内容正文:
第5章细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化
第2课时 光合作用的原理与应用
学习目标 核心素养
1.阐明光合作用的原理和实质。(重难点)
2.说出光合作用原理中的物质和能量变化。(重点)
3.理解光合作用原理在生产实践中的应用。(重点、难点) 物质与能量观:说明叶绿体从太阳光中捕获能量转化为细胞中有机物中的化学能。
科学思维:概括光合作用的概念、过程,理解影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的应用。
社会责任:通过对光合作用原理的应用,提高解决生产和生活问题的担当和能力。
人们对光合作用的探索经历了漫长的历程。
一、光合作用的概念
光合作用:绿色植物通过 ,利用 ,把 转化成储存着能量的 ,并且释放 的过程。
叶绿体
光能
二氧化碳和水
有机物
氧气
实 质:
无机物→有机物; 光能→活泼化学能→稳定化学能
反应式:
CO2 +H2O
光能
叶绿体
糖类(CH2O)+ O2
C6H12O6 +6H2O+6O2
6CO2 +12H2O
光能
叶绿体
计算用:
看似简单的光合作用的过程,却花费了数代科学家几百年的时间,其中的艰辛可想而知。认真阅读课本102页<思考·讨论>,分析科学家曾经做过的实验:
二、探索光合作用原理的部分实验
材料一:19世纪末,科学界普遍认为,在光合作用中,CO2分子的C和O被分开,O2被释放,
C和H2O结合甲醛,然后甲醛分子缩合成糖。1928年,发现甲醛对植物有毒害,且不能通过光合作用转化成糖。
(教材P102--思考·讨论)
CO2
O2
C+ H2O
甲醛
糖(CH2O)
材料二:1937年,英国植物学家希尔(R.Hill)发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入草酸铁或其他氧化剂(悬浮液中有H2O ,没有CO2 ),在光照下可以释放出氧气。像这样,离体绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
4Fe3++2H2O 4Fe2++4H++O2
光能
叶绿体
结论:
问题:光合作用释放的氧气,来自原料中的水还是二氧化碳?
水的光解产生氧气;氧气产生和糖类合成不是同一个化学反应,而是分阶段进行的。
该实验能否说明O2全部来自于H2O吗?
不能说明,该实验没有排除叶绿体中其它物质的干扰,也并没有直接观察到氧元素的