高中生物 第4章 光合作用和细胞呼吸 第2节 光合作用(第1课时)光合色素与光能的捕获学案 苏教版必修1.doc

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1、第二节　光合作用第1课时　光合色素与光能的捕获1．说出对光合作用的认识过程。2．举例说出主要的光合色素。(重点)3．掌握提取和分离叶绿体中的色素的方法。(难点)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O21779扬·英根豪斯植物需要阳光才能制造出O21864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卡尔文用14C标记的CO2进行示踪CO2用

2、于合成糖类等有机物探讨：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：HO和C18O2)。探讨：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，一组中加入盛有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。1．普利斯特莱的实验(1)实验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①缺少空白对照，实验结果说

3、服力不强，应将小鼠单独置于玻璃罩内，作为空白对照。②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。③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(2)实验分析①设置了自身对照，自变量为光照，因变量是叶片颜色变化。②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。③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．鲁宾和卡门的实验(1)实验过程及结论HO＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2光合作用释放的O2全部来自于水。(2)实验分析

4、设置了对照实验，自变量是标记物质(HO和C18O2)，因变量是O2的放射性。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(　　)①本实验未设对照组　②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因　③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态　④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉A．①～④全部　　B．只有②③④C．只有①②③D．只有②③【解析】　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

5、生成，但不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉。【答案】　D2．现有四个实验装置，若要分别验证绿色植物产生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．②③和①②B．①②和①③C．②④和①③D．②③和③④【解析】　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②③；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①②。【答案】　A光合色素与光能的捕获1．恩吉尔曼的实验(1)①生物材料：丝状绿藻(水绵)和好氧细菌。②实验现象：在红光区和蓝光区集中了大部分的好氧细菌。③实验

6、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、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蓝绿色主要吸收和利用红光和蓝光叶绿素b黄绿色胡萝卜素橙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叶黄素黄色探讨：夏天时绿叶茂盛，而到了深秋却有“看万山红遍，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

7、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。探讨：选择提取色素的材料时，选择颜色浓绿的叶片而不选择颜色发黄的叶片，为什么？【提示】　颜色浓绿的叶片比颜色发黄的叶片含有更多的叶绿素。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．叶绿体功能的验证