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4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构学习目标核心素养1．理解“绿叶中色素的提取和分离”的1．通过“绿叶中色素的提取和分离”实实验原理和方法。(重难点)验，提高实验方案的实施及对实验结果2．说出叶绿体中色素的种类和作用。(重的交流与讨论的能力。点)2．通过对叶绿体的结构和功能的学习，3．说出叶绿体的结构和功能。(重点)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1．色素的提取(1)原理绿叶中的色素能溶解在有机溶剂——无水乙醇中。(2)实验用品及作用[连线]试剂用品作用①无水乙醇a．过滤②SiOb

2、．溶解色素、提取色素2③CaCOc．有助于研磨充分3④单层尼龙布d．防止研磨时色素被破坏【提示】①－b②－c③－d④－a(3)实验步骤取材：称取5g绿叶，剪碎，放入研钵中↓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↓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(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，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层析液在滤纸上的扩散而分离开。(2)实验步骤剪滤纸条：将滤纸剪成略小于试

3、管长与直径①制备的滤纸条，并在一端剪去两角滤纸条铅笔画线：在距去角的一端1cm处用铅笔画一条细的横线↓取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液②画滤画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线液细线重复画线：待滤液干后，再画一两次③分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)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↓④观察结果：滤纸条上有四条色素带3．色素的种类、含量、颜色及吸收光谱叶绿素(约占3/4)类胡萝卜素(约占1/4)种类叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素颜色蓝绿色

4、黄绿色橙黄色黄色吸收光谱主要吸收红光和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1．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外表：①双层膜②基质：含有与暗反应有关的酶(1)结构内部③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶(2)功能：进行光合作用的场所。(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。3．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；(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

5、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。()2．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。()4．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。()5．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。()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。2．×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。4．×叶绿素不吸收绿光。5．√叶绿体中色素的提取和分离[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

6、，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：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。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？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。(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。3．实验结束后，某同学的滤纸条上没有出现色素

7、带，请探讨其实验失败的可能原因。提示：(1)忘记画滤液细线。(2)层析时滤液细线触及层析液。[归纳总结]1．实验材料和试剂(1)材料叶片要新鲜、颜色要深绿，这样的叶片含有的色素较多。(2)试剂及作用试剂名称作用二氧化硅有利于绿叶的充分研磨和色素的释放碳酸钙防止研磨时色素被破坏无水乙醇溶解色素层析液分离色素2.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。(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。(3)滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中

8、，使滤纸条上得不到色素带。3．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(1)收集到的滤液中绿色过浅的原因分析：①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被