光合作用的探究历程学案 高一上学期生物人教版必修1

第4节能量之源——光与光合作用第二课时光合作用的探究历程【知识目标】说出科学家对光合作用原理的认识过程，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力。【核心问题】光合作用的发现及研究历史【课前导学】按时间顺序列表总结光合作用的探究历程。时间科学家结论1771年普利斯特利1779年英格豪斯1785年科学家1845年梅耶1864年萨克斯1880年恩格尔曼1839年鲁宾和卡门20世纪40年代卡尔文【课程导入】植物的每一片绿叶就好像是一个“绿色工厂”源源不断地生产者有机物。在自然界中绿色植物随处可见，你看到过植物正在进行光合作用吗？没有。那么，科学家们到底是怎样发现光合作用这一生理过程的呢？【导学过程】一、光合作用的概念光合作用的反应场所是；反应条件是；原料是；产物是二、光合作用的探究过程1、1648年海尔蒙特将一棵重2．5kg的柳树苗栽种到一个木桶里，木桶里盛有事先称过重量的土壤。以后，他每天只用纯净的雨水浇灌树苗。为防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。五年以后，柳树增重80多千克，而土壤却只减少了100g，海尔蒙特为此提出了建造植物体的原料是水分这一观点。提问：实验设计不足之处？你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素？2、1771年，英国的科学家普利斯特利实验(1)该实验装置中玻璃罩有什么作用？实验中，蜡烛熄灭、老鼠的死亡说明了什么作用？加入了植物后，通过对比说明了什么作用？（4）有人重复普利斯特实验得到相反结论的原因是什么？3、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。结论：发现普利斯特利的实验只有在下才能成功。植物体只有才能更新污浊的空气。由于当时化学发展水平的限制，人们尚不了解植物吸收和释放的究竟是什么气体。4、直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确：绿叶在光下放出的是，吸收的是。5、1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出：植物进行光合作用时，将转化成储存起来。6、1864年，德国植物学家萨克斯实验(1)暗处理的目的是什么？(2)本实验是否存在对照？本实验的自变量指的是：因变量指的是：(3)这个实验可得出的结论：证明了光合作用产生了。7、1880年，德国科学家恩格尔曼实验实验结论是：氧气是由释放出来的，光合作用的场所8、1939年，美国科学家鲁宾和卡门实验同位素标记法：科学家通过追踪，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。提出问题：探究？作出假设：光合作用释放的氧气来自。设计实验：用氧的同位素分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2。分组实验：第一组：向植物提供H2O和；第二组：向长势相同的同种植物提供和。其他条件都相同的情况下，分析两组实验释放的氧气。预测实验结果：预测1：第一组为O2，第二组为18O2，来自；预测2：第一组为，第二组为，来自CO2；预测3：，来自。观察与实验：（略）获取分析实验证据：结果表明，第一组释放的氧气全都是，第二组释放的氧气全都是。得出结论：光合作用释放的氧气来自。9、20世纪40年代，美国的科学家卡尔文用标记二氧化碳，供进行光合作用，最终探明了二氧化碳在光合作用中转化成中碳的途径，这一途径称为循环。思考讨论：1、请根据的探究历程，尝试写出光合作用的反应式：光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？用一个化学反应式表示出来。2、从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？试举例说明。3、分析人类对光合作用的探究历程，你还有那些感悟？请与同学交流。【效果监测】1、某植物上的绿叶经阳光照射24h后，经褪色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分不呈现蓝色，而不被锡箔覆盖的部分全呈蓝色，本实验证明（）（1）光合作用需要CO2（2）光合作用需要光（3）光合作用需要叶绿素（4）光合作用放出氧气（5）光合作用制造淀粉A．（1）（2）B．（2）（5）C．（3）（4）D．（1）（3）2、为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（）A、光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B、光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C、黑暗、有空