当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

【同步备课参考】2014学年高中生物必修1课件:第5章-第4节捕获光能的色素和结构


第4节 一

能量之源——光与光合作用 捕获光能的色素和结构
教师用书独具演示

●课标要求 1.说出绿叶中色素的种类和作用。 2.说出叶绿体的结构和功能。 3.理解实验“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理 和方法。

●课标解读 1.叶绿体中色素的种类和作用了解记忆即可。 2.叶绿体的结构和功能可结合图示加

深理解。 3.色素的提取和实验可通过分组实验描述实验现象、 总结实验结论、做好材料选取及结果分析等。掌握提取、分 离色素的实验方法。

●教学地位 通过第1课时对“捕获光能的色素和结构”的学习,为 光合作用光反应阶段的学习打下基础。近三年的高考中,多 以图解形式考查色素对光谱的吸收及色素的提取分离中的试 剂作用及结果分析等。

●教法指导 1.对色素的提取分离试验的实验结果进行“点睛式” 点拨,即①色素的含量——色素带的宽度,②色素在层析液 中的溶解度——速度快慢,③色素带距离最近的是叶绿素a 和叶绿素b,最远的是胡萝卜素和叶黄素。 2.对于涉及的试剂、材料的选择、作用及结果,设置 若干问题在实验室分组实验操作中通过实际实验去分析、总 结,如提取绿叶中的色素研磨时为什么要迅速而充分?分离 绿叶中的色素时不能让滤液细线触及层析液等。

3.注重合作学习。如一名同学提取绿叶中的色素另一 名同学则制备滤纸条;又如一名同学做滤纸条剪去两个角的 实验,另一名同学则做滤纸条不剪去两个角的实验,然后比 较实验结果的不同。 4.对于色素的吸收光谱分析可采取对照演示的方法进 行,即将已置入新鲜的菠菜色素滤液或新鲜的胡萝卜素提取 液放在投影仪的光源和三棱镜之间,让学生观察两种情况下 光谱区的变化。

●新课导入建议 1.屏幕上出示白化苗图片并提问:为什么白化苗很快 就会死亡?为什么没有色素,植物就不能进行光合作用? 2.万物生长靠太阳。为什么这么说呢?请同学们观察 以下数据。据统计①地球表面上的绿色植物每年大约制造了 4 400亿吨有机物,②地球表面上的绿色植物每年储存的能量 约为7.11×1018 kJ。

这个数字大约相当于240

000个三门峡水电站每年所发

出的电力,相当于人类在工业生产、日常生活和食物营养上 所需能量的100倍。根据以上资料,我们可以得出什么结 论?那么太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的呢?

新课标 ·生物 必修1
课 时 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究

教 学 方 案 设 计

学车问答 http://ask.jsyst.cn 学车问题 开车问题 学车怎么办? 驾校大全 http://jiaxiao.jsyst.cn 中国驾校报名 考试 理论学习 地址 介绍 英格驾考 http://exam.jsyst.cn/ 驾考单机版软件 车类小游戏 http://game.jsyst.cn 学车小游戏大全

当 堂 双 基 达 标

课 前 自 主 导 学 菜 单

课 时 作 业

●教学流程设计

演示结束

课 程 标 准 1.说出绿叶中色素的 种类和作用。 2.说出叶绿体的结构 和功能。 3.理解实验“绿叶中 色素的提取和分离” 的实验原理和方法。









1.绿叶中色素的提取和 分离。(重难点) 2.绿叶中色素的种类 和作用。(重点) 3.叶绿体的结构和功 能。(重点)

实验:绿叶中色素的提取和分离

1.色素的提取 (1)实验原理:叶绿体中含有 叶绿素 和 类胡萝卜素 , 这两类色素都溶于有机溶剂

无水乙醇 等中。

二氧化硅

无水乙醇

2.色素的分离 (1)实验原理:绿叶中色素在层析液中的

溶解度



同,它们随层析液在滤纸条上的 扩散速度 也不同,溶解度 高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。这样,色素就 会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

步骤 名称

操作过程

制备 滤纸 条

剪滤纸条:将滤纸剪成略小于试 管长与直径的滤纸条,并在 一端剪去两角 ↓ 铅笔画线:在距 去角的一端 1cm 处用铅笔画一条横线

用 毛细吸管 画滤 液细 线 ↓

吸取少量滤液

画线:沿铅笔线均匀地画出一条细线 ↓ 待滤液干后,重复画 一两 次

色素 的分 离 将适量层析液倒入试管中,然后插入滤纸条(有 滤液细线 一端朝下),随后用棉塞塞紧试管口 注意:不能让滤液细线触及层析液 的

观察与 观察试管内滤纸条上出现了几条色素带, 纪录 以及每条色素带的 颜色

1.该实验中收集到的滤液绿色过浅,可能的原因有哪 些?(至少两条)
【提示】 可能的原因有①未加石英砂、研磨不充分;

②一次加入大量的无水乙醇提取;③使用放置数天的菠菜 叶。

捕获光能的色素

色素种类 叶绿 素 类胡 萝卜 素 叶绿素a

颜色

吸收光谱

蓝绿色 主要吸收 叶绿素b 黄绿色 红光和蓝紫光 胡萝卜素 橙黄色 主要吸收 叶黄素 黄色 蓝紫光

滤纸条上的 位置 中下层

最下层
最上层 中上层

叶绿体的形态结构、功能及色素的分布

1.形态:扁平的 椭球形 或 球形 。 2.结构
外膜

类囊体
基质

3.功能:绿色植物进行 光合作用 的场所。 4.色素的分布:
类囊体的薄膜上



2.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而在大棚种植蔬菜 时为何常用无色透明薄膜,而不用蓝色或红色薄膜?

【提示】

无色透明薄膜能透过各种单色光,而蓝色或

红色薄膜主要透过蓝(紫)光或红光。

1.绿叶中色素的分离可用无水乙醇进行操作。(×)
【提示】 色素分离应用层析液。

2.色素提取时研钵中加少许二氧化硅和少许CaCO3的 作用是不同的。(√) 3.画滤液细线时要求齐、细、直,需多次干燥后重复 画;且滤纸上的滤液细线需触及层析液。(×)

【提示】 液中。

如果触及层析液,细线中色素会溶解到层析

4.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光 和蓝紫光。(√) 5.叶绿体类囊体薄膜上只有色素的分布;叶绿体基质 中含有少量的DNA、RNA。(×)
【提示】 类囊体膜上还有酶的分布。

6.恩格尔曼的实验方法的巧妙之一是选取了水绵和好 氧细菌作实验材料。(√)

色素对光能的吸收及叶绿体功能验证实验
【问题导思】 ①从色素对光能的吸收的角度分析叶片为何呈现绿色? ②不同色素对不同波长的光的吸收特点是什么? ③恩格尔曼实验的巧妙之处有哪些?

1.叶绿体中的色素与吸收光谱

2.叶绿体中的色素对光的吸收特点 (1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外 光等不吸收。 (2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对 蓝紫光吸收量大,对其他可见光并非不吸收,只是吸收量较 少。

3.叶绿体功能的验证实验——恩格尔曼实验 (1)实验过程及现象
? 水绵 ? 黑暗 ?―――――→ 无空气 好氧细菌? ?

?极细光束照射→好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位 ? ?完全曝光→好氧细菌分布于叶绿 ?体所有受光部位 ?
(2)实验结论 ①叶绿体是进行光合作用的场所。 ②O2是由叶绿体释放的。

4.实验设计“四妙” (1)实验材料选得妙:实验材料选择水绵和好氧细菌。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可确定 释放氧气多的部位。 (2)排除干扰的方法妙:没有空气的黑暗环境,排除了 氧气和光的干扰。

(3)观测指标设计的妙:用极细的光束点状投射,叶绿 体上可分为获得光照多和光照少的部位,相当于一组对比实 验。 (4)实验对照设计的妙:进行黑暗(局部光照)和曝光对比 实验,明确实验结果完全是光照引起的等。

1.并不是所有的真核植物细胞中都含有叶绿体,只有 进行光合作用的组织或器官才含有叶绿体,如叶肉细胞。 2.能进行光合作用的不一定含有叶绿体,如蓝藻。

(2013· 南通高一检测)为证实叶绿体有放氧功 能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片 需要给予一定的条件,这些条件是( )

A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液 B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液 C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液 D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

【审题导析】

解答此题应从以下三点来入手考虑:

(1)光照是水绵进行光合作用的必需条件。 (2)CO2是水绵进行光合作用的原料。 (3)排除无关变量(空气中的氧)的干扰。 【精讲精析】 水绵中的叶绿体通过光合作用释放氧

气,光合作用需要光照和CO2,NaHCO3稀溶液可提供 CO2,装片中不能有空气,否则好氧细菌均匀分布,无法根 据好氧细菌的聚集情况来确定叶绿体是否有放氧功能。
【答案】 B

绿叶中色素的提取和分离 1.实验成功的关键 (1)色素的提取 ①选取新鲜叶片:色素含量高。 ②加入少许SiO2和CaCO3:研磨充分和保护色素。 ③加入无水乙醇:溶解、提取色素。 ④收集完滤液后,试管口加棉塞,防止溶剂挥发,并充 分溶解色素。

(2)色素的分离 ①滤纸条剪去两角,为的是防止层析液在滤纸条的边缘 处扩散过快。 ②画滤液细线时,画得要细、齐、直,使分离的色素带 平整、不重叠;而且要重复一两次,使分离的色素带更清 晰。 ③层析液不能没及滤液细线,防止色素溶于层析液中。

2.注意事项 (1)裁取定性滤纸时,注意双手尽量不要接触纸面,以 免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。 (2)根据试管的高度制备滤纸条,让滤纸条长度高出试 管1 cm,高出的部分做直角弯折。 (3)画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中。 (4)研磨要迅速、充分。①因为无水乙醇容易挥发;② 为了使叶绿体完全破裂,从而能提取较多的色素。叶绿素极 不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。

(5)过滤时,不能用滤纸,要用单层尼龙布(或脱脂棉), 因为滤纸可以吸附色素,降低滤液中色素的含量,使实验效 果不明显。

3.观察结果及分析

1.由于色素存在于细胞内部,因此在提取前必须先破 坏细胞结构,一般情况下,实验室采取研磨法。 2.在滤纸条上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿 素b,距离最远的两条色素带是胡萝卜素和叶黄素。

(2012· 海南高考)关于叶绿体色素的叙述,错误 的是( )

A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光 B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同 C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素 D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能

【思维导图】

【精讲精析】

叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫

光,A正确;叶绿体中叶绿素含量为3/4,类胡萝卜素为 1/4,B正确;不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条 上扩散速度不同,可用纸层析法对其进行分离,C正确;乙 醇提取的叶绿素只要结构不被破坏,仍可以吸收光能。
【答案】 D

本课知识小结 网络构建

结论语句 1.提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇等有机溶 剂中。 2.不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随 层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。 3.层析后滤纸条上自上而下的四条色素带依次是胡萝 卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。

4.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素 主要吸收蓝紫光。 5.色素分布于叶绿体类囊体薄膜上,而与光合作用有 关的酶分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。

1.下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述 正确的是( )

A.加入碳酸钙防止滤液挥发 B.用NaCl溶液提取叶片中的色素 C.用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素 D.加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨

【解析】

色素提取与分离中所用化学试剂或物质的作

用:A项中碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏,B项中应 该用无水乙醇提取绿叶中的色素,C项中层析液用于分离绿 叶中的色素而不是无水酒精或丙酮,D项正确。
【答案】 D

2.(2012· 龙冈高一检测)利用新鲜的菠菜叶进行“绿叶 中色素的提取和分离”的实验,滤液经层析后,色素带在滤 纸条上的分布顺序是( )

【解析】

由于四种色素在层析液中的溶解度的不同,

造成其扩散速度不同。溶解度最大的是胡萝卜素,它扩散的 距离最远,其次是叶黄素,而叶绿素的溶解度小,所以叶绿 素a和叶绿素b分别扩散在第三和第四条色素带上。
【答案】 B

3.下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情 况,以下说法正确的是( )

A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发 B.水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(甲+乙) <(丙+丁) C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最 大 D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光

【解析】

新鲜叶片中,含量最多的是叶绿素a(乙),

其次是叶绿素b(甲),含量最少的是胡萝卜素(丁),丙是叶黄 素。光合色素提取时加碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏。水 稻在收获时节颜色变黄,是由于叶绿素(甲+乙)含量少于类 胡萝卜素(丙+丁)含量。胡萝卜素在层析液中的溶解度最 大。叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【答案】 B

4.某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品, 经测定得到下列吸收光谱图,其中属于叶绿素b的吸收光谱 的是(注:纵坐标为吸收光能的百分比)( )

【解析】

植物叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜

素,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸 收蓝紫光,400~500 nm为蓝紫光区,600~700 nm为红光 区,因为叶绿素b是叶绿素的一种,所以答案为A。
【答案】 A

5.(2013· 龙岩高一期末)如下图所示为叶绿体色素的提 取和分离实验的部分材料和用具,据图回答:

(1)图中步骤①加入研钵内的物质:A________10 mL, 作用是____________;B________少许,作用是研磨充分; C________少许,作用是___________________。 (2)图中步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中,漏斗底 部放有________________。 (3)图中步骤③剪去两角的作用是____________, 画滤液细线的要求是_________________。 (4)图中步骤④中关键应注意_______________; 加盖的目的是______________;色素带最宽的是 ________,扩散速度最快的是_______________。

【解析】

(1)研磨时需要加入3种物质;10 mL无水乙

醇,作用是溶解色素;二氧化硅,增加摩擦力,使细胞和叶 绿体破碎;细胞研磨破碎后,会溢出有机酸,为防止叶绿素 被破坏,研磨时需加入少许碳酸钙中和有机酸。(2)过滤研 磨液时,不能用滤纸,因为色素可吸附在滤纸上。一般用一 层尼龙布过滤。(3)剪去两角的作用是防止两边色素扩散过 快。画滤液细线的要求是细、齐、直。

(4)层析时的关键是不能让层析液没及滤液细线,否 则,滤液细线会被层析液溶解,不能分离。4种色素溶于层 析液中,因溶解度的差异造成在滤纸条上扩散速度不同,从 而达到分离的目的。由于层析液有毒,而且可以挥发,所以 要加盖。色素带的宽度是由各种色素含量不同造成的,含量 越多,色素带越宽,一般植物叶片中叶绿素a含量最多,所 以叶绿素a色素带最宽。扩散速度最快的是胡萝卜素,在色 素带的最上层。

【答案】 钙

(1)无水乙醇

溶解色素

二氧化硅

碳酸

防止色素被破坏 细、齐、直

(2)单层尼龙布

(3)防止两边色素扩 防止

散过快

(4)层析液不要没及滤液细线

层析液挥发

叶绿素a 胡萝卜素


相关文章:
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中生物(人教版)必修1教师用书:第1章《走近细胞》
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中生物(人教版)必修1教师用书:第1章《走近细胞》_理化生_高中教育_教育专区。新课标生 物必修 1 第 1 章 走近细...
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014高中生物(人教版)必修1教师用书:第4章《细胞的物质输入和输出》
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014高中生物(人教版)必修1教师用书:第4章《细胞的物质输入和输出》_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。第 1 节物质跨膜...
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014高中生物(人教版)必修1教师用书:第4章《细胞的物质输入和输出》
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014高中生物(人教版)必修1教师用书:第4章《细胞的物质输入和输出》_理化生_高中教育_教育专区。【课堂新坐标,同步备课参考】201...
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中生物(人教版)必修1教师用书:第2章《组成细胞的分子》
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中生物(人教版)必修1教师用书:第2章《组成细胞的分子》_理化生_高中教育_教育专区。第1节 细胞中的元素和化合物 (...
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中生物(人教版)必修3综合检测:第1、2章
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中生物(人教版)必修3综合检测:第1、2章_理化生_高中教育_教育专区。人教版生物必修三试题综合...
【课堂新坐标,同步备课参考】高中物理(教科版)必修1教师用书
【课堂新坐标,同步备课参考】高中物理(教科版)必修1教师用书_理化生_高中教育_...研究细胞的结构时 ) 【解析】 如果把体操运动员看成质点,就无法研究运动员的...
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中英语译林版必修四教师用书Unit 1 Advertising
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中英语译林版必修四教师用书Unit 1 Advertising_英语_高中教育_教育专区。本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21...
【课堂新坐标,同步备课参考】2014-2015学年高中英语北师大版必修一教师用书Unit+2 Heroes
【课堂新坐标,同步备课参考】2014-2015学年高中英语北师大版必修一教师用书Unit+2 Heroes_英语_高中教育_教育专区。Unit 2 Heroes 【美文阅读】 为了欣赏大山的美丽...
【创新设计】2014-2015学年高中英语同步精练:必修1 Unit 5规范训练(2)(人教版,课标通用)]
【创新设计】2014-2015学年高中英语同步精练:必修1 Unit 5规范训练(2)(人教版,课标通用)]_高中教育_教育专区。【创新设计】2014-2015学年高中英语同步精练:必修...
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014高中英语译林版必修五教师用书Unit+1 Getting+along+with+others
【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014高中英语译林版必修五教师用书Unit+1 Getting+along+with+others_英语_高中教育_教育专区。Unit 1 Getting along with others...
更多相关标签: