2019-2020同步新教材人教生物必修一新突破讲义:第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构 Word版含答案.pdf
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1、第第 4 节 光合作用与能量转化节 光合作用与能量转化 第第 1 课时 捕获光能的色素和结构课时 捕获光能的色素和结构 学习目标学习目标核心素养核心素养 1理解“绿叶中色素的提取和分离”的 实验原理和方法。 理解“绿叶中色素的提取和分离”的 实验原理和方法。(重难点重难点) 2说出叶绿体中色素的种类和作用。说出叶绿体中色素的种类和作用。 (重点重点) 3说出叶绿体的结构和功能。说出叶绿体的结构和功能。(重点重点) 1通过“绿叶中色素的提取和分离”实 验,提高实验方案的实施及对实验结果 的交流与讨论的能力。 通过“绿叶中色素的提取和分离”实 验,提高实验方案的实施及对实验结果 的交流与讨论的能力
2、。 2通过对叶绿体的结构和功能的学习, 形成结构与功能相适应的生命观念。 通过对叶绿体的结构和功能的学习, 形成结构与功能相适应的生命观念。 一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离 1色素的提取色素的提取 (1)原理原理 绿叶中的色素能溶解在有机溶剂绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。无水乙醇中。 (2)实验用品及作用实验用品及作用连线连线 试试剂剂用用品品作作用用 无水乙醇 无水乙醇 a过滤过滤 SiO2b溶解色素、提取色素溶解色素、提取色素 CaCO3 c有助于研磨充分有助于研磨充分 单层尼龙布单层尼龙布d防止研磨时色素被破坏防止研磨时色素被破坏 【提示】【提示】 b c
3、 d a (3)实验步骤实验步骤 取材:称取取材:称取 5 g 绿叶,剪碎,放入研钵中绿叶,剪碎,放入研钵中 研磨:研磨: 过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 收集:用小试管收集色素滤液,及时将试管口用棉塞塞紧收集:用小试管收集色素滤液,及时将试管口用棉塞塞紧 2色素的分离色素的分离 (1)实验原理:绿叶中的色素能溶解在层析液中,但不同的色素的溶解度不同,实验原理:绿叶中的色素能溶解在层析液中,但不同的色素的溶解度不同, 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。这样,绿叶中色素就会随着溶解度
4、高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。这样,绿叶中色素就会随着 层析液在滤纸上的扩散而分离开。层析液在滤纸上的扩散而分离开。 (2)实验步骤实验步骤 制制备备 滤滤纸纸条条 剪剪滤滤纸纸条条: :将将滤滤纸纸剪剪成成略略小小于于试试管管长长与与直直径径 的的滤滤纸纸条条,并并在在一一端端剪剪去去两两角角 铅铅笔笔画画线线: :在在距距去去角角的的一一端端1 cm处处用用铅铅笔笔画画 一一条条细细的的横横线线 ) 画画滤滤 液液细细线线 取取滤滤液液: :用用毛毛细细吸吸管管吸吸取取少少量量滤滤液液 画画线线: :沿沿铅铅笔笔线线均均匀匀地地画画出出一一条条细细线线 重重复复画画线线: :待待
5、滤滤液液干干后后,再再画画一一两两次次) 分离绿叶中的色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条分离绿叶中的色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的有滤液细线的 一端朝下一端朝下)插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口 注意:不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液注意:不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液 观察结果:滤纸条上有四条色素带观察结果:滤纸条上有四条色素带 3色素的种类、含量、颜色及吸收光谱色素的种类、含量、颜色及吸收光谱 叶绿素叶绿素(约占约占 3/4)类胡萝卜素类胡萝卜素(约占约占 1/4) 种类种类 叶绿素叶绿素 a叶绿素叶绿素 b胡萝卜素胡
6、萝卜素叶黄素叶黄素 颜色颜色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色 吸收光谱吸收光谱主要吸收红光和蓝紫光主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光 二、叶绿体的结构适于进行光合作用二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1叶绿体的形态:扁平的椭球形或球形。叶绿体的形态:扁平的椭球形或球形。 2叶绿体的结构模式图叶绿体的结构模式图 (1)结构结构 外外表表: :双双层层膜膜 内内部部 基基质质: :含含有有与与暗暗反反应应有有关关的的酶酶 基基粒粒: :由由类类囊囊体体堆堆叠叠而而成成,分分布布有有 色色素素和和与与光光反反应应有有关关的的酶酶 ) (2)功能:进行光合作用的场所。功能:进
7、行光合作用的场所。 (3)恩格尔曼的实验:需氧细菌只分布在叶绿体有光束照射的部位。恩格尔曼的实验:需氧细菌只分布在叶绿体有光束照射的部位。 3叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质基础叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质基础 (1)叶绿体内部巨大的膜表面上,分布着许多吸收光能的色素分子;叶绿体内部巨大的膜表面上,分布着许多吸收光能的色素分子; (2)在类囊体膜上和叶绿体基质中,还有许多进行光合作用所必需的酶。在类囊体膜上和叶绿体基质中,还有许多进行光合作用所必需的酶。 1绿叶中色素分离的原理是色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。绿叶中色素分离的原理是色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。( ) 2提取色素时加
8、碳酸钙的目的是使研磨更充分。提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分。( ) 3吸收光能的有关色素分布在叶绿体的内膜上。吸收光能的有关色素分布在叶绿体的内膜上。( ) 4植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。( ) 5叶绿素叶绿素 a 和叶绿素和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光。主要吸收红光和蓝紫光。( ) 提示:提示:1 绿叶中色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同。 绿叶中色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同。 2 加碳酸钙的目的是防止色素被破坏。 加碳酸钙的目的是防止色素被破坏。 3 色素分布在类囊体膜上。 色素分布在类囊体膜上。 4
9、 叶绿素不吸收绿光。 叶绿素不吸收绿光。 5 叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离 问题探究问题探究 1实验过程中,甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙,乙同学忘记加入无水乙 醇,丙同学加的无水乙醇过多。请分析他们可能出现的实验结果。 实验过程中,甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙,乙同学忘记加入无水乙 醇,丙同学加的无水乙醇过多。请分析他们可能出现的实验结果。 提示:提示:甲同学研磨不充分,部分色素被破坏,过滤收集的滤液颜色浅。乙同 学不能提取到色素。丙同学的滤液颜色浅,提取的滤液色素的浓度低。 甲同学研磨不充分,部分色素被破坏,过滤收集的滤液颜色浅。乙同 学不能提取到色素。丙同学的滤液颜
10、色浅,提取的滤液色素的浓度低。 2 实验操作时, 为什么要将滤纸条的一端剪去两角?画滤液细线的要求是细、 直、齐,且要在干燥后重复画一两次,请分析这样做的原因是什么? 实验操作时, 为什么要将滤纸条的一端剪去两角?画滤液细线的要求是细、 直、齐,且要在干燥后重复画一两次,请分析这样做的原因是什么? 提示:提示:(1)剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。 (2)滤液细线要细、直、齐是使分离的色素不重叠,重复画线的目的是增加色 素含量,使分离的色素带清晰,便于观察。 滤液细线要细、直、齐是使分离的色素不重叠,重复画线的目的是增加色 素
11、含量,使分离的色素带清晰,便于观察。 3实验结束后,某同学的滤纸条上没有出现色素带,请探讨其实验失败的可 能原因。 实验结束后,某同学的滤纸条上没有出现色素带,请探讨其实验失败的可 能原因。 提示:提示:(1)忘记画滤液细线。忘记画滤液细线。 (2)层析时滤液细线触及层析液。层析时滤液细线触及层析液。 归纳总结归纳总结 1实验材料和试剂实验材料和试剂 (1)材料材料 叶片要新鲜、颜色要深绿,这样的叶片含有的色素较多。叶片要新鲜、颜色要深绿,这样的叶片含有的色素较多。 (2)试剂及作用试剂及作用 试剂名称试剂名称作用作用 二氧化硅二氧化硅有利于绿叶的充分研磨和色素的释放有利于绿叶的充分研磨和色素
12、的释放 碳酸钙碳酸钙防止研磨时色素被破坏防止研磨时色素被破坏 无水乙醇无水乙醇溶解色素溶解色素 层析液层析液分离色素分离色素 2.实验操作中的关键步骤实验操作中的关键步骤 (1)研磨要迅速、充分:研磨充分使叶绿体完全破裂,可提取较多的色素。研磨要迅速、充分:研磨充分使叶绿体完全破裂,可提取较多的色素。 (2)滤液细线要求:细、直、齐,含有较多的色素,所以应待滤液干后再画一 两次。 滤液细线要求:细、直、齐,含有较多的色素,所以应待滤液干后再画一 两次。 (3)滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解到层析液中,使滤纸条上得不 到色素带。 滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解到层析液中,使滤纸条
13、上得不 到色素带。 3滤纸条上色素的分布和对光的吸收滤纸条上色素的分布和对光的吸收 4绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析 (1)收集到的滤液中绿色过浅的原因分析:收集到的滤液中绿色过浅的原因分析: 未加石英砂未加石英砂(二氧化硅二氧化硅),研磨不充分。,研磨不充分。 使用放置数天的菠菜叶,滤液色素使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素叶绿素)太少。太少。 一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低。一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低。 未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠:滤液细线画得过粗
14、。滤纸条色素带重叠:滤液细线画得过粗。 (3)滤纸条看不见色素带:滤纸条看不见色素带: 忘记画滤液细线。忘记画滤液细线。 滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。 1关于叶绿素提取的叙述中错误的是关于叶绿素提取的叙述中错误的是( ) A菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B加入少许加入少许 CaCO3能避免叶绿素被破坏能避免叶绿素被破坏 C用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 C 叶绿体
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