2021--2022学年 人教版 必修一　捕获光能的色素和结构学案.docx

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1、第1课时捕获光能的色素和结构（见学生用书P59）了解叶绿体的结构。1. 掌握叶绿体中光合色素的提取和别离实验的原理和操作。2. 了解叶绿体中的色素种类、颜色和吸收的光。一、绿叶中色素的提取和别离.色素的提取原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。实验用品及作用实验步骤取材:称取5 g绿叶,剪磅，放入研钵中研磨：I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.绿叶中色素的别离实验原理:绿叶中的色素能溶解在层析液中，但不同的色素的渣维度不同，溶解度置的随层析液在滤纸 上扩散得快;反之那么慢。这样，几分钟后,绿叶中色素就

2、会随着层析液在滤纸上的扩散而别离开。实验步骤剪滤纸条:将滤纸剪成宽度略小于试管直径，长度略小于试管长度的滤纸条，a.制备滤纸条，并在一端剪去两角铅笔画线:在距去角的一端1 cm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b.画滤液细线 画线:沿铅笔线均匀地画出一条细线、重复画线彳寺滤液干后，再画一两次c.别离绿叶中的色素将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤逊线的一端朝下）轻轻插入层析液中， 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。d.观察结果:滤纸条上有四条色素带。1 .色素的种类、含量、颜色及吸收光谱类胡萝卜素叶绿素（含量约占（含量约占3/4 ）一1/4

3、）色素种类叶胡叶绿素a绿素要上叶黄素b g蓝绿黄色素颜色黄绿色橙黄色-色色吸收光谱主要吸收 蓝紫 主要吸收 蓝光和红光紫光二、叶绿体的结构1 .光学显微镜下叶绿体的形态:扁平的触壁或逑豚.电子显微镜下叶绿体的结构模式图外表a双层膜值基质:含有与暗反响有关结构的酶内部c.基粒:由类囊体堆叠而成,I分布有色素和与光反响有关的酶功能:绿色植物进行光合作用的场所。恩格尔曼的实验好氧细菌只向吐绿体被光束照射到的部位集中。2 .叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质根底叶绿体内部巨大的膜外表上，分布着许多吸收光能的B素好。在类囊体上和吐绿体基质生，含有多种进行光合作用所必需的酶。阅读课本，判断正误。1 .在绿

4、叶中色素的提取和别离实验中，参加二氧化硅可以防止叶绿素被破坏。（X）.为了保证滤液细线画得细而直，只画一次即可。（X）2 .色素在滤纸条上扩散的快慢并不代表色素的含量。（V）.过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤，将滤液收集到试管中。（X）5叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。（J）6.叶绿体的囊状结构上既有光合色素又有光合作用所需的酶。（J）1 了解叶绿体中的色素.植物细胞中含有色素的结构有哪些?分别都含有哪些色素？答案植物细胞的液泡和叶绿体中都含有色素。液泡中含有花青素;叶绿体中含有叶绿素、类胡萝卜素, 叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。1 .叶绿体中四种色素的

5、吸收光谱是否相同?为什么植物的叶片通常呈绿色？答案不同，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。叶绿体中叶绿素所占的 比例比类胡萝卜素多，且色素几乎不吸收绿光，绿光被反射出来，所以植物的叶片通常呈绿色。2 .在我国的温带地区到了秋天，许多树叶为什么会变黄或变红？答案秋天叶片变黄是因为低温使叶绿素被破坏，而呈现出类胡萝卜素的颜色，叶片变红那么是液泡中花 青素的颜色。叶绿体中的色素与液泡中的色素的区别:叶绿体中的色素可以进行光合作用，而液泡中的色素可以让果实呈现一定的 颜色。馁励 右图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长的光的曲线图，那么判定A和B分别 为（）。A.叶绿

6、素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b解 由曲线图分析可知,A主要吸收蓝紫光和红光,B主要吸收蓝紫光，因此A为叶绿素,B为类胡萝卜 素。答案A此题为识记题。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，曲线中的波峰对应波长的光吸收量最 大。（可参照课本第99页图5-10）2绿叶中色素的提取和别离实验解读.提取色素使用的溶液是什么?别离色素依据的原理、使用的方法和使用的试剂，分别是什么？省 提取色素使用的溶液是无水乙醇。别离色素依据的原理是根据色素在层析液中的溶解度不同，溶 解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之那么慢;使用的方法是纸层析法;使

7、用的试剂是层析液。1 .请完成下表中的实验流程。绿叶中色素的提取和别离步骤方法原因参加二氧化硅:提 取 绿 叶 中 的 色 素参加乙醇:将研磨液迅速倒入基 部垫有单层尼龙布的 玻璃漏斗中进行过 滤。将滤液收集到试 管中，并用棉塞塞紧试 管口二氧化硅碳酸钙参加碳酸钙:单层尼龙布:试管口塞紧:制 备 滤 纸 条 画 滤 液 细 线 别 离 绿 叶 中 的 色 素一干燥的滤纸条铅笔线 剪两角枯燥滤纸:_；剪去两角:用毛细吸管吸取少量 滤液，沿铅笔细线画出 一条细而直的滤液细 线，吹干后再重复画 广2次画得细而直:画2、3次:层析液用于滤液细线层析液加盖层析液不能没及滤液细线，以防止覆盖烧杯是答案有助

8、于研磨得充分防止研磨过程中色素（叶绿素）被破坏溶解色素过滤叶脉及二氧化硅等 防止乙醇挥发透性好、吸收滤液多使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果防止色素带重 叠而影响别离效果积累更多的色素，使别离后的色素带明显别离绿叶中的色素色素溶解于层析液中 而无法别离防止层析液中的成分挥发2 .以下列图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图，分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度 的大小及滤纸条上色素带宽窄不同的原因。答萼不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。色素含量:叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，在滤纸条上扩散得越快,越靠

9、近滤纸条顶端。溶解度大小:胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素bo3 .如果将新鲜菠菜叶按正确方法获得的色素滤液滴在圆形滤纸的中央，再将层析液慢慢滴加在色素上, 一段时间后得到如下列图的同心圆。同心圆3、4的颜色依次是，相邻两条距离最宽的同心圆1和2分别是 和。（后两空填色素名称）答案蓝绿色、黄绿色胡萝卜素叶黄素5.提取叶绿体中的色素时，为什么要迅速、充分研磨？答案充分研磨是为了研碎细胞保证色素溶出;迅速研磨是为了减少无水乙醇的挥发乙醇挥发性较强，塞 紧盛有色素滤液的试管口也是为了防止其挥发。该知识点的难点:实验操作步骤;实验操作中需注意的事项。重点:掌握实验原理;理解色素的含量与色素带宽窄之间的关系

10、（含量越多，色素带越宽）;色素带离滤液细线的远 近及色素在层析液中的溶解度大小与扩散速度之间的关系（越远表示溶解度越大，扩散速度越快）。右图是在“绿叶中色素的提取和别离实验中得到的四条色素带，假设将其置于暗室中,并用红光照射，色素 带呈暗色的是（）。A. B.C.I）.解析四条色素带自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光，叶绿素a和叶绿素b除吸收蓝紫光外，还吸收红光，因此在暗室中用红光照射，叶绿素a和叶绿素b色 素带将呈暗色。答案C正常叶肉细胞的叶绿体中色素的种类及含量一般是叶绿素多于类胡萝卜素，它们在层析液中的溶解度及在滤纸条上 的色素带位置也是

11、不可变的，根据各色素主要吸收的光谱的种类，不难得出正确的答案。3叶绿体的结构结合恩格尔曼的实验示意图和叶绿体的结构示意图，思考以下问题。L该实验选择水绵和好氧细菌作为实验材料，有什么优点?实验1是在黑暗环境中用极细的光束点状投 射叶绿体,好氧细菌的分布是怎样的?说明什么？答案水绵的叶绿体呈螺旋式带状分布，便于观察;用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的。2 .通过恩格尔曼的实验可以看出叶绿体的功能是什么？答案叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。3 .叶绿体有哪些结构？答案叶绿体的结构如下：外表:双层膜基质:含有与暗

12、反响有关的酶纭构内部J基粒:由类囊体堆叠而成，分布着色素和与光、 I反响有关的酶翎把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现，好氧细菌在叶绿体被光束照射到的部位集中。该实验证明了（）。A.叶绿体能产生营养物质B.光合作用产生淀粉C.光合作用释放的氧来自水D.叶绿体在光下可以产生氧气解本实验中通过观察好氧细菌的分布来证明叶绿体能够产生氧气,但氧气的具体来源是无法通过这个 实验观察到的。答案D生命观念一一认识绿叶中的色素绿色植物绿叶中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，它们的颜色依次为蓝绿色、黄绿 色、橙黄色、黄色。植物之所以能够

13、进行光合作用，是因为绿叶中的色素有特殊的功能。绿叶中的色素能 够吸收、传递和转化光能，从而将光能转化成储存在有机物中的能量。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡 萝卜素主要吸收蓝紫光。内化运用 假设分别在A、B、C三个研钵中参加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂, 经研磨、过滤得到三种颜色的溶液,即:深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。那么：处理ABCSiO?(少量)+CaC03(少量)+无水乙醇(10 mL)+蒸储水(10 mL)+(1)A处理得到的溶液颜色是，原因是。(2)B处理得到的溶液颜色是，原因是。(3)C处理得到的溶液颜色是，原因是。解析解答此题的关键是要知道Si(K CaCO：,和无水乙醇在色素提取中的作用，以及缺少后可能出现的现 象，再将三个研钵中可能出现的颜色与题干信息提供的三种颜色对应。色素提取中,Si02可使绿叶研磨得更 充分,CaCO,可防止叶绿素在研磨过程中被破坏，无水乙醇用于溶解色素,色素不溶于蒸储水。答案黄绿色局部叶绿素受到破坏几乎无色叶绿体中的色素不溶于水深绿色大量叶绿素溶于乙 醇中