光合作用的探究历程学案.doc

光合作用的探究历程学案一、学习目标1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。2能力目标。模仿科学家发现光合作用的过程，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。3情感态度与价值观目标。体验科学探究历程，认同科学概念是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。二、活动设计实验一：1627年，比利时的科学家海尔蒙特（V.Helmont）第一次试图用定量的方法研究植物的营养来源。通过该实验他认为，植物生长所需要的养料主要来自于 ，而不是土壤。问题讨论与质疑：你认为他的结论正确吗？为什么？实验二：1771 年，英国的科学家普利斯特利（J.Priestley）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的方法研究植物的生长。通过实验证实，植物可以 因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。问题讨论与质疑：为什么学者们会得到不同的实验结果呢？你认为普利斯特利在实验中忽视了哪种条件？实验三：1779年荷兰的科学家英格豪斯（J.Ingen-housz）做了500多次植物更新空气的实验，发现普利斯特利的实验只有在 下才能成功。问题讨论：他在实验中控制的单一变量是什么？小组合作设计实验装置图，证明植物需要光才能制造O2？怎样检验O2？（提供实验材料和器材：金鱼藻、大烧杯、漏斗、试管等）阅读材料：1782年瑞士牧师谢尼伯通过实验证明植物在光下不仅把坏空气变好，还能把坏空气作为自身的养料。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。以后，随着化学和物理学知识的不断丰富和实验技术的不断发展，对植物生命活动的研究也逐渐走向定量化和精确化。1804年瑞士植物生理学家索苏尔（deSaussure）首次利用定量化学实验进行定量测定，发现植物在光下吸收的二氧化碳与放出的氧气有等体积关系，而且植物的增重量大于二氧化碳吸收量减去氧的释放量。因此他指出绿色植物在光下同时还要消耗水，这也与海尔蒙特的结论相吻合。1845年，德国科学家梅耶（R.Mayer）根据能量转换和守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。实验四：1864年德国的科学家萨克斯（J.von Sachs）采用碘液检测淀粉的方法进行实验。问题讨论：以小组为单位，针对萨克斯的实验，互相提问有关实验过程、方法及设计原则并互相解答。实验五：1939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。尝试设计实验：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？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18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2。然后进行分组实验：第一组：向植物提供H2O和C18O2；第二组：向同种植物提供H218O和CO2。在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： 。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 。表达与交流。实验六：1948年美国的科学家卡尔文（M.Calvin）等报告了历时10年的科研成果，他用14 C标记的 ，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了光合作用过程碳元素的行踪，这一途径被称为卡尔文循环。三、学后反思1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？