2019-2020学年高中生物第4章第2节第1课时光合色素与光能的捕获教案苏教版必修1.pdf
《2019-2020学年高中生物第4章第2节第1课时光合色素与光能的捕获教案苏教版必修1.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年高中生物第4章第2节第1课时光合色素与光能的捕获教案苏教版必修1.pdf(13页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第 1 课时 光合色素与光能的捕获第 1 课时 光合色素与光能的捕获 学 习 目 标核 心 素 养 1.说明植物细胞的叶绿体从 太阳光中捕获能量。 2.提取和分离叶绿体中的光 合色素。 1.通过对“光合作用的探索历程”中的科学实验的学习,掌握 分析问题的方法,学习科学家的品质。 2.熟练操作“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验,交流并 讨论实验结果。 一、解开光合作用之谜 时间人物实验方法结论 17 世纪中叶范海尔蒙特用定量的方法 植物生长所需养料主要来 自水,而不是土壤 1771 年普利斯特莱 通过植物和动物之间进行气体交 换的实验 植物生长需要吸收 CO2,同 时释放出 O2 1779 年
2、扬英根豪斯 把带叶的枝条放入水里,发现叶 在阳光下产生O2, 在暗处不产生O2 植物需要阳光才能制造出 O2 1864 年萨克斯采用碘液检测淀粉的方法叶片在光下能产生淀粉 1940 年鲁宾和卡门运用同位素标记法 光合作用释放的 O2来自水, 糖类中的氢也来自水 1948 年卡尔文用 14C 标记的 CO2进行示踪 CO2被用于合成糖类等有机 物 二、光合色素与光能的捕获 1恩吉尔曼的实验 (1)生物材料:丝状绿藻(水绵)和好氧细菌。 实验现象:在红光区和蓝光区集中了大部分的好氧细菌。 实验结论:叶绿素主要吸收红光和蓝光。 (2)可见光束看起来是白色的,通过三棱镜时会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、
3、紫 7 色连 续光谱。用透过三棱镜后的不同颜色的光照射临时装片中水绵的叶绿体,发现好氧性细菌聚 集于红光区和蓝光区的叶绿体部位。这说明叶绿体中的色素能有效的吸收和利用红光和蓝光。 2叶绿体中的色素及作用 色素名称颜色功能 叶绿素 a蓝绿色 叶绿素 b黄绿色 主要吸收和利用红光和蓝光 胡萝卜素橙黄色 叶黄素黄色 主要吸收蓝紫光,还有保护 叶绿素免遭强光伤害的作用 三、提取和分离叶绿体中的色素 1实验原理 (1)叶绿体中的色素是有机物,不溶于水,易溶于无水乙醇等有机溶剂中,所以用无水乙 醇等能提取色素。 (2)层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,溶解度 高的随层析液
4、在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。所以用纸层析法 来分离四种色素。 2实验材料:幼嫩、鲜绿的菠菜叶。 3实验注意事项及原因 步骤方法原因 提取色 素 选取新鲜叶片:色素含量高 加入少许二氧化硅和碳酸钙:作用分别是研磨充分、保 护色素 加入 5 mL 无水乙醇:溶解、提取色素 分离色 素 剪去两角:防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快 画滤液细线画得细、直:防止色素带重叠 分离色 素 叶绿体色素层析 装置示意图 层析液不能触及滤液细线:防止色素溶于层析液中 烧杯加盖:防止层析液挥发 4.实验结果 1色素提取液是无水乙醇,分离液是层析液。( ) 2不同色素在滤纸条上的扩散速度与其
5、在层析液中的溶解度呈正相关。( ) 3 分离结束后, 滤纸条上的颜色自上而下依次是黄绿色、 蓝绿色、 黄色和橙黄色。 ( ) 4叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光,除此之外,叶绿素还主要吸收红光。( ) 5植物叶片多呈现绿色的原因是对绿光的吸收最多。( ) 6研磨菠菜叶时加入石英砂是为了保护叶绿素。( ) 答案 1. 2. 3 提示:分离结束后,滤纸条上的颜色自下而上依次是黄绿色、蓝绿色、黄色和橙 黄色。 4 5 提示:植物叶片多呈绿色的原因是叶绿素对绿光吸收最少,使绿光被反射出来。 6 提示:研磨菠菜叶时加入石英砂是为了研磨更充分。 解开光合作用之谜 讲解归纳 1普利斯特莱的实验 (1)实验
6、过程及现象 密闭玻璃罩绿色植物小鼠不易窒息死亡 (2)实验分析 缺少空白对照,实验结果说服力不强,应将小鼠单独置于玻璃罩内,作为空白对照。 没有认识到光在植物更新空气中的作用,而将空气的更新归因于植物的生长。 限于当时科学发展水平的限制,没有明确植物更新气体的成分。 2萨克斯的实验 (1)实验过程及现象 黑暗中饥饿处理的绿叶 一半曝光 碘液 变蓝 一半遮光 碘液 不变蓝) (2)实验分析 设置了自身对照, 自变量为光照,因变量是叶片颜色变化。 实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养物质消耗掉,增强了实验的说服力。 本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外,还证明了光是光合作用的必要条件。 3鲁宾和
7、卡门的实验 (1)实验过程及结论 H OCO2植物18O2; 18 2 H2OC18O2植物O2 光合作用释放的 O2全部来自水。 (2)实验分析 设置了对照实验,自变量是标记物质(H O 和 C18O2),因变量是 O2的放射性。 18 2 1德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时(消耗掉叶片中的淀粉)后,再把叶片的 一部分遮光,其余部分曝光。一段时间后,该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理,结果发现 遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( ) 本实验未设置对照组 有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 实 验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 实验证明叶
8、绿体利用光照将CO2转变成了淀粉 A B C D D 该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照;该实验能证明有淀粉的生成,但不能证 明叶绿体利用光照将 CO2转变成了淀粉。 (1)本实验的实验组是遮光组实验还是曝光组实验? 提示:遮光组实验。 (2)本实验还能得到的结论是什么? 提示:光合作用需要光照。 (3)借鉴普利斯特莱和萨克斯的实验方法,如何设计实验证明 CO2是光合作用的必要条 件? 提示:将绿色植物放在玻璃罩内,一组加入盛有 NaOH 溶液的烧杯,一组加入盛有等量蒸 馏水的烧杯。暗处理一段时间后,再置于相同光照条件下,经碘蒸气处理,观察是否有蓝色 出现。 2 现有四个实验装置, 若要分别
9、验证绿色植物产生 O2需要光以及 O2是由绿色植物释放的, 则应选用的实验组合是( ) A和 B和 C和 D和 A 实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则,要验证绿色植物产生 O2需要光,单一 变量应是光的有无,应选用的实验组合是;要验证 O2是由绿色植物释放的,单一变量是 绿色植物的有无,应选用的实验组合是。 萨克斯实验跟鲁宾和卡门的实验对照设计方法相同吗? 提示:不相同。萨克斯实验的对照方式为自身对照(一半曝光与另一半遮光);而鲁宾和 卡门实验的对照方式为相互对照(通过标记不同的物质:H O 和 C18O2)。 18 2 题后反思 光合作用探究历程中的重要结论 (1)植物可以更新空气(普利
10、斯特莱)。 (2)证明了光和绿叶在更新空气中不可缺少(扬英根豪斯)。 (3)绿色植物在光下释放氧气,吸收二氧化碳。 (4)光合作用的产物有淀粉(萨克斯)。 (5)光合作用释放的氧气来自水(鲁宾和卡门)。 (6)CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳(卡尔文)。 光合色素与光能的捕获 问题探究 材料:在叶绿体内,类囊体膜上的色素可以分为两类:一类具有吸收和传递光能的作用, 包括绝大多数的叶绿素 a,以及全部的叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素;另一类是少数处于特殊 状态的叶绿素 a, 这种叶绿素 a 能够捕获光能, 并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。 1夏天时绿叶茂盛,而到了深秋却有“看万
11、山红遍,层林尽染”的美景,你能解释不同 季节中树叶颜色不同的原因吗? 提示:夏天,叶片中叶绿素的含量较多,叶片呈绿色。深秋时,叶绿素大部分被降解掉, 而液泡中的花青素导致叶片变红。 2结合上述材料分析,如果叶绿体内不含叶绿素 a,能否进行光合作用,为什么? 提示:不能。因为如果没有叶绿素 a,那么叶绿体内其他色素所捕获的光能就不能转化成 电能。 讲解归纳 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,只是吸收量较小。 3叶绿体功
12、能的验证实验恩吉尔曼实验 (1)实验过程及现象 (2)实验结论 叶绿体是进行光合作用的场所。 O2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)设计的观测指标妙:通过好氧细菌的分布进行检测,从而能够准确地判断出水绵细胞 中释放氧的部位。 (4)设计的实验对照妙: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。 特别提醒:(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
13、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。 1 植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如 O2的释放)来绘 制的。下列叙述错误的是( ) A类胡萝卜素主要吸收红光用于光合作用 B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C光合作用的作用光谱也可用 CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 D叶片在 640660 nm 波长光下释放 O2主要是由叶绿素参与光合作用引起的 A 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光用于光合作用, A 项错误 ; 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光, 吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B 项正确;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 2020 学年 高中生物 课时 光合 色素 光能 捕获 教案 苏教版 必修
链接地址:https://www.31doc.com/p-4779634.html