阳光照射下，瓶内植物会很快地把周围的空气变好，而在阴暗的地方，瓶内植物却会把好空气变坏，从而发现太阳光是光合作用的动力。

后来，科学家通过测定空气的组成成分，得知“坏空气”中没有氧气，“好空气”中含有氧气。

在普利斯特莱的实验中，蜡烛的燃烧耗尽了瓶内的氧气，老鼠进到没有氧气的瓶内就会很快死去。

放进绿色植物，在阳光下进行光合作用，植物吸收了空气中的二氧化碳，释放出了氧气，这时再放进老鼠，它就可以生存。

植物在呼吸时和动物一样，也是吸进氧气，呼出二氧化碳，在阴暗的地方，呼吸作用强于光合作用，所以氧气减少，二氧化碳增多，老鼠在瓶中也会逐渐死亡。

2.光合作用研究中的分子动态结构学——实验与理论新方法光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它是人类赖以生存的粮食、能源以及生态环境的基础。

太阳光能的接收和利用是由植物、藻类以及光合细菌光合膜中的色素—蛋白复合体完成的，色素—蛋白复合体是自然界经过数十亿年的演化而形成的，具有惊人的高效率。

例如，反应中心实现光—电转换的光量子效率几乎达到100%。

第1课时光合作用的发现与探索一、教学目标1.说出绿色植物光合作用发现的过程。

2.通过几个经典实验的图示，培养学生对图示进行分析，归纳的能力，初步领悟科学家研究的方法。

二、教学重难点重点：1、说出光合作用的发现过程；2、解释发现光合作用实验的原理；3、说明光合作用发现的意义。

难点：阐明发现光合作用实验的原理。

三、教学过程（一）导入新课：我们中国有句谚语是“万物生长靠太阳”。

请同学们思考一下：植物靠太阳干什么？( 进行光合作用 )。

这一节我们就来学习光合作用的发现史----从柳苗生长之谜说起。

（二）新授：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”。

讲解法：实验一：17世纪上半叶，比利时科学家海尔蒙特对这一结论产生置疑，作出了挑战，他设计了课本上第一个实验----柳苗生长之谜。

跨出了光合作用发现历程的第一步。

要提出的问题有：（1）哪位同学能描述该实验的过程？（2）柳树增加的质量是多少？74.5千克。

而土减少的质量是多少？0.057千克分析讨论：（1）柳苗增加的74、5千克从哪儿来的呢？首先，不可能来自泥土，因为减少的0、057千克干泥变不出来74、5千克柳苗来。

而整个实验中施加的只有水。

（2）海尔蒙特的这个实验设计很巧妙：是最早通过实验来解释植物生命现象的学者，而且结论来源于对实验数据的分析。

（3）通过数据分析，你能得出什么结论？使柳苗增重的物质来水。

（4）海尔蒙特在实验设计中，考虑到土壤要已知“干”重、要“加桶盖”，有何意义？防灰尘落入，严格控制实验条件，体现科学家认真严谨的科学态度。

同学们也要学习科学家的认真严谨的态度。

（5）我们来看看海尔蒙特的结论。

（课件6）（6）柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特的实验结论完全正确吗？（不完全正确，他只考虑土壤中物质对植物生长和影响，没有考虑空气中物质对植物生长的影响）那时他们并没有想到植物能从空气中获得什么。

光合作用的发现史光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。

这个过程在植物界中是非常重要的，因为它是植物生长和繁殖的基础。

光合作用的发现史可以追溯到很久以前，下面我们来看看这个过程的发现史。

早在公元前350年，亚里士多德就提出了植物的生长需要阳光的观点。

但是，直到17世纪，人们才开始对光合作用进行研究。

当时，荷兰科学家凡·赫尔莫特（Jan Baptista van Helmont）进行了一项实验，他将一棵小树苗种在一块土壤中，然后每天给它浇水。

在五年的时间里，这棵小树苗长成了一棵高大的树，但是土壤的重量却没有变化。

这个实验表明，植物的生长并不是由土壤提供的物质所决定的，而是由其他因素所决定的。

在18世纪，瑞典科学家卡尔·林奈（Carl Linnaeus）提出了光合作用的概念。

他认为，植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放出氧气。

但是，他并没有对这个过程进行详细的研究。

到了19世纪，德国科学家朱斯图斯·冯·利比希（Julius von Sachs）开始对光合作用进行了深入的研究。

他发现，光合作用只能在光照的条件下进行，而且需要叶绿素的参与。

他还发现，光合作用的产物是葡萄糖和氧气。

20世纪初，美国科学家梅尔文·卡尔文（Melvin Calvin）对光合作用进行了更加深入的研究。

他发现，光合作用的过程中，二氧化碳被还原成葡萄糖的过程是通过一系列复杂的化学反应进行的。

这些反应被称为卡尔文循环，是光合作用的核心。

总的来说，光合作用的发现史经历了几个世纪的探索和研究。

现在，我们已经对这个过程有了深入的了解，这对于我们理解植物的生长和繁殖，以及地球生态系统的平衡都非常重要。

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光合作用教案一、教材分析《光合作用》是生物必修本第一册第三章第三节的内容，是本章乃至整个高中阶段生物学习的重点。

植物的光合作用是植物重要的生理功能，光合作用的发现历经了科学家们二百多年的探索，渗透着科学研究的思想方法。

本节教材主要讲述了光合作用的发现史、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义四方面的内容。

本节教材安排两个课时。

第一课时主要学习光合作用的发现和叶绿体中的色素这两方面的知识。

光合作用的发现是建立在初中光合作用的基础知识上，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名实验。

其中普里斯特利和萨克斯两位科学家的实验由于学生在初中时学习过并且一般掌握良好，故不需用大的篇幅来讲述，但通过另两个实验的学习，不仅能了解光合作用的发现过程，同时能渗透实验的思想，加强学生科学探究的意识以及培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神。

二、教学目标本节课通过学习光合作用的发现史，了解科学实验的基本思路及科学家对真理执着追求的精神；学会通过实验验证真理。

1.知识目标（1）光合作用的发现（知道）（2）叶绿体中的色素（理解）2.能力目标（1）通过光合作用发现史的学习，培养学生实验探究的能力。

（2）培养学生知识迁移能力，掌握知识的内涵和外延，培养分析综合能力。

3.情感目标结合光合作用发现史的学习及实验设计与分析，培养学生科学的态度及创新、合作精神，进行热爱科学、献身科学的科学思想教育。

三、教学重点、难点光合作用的发现，是教学重点落实方案：通过探讨经典实验，分析它们精巧的设计思路，然后让学生运用这些设计思想进行实验设计，以加深对经典实验的理解。

四、教学用具多媒体课件（自制）五、教学方法观察、讨论、阅读、讲述六、课时安排2课时七、教学过程第一课时师生一道回顾初中植物学中所学的有关光合作用的知识。

1、光合作用的概念；(略)2、光合作用的条件；（叶绿体、光能）3、光合作用的原料；(CO2、H2O)4、光合作用的产物。