1、捕获光能的色素和结构学习目标学习目标1、知道捕获光能的色素种类、作用、知道捕获光能的色素种类、作用2、叶绿体的结构与光能的适应性、叶绿体的结构与光能的适应性3、实验探究色素的种类、实验探究色素的种类影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。植物达到最佳的生长状态。问题探讨问题探讨1.1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？靠人工光源生产蔬菜有什么
2、好处？可以避免自然光照强度不足，可以避免自然光照强度不足，光合作用强度降低而造成的减产。光合作用强度降低而造成的减产。人工光源的强度和光质可控，可根据植物生人工光源的强度和光质可控，可根据植物生长情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。长情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。2.2.为什么要控制为什么要控制COCO2 2浓度、营养液成分和温度等条件？浓度、营养液成分和温度等条件？下列转变需经哪些生理过程才能实现？下列转变需经哪些生理过程才能实现？光能光能糖类等有机物中稳定的化学能糖类等有机物中稳定的化学能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能直接用于各种生命活动直接用于各种生命活动光合作用光合作用
3、呼吸作用、呼吸作用、ATPATP合成合成ATPATP水解水解温故知新温故知新探究一探究一 捕获光能的色素捕获光能的色素.正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼正常幼苗能进苗能进行光合行光合作用制作用制造有机造有机养料养料白化苗白化苗不能进不能进行光合行光合作用，作用，无法制无法制造有机造有机养料养料说明色素与光合作用有关说明色素与光合作用有关1.1.提取提取：绿叶中的色素都能：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂溶解于有机溶剂无水乙无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。2.2.分离分离：纸层析法纸层析法 绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。绿叶中
4、的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同。然而，它们在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样滤液中不。这样滤液中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。实验原理实验原理：活动活动1 探究探究 实践实践 绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离方法步骤：方法步骤：4.4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素3.3.画滤液细线画滤液细线 2.2.制备滤纸条制备滤纸条 1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 5.5.观察与记录观察与记录捆乖
5、咖锨盖掂旱饮限释沽谭瀑层刃蛰笔幸撬扩来砖兹收侯檀亩惜峻诅专袖生物必修一第五章捕获光能的色素和结构生物必修一第五章捕获光能的色素和结构实验方法实验方法（1 1）提取方法：过滤法）提取方法：过滤法（2 2）分离方法：纸层析法）分离方法：纸层析法（1 1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中（2 2）加入少许）加入少许SiOSiO2 2 、CaCOCaCO3 3，再加入，再加入1010毫升无水乙醇，进行毫升无水乙醇，进行快速、充分快速、充分研磨研磨一、一、提取提取绿叶中的色素绿叶中的色素 方法步骤：方法步骤：（3）过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗）过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏
6、斗（基部放置单层尼龙布），基部放置单层尼龙布），获取绿色滤获取绿色滤液，及时用棉塞将试管口封严。液，及时用棉塞将试管口封严。过滤叶脉及过滤叶脉及二氧化硅等二氧化硅等防止乙醇挥发，防止乙醇挥发，叶绿素氧化分解叶绿素氧化分解1、实验、实验 2、实验中问题思考实验中问题思考（1）、为什么用新鲜的材料？）、为什么用新鲜的材料？（2）、怎么才能研磨充分？）、怎么才能研磨充分？（3）、研磨时为什么要快速？）、研磨时为什么要快速？（4）、收集滤液试管为什么要要用棉塞塞严？）、收集滤液试管为什么要要用棉塞塞严？（5）、实验中用到哪些试剂？）、实验中用到哪些试剂？（6）、试剂的作用分别是什么？）、试剂的作用分别
7、是什么？典例典例1、分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。色）、几乎无色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示表示不加。试回答：不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。（2）B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。答案答案 I、
8、（、（1）A 黄绿色，部分叶绿素受到破坏黄绿色，部分叶绿素受到破坏 （2）B 几乎无几乎无色，叶绿素不溶于水色，叶绿素不溶于水 （3）C 深绿色，大量叶绿素溶于乙醇中深绿色，大量叶绿素溶于乙醇中 ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量）95%乙醇（乙醇（10毫升）毫升）蒸馏水（蒸馏水（10毫升）毫升）二、二、色素的分离色素的分离1.制备滤纸条制备滤纸条画铅笔细线画铅笔细线将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将一端减去两角，并在距这一端将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一厘米处用铅笔画一条细线。条细线。剪角的目
9、的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐铅笔线铅笔线2.画滤液细线画滤液细线l 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出一条细线，一条细线，滤液细线滤液细线要求：细、齐、直。要求：细、齐、直。待滤液干后，待滤液干后，重复重复1-21-2次，次，目的：积累更多色素，使色素分离效果更明目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。显。3.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻插入层析液中纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中
10、而无法分离），以防止色素溶解于层析液中而无法分离），用培养用培养皿盖住（皿盖住（防止层析液挥发防止层析液挥发）。）。插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿4.观察与记录观察与记录实验实验结果：结果：5、试验中问题思考：、试验中问题思考：（1）、为什么要把滤纸条两个角剪掉？）、为什么要把滤纸条两个角剪掉？（2）、为什么先画）、为什么先画铅笔细线？铅笔细线？（3）、）、滤液细线为什么要细、齐滤液细线为什么要细、齐？（4）、为什么要多次重复？并且）、为什么要多次重复？并且待滤液干后再重复？待滤液干后再重复？（5）、为什么层析时）、为什么层析时滤液细线不能触及层析液？滤液细线不能触及层析液？（6）、
11、用培养皿盖住）、用培养皿盖住层析装置的作用是什么？层析装置的作用是什么？1、滤纸条上有几条色素带？按照按照什么次序分别？、滤纸条上有几条色素带？按照按照什么次序分别？2、滤纸条上有色素带宽度是否相同？说明什么？滤纸条上有色素带宽度是否相同？说明什么？3、四种色素对光的吸收有什么差别？、四种色素对光的吸收有什么差别？出现不同颜色的出现不同颜色的4个同心圆，个同心圆，胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色橙黄色)叶黄素叶黄素(黄色黄色)叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b(黄绿色黄绿色)活动活动2、实验提升、实验提升1、实验材料新鲜的绿叶可否尝试用多种彩色的叶子，、实验材料新鲜的绿叶可否尝试用多种彩色的
12、叶子，探究色素的种类？探究色素的种类？2、试验研磨中如果、试验研磨中如果分别分别不加二氧化硅、酒精、碳酸钙不加二氧化硅、酒精、碳酸钙会对色素的提取造成什么影响，滤纸条上的色素带如会对色素的提取造成什么影响，滤纸条上的色素带如何变化？何变化？3、如果用不新鲜的叶子，实验会怎么样？、如果用不新鲜的叶子，实验会怎么样？4、研磨不充分，实验结果会如何？、研磨不充分，实验结果会如何？5、分离色素时，如果滤纸条改用圆形的滤纸，、分离色素时，如果滤纸条改用圆形的滤纸，在圆心在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果是什么？析，结果是什么？典例典
13、例2下图所示下图所示“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实实验的装置验的装置 正确的是正确的是 ()典例典例3纸层析法分离叶绿体色素时纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是色素名称和颜色分别是 ()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b 典例典例4在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是外圈的色素是 ()A橙黄
14、色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素bBDA叶绿素溶液叶绿素溶液绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光活动活动3、深度探究、深度探究1、下列试验中，让白光通过三棱镜后照射到白色光屏、下列试验中，让白光通过三棱镜后照射到白色光屏上，就能看到七色的彩色光束。但是在光源通过叶绿素上，就能看到七色的彩色光束。但是在光源通过叶绿素溶液后再通过三棱镜，发现光屏上有什么变化？说明什溶液后再通过三棱镜，发现光屏上有什么变化？说明什么？么？叶绿素：主要吸收蓝紫光和红光叶绿素：主要吸收蓝紫光和红光类胡萝
15、卜素：主要吸收蓝紫光类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱2、观察上面、观察上面叶绿素和类胡萝卜素的吸收光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，发现了什么？谱，发现了什么？3、我们能得到什么结论、我们能得到什么结论探究探究二、叶绿体的结构适于进行光合作用二、叶绿体的结构适于进行光合作用活动活动1 1、看课本、看课本100100页回答问题页回答问题色素色素 酶酶1、叶绿体、叶绿体分布在什么地分布在什么地方？什么形态？方？什么形态？2、叶绿体的结构电镜下、叶绿体的结构电镜下的结构是什么？的结构是什么？与光合作用相适应的结构与光合作用相适应的结构有哪些？有哪些？3、画一画叶绿体结构模画一画叶
16、绿体结构模式图式图1880年，美国科学家恩格尔曼的实验（一）年，美国科学家恩格尔曼的实验（一）黑暗处用极细黑暗处用极细光束照射光束照射暴露在光下暴露在光下活动活动2 叶绿体的功能叶绿体的功能1 1、科学家如何做这个实验？出现了什么实验现象？、科学家如何做这个实验？出现了什么实验现象？2 2、这个实验的结论是什么？这个实验的结论是什么？3 3、水绵的结构是怎么样的？水绵的结构是怎么样的？恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？1、实验是如何进行的？、实验是如何进行的？2、实验的现象是什么？为什么？、实验的现象是什么？为什么？3、这一实验又说明了什么？、
17、这一实验又说明了什么？4、综合恩格尔曼的两个实验说明了叶绿体、综合恩格尔曼的两个实验说明了叶绿体有什么功能？有什么功能？恩格尔曼实验二恩格尔曼实验二小结：小结：l叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。需的酶。活动活动3、与生活的联系、与生活的联系l根据不同色素对不同波长的光的吸收不根据不同色素对不同波长的光的吸收不同的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜同的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料
18、薄膜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？或补充光源？白色最好，其次是红光或蓝紫光，白色最好，其次是红光或蓝紫光，最次是绿光最次是绿光典例典例5、植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应不同波长光的反应(如如O2的释放的释放)来绘制的。下列叙述错来绘制的。下列叙述错误的是误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中光反应中ATP的合成的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也光合作用的作用光谱也可用可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在叶片在640660 nm波长光下释放波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用是由叶绿素参与光合作用引起的引起的A
