第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

第4节　光合作用与能量转化 第1课时　捕获光能的色素和结构 [学习目标]　1.尝试提取绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及功能。　2.说明叶绿体适于进行光合作用的结构特点。 知识点一　绿叶中色素的提取和分离 1．提取绿叶中的色素 (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) (3)实验步骤 2．分离绿叶中的色素 (1)原理：不同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，反之则慢。 (2)实验步骤 (3)实验结果及分析 (4)色素的吸收光谱 ①光谱：阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。 ②色素的吸收光谱 [吃透教材] 1．两个实验中用的提取色素的溶液和层析液是相同的溶液吗？ 提示：不是。 学生用书↓第96页 2.制备滤纸条时，要剪去滤纸条的两角，这样做的目的是什么？ 提示：使层析液在滤纸条上扩散速度均衡，这样有利于得到清晰整齐的色素带。 3．画滤液细线时，待滤液干后，再重画一到两次，目的是什么？ 提示：增加滤液细线中色素的含量，使色素带更明显。 4．分离色素时，不能让滤液细线触及层析液，为什么？ 提示：防止滤液细线中的色素被层析液溶解，而不能在滤纸条上扩散。 5．冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选择红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？ 提示：无色。由于太阳光由多种颜色的光组成，用无色透明的塑料薄膜，植物获得的光能更多。 6．阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色(选“蓝紫光或红光”或“白光”)的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？ 提示：蓝紫光或红光。在照明灯功率相同的情况下，选用发蓝紫光或红光的照明灯，植物利用光能的效率最高。 探究点一　绿叶中色素的提取和分离实验中的误差分析 在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们得到的实验结果对应的图中滤纸条依次为：②④①③。 试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 － ＋ ＋ ＋ 水 ＋ － － － CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － 归纳总结 绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析 1．收集到的滤液中绿色过浅的原因分析 (1)未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。 (2)使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。 (3)一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低。 (4)未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 (5)画滤液细线次数过少。 2．滤纸条色素带重叠的原因分析 (1)滤纸没经干燥处理。 (2)滤液细线画得过粗。 3．滤纸条看不到色素带的原因分析 (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。　　 应用1.某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时，进行了以下操作：①将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中，加入无水乙醇后直接进行研磨；②将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1 cm处用钢笔画一条横线；③为增强实验效果，将滤液细线画粗些；④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中。该同学的操作有误的是(　　) A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ D　[将5 g新鲜完整的菠菜叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中，加入无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙以后，迅速研磨，①错误；将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1 cm处用铅笔画一条横线，不能用钢笔画线，②错误；用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，为增强实验效果，待滤液干燥后，可将滤液细线重复画一到两次，但是不能画得太粗，③错误；将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，但是滤液细线不能浸入层析液中，④错误。因此，以上说法都是错误的，故选D。] 应用2.(2022•天津期中)科研人员发现了一种色素缺失的豌豆变异植株，提取其色素并进行了纸层析分离，结果如下图(图中数字代表正常植株的色素带位置)。以下关于该变异植株的叙述正确的是(　　) 学生用书↓第97页 A．缺失叶绿素b，植株对蓝紫光、红光的吸收能力减弱 B．缺失胡萝卜素，植株对蓝紫光的吸收能力减弱 C．缺失叶绿素a，植株对红光的吸收能力减弱 D．缺失叶黄素，植株对蓝紫光的吸收能力减弱 D　[据题意并分析图示可知，①是胡萝卜素，③是叶绿素a，④是叶绿素b；图中缺失的是叶黄素。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。该变异植株缺失叶黄素，因此对蓝紫光的吸收能力减弱，D正确。] 知识点二　叶绿体的结构和