5.4 光合作用的原理与应用（第1课时）导学案-（新教材）2019新人教版高中生物必修一.doc

1、监利中学高一生物导学案第 5 章第 4 节 光合作用与能量转化 01班级姓名学习目标核心素养说出叶绿体中色素的种类和作用。科学思维通过实验，认识叶绿体色素的种类和作用。【预习案】【预习案】一.捕获光能的色素：有的植物工厂完全依靠 LED 灯等人工光源，其中常见的是色、色和白色的光源。是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。对于高等植物来说，是进行光合作用的主要器官。1.实验：绿叶中色素的提取和分离(1)提取绿叶中的色素原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中。步骤取材：称取 5 g 新鲜绿叶研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许和，再加入 510 mL 无水乙醇，迅速、充分地进行研磨过滤：漏斗基部放一

2、块，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤收集：用试管收集，及时将试管口用棉塞塞严(2)分离绿叶中的色素原理：不同色素在层析液中的不同，溶解度的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。步骤制备滤纸条剪滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪去两角铅笔画线：在距滤纸条去角的一端 1 cm 处用铅笔画一条细的横线画滤液细线取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线重复画线：待滤液干后，重复画细线12 次分离绿叶中的色素：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)轻轻插入层析液

3、中，随后用棉塞塞紧试管口(不让)，也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯观察并记录结果：滤纸条上出现 4 条色素带(3)实验结果色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度较少较高较快较低较慢较多2色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素主要吸收光，类胡萝卜素主要吸收光（3）春夏季节，叶绿素含量远高于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收最少，_光被反射出来，所以叶片通常呈现绿色。秋冬季节，叶绿素合成被抑制，但是叶绿素的降解仍然继续进行，导致叶绿素的含量下降，类胡萝卜素占优势，所以叶片呈现黄色【探究案】【探究案】1.滤纸条上有几条色素带？它们是按照什么

4、次序分布的？2.滤纸条上色素带的分布情况说明了什么？3.植物工厂里为什么不用发绿光的光源？4为什么叶片一般呈现绿色？为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？5.下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：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，B、C 分别是什么？A、B、C 各起什么作用？制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？色素分离时，关键应注意层析液不能触及滤液细线，为什么？6实验出现异常的原因分析(1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析或，色素未充分提取出来。使用或，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。一次加入大量的醇，导致提取液浓度太低。未

5、加或加入过少，色素分子被破坏。画滤液细线次数过。选用绿叶叶脉过，叶肉细胞过。滤液细线。(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条没经处理，滤液细线不能达到、的要求，使色素扩散不一致。(3)滤纸条看不到色素带：忘记画；滤液细线，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加导致叶绿素被破坏或所用叶片为“叶”。【课堂检测案】【课堂检测案】1正误判断()(1)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。()(2)利用纸层析法可分离出 4 种叶绿体色素。()(3)叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素。()(4)绿叶中色素分离的原理是色素溶解在有机溶剂中。() (5)研磨绿叶时

6、，要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇()(6)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。()(7)分离色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越慢() (8)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光()(9)叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同。()2某同学利用菠菜叶进行叶绿体色素的提取与分离，下列操作中错误的是A用无水乙醇进行提取B滤纸条上的滤液细线浸没在层析液中C沿滤纸条上的铅笔细线画滤液细线D研磨时加入适量的二氧化硅和碳酸钙()3下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是A.滤纸条上未见色素带，可能的原因是滤液细线触及层析液B.依据色素可以溶于有机溶剂中，可以分离

7、色素C.研磨过程中需要加入碳酸钙，目的是使研磨充分D.滤纸条上出现的四条色素带中最窄的一条呈蓝绿色()4如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是A.a 操作的目的是方便层析液的吸附B.b 铅笔细线能够促进色素的层析C.如果 c、d 带宽减小一定是忘记添加碳酸钙D.色素 f 在层析液中的溶解度最大【知识拓展】【知识拓展】(1)实验中几种化学药品的作用加入少量 SiO2，可破坏细胞结构，使研磨更充分，便于色素完全释放。加入少量 CaCO3，可以中和细胞内的有机酸，防止有机酸夺取叶绿素中的镁离子而破坏叶绿素，从而起到保护色素的作用。但 SiO2和 CaCO3的加入量要少，否则

8、滤液杂质多、混浊、颜色浅，实验效果差。(2)实验成功的关键叶片要新鲜，颜色要深绿，保证色素的含量。研磨要迅速充分。叶绿素不稳定，易被破坏，时间过长或研磨不充分都会导致色素的量太少而使实验失败。滤液细线不仅要求细、直、均匀，而且要求含有较多的色素(可以重复画一两次)。 滤液细线不能触及层析液， 否则色素溶解到层析液中，从而得不到清晰的色素带。(3)注意事项：制备滤纸条时，要剪去两角，这样可以减小边缘效应，使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。收集滤液后，要及时用棉塞将试管口塞紧，防止滤液挥发。第第 5 5 章第章第 4 4 节节 光合作用与能量转化光合作用与能量转化 0101 导学案导学案

9、答案答案一、光合作用1（1）无水乙醇二氧化硅碳酸钙单层尼龙布色素滤液溶解度高滤液细线触及层析液(3)色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少叶黄素黄色较高较快叶绿素 a蓝绿色最多较低较慢叶绿素 b黄绿色2可见光红光和蓝紫蓝紫探究案探究案1.滤纸条上有 4 条不同颜色的色素带,从上到下依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素 a(蓝绿色)和叶绿素 b(黄绿色)2.滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有 4 种,它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不同;同时由于 4 种色素的颜色不同,也说明不同色素吸收了不同波长的光。3.绿色光源发出绿色的光,这种波长的

10、光线不能被光合色素吸收,因此无法运用到光合作用中制造有机物。4因为叶绿素对绿光的吸收量很少，绿光被反射出来，所以叶片一般呈现绿色。无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。5.A 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素被破坏；C 是无水乙醇，作用是溶解色素。5.防止色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画 12 次。5.若层析液触及滤液细线，则滤液细线中的色素会被层析液溶解，不能分离得到色素带。6(1)二氧化硅研磨不充分放置数天的绿叶绿叶用量少无水乙醇碳酸钙少多少触及层析液(2)干燥到细、齐、直(3)滤液细线；触及层析液 (4)碳酸钙黄【课堂检测案】【课堂检测案】1正误判断()(1)()(2)()(3)()(4)() (5)()(6)( )(7)() (8)( )(9)2B3A4D