5.4 光合作用与能量转化（第1课时）课件-2023-2024学年上学期高一生物人教版（2019）必修一

第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化 高中必修 1 分子与细胞 1.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） 2.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） 3.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） 素养目标 3min 智慧植物工厂 视频导入 ？ 你参观或听说过植物工厂吗？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。 1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 2、为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？ 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。 影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。 问题探讨 玉米（白化苗） 玉米（正常苗） 消耗完种子中储存的养分就会死去 一、捕获光能的色素和结构 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。 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？ 一、捕获光能的色素和结构 目的：探究绿叶中含有几种色素？ 有的植物叶片不是绿色的 有的植物在不同时期，叶片的颜色不同呢 一、捕获光能的色素和结构 绿叶中色素的提取和分离 实验 合作探究： 请同学们阅读教材P98-99<探究实践>，完成以下问题： 提取色素用什么？原理是什么？ 分离色素用什么？原理是什么？ 材料用具？实验步骤？ 提取色素时加入的几种材料的作用？ 分离色素的注意事项？ 一、捕获光能的色素和结构 绿叶中色素的提取和分离 实验 （1）提取原理 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 实验原理 1 分离色素的方法： 纸层析法 绿叶中的色素能溶解在层析液中； 不同色素在层析液中的溶解度不同。 溶解度高的色素，随层析液在滤纸条上扩散速度快； 反之则慢。 （2）分离原理 层析液 培养皿 滤纸条 一、捕获光能的色素和结构 绿叶中色素的提取和分离 实验 试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，毛细吸管，剪刀，药匙，量筒(10mL)，天平等。 实验材料 2 一、捕获光能的色素和结构 新鲜菠菜叶 干燥定性滤纸 尼龙布 绿叶中色素的提取和分离 实验 试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，毛细吸管，剪刀，药匙，量筒(10mL)，天平等。 实验材料 2 层析液 碳酸钙 二氧化硅 无水乙醇 防止色素被破坏，尤其是叶绿素 有助于研磨充分 溶解色素 分离色素 一、捕获光能的色素和结构 碳酸钙 二氧化硅 无水乙醇 绿叶 二氧化硅和碳酸钙 无水乙醇 单层尼龙布 棉塞 实验步骤 3 提取绿叶中的色素 防止无水乙醇挥发和色素氧化褪色 减少无水乙醇挥发,保证提取更多色素 色素会吸附在滤纸上，导致收集的滤液中色素含量低 一、捕获光能的色素和结构 实验步骤 3 制备滤纸条 铅笔线 画滤液细线 要求：细 齐 直 干燥后重复1—2次 滤液细线 防止层析液沿滤纸边缘扩散过快，使分离出的色素带整齐。 使分离出的色素带整齐不重叠。 剪两角原因？ 积累更多的色素 使分离出的色素带清晰分明。 一、捕获光能的色素和结构 实验步骤 3 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、捕获光能的色素和结构 实验步骤 3 观察与记录 思考 1.滤纸条上有几条色素带？次序？ 2.色素带的分布情况说明了什么？ 3.色素带宽窄如何？说明了什么? （橙黄色） （黄色） （蓝绿色） （黄绿色） 一、捕获光能的色素和结构 归纳：绿叶中的色素 色素种类 色素含量 扩散速度 溶解度 类胡萝卜素 含量约1/4 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 含量约3/4 叶绿素a 叶绿素b 最少 较少 最多 较多 最快 较快 较慢 最慢 最大 较大 较小 最小 绿叶中色素的种类 色素的功能： 吸收、传递、转化光能 一、捕获光能的色素和结构 实验结果异常分析 （1）收集的滤液绿色过浅的原因分析 ➊未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充