内容正文:
5.4光合作用与能量转化
捕获光能的色素和结构
第1-2课时
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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。人工光源的强度和不同色光是可以调控的,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条件,让植物达到最佳的生长状态。
问题导入1
SZ-LWH
问题导入2
1.玉米中有时会出现白化苗。白化苗对植物的生长有什么影响?
2.植物的叶片中含有哪些色素呢?怎样提取和分离这些色素呢?
白化苗不能进行光合作用,无法制造有机物
正常幼苗能进行光合作用制造有机物
SZ-LWH
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?
问题导入2
SZ-LWH
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.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
【任务1】合作探究:请同学们阅读教材P98-99<探究实践>,完成以下问题:
SZ-LWH
一.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
1. 实验原理
(1)提取原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_______________ 中。
(2)分离原理:各种色素在___________中的__________不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的_____________,反之则慢。
无水乙醇(丙酮)
层析液
溶解度
扩散更快
2.实验方法
(1)提取方法:过滤法
(2)分离方法:纸层析法
SZ-LWH
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.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
SZ-LWH
新鲜菠菜叶
干燥定性滤纸
尼龙布
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
一.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
SZ-LWH
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
④防止无水乙醇挥发和色素氧化褪色
②减少无水乙醇挥发,保证提取更多色素
③色素会吸附在滤纸上,导致收集的滤液中色素含量低
一.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
①二氧化硅有助于研磨充分;
碳酸钙可以避免色素被破坏
SZ-LWH
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.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
SZ-LWH
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.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
SZ-LWH
一.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
实验现象
3
SZ-LWH
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捕获光能的色素
类胡萝卜素
叶绿素
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
(占1/4)
(占3/4)
(橙黄色)
(黄色)
(蓝绿色)
(黄绿色)
4.实验结果
最窄
最宽
记忆口诀:胡黄ab向前走,橙黄蓝黄颜色留
一.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
SZ-LWH
溶解度从高到低:
> > > 。
含量从多到少:
> > > 。
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
5.实验结论
一.探究·实践 绿叶中色素的提取和分离
SZ-LWH
实验结果异常分析
6
(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