第讲能量之源—光与光合作用非常学案

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1、第3讲能量之源—光与光合作用【基础自主梳理】一、捕获光能的色素：1.绿叶中色素的提取和分离(1)①可以利用有机溶剂(无水乙醇)提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许SiO2和CaCO3，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素被破坏。（2）分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散的快，反之则慢。（3）层析中，在滤纸条上会呈现四条色素带，它们的颜色自上而下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，色素带最宽的颜色呈蓝绿色，最窄的颜色呈橙黄色。2.色素的种类和吸收光谱色素种类颜色吸收光谱滤纸

2、条上位置叶绿素叶绿素a蓝绿色主要吸收蓝紫光和红光中下层(约占3／4)叶绿素b黄绿色最下层类胡萝卜素胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光最上层(约占1／4)叶黄素黄色中上层[思考感悟]正常杨树的叶为什么呈绿色?秋季为什么变黄了?提示：叶绿体中叶绿素的含量多，且对绿光吸收量最小，绿光被反射出来，所以呈绿色。秋季，叶片中的叶绿素分子在低温下被破坏，而类胡萝卜紊较稳定，所以显出类胡萝卜素的颜色。二、叶绿体的结构和功能：(1)结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外表具双层膜，内部有基粒和基质，基粒是由类囊体堆叠而成。吸收光能的色素分

3、布于类囊体的薄膜，与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中。(2)功能：是进行光合作用的场所。三、光合作用的探究历程：(1)直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料(2)1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气(3)1779年，荷兰的英格豪斯证明了光和绿叶在更新空气中不可缺少(4)1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物有淀粉(5)1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水(6)20世纪40

4、年代，美国的卡尔文，利用同位素示踪技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径四、光合作用的过程及应用：(1)光反应：①场所：叶绿体的类囊体的薄膜上。②条件：光、色素、酶等。③物质变化：将水分解为O2和[H]，将ADP和Pi合成ATP。④能量变化：光能转变为活跃的化学能。(2)暗反应：①场所：叶绿体的基质中。②条件：酶、[H]、ATP。③物质变化：a．CO2的固定：C5+CO2_2C3b．C3的还原：C3+[H]_(CH20)_。④能量变化：ATP中活跃的化学能转变为稳定的化学能。(3)应用：①

5、光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。②影响光合作用强度的因素包括空气中CO2的浓度、土壤中水分的多少、光照的长短和光的强弱以及温度的高低等。[思考感悟]为什么瓜果大棚用无色顶棚，而蔬菜类用蓝色的?提示：无色顶棚透光好，光照强，光合作用强度大，糖分积累多。而蓝紫光有利于蛋白质和脂肪的积累，所以使用浅蓝色棚顶有利于改善蔬菜品质，提高蔬菜质量。六、化能合成作用：(1)概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。(2)实例：硝化细菌能利用氨氧化时所释放的

6、化学能，将CO2和H2O合成糖类。(3)绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于自养生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于异养生物。[思考感悟]绿色植物和硝化细菌在代谢方面有什么异同点?提示：相同点：都能将无机物合成有机物，即都是自养生物。不同点：在合成有机物时利用的能量不同，绿色植物利用光能，硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能。【要点归纳探究】要点一、对“绿叶中色素的提取和分离”实验解读1.实验原理：①利用色素溶于有机溶剂而不溶于水的性质，可以用无水乙醇等有机溶剂提取绿叶中的色

7、素。②利用各种色素在层析液中溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同的原理可以使各种色素相互分离，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。2.实验过程：观察结果：滤纸条上色素带有四条，分别是(由上到下)橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。如图：3.实验中几种化学试剂的作用：①无水乙醇用于提取绿叶中的色素；②层析液用于分离绿叶中的色素；③SiO2可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分；．④碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。4.注意的问题：①剪取干燥的定性滤纸，双

8、手尽量不要接触纸面，手要干净、干燥(可以套上塑料袋)，以免污染滤纸。②加入的SiO2和CaCO3一定要少，否则滤液混浊，杂质多，颜色浅，实验效果差。③根据试管的长度制备滤纸条，让滤纸条长度高出试管约1cm，高出部分做直角弯折。④画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。[特别提醒]色素提取液呈淡绿色的原因：①研磨不充分，色素未能充分提取出来。②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小