5.4 光合作用和能量转化(第一课时)捕获光能的色素和结构课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

植物工厂：在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。 有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。 【新课引入】 植物工厂 思考：靠人工光源生产蔬菜有什么好处? 用人工光源生产蔬菜，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。 光合作用：是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。 植物正常生长需要光能，而叶片中的色素可能与光能的捕获有关 思考：“白化苗”能持续正常地生长吗？ 光合作用与细胞中的色素有关 白化苗不含绿色色素，不能进行光合作用，不能正常生长，待种子中储存的养分耗尽就会死去。 学习目标： 1.绿叶中色素的提取和分离（掌握） 2.叶绿体的结构与功能 第5章 细胞的能量供应和利用 5.4 光合作用与能量转化 第1课时 捕获光能的色素和结构 环节1：自主学习 阅读P98-99，思考： 色素提取和分离的原理分别是什么？ 体积分数为95%的酒精可以直接用于提取色素吗？ 研磨时加二氧化硅和碳酸钙的作用分别是什么？过滤时用的是滤纸还是尼龙布？ 画滤液细线时，准确的操作是什么？重复画1-2次的目的是什么？ 分离色素时滤液细线能触及或没入层析液中吗？ 滤纸条上有几条不同颜色的色带？排序和宽窄说明了什么？ 叶绿体中的色素有哪几种？含量如何？ 一、探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 2.实验原理 （2）分离： 一、探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 （1）提取： 不同色素在层析液溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同。 溶解度高的色素随着层析液在滤纸上的扩散得快，反之扩散的慢。 纸层析法 绿叶中的色素能溶解于有机溶剂无水乙醇中 1.实验目的 （1）进行绿叶中色素的提取和分离。 （2）探究绿叶中含有几种色素。 3.材料用具 新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶) 干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药匙，量筒(10mL)，天平等。 无水乙醇（也可用体积分数为95%的乙醇+适量无水碳酸钠来代替） 层析液（由20份在60~90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成） 二氧化硅和碳酸钙 毛细吸管 环节2：观看实验视频，回答相关问题。 1.色素提取时所用试剂及作用？ 无水乙醇： 二氧化硅： 碳酸钙： 2.研磨时应注意什么？为何？ 迅速：防止乙醇挥发 充分：保证色素释放的更加充分 3.过滤时尼龙布能否用滤纸替代? 不能。因为滤纸的吸附性强， 会导致滤液中色素的浓度过低 溶解色素 使研磨更加充分 防止色素（叶绿素）被破坏 4.实验步骤： 提取绿叶中的色素 分离绿叶中的色素 1.制备滤纸条时为什么要减去两角？ 2.滤液细线的划线原则是什么？待滤液干后，再重画一到两次的目的是什么？ 减少边缘效应，使层析液同时到达滤液细线，使得滤纸上扩散出的色素带整齐。 画滤液细线的原则是细、直、齐。 待滤液干后，再重画1-2次可以增加滤液细线中色素的含量。 3.为何滤液细线不能触及层析液？ 防止色素溶解在层析液中，而不能在滤纸上扩散。 9 插滤纸条 层析液 培养皿 ⑤观察与记录 记录色素带的数目、颜色和宽窄 排序和宽窄不同说明？ 4.实验步骤 二氧化硅：有助于研磨充分 碳酸钙：防止色素被破坏 无水乙醇：溶解色素 观察与记录 记录色素条的数目、颜色和宽窄 5.分析实验结果 上 下 色素 色素 滤纸上 在层析液中的 种类 含量 扩散速度 溶解度 胡萝卜素（橙黄色） 最少 最快 最高 叶黄素（黄色） 较少 较快 较高 叶绿素a（蓝绿色） 最多 较慢 较低 叶绿素b（黄绿色） 较多 最慢 最低 环节3：分析实验结果，得出实验结论 叶绿素 类胡萝卜素 （约3/4） （约1/4） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 绿叶中的色素 6.实验结论 上 下 C、H C、H、O C、H、O、N、Mg 7.注意事项 （1）提取色素 选新鲜绿色叶片： 去除主叶脉： 研磨迅速、充分： 过滤时，不能用滤纸，要用单层尼龙布： 收集滤液的试管