5.4 光合作用和能量转化（第一课时）-【探究课堂】2023-2024学年高一生物上学期同步优质课件（人教版2019必修1）

光合作用是最伟大的魔术 ——居里夫人 光合作用是捕获和转化光能的唯一生物途径。 绿色植物通过光合作用制造的有机物和氧气，滋养了地球上亿万生灵。 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 第五章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化 (第一课时) 目标 01 02 03 科学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。(科学探究) 简述绿叶中色素的种类及功能,说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。(生命观念) 叶绿体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适应及在生产生活的运用。(社会责任） 学习目标 3 叶子概念车 叶子概念车是一款能够充分利用太阳能、风能以及空气中的二氧化碳从而产生电能驱动的新能源汽车。车顶的大叶子是一个光电转化器，能把太阳能转化为电能。 情境材料一 你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，生产蔬菜和其他植物。有的蔬菜工厂完全依赖LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。 智慧植物工厂（视频） 情境视频一 问题1: 靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。 问题2: 那么植物用于捕获光能的结构和物质是什么呢？ 一、捕获光能的色素 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。 叶片作为高等植物进行光合作用的主要器官通常都是绿色的，说明其中有绿色的色素。 问题3: 可见，叶片中的色素与光能的捕获有关。绿叶中有哪些色素呢？ 滤纸条一端为什么要剪去两角？画滤液细线时应注意什么？为什么不能让滤液细线触及层析液？ 将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？ 色素提取和分离的原理分别是什么？研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？ 画出滤纸条上的色素带，总结出绿叶中色素的种类和含量？ 2 3 4 1 一、捕获光能的色素 合作探究一：请自主阅读课本P97-98页，小组合作完成以下问题。 7 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 1.实验原理： 提取原理： 提取方法： 分离原理： 分离方法： 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 纸层析法 绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同。 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢 实验原理 无水乙醇 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 2.实验步骤： ①研磨 材料:5g鲜叶 药品 SiO2—— 有助于研磨充分 CaCO3 —— 防止色素被破坏 无水酒精—— 溶解色素 ②过滤：获取绿色滤液（试管口加棉花防挥发） （1）提取色素： 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 2.实验步骤： 干燥滤纸 剪两角原因？ 铅笔线 1cm ★要求：细、直、齐 ；待滤液干后，重复1—2次（ ） 积累更多色素 （3）画滤液细线 （2）制备滤纸条 减少边缘效应，造成两边色素扩散快，保证色素带整齐。 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 2.实验步骤： （4）分离绿叶中的色素： 层析液 培养皿 滤液线 ★要求：滤液线不能触及层析液 防止色素溶解在层析液中，无法分离 （防止层析液挥发，因其易挥发且有毒） 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 2.实验步骤： （4）分离绿叶中的色素： 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 3.实验结果： （橙黄色） （黄 色） （蓝绿色） （黄绿色) 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 叶绿素a 叶绿素b （含量约3/4） （含量约1/4） 形象记忆：胡黄ab向前走 拓展延伸 类胡萝卜素 （含量约1/4） 胡萝卜素 胡萝卜素主要有α、β、γ三种形式，其中最为重要的为β-胡萝卜素。它是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素。它是一种最常见的维生素A补充剂。维生素A对于人体视觉发育至关重要。 叶黄素 叶黄素在蔬菜、水果、花卉等植物中广泛存在，也是存在于人眼视网膜黄斑区的主要色素。人类等哺乳动物不能自行合成叶黄素，外来食物是唯一的叶黄素摄入来源。 组成元素为C、H、O 组成元素为C、H 一、捕获光能的色素 拓展延伸 一、捕获光能的色素 叶绿素 （含量约3/4） 1.组成元素： C、H、O、N、Mg 2.影响叶绿素合成的三大因素 光照 温度 必需元素 韭黄，