内容正文:
【新教材•必修一】2023-18【光合作用的原理】
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【教学过程】
Teaching Process
1.概念图
3.教学总结、综合
2.课堂教
学内容
4.课堂练习巩固
光合作用探索
光合作用过程
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概念图
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光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将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。
这一过程可以用下面的化学反应式来概括,其中(CH2O)表示糖类。
一.探索光合作用原理的部分实验
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19世纪60年代,科学家总结出光合作用的反应式.
应该注意到光合作用反应式中所有的反应物和产物都含有氧,而上面反应式并没有指出释放的O2是来自CO2还是H2O。
很多年来,人们一直以为光能将CO2分解成O2和C,C与H2O结合成(CH2O)
一.探索光合作用原理的部分实验
1.19世纪60年代
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1928年,科学家发现甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。
一.探索光合作用原理的部分实验
2.19世纪末
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1931年,微生物学家尼尔(C.B.Van Niel)
将细菌光合作用与绿色植物的光合作用加以比较,
提出了以下光合作用的通式∶CO2 +2H2A→(CH2O)+ 2A +H2O,
光合细菌在光下同化CO2而没有O2的释放,O2不是来自二氧化碳而是水。因此他第一次提出光在光合作用中的作用是将水光解。
一.探索光合作用原理的部分实验
3.1931年,尼尔(C.B.Van Niel)
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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铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下
可以释放出氧气。
希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应?
离体叶绿体
铁盐(或其他氧化剂)
H2O
2H+
+ O2
光照
希尔反应
能,因为悬浮液中没有CO2,糖类合成时需要CO2中的碳元素。
水的光解
一.探索光合作用原理的部分实验
4.1937年,希尔(R.Hill)
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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铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下
可以释放出氧气。
离体叶绿体
铁盐(或其他氧化剂)
H2O
2H+
+ O2
光照
希尔反应
水的光解
一.探索光合作用原理的部分实验
4.1937年,希尔(R.Hill)
希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水?
不能,反应体系中可以还存在其他氧元素供体。
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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铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下
可以释放出氧气。
离体叶绿体
铁盐(或其他氧化剂)
H2O
2H+
+ O2
光照
希尔反应
水的光解
一.探索光合作用原理的部分实验
4.1937年,希尔(R.Hill)
希尔进一步研究证实,植物光合作用的光反应是氧分子的产生,而不是二氧化碳的还原,氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致,其机理与完整细胞光合放氧过程相一致。
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鲁宾和卡门的实验示意图,请分析:
相互对照,自变量为标记物质(H218O与C18O2),因变量为O2的是否带有放射性。(同位素标记方法)(对比实验的方法)
鲁宾和卡门的实验说明:植物光合作用产生的氧气中全部都来自水。
一.探索光合作用原理的部分实验
5.1941年,鲁滨和卡门
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1964年以后,美国科学家卡尔文
用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,探明了CO2中的C的去向,称为卡尔文循环。
同位素标记法、
双向纸层析法、
显微自显影技术。
一.探索光合作用原理的部分实验
6.1964年,卡尔文
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例1(2018浙江选考)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。用不同浓度