1、1创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结第第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内容标准要求内容标准要求核心素养对接核心素养对接学业质量水平学业质量水平1.理解实验理解实验“绿叶中色素的绿叶中色素的提取和分离提取和分离”的原理和方的原理和方法，掌握基本操作技能。法，掌握基本操作技能。2.掌握绿叶中色素的种类和掌握绿叶中色素的种类和作用，明确叶绿体的结构作用，明确叶绿体的结构和功能。和功能。1.生命观念生命观念结构与功能观：叶绿体结构与功能观：叶绿体的结构尤其是基粒大大扩展了膜面积，的结构尤其是基粒大大扩展了膜面积，与光合作用的功能相
2、适应。与光合作用的功能相适应。水平一水平一2.科学探究科学探究实验思路及设计：科学实验思路及设计：科学设计提取和分离色素的实验步骤，注意设计提取和分离色素的实验步骤，注意每个操作步骤的规范性。每个操作步骤的规范性。水平二水平二2创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离研读教材研读教材梳理探究梳理探究知识梳理知识梳理1.提取叶绿体中的色素提取叶绿体中的色素(1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂 无水乙醇无水乙醇 中。中。若实验室缺少无水乙醇，可以用若实验室缺少无水乙醇，可以用95%的乙醇，但需加入适量的无水的乙醇，但
3、需加入适量的无水Na2CO3以除去水分。以除去水分。3创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(2)实验步骤实验步骤：二氧化硅二氧化硅过滤过滤放一单层尼龙布，不能用滤纸，防止吸附色素。放一单层尼龙布，不能用滤纸，防止吸附色素。碳酸钙碳酸钙无水乙醇无水乙醇棉塞棉塞4创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结2. 分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素方法：纸层析法方法：纸层析法(1)原理：不同色素在层析液中原理：不同色素在层析液中的的_不同，不同， _的的随层析液在滤纸随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢上扩散得快，反之则慢。溶解度溶解度溶解度高溶解度高5创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(2)实验
4、步骤：实验步骤：重复画线重复画线重复划线的目的：增加滤液细线中色素的含量。重复划线的目的：增加滤液细线中色素的含量。剪去两角剪去两角剪去两角一端剪去两角一端1 cm毛细吸管毛细吸管滤液细线滤液细线棉塞棉塞层析液层析液6创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结结果：结果：橙黄橙黄叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a最多最多叶绿素叶绿素b黄绿色黄绿色a处处胡萝卜素胡萝卜素橙黄橙黄叶绿素叶绿素b黄绿黄绿7创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结素养提升素养提升科学探究科学探究绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离下图是下图是 提取和提取和分离分离 绿叶中色素的实验步骤，请分析：绿叶中色素的实验步骤，请分
5、析：8创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结1.提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若A是二氧化硅，是二氧化硅，B、C分别是什么？分别是什么？A、B、C各起什么作用？各起什么作用？提示提示A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。是无水乙醇，作用是溶解色素。9创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结2.色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，
6、为什么？提示提示否则滤液细线会被层析液溶解，不能分离。否则滤液细线会被层析液溶解，不能分离。10创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结3.下图是下图是 分离到的色素在滤纸条分离到的色素在滤纸条 上的分布情况，那么：上的分布情况，那么：提取和分离色素的方法：提取和分离色素的方法：提取方法：无水乙醇提取色素提取方法：无水乙醇提取色素分离方法：纸层析法分离方法：纸层析法11创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(1)含量最多和最少的色素分别是哪两种？含量最多和最少的色素分别是哪两种？提示提示叶绿素叶绿素a和胡萝卜素。和胡萝卜素。(2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？在层析液中溶解度
7、最高和最低的色素分别是哪两种？提示提示胡萝卜素和叶绿素胡萝卜素和叶绿素b。(3)分子结构最相似的是哪两种色素？分子结构最相似的是哪两种色素？提示提示叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b。12创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结典例典例1 甲、乙、丙、丁四位同学在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进甲、乙、丙、丁四位同学在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是的层析结果。下列分析错误的是()A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液甲
8、可能误用蒸馏水作提取液和层析液B.乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多C.丙可能是正确操作得到的理想结果丙可能是正确操作得到的理想结果D.丁可能是因为研磨时未加入丁可能是因为研磨时未加入CaCO313创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结解析解析叶绿体中的色素易溶于酒精等有机溶剂，难溶于水，所以甲可能是用蒸馏叶绿体中的色素易溶于酒精等有机溶剂，难溶于水，所以甲可能是用蒸馏水作提取液和层析液的结果；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇水作提取液和层析液的结果；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇过多，色素浓度太低导致的；丙中每种色素都有，但是胡萝
9、卜素和叶黄素含量较过多，色素浓度太低导致的；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素多，叶绿素a和叶绿素和叶绿素b含量较少，这不应该是正确操作得到的理想结果；丁中叶含量较少，这不应该是正确操作得到的理想结果；丁中叶绿素绿素a和叶绿素和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3破坏了叶绿素，因为与类破坏了叶绿素，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏。胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏。答案答案C14创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结变式训练变式训练 从植物叶片中提取光合色素并用纸层析法分离。结果如图。下列判断从植物叶片中提取光合色素并用纸层析
10、法分离。结果如图。下列判断正确的是正确的是()A.该植物叶片主要吸收蓝紫光和红光该植物叶片主要吸收蓝紫光和红光B.该植物叶片中含量最多的色素是叶绿素该植物叶片中含量最多的色素是叶绿素bC.提取色素时要加入蒸馏水、二氧化硅、碳酸钙提取色素时要加入蒸馏水、二氧化硅、碳酸钙D.滤纸条最上方的色素带呈蓝绿色滤纸条最上方的色素带呈蓝绿色15创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结解析解析滤纸条上的滤纸条上的4条色素带对应的色素自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿条色素带对应的色素自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素素a、叶绿素、叶绿素b。叶绿素。叶绿素a的含量最多，的含量最多，B错误；光合色素不溶于水
11、，提取光合色素错误；光合色素不溶于水，提取光合色素不可用水，而用无水乙醇等有机溶剂，不可用水，而用无水乙醇等有机溶剂，C错误；滤纸条最上方的是胡萝卜素，呈错误；滤纸条最上方的是胡萝卜素，呈橙黄色，橙黄色，D错误。错误。答案答案A16创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结联想质疑联想质疑滤纸条边缘的溶液分子运动速度快，中间的溶液分子运动速度慢，为了跑出平滤纸条边缘的溶液分子运动速度快，中间的溶液分子运动速度慢，为了跑出平齐的色素带，要剪去滤纸条两角。齐的色素带，要剪去滤纸条两角。17创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结滤液细线不能触及层析液滤液细线不能触及层析液18创新设计创新设计研读教材
12、梳理探究课堂小结收集到的滤液绿色过浅收集到的滤液绿色过浅原因原因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(正确做法：分次加入少量无水乙醇正确做法：分次加入少量无水乙醇)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，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠滤纸条色素带重叠原因原因滤液细线不直；滤液细线不直；滤液细线过粗滤液细线过粗滤纸条无色素带滤纸条无色素带原因原因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
13、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19创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结北方的秋天，叶绿素受气温下降等因素的影响，逐渐分解、消失，而类胡萝卜北方的秋天，叶绿素受气温下降等因素的影响，逐渐分解、消失，而类胡萝卜素则比较稳定，所以秋天叶子变黄。素则比较稳定，所以秋天叶子变黄。20创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结用秋冬季节的叶片做色素提取、分离实验时，色素在滤纸条上的分布有何变化？用秋冬季节的叶片做色素提取、分离实验时，色素在滤纸条上的分布有何变化？提示：提示：叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b对应条带变窄，甚至没有。对应条带变窄，甚
14、至没有。21创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结蓝绿色蓝绿色捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构知识梳理知识梳理1.绿叶中色素的种类与光能吸收绿叶中色素的种类与光能吸收色素种类色素种类叶绿素叶绿素(3/4)类胡萝卜类胡萝卜(1/4)叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素颜色颜色_橙黄色橙黄色_光能吸收光能吸收主要主要吸收吸收_和和_主要主要吸收吸收_分布分布叶绿体叶绿体的的_上上黄绿色黄绿色黄色黄色蓝紫光蓝紫光红光红光蓝紫光蓝紫光类囊体的薄膜类囊体的薄膜22创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结2.叶绿体的结构和功能叶绿体的结构和功能23创新设计创新设计研读教材梳理
15、探究课堂小结(1)形态：一般呈扁平形态：一般呈扁平的的_或或_。(2)结构：结构：填写图中字母所代表的结构：填写图中字母所代表的结构：a. _，b. _c. _d. _。(3)功能：功能：进行进行_的的场所。场所。实验证据：恩格尔曼实验中，需氧细菌只聚集实验证据：恩格尔曼实验中，需氧细菌只聚集在在_受受光的部位。光的部位。椭球形椭球形球形球形外膜外膜内膜内膜基质基质基粒基粒光合作用光合作用叶绿体叶绿体24创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结素养提升素养提升生命观念生命观念捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1.光合色素分布在叶绿体中，请结合下面材料探究叶绿体的结构和功能。光合色素分布在
16、叶绿体中，请结合下面材料探究叶绿体的结构和功能。25创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(1)光合作用的色素分布光合作用的色素分布在在_，光合作用有关的酶分布光合作用有关的酶分布在在_中中。(2)叶绿体扩展膜面积的方式叶绿体扩展膜面积的方式是是_，其意义是其意义是分布有更多的酶和色素，有利于光合作用的进行分布有更多的酶和色素，有利于光合作用的进行 。体现了叶绿体结构与功能的相适应体现了叶绿体结构与功能的相适应类囊体薄膜（基粒）类囊体薄膜（基粒）类囊体薄膜和基质类囊体薄膜和基质类囊体薄膜堆叠成基粒类囊体薄膜堆叠成基粒26创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结2.下图为不同色素的吸收光谱，请
17、据图回答下列问题：下图为不同色素的吸收光谱，请据图回答下列问题：27创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(1)说出色素说出色素1和色素和色素2分别代表哪种色素？分别代表哪种色素？提示提示色素色素1代表叶绿素代表叶绿素b，色素，色素2代表叶绿素代表叶绿素a。(2)分析叶片为什么呈现绿色？分析叶片为什么呈现绿色？提示提示各种色素主要吸收蓝紫光和红光，而对绿光吸收最少，绿光被反射出去使各种色素主要吸收蓝紫光和红光，而对绿光吸收最少，绿光被反射出去使叶片呈绿色。叶片呈绿色。28创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(3)大棚种植蔬菜时，应选择使用的塑料薄膜的颜色大棚种植蔬菜时，应选择使用的塑料薄
18、膜的颜色最好是最好是_。无色透明的无色透明的29创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结3.德国科学家恩格尔曼用载有水绵和需氧细菌的临时装片为材料，进行了光合作德国科学家恩格尔曼用载有水绵和需氧细菌的临时装片为材料，进行了光合作用的实验探究，实验原理图如图所示，请思考：用的实验探究，实验原理图如图所示，请思考：30创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(1)甲、乙在处理方法上有何不同？结果有何不同？甲、乙在处理方法上有何不同？结果有何不同？提示提示处理方法不同，甲：将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的处理方法不同，甲：将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细
19、的光束照射水绵。黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。乙：将上述装片乙：将上述装片“完全暴露于光下完全暴露于光下”。结果：甲：需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。结果：甲：需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。乙：需氧细菌分布于叶绿体所有受光部位。乙：需氧细菌分布于叶绿体所有受光部位。31创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(2)本实验选择水绵及需氧细菌有何巧妙之处？本实验选择水绵及需氧细菌有何巧妙之处？提示提示选择水绵和需氧细菌：水绵叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用需氧细菌选择水绵和需氧细菌：水绵叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用需氧细菌可以确定释放氧气的部位。可以确定释放氧气的部位
20、。(3)实验中甲组设置方案有何巧妙之处？实验中甲组设置方案有何巧妙之处？提示提示巧妙排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和除极细光束外其他巧妙排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和除极细光束外其他光的干扰。光的干扰。32创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结(4)请分析本实验如何设置了对照组？请分析本实验如何设置了对照组？提示提示本实验巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照部位本实验巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照部位和黑暗部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验和黑暗部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验
21、再一次验证实验结果。结果。33创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结典例典例2 如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是()A.和和具有选择透过性功能具有选择透过性功能B.上既有光合色素又有与光合作用有关的酶上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C.和和中都有与光合作用有关的酶中都有与光合作用有关的酶D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用有叶绿体的细胞才能进行光合作用34创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结解析解析表示叶绿体的双层膜，它们是具有选择透过性的，表示叶绿体的双层膜，它们是具有选择透过性的，为叶绿体的
22、基粒，为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶，其上含有进行光合作用的色素和酶，基质也是进行光合作用的场所，也具有与基质也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶。具有与光合作用有关的酶和光合色素而不具有叶绿体的蓝细光合作用有关的酶。具有与光合作用有关的酶和光合色素而不具有叶绿体的蓝细菌也能进行光合作用。菌也能进行光合作用。答案答案D35创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结典例典例3 如图为水绵结构模式图，恩格尔曼进行实验时，把载有水绵和需氧细菌的如图为水绵结构模式图，恩格尔曼进行实验时，把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细光束对水绵细胞的不同部位
23、临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细光束对水绵细胞的不同部位(如如a处处)做点状投射，发现水中的需氧细菌明显聚集在叶绿体被光照射处；若将做点状投射，发现水中的需氧细菌明显聚集在叶绿体被光照射处；若将装片完全暴露在光下，需氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。此实验装片完全暴露在光下，需氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。此实验证明了证明了()36创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结A.氧气是由水分解来的氧气是由水分解来的B.叶绿体是光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所C.光合作用能产生淀粉光合作用能产生淀粉D.光合作用需以二氧化碳作原料光合作用需以二氧化碳作原料解析解析由题意
24、可知，只有被光照射到的叶绿体部位才能产生氧气。由题意可知，只有被光照射到的叶绿体部位才能产生氧气。答案答案B37创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结联想质疑联想质疑叶子中的色素对绿光吸收少，绿光被反射出来，故一般叶子呈绿色。叶子中的色素对绿光吸收少，绿光被反射出来，故一般叶子呈绿色。38创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结科学解释：类囊体薄膜堆叠成基粒，大大增加了受光面积。科学解释：类囊体薄膜堆叠成基粒，大大增加了受光面积。39创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结1.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的需氧细菌聚恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地
25、发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。从这一实验你能得出什么结论？集在红光和蓝紫光区域。从这一实验你能得出什么结论？提示：提示：叶绿体主要利用红光和蓝紫光进行光合作用，放出叶绿体主要利用红光和蓝紫光进行光合作用，放出O2。40创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结2.叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所，该说法是否正确？进行光合作用叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所，该说法是否正确？进行光合作用的生物都有叶绿体吗？的生物都有叶绿体吗？ 提示：提示：不正确，叶绿体是绿色植物进行光合作用的唯一场所。进行光合作用的生不正确，叶绿体是绿色植物进行光合作用的唯一场所。进行光合作用的生物未必具有叶绿体物未必具有叶绿体(如蓝细菌如蓝细菌)。41创新设计创新设计研读教材梳理探究课堂小结课堂小结课堂小结类类囊囊体体叶叶绿绿素素 a叶叶绿绿素素 b42本节内容结束
