5.4 光合作用与能量转化（第一课时）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

5.4 光合作用和能量转化 一 捕获光能的色素和结构 教学目标 目标 01 02 认同叶绿体的结构特点与其作为光合作用的场所相适应。(生命观念） 理解“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理，学会探究实验的设计思路。（科学思维） 2 温故知新 线粒体 叶绿体 与能量转换有关的细胞器 有机物中 稳定化学能 ATP中活跃的化学能 热能 细胞呼吸 光能 有机物中的化学能 光合作用 光合作用是唯一能够捕获光能和转化光能的途径。 植物细胞要实现光能的转化，首先需要捕获光能，植物细胞通过什么捕获光能？--叶绿体中的光合色素。 3 植物工厂中，为什么要给植物提供人工光源？ 植物进行光合作用需要 。 光能 玉米（白化苗） 玉米（正常苗） 白化苗由于不能形成叶绿素，无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料 说明光合作用需要 去捕获光能。 色素 思考：细胞哪些结构含有色素？ 液泡：花青素 叶绿体：多种光合色素 只有叶绿体中的色素可以捕获光能。 一、捕获光能的色素和结构 （一） 捕获光能的色素 实验：绿叶中色素的提取和分离 H2O CO2 C6H12O6 O2 叶绿体中究竟有哪些色素？ 6 实验：绿叶中色素的提取和分离 不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度越快，反之则慢。 ①提取色素的原理 色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中; ②分离色素的原理 1【实验原理】 （一） 捕获光能的色素 （体积分数95%乙醇+无水碳酸钠） 分离方法——纸层析法 一、捕获光能的色素和结构 （一） 捕获光能的色素 （1）进行绿叶中色素的提取和分离 （2）探究绿叶中色素的种类 新鲜的绿叶（如菠菜叶）、 定性滤纸等、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙等 2【目的要求】 3【材料用具】 ①提取绿叶中的色素 剪碎 研磨 二氧化硅 ：使研磨更加充分 碳酸钙 ：防止色素破坏，主要保护叶绿素 无水乙醇 ：溶解色素 为什么研磨要迅速、充分？ 少量多次 防止乙醇过度挥发，充分溶解色素 称取：5g的绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中。 4【方法步骤】 9 ①提取绿叶中的色素 过滤 收集 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中，(单层尼龙布)进行过滤。 用棉塞塞严（目的是防止乙醇挥发和色素氧化）。 4【方法步骤】 ②制备滤纸条 4【方法步骤】 将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线； 铅笔线 剪去两角的原因？ 防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快,使形成的色素带不整齐 ③画滤液细线 4【方法步骤】 要求：（1）细直匀 （2）干燥后重复1—2次 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待滤液干后，再重画一到两次； 防止色素带重叠而影响分离效果 增加色素量，使分离出的色素带清晰 滤液细线 画滤液细线 ④分离绿叶中的色素 4【方法步骤】 插滤纸条 层析液 培养皿 （1）为何滤液细线不能触及层析液？ （防止色素溶解在层析液中） （2）为何要盖上培养皿？ （防止层析液挥发，因其易挥发且有毒） 滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？ ⑤观察与记录 4【方法步骤】 上 下 （橙黄色） （黄色） （蓝绿色） （黄绿色） 类胡萝卜素 叶绿素 1、色素带的位置说明什么问题？ 2、色素带的宽窄说明什么问题？ 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 含量约占3/4 含量约占1/4 溶解度的大小 色素含量的多少 5【实验结果】 15 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 最少 最多 较多 较少 最低 最高 较高 较低 最慢 最快 较快 较慢 绿叶中光合素色的比较 叶绿素由C、H、O、N、Mg构成 拓展实验 如果在圆形滤纸的中央点开始，对叶绿体的色素进行层析，会看到什么现象？ 会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为: __________________________________________________________； 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 实验异常结果分析 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)，研磨不充分。 2、滤纸条色素带重叠： 没等干后再划线、滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。 ➋菠菜叶不新鲜，滤液色素(叶