5.4 光合作用与能量转换(第1课时）课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

5.4 光合作用和能量转化 一 捕获光能的色素和结构 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。 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） 3 ？？ 问题探讨 植物工厂 1.植物工厂和自然界相比有何优势？ 2.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 植物工厂可以通过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等外界条件。 空间利用更充分 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。 一、捕获光能的色素和结构 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。 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 不能进行光合作用，不能持续正常地生长。 只有叶绿体中的 色素可以捕获光能。 叶绿体中究竟有哪些色素？ 5 阅读课本P98--101，思考讨论下列问题： 一、原理 1、提取原理? 2、分离原理（纸层析法）? 二、各种实验试剂的作用？无水乙醇 : 层析液? 二氧化硅? 碳酸钙? 三、实验步骤？ 滤纸条上色素带的色素种类？色素的颜色？色素的含量？色素的溶解度？色素的扩散速度？色素吸收的光谱？ （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。 绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同。 （2）分离原理: （一）实验：绿叶中色素的提取和分离 一、捕获光能的色素 1.实验原理 溶解在无水乙醇中 提取方法: 纸层析法 分离方法: 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢 不同色素随层析液在滤纸上扩散速率不同而分开 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 无水乙醇——溶解色素 2.实验步骤 ②过滤：获取绿色滤液（试管口加棉花防挥发） （1）提取色素 1cm 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； 剪去两角的原因？ 防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而使形成的色素带不整齐 （2）制备滤纸条 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 （3）画滤液细线 滤液细线 画滤液细线 毛细吸管吸取滤液沿铅笔细线画；盖玻片蘸取滤液沿铅笔细线按压； 使分离出的色素带平整不重叠；增加滤液细线中的色素含量，使分离出的色素带清晰、分明； 10 4.分离绿叶中的色素 （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） 插滤纸条 层析液 培养皿 滤纸上的滤液细线如果触到层析液，滤液细线中的色素就会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散，实验就会失败。 11 分离绿叶中的色素效果图 实验结果： 得到四条色素带，说明绿叶中有四种色素；色素带越远，说明溶解度越大。 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素 结果展示 绿叶中光合素色的功能：吸收、传递和转化光能 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 绿叶中光合色素的比较 叶绿素由C、H、O、N、Mg构成 实验中的材料试剂及操作目的 过程 操作内容 操作目的 提 取 色 素 材料 叶片要新鲜、深绿 试剂 二氧化硅 碳酸钙 无水乙醇 关键 步骤 研磨要迅速、充分 盛滤液的试管口加棉塞 用单层尼龙布过滤而不用滤纸 分 离 色 素 试剂 层析液 关键 步骤 滤纸条的一端剪去两角 滤液细线干后重复画若干次， 且要求细、直、齐 滤液细线不能触及层析液 《金版》 P120 点拨提升 使滤液中色素含量高 有助于研磨得充分（使色素充分释放） 防止研磨中色素被破坏（保护色素） 溶解色素（提取） 防止溶剂挥发、提取更多色素 防止溶剂挥发 防止色素吸附在滤纸上 分离色素 防止层