5.4.1捕获光能的色素和结构课件、学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

--捕获光能的色素 1 01 捕获光能的色素 白化苗 正常苗 #思考·讨论 绿叶中究竟有哪些色素呢？ 绿叶中色素吸收光的特点？ 绿色叶片中的色素是否与光合作用中光能的吸收有关？ 玉米地里有时可以看到白化苗，发芽后待种子中的营养成分消耗完后就会死亡。 我们来看一个案例，在玉米地有时可以看到有这样一种特殊植株，通体没有绿色的白化苗，待种子中的营养成分消耗完后就会死亡。而绿色植株却可以正常发育，这说明什么问题？请推测原因 没有色素，不能进行光合作用 没错，结合我们初中学过有关光合作用制造有机物的知识，白化苗的案例似乎体现了绿色叶片中的色素可能与光能的吸收和捕获有关。 学习目标 通过探究“绿叶中色素的提取和分离”实验，培养学生良好的实验技能和严谨的实验态度。 通过设计探究光合色素吸收光谱实验，提高学生的实验设计和科学探究能力。 这节课我们通过两个探究实验来回答以上问题 01 捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 EXTRACTION AND SEPARATION OF PIGMENTS FROM GREEN LEAVES 一、各小组展示探究实验方案 通过课前学习，同学们已经掌握了色素提取和分离的基本方法。许多同学对实验过程提出了自己的疑问。 4 01 捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 EXTRACTION AND SEPARATION OF PIGMENTS FROM GREEN LEAVES 1.提取绿叶中的色素 ①将称好的5g绿叶，剪碎放入研钵。 ②加入少许碳酸钙和二氧化硅，加入5ml无水乙醇，迅速、充分研磨。 ③过滤（过滤器）。 2.制备滤纸条 干燥的定性滤纸剪成长条，在一端剪去两角 3.画滤液细线（改进） 用盖玻片边沿蘸取滤液在滤纸剪角端约1cm处印线，重复5次 4.分离色素（分离器） 将滤纸剪角端插入层析液，滤液细线不要触及层析液 二、实验操作（常规步骤参考） 下面请各小组根据自己设计的实验方案进行实验，这里给出常规实验步骤作为参考，其中用毛细管画滤液细线人为操作误差较大，且所画线不均匀，影响实验现象，故对画线方法做一定改进。 5 01 捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 EXTRACTION AND SEPARATION OF PIGMENTS FROM GREEN LEAVES 三、分析现象，得出结论 6 01 捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 EXTRACTION AND SEPARATION OF PIGMENTS FROM GREEN LEAVES 四、实验中出现的问题及分析 敢于质疑，积极探究 课本上的 7 01 捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 EXTRACTION AND SEPARATION OF PIGMENTS FROM GREEN LEAVES 绿叶中的色素 绿叶中的色素 类胡萝卜素 （含量约1/4） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素 （含量约3/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 注：① 位置越上对应的色素在层析液中的溶解度越高 ② 色素带宽窄代表4种色素的含量多少，蓝绿色色带最宽，说明绿叶中叶绿素a的含量最多 溶解度排序： 胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b 含量排序： 叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素 不同的色素对光照的吸收也不相同。 8 01 捕获光能的色素 探究光合色素的吸收光谱 知识阶梯一：可见光 400 500 600 760 nm 不同波长的光，颜色不同 光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。 一般情况下，光合作用能利用的光都是可见光。 知识阶梯二：透射光的吸收 知识阶梯三：光栅 举例：白光照射红色半透明薄膜，只有红光可以通过，因此透射光的颜色会是红色，而其他颜色的光则被吸收。 当光线通过光栅，会发生干涉和衍射，从而将不同波长的光分开，形成不同颜色的光带（光谱）。 同理，当光线透过色素时，通过透射光的颜色变化可以判断哪些光被色素吸收了。 9 01 捕获光能的色素 探究光合色素的吸收光谱 四色手电筒、光栅、光合色素（全色素、类胡萝卜素）、色素皿 以现有实验用具设计实验 实验设计 展示各组的实验方案和思路。绝不纸上谈兵，进行实验操作，在操作中改进实验设计。 10 01 捕获光能的色素 五、实验现象与结论 探究光合色素的吸收光谱 实验结果表明： ①叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光 ②类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 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） 11 01 捕获光能的色素 白化苗 正常苗 白化苗中没有色素，无法吸收各种波长的光，也就无法通过光合作用合成有机物。所以，当幼苗中的营养物质耗尽就会死亡。 课堂小结 类胡萝卜素 （含量约1/4） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素 （含量约3/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 捕获光能的色素 吸收红光 吸收红光和蓝紫光 13 01 捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 EXTRACTION AND SEPARATION OF PIGMENTS FROM GREEN LEAVES 六、实验中出现的问题及分析 五、分析现象，得出结论 ①色素提取时为什么要加碳酸钙或二氧化硅？（2、3组） ②滤纸条为什么要剪去两角？（1组） ③层析液能否没过滤液细线？（1组） ④是否有其他更高效的色素提取方法？（4组） 15 $$ 年级： 班级 学生姓名 科目：生物学 5.4.1捕获光能的色素 【教学目标】 1. 通过引导学生探究“绿叶中色素的提取和分离”实验，培养学生规范的实验操作技能和科学严谨的探究精神； 2. 通过设计探究色素吸收光谱实验，提高学生的实验设计和科学探究能力； 3. 通过案例分析，尝试运用不同色素吸收光能的知识解释自然现象和解决实际问题，提升社会责任感。 【教学重点】 绿叶中色素的提取与分离实验、光合色素的吸收光谱实验设计； 【教学难点】 对实验结果和存在问题进行分析。 · 一、思考讨论：玉米地里有时可以看到白化苗，发芽后待种子中的营养成分消耗完后就会死亡。请从生物学角度分析可能的原因。 · 二、探究任务：绿叶中色素的提取和分离实验（课前完成实验方案设计） （1）通过预习和组内讨论，你对“绿叶中色素的提取和分离”实验有什么疑问？ （2）你们小组的探究实验方案（第____小组） ①实验目的： ②实验步骤： ③实验现象： 实验结论： （3） 实验中出现的问题分析： · 三、归纳总结 · 四、探究任务：探究光合色素的吸收光谱 （1）知识阶梯1：可见光 光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。一般情况下，光合作用能利用的光都是可见光。 （2）知识阶梯2：透射光的吸收 举例：白光照射红色半透明薄膜，只有红光可以通过，因此透射光的颜色会是红色，而其他颜色的光则被吸收。同理，当光线透过色素时，通过透射光的颜色变化可以判断哪些光被色素吸收了。 （3）知识阶梯3：光栅 当光线通过光栅，会发生干涉和衍射，从而将不同波长的光分开，形成不同颜色的光带（光谱）。 （4）设计实验方案完成探究任务： ①实验目的： ②实验步骤： ③实验现象： 实验结论： · 五、课堂小结 学科网（北京）股份有限公司 $$