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光合作用是地球上最重要的生物化学反应之一。植物通过叶绿体中的叶绿素,利用太阳光能,将大气中的二氧化碳和根部吸收的水分子转化为葡萄糖和氧气。这个过程不仅为植物提供能量,也为地球上的生命提供了氧气。
要写出光合作用的化学方程式,首先需要明确反应物和产物。反应物是参与反应的物质,包括二氧化碳和水。产物是反应生成的物质,包括葡萄糖和氧气。二氧化碳来自大气,水由植物根部吸收,而葡萄糖为植物提供能量,氧气则释放到大气中。
配平化学方程式需要遵循质量守恒定律,确保反应前后各元素的原子数相等。首先配平碳原子,产物中有6个碳原子,所以二氧化碳前加系数6。然后配平氢原子,产物中有12个氢原子,所以水分子前加系数6。最后配平氧原子,反应物中共有18个氧原子,产物中葡萄糖有6个,剩余12个来自氧气,所以氧气前加系数6。
配平完成后需要验证原子数是否平衡。我们统计反应物和产物中各元素的原子数。反应物中有6个碳原子、12个氢原子、18个氧原子。产物中同样有6个碳原子、12个氢原子、18个氧原子。各元素原子数完全相等,说明方程式配平正确,符合质量守恒定律。
最终的光合作用化学方程式为:6CO₂ + 6H₂O + 光能 → C₆H₁₂O₆ + 6O₂。这个方程式完整地描述了光合作用过程:在光能的驱动下,6个二氧化碳分子和6个水分子在植物叶绿体中反应,生成1个葡萄糖分子和6个氧气分子。这个反应是地球上所有生命的基础,为生物圈提供了氧气和有机物。