5.4.1 捕获光能的色素和结构的导学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

一捕获光能的色素和结构的学案 【学习目标】 (一)学习目标 1闸明“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理与方法。 2.说出植物捕获光能的色素的种类和作用。 3,说明叶绿体适于进行光合作用的结构特点。 【学习重难点】 (一)学习重难点 教学重点 1.绿叶中色素的提取和分离实验。 2绿叶中色素的种类和作用。 3叶绿体的结构与功能。 教学难点 绿叶中色素的提取和分离实验。 【预习新知】 (一)捕获光能的色素 1、绿叶中的色素提取和分离 (1)原理： 叶绿体中的色素能溶解于 叶绿体中的色素在 中的溶解度不同，溶解 度 高的随层析液在滤纸上扩散得快：反之则慢。 (2)方法步骤： ①提取绿叶中色素：称取绿叶5g→剪碎置于研体→放入少许 和 →加入 10mL 一迅速研磨→用 过滤→收集滤液（试管口用棉塞塞严》 ②制备滤纸条 ③画滤液细线 ④分离绿叶中的色素：滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中，滤液细线不能触及到 用培养皿盖住小烧杯。 思考： ●无水乙醇的用途是 ●层析液的的用途是 ●二氧化硅的作用是 碳酸钙的作用是 ●分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是 ●用培养皿盖住小烧杯的原因是 (3)结果分析： 橙黄色最快〔溶解度) 胡萝卜素 黄色 叶黄素 蓝绿色 最宽（含量） 叶绿素a 黄绿色 最慢（溶解度—） 叶绿素b 2.绿叶中色素的种类分布及吸收光谱 色薰种类 颜色 吸收光诺 分布 叶绿素 主要吸收 (约占 和 叶绿体中类袭体 的薄膜上。 类胡萝卜素 (约占 主要吸收 【易错提示】 (一)易错提示 绿叶中色素分离实验注意事项 (①)制备滤纸条时：一要保证滤纸干燥，目的是使层析液能够在滤纸上快速扩散：二要剪去一 端两角，目的是防止色素沿边缘扩散太快。 (2)画滤液细线的要求是细、齐、直，目的是使分离出来的色素带平整不重叠。 (3)画滤液细线时，要在首次画完干燥后再画1~一2次，目的是使分离出的色素带清晰分明。 (4)滤液细线一定不能触及层析液，以防止色素溶解在层析液中，在滤纸上观察不到色素带。 (5)试管（小烧杯）一定要盖严，防止层析液中的成分挥发。 【深化探究】 (一)深化探究 新知探究一捕获光能的色素 植物的光合作用离不开光能，光能的捕获离不开色素。结合“绿叶中色素的提取和分离”实验 探究色素的种类和作用。 1.实验：“绿叶中色素的提取和分离” 如图是某同学实验所得到的层析结果，据图分析并探讨下列问题： (1)填写图中自上而下色素的名称、颜色。 提示：I胡萝卜素：橙黄色；Ⅱ.叶黄素：黄色；Ⅲ叶绿素a:蓝绿色；V叶绿素b:黄绿色。 (2)滤纸条上色素带的宽窄代表什么含义？ 提示：色素的含量。色素含量多，色素带宽，反之则窄。 (3)从色素带的宽度知色素含量的多少依次为：叶绿素>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。 (4④)从色素带的位置知在层析液中几种色素的溶解度大小依次为：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a> 叶绿素b。 (5)某同学色素的提取非常成功，但滤纸条上没有出现色素带，请探讨其实验失败的可能原因。 提示：a忘记画滤液细线。b.层析时滤液细线触及层析液，色素溶解到层析液中。 (6)实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学没有加无水乙醇，而是加了水， 请分析他们可能出现的实验结果。 提示：甲同学的结果是滤纸条上的色素浓度很低，颜色很浅；乙同学的结果是滤纸条上没有出 现色素带。 2.色素的种类和性质 太阳光 三棱镜 些青绿黄橙红 色素滤液 叶绿索b(黄撩) 叶绿茶a(蓝绿) 类期摩卜素致位刻 400450500550600650700光被长(mm) 暗带 暗带 430—470 648-680 (1)从图中可以读出：叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大；类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大， 对绿光吸收量较少，所以叶片呈现绿色。 (2)秋天叶片变黄的原因：低温破坏了叶绿素，叶片呈现出类胡萝卜素的颜色。 (3)部分植物叶片变红的原因：低温破坏了叶绿素，叶片呈现出液泡中花青素的颜色。 (4)温室内自然光照射的情况下，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？ 提示：红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光，因此可以补充这两种光达到增产的目的。 (5)温室或大棚种植蔬菜，应选用什么颜色的玻璃或塑料薄膜？（透明物体的颜色是由它透过的 色光决定的；不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。) 提示：无色的玻璃或塑料薄膜。 3.影响叶绿素合成的因素 (1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发 黄。 (2)温度：温度可影响与叶绿素有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分 子易被破坏，而使叶子变黄。 (③)必需矿质元素：叶绿素中含N、Mg等必需矿质元素，缺乏将导致叶绿素无法合成，叶子变 黄。 ↓系统认知 实验中的注意事项及