1、光合作用,原料1,原料2,产物1,产物2,动力,场所,水,CO2,O2,淀粉等有机物,光合作用的探究历程,观点：植物体由“土壤汁”构成，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。,问题：植物生长所需的物质来自何处？,亚里士多德(Aristotle),五年后,一、1627年比利时科学家海尔蒙特,+74.43kg,0.1kg,结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。,76.7kg,89.9kg,5年后,实验前后的差值,直到18世纪中期：人们一直认为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。,结论： 植物可以更新污浊的空气。,二、1771年英国的科学家普利斯特利,甲,乙,普利斯特利（J.Prist
2、ly）通过植物和动物之间进行气体交换的实验，第一次成功地应用化学方法研究植物的生长。,三、1779年荷兰的科学家英格豪斯,500多次植物更新空气的实验，又有何新发现？,植物体只有在光下才能更新污浊的空气。,甲,乙,英格豪斯知道植物更新了空气中的什么成分吗？为什么？,问题讨论：,不知道，受到当时化学发展水平的限制，人们尚不知道植物吸收和释放的究竟是什么气体。,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气体是氧气，吸收的是二氧化碳。,这一过程中，光能哪里去了？,1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律，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。,四、1864年
3、德国的植物学家萨克斯采用碘液检测淀粉的方法进行实验,萨克斯，J.von Sachs (18321897),暗处理,叶部分遮光,光照,滴加碘液,问题讨论：,这个实验得出什么结论？,结论：植物在光下产生了淀粉,实验证明：氧是由叶绿体释放出来的。,1880年，美国科学家恩格尔曼的水绵实验,1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。,提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？,五、1939年美国的科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）利用同位素标记法进行了探究实验。,1、需要标记什么元素？ 2、怎样设计对比实验？,问题讨论
4、：,C18O2、H218O,C18O2+H2O CO2+H218O,预测1：第一组为O2，第二组为18O2，来自H2O； 预测2：第一组为18O2 ，第二组为O2 ，来自CO2； 预测3：两组既有18O2、也有O2，来自两者。,第一组,第二组,结论：光合作用释放的氧气来自水,第一组,第二组,卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置,他用14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，从而进一步揭示了光合作用中复杂的化学反应。,卡尔文循环,六、1948年美国的科学家卡尔文（M.Calvin）等人的实验,同位素标记法放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，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。,