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(共24张PPT)
第一节 植物光合作用的发现
光合作用
水
二氧化碳
氧气
有机物
二氧化碳
+
氧气
水
+
有机物
光合作用是指绿色植物利用光能，把二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气的过程。
光合作用的发现史
17世纪以前——普遍认为
植物生长所需的全部元素是从土壤中获得的。
17世纪中叶——荷兰科学家 范·海尔蒙特进行了柳树盆栽实验，连续5年只浇水。
不完善的地方：重量增加主要来自于光合作用产生的糖，其不仅源于水，还来源于空气中的二氧化碳，也忽略的土壤中的无机盐。
柳树增加的重量来源于水，而不是土壤。
实验现象：
实验结论：
土壤的重量只减少了0.1kg，柳树的重量增加了80kg。
17世纪中叶——荷兰科学家 范·海尔蒙特进行了柳树盆栽实验，连续5年只浇水。
光合作用的发现史
18世纪——1771年，英国牧师、化学家 普利斯特莱进行密闭钟罩试验。
光合作用的发现史
实验现象：
钟罩里的蜡烛熄灭，小老鼠死亡。
实验一：把点燃的蜡烛放在照射阳光的密闭钟罩内；把老鼠放在照射阳光的密闭钟罩内。
蜡烛燃烧
蜡烛熄灭
老鼠死了
光合作用的发现史
实验现象：
钟罩里的植物死亡
蜡烛燃烧
植物活着
实验二：把植物单独放在照射阳光的密闭钟罩内。
植物死亡
光合作用的发现史
实验现象：
植物、小老鼠都没死亡，蜡烛也可以正常燃烧。
实验三：把植物分别于蜡烛、老鼠在照射阳光的密闭钟罩内。
18世纪——荷兰医生 英格豪斯 在普利斯特莱研究的基础上进行了多次实验，发现实验不能多次重复。原因是他忽略了光的作用，植物只有在光下才能“净化”空气。以上3位科学家便是光合作用研究的先驱，一般以普利斯特莱为光合作用的发现者，把1771年定为光合作用的发现年。
光合作用的发现史
实验：绿叶在光下产生淀粉。（天竺葵实验）
19世纪——1864年，萨克斯发现照光叶片遇碘会变蓝，证明光合作用形成碳水化合物（淀粉）。
实验目的：
实验原理（滴加碘液的作用）：
验证绿叶在光下产生淀粉。
淀粉遇碘变蓝。
耗尽叶内原有的淀粉。
将生长旺盛的天竺葵放到黑暗处一昼夜（或者用黑色塑料袋罩上）。
将暗处理的天竺葵的一部分叶子从上下两面用黑纸片遮盖起来，夹紧。
设置对照实验，实验变量是光。
遮光部分
未遮光部分
遮光部分
未遮光部分
将暗处理的天竺葵进行光照处理
将黑纸片取下，放入加有酒精的烧杯里，进行水浴加热。
水
酒精
石棉网
水浴加热的目的：
酒精的作用：
脱色的目的：
酒精易燃，水浴加热安全
酒精可以溶解叶绿素
脱去绿色，便于观察
将水浴加热的叶片，用清水进行漂洗，然后滴加碘液染色，漂洗后观察显色反应。
漂洗的目的：
洗去酒精，有助于碘液染色。
实验现象：
实验结论：
2、光是绿色植物制造有机物的必要条件。
未遮光部分:滴加碘液，叶片变成蓝色。
遮光部分
未遮光部分
1、绿叶在光下能产生淀粉。
遮光部分：滴加碘液，没有变成蓝色，叶片还是黄白色。
光合作用的发现史
19世纪末——1882年恩格尔曼 德国人，植物学家，测定了不同色光对光合作用的影响，并证明光合作用的场所是叶绿体。
好氧细菌
实验现象：
实验结论：
黑暗环境下光束照射，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。
光照环境均匀照射，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。
光束照射
均匀照射
光合作用的场所是叶绿体
叶
叶柄
叶
叶柄
叶片
叶片
上表皮
下表皮
表皮
叶肉
叶肉
叶脉
叶脉
表皮细胞
保卫细胞
气孔
表皮细胞
保卫细胞
气孔
保护作用，无叶绿体
控制气孔开闭，有叶绿体
气体交换的门户（水蒸气、二氧化碳、氧气）
叶
叶柄
叶柄
叶片
叶片
上表皮
下表皮
表皮
叶肉
叶肉
叶脉
叶脉
栅栏层
海绵层
栅栏层
海绵层
紧密整齐、叶绿体多、深绿
排列疏松、叶绿体少、浅绿
叶肉是光合作用的主要部位
叶
叶柄
叶柄
叶片
叶片
上表皮
下表皮
表皮
叶肉
叶肉
叶脉
叶脉
导管
筛管
韧皮部（筛管）
木质部（导管）
输导水和无机盐
输导有机物
叶
光合作用的主要器官是：
光合作用的主要部位是：
光合作用的主要细胞是：
光合作用的主要结构是：
光合作用的色素主要是：
叶
叶肉
叶肉细胞、保卫细胞
叶绿素
叶绿体
叶绿素是高等植物光合作用的一类绿色色素。叶绿素有多种，例如叶绿素a、b、c和d，其结构中包括四个吡咯[bǐ luò]构成的卟啉[bǔ lín] 环，四个吡咯与金属镁元素结合。叶绿素吸收大部分的红光和紫光但反射绿光，所以叶绿素呈现绿色，叶绿素的合成需要光。
实验：绿叶在光下产生氧气（金鱼藻实验）
试管
带火星的小木条，复燃。
实验现象：
实验结论：
绿叶在光下产生氧气。
烧杯
漏斗
金鱼藻
实验：植物的光合作用需要二氧化碳
实验原理：
实验过程：
氢氧化钠可以吸收二氧化碳。
淀粉遇碘变蓝。
一、暗处理48小时。
消耗叶片中的淀粉
二、如图设置对照试验。
实验变量是二氧化碳
三、光照2小时。
进行光合作用
四、对a、b叶片进行进行酒精水浴加热。
去除叶绿素、叶黄素
五、漂洗后，滴加碘液，观察颜色变化。
变蓝，说明能够进行光合作用
实验：植物的光合作用需要二氧化碳
实验现象：
实验结论：
a树叶脱色漂洗，滴加碘液后变蓝。
b树叶脱色漂洗，滴加碘液后未变蓝。
植物光合作用需要二氧化碳。
经过许许多多科学家的共同证明，可以确定光合作用的原料是空气中的二氧化碳和土壤中的水，能源是太阳，产物是糖（淀粉）和水。
光合作用的发现史
二氧化碳+水 有机物（糖）+氧气
光
叶绿体
原料
产物
条件
场所
物质转化：无机物转化成有机物。
能量转化：光能转化成有机物中的化学能。
光合作用的应用
二氧化碳+水 有机物（糖）+氧气
光
叶绿体
如何提高光合作用的产量呢？
气体肥料：二氧化碳是一种常用的气肥。在温室中施用二氧化碳可提高作物光合作用的强度和效率常用增施有机肥和畜禽粪便堆沤,利用微生物发酵产生二氧化碳。或使用直接贮存的钢瓶直接释放。
合理灌溉：可以根据作物生长的到需求按时按量进行灌溉，促使植物生长发育良好,光合效率提高,根系活力增强,促进肥料的吸收和运转,并能促进光合产物向经济器官运送与转化,使产量和品质都得以提高。
提高光照强度：光照强度在一定的范围内，光照强度越大，光合作用越强
光合作用的应用
二氧化碳+水 有机物（糖）+氧气
光
叶绿体
如何提高光合作用的产量呢？
延长光照时间：光合时间越长，植物体内就能积累更多的有机物质并增加产量，延长光合时间主要是靠延长叶片的寿命和适当的延长植物的生长期。
增加光合作用面积：合理密植可以充分利用光能，提高农作物的单位面积的产量，因为光照面积越大，光合作用也越强，制造的有机物就越多。
提高温度：适当提高温度提高光合作用。
《吕氏春秋》辩土篇——无与三盗任地∶ 夫四序参发，大明小亩，为青鱼肱，苗若直猎，地窃之也；既种而无行，耕而不长，则苗相窃也；弗除则芜，除之则虚，则草窃之也。故去此三盗者，而后粟可多也。
译文：庄稼种下去却密密麻麻地没有行列，尽力耕耘也难以长大，这是苗盗，苗与苗相互侵吞了。

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