5.4.1 捕获光能的色素和结构-2021-2022学年高中生物必修1【名师导航】同步Word教参(人教版)

第4节　能量之源——光与光合作用 第1课时　捕获光能的色素和结构 学 习 目 标 核 心 素 养 1.说出叶绿体的结构和功能。(重点) 2.说出叶绿体中色素的种类和作用。(重点) 3.理解“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理和方法。(重难点) 1.通过对叶绿体的结构和功能的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。 2.通过“绿叶中色素的提取和分离”实验，提高实验方案的实施及对实验结果的交流与讨论的能力。 一、叶绿体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] 　　　 　　　 ①无水乙醇　　　　　 a．过滤 ②SiO2 b．溶解色素、提取色素 ③CaCO3 c．有助于研磨充分 ④单层尼龙布 d．防止研磨中色素被破坏 【提示】　①－b　②－c　③－d　④－a (3)实验步骤 2．色素的分离 (1)实验原理：绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，它们随层析液在滤纸条上的扩散速度也不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，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 二、色素的种类、作用和叶绿体的结构、功能 1．色素的种类、含量、颜色及吸收光谱 种类 叶绿素(约占3/4) 类胡萝卜素(约占1/4) 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 颜色 蓝绿色 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 2.叶绿体的形态结构、功能及色素的分布 (1)形态：扁平的椭球形或球形。 (2)结构模式图 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为了使研磨更充分。 (　　) 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，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：剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。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。 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 防止研磨中色素被破坏 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，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，色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠：滤液细线画得过粗。 (3)滤纸条看不见色素带： ①忘记画滤液细线。 ②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。 1．(2019·江苏高考)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(　　) A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作 D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b D　[研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错