第五章 第四节 第一课时 光合作用与能量转化课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦“光合作用与能量转化”第一课时，核心围绕绿叶中色素的提取与分离实验、色素种类及功能展开。以白化苗情境导入引发思考，通过恩格尔曼水绵实验衔接叶绿体功能，再深入讲解色素提取分离的原理、步骤及注意事项，构建“现象—实验—本质”的学习支架，帮助学生理解色素与光能捕获的关系。 其亮点在于以科学探究为主线，实验部分详细阐述原理、材料作用及操作要点（如剪去滤纸条两角减少边缘效应），培养学生探究实践能力；结合色素吸收光谱分析及叶绿体结构与功能关系，渗透物质与能量观（生命观念）；通过实验问题分析（如滤液绿色过浅的原因）和课堂随练，提升科学思维。对学生而言，可强化实验操作与逻辑分析能力；对教师而言，提供结构化实验教学方案与素养培养路径，助力高效教学。

5.3 光合作用与能量转化 （第一课时） 第五章 细胞的能量供应和利用 新教材人教版·必修1 分子与细胞 生物学 本节聚焦 02 植物依靠哪些色素捕获光能？ 01 绿叶中色素的分离与提取 情境导入——白化苗 【思考】哪一株玉米苗可以顺利长大呢？为什么？ 【思考】如何验证叶绿体可以进行光合作用这一功能 呢？ 恩格尔曼的水绵实验 右边的玉米苗具有叶绿体，可以通过光合作合成有机物供给生长 恩格尔曼的水绵实验 实验材料： 好氧细菌、水绵（叶绿体呈螺旋带状分布） 实验过程： 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 绿叶中的色素 【思考】哪一株玉米苗可以顺利长大呢？为什么？ 右边的玉米苗具有叶绿体，可以通过光合作合成有机物供给生长 叶片是进行光合作用的主要器官，这些植物的叶片多数是绿色的，说明其中有绿色的色素，而白化苗因为缺乏这些色素，无法进行光合作用，从而无法生长而死亡。 可见，叶片中的色素可能与光能的捕获有关 绿叶中有哪些色素呢？ 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（萃取法） 色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 ②分离色素的原理（纸层析法） 【实验原理】 【实验】绿叶中色素的提取和分离 绿叶中的色素 材料 1、新鲜绿叶 如菠菜的绿叶 等绿色叶片 2、无水乙醇 溶解、提取色素 3、层析液 分离色素（石油醚 : 丙酮 : 苯=20 : 2 : 1） 4、二氧化硅 有助于研磨充分 5、碳酸钙 防止色素被破坏（消耗叶肉细胞液泡中的草酸） 6、单层尼龙布 过滤研磨液 实验：绿叶中色素的提取和分离 绿叶中的色素 作用 实验讲解 1.提取色素 称取5g菠菜叶，剪碎后放入研钵中；加入少许二氧化硅和碳酸钙，再 加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨；将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中,添加一块单层尼龙布进行过滤,用棉花塞紧试管口。 二氧化硅：使研磨充分 碳酸钙：防止色素被破坏 绿叶中的色素提取 2.分离色素 制备滤纸条 将干燥滤纸条减去两角，以减少边缘效应，使扩散均匀； 分离色素 滤液细线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中，得不到色素带； 实验讲解 绿叶中的色素 画滤液细线 用毛细吸管吸取滤液画出一条细、齐、直细线，干燥后重复一到两次； 【思考】为什么要剪去两角？ 注意事项 1. 做滤纸条末端要剪去两脚 防止层析液在滤纸条边缘扩散过快 2. 画滤液细线时应以细、齐、直。 使得色素带平整不重叠 3. 层析时不要让滤液细线触及层析液。 防止色素直接溶解在层析液中。 （层析液有毒，注意通风） 【问题1】某同学在提取色素时，收集到的滤液绿色过浅，试帮他分析一下可能的原因有哪些？ (1)未加二氧化硅，研磨不充分 (2)未加碳酸钙，色素分子被破坏 (3)一次加入大量的无水乙醇 (4)菠菜叶不新鲜，叶绿素太少 绿叶中的色素 【实验过程】 绿叶中的色素 实验结果 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） 类胡萝卜素 叶绿素 （1/4） （3/4） 1、色素宽窄代表? 2、色素在滤纸条上移动距离代表什么？ 色素含量 色素在层析液中的溶解性越高，移动距离越大 绿叶中的色素 拓展延伸 【改进实验】 【实验结果】出现四个同心圆色素带，从外往里依次为: 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b； 绿叶中的色素 拓展延伸 色素提取液 叶绿素溶液 可见光 捕获光能的色素 四种色素的吸收光谱 【思考】蔬菜大棚中利用的人工光源主要是红色、蓝紫色和白色的光源，为什么不用绿光？ 绿光基本不吸收而被叶片反射，这也是大部分植物呈现绿色的原因。 捕获光能的色素 400~760nm 可见光 红光和蓝紫光 蓝紫光 叶绿体的结构适于进行光合作用 叶绿体的电镜照片 叶绿体的模式图 外膜 内膜 基粒 基质 (由类囊体堆叠而成) 双层膜 类囊体堆叠形成基粒 ①光合色素分布在 。 光合色素功能： ②与光合作用有关的酶分布在 和 。 叶绿体基质还含有： ③叶绿体使膜的表面积增大的方式： 吸收、传递和转化光能 类囊体薄膜 叶绿体基质 类囊体薄膜 核糖体、DNA、RNA ④叶绿体的功能： 进行光合作用的场所 课堂小结 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） 类胡萝卜素 叶绿素 （1/4） （3/4） 色素的作用：吸收、传递、转化光能 色素的分布：类囊体薄膜 课堂随练 一、判断题： 1、植物叶片呈现绿色是由于叶绿素能有效吸收绿光（ ） 2、没有叶绿体的生物无法进行光合作用（ ） 3、在真核细胞中，能进行光合作用的色素分布在叶绿体以及液泡中（ ） 4、叶绿体主要吸收蓝紫光和红光（ ） 5、叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光（ ） 叶绿素无法吸收绿光，故叶片呈现绿色 具有光合色素及相关酶也可进行光合作用，如蓝细菌 只分布在叶绿体中 叶绿素a、b主要吸收红光和蓝紫光 二、填空题： 1、北方秋季，银杏、黄栌、红枫等树种的叶片由绿变黄或变红，一时间层林尽染，分外妖娆。低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是 ( 　　) A．叶黄素 B．花青素 C．叶绿素 D．胡萝卜素 C ①叶绿体中的色素很少吸收绿光，绿光被反射，所以大多数叶片看起来呈绿色 ②秋天叶片变黄的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出了类胡萝卜素的颜色 ③部分植物叶片变红的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出液泡中的花青素的颜色 课堂随练 2、提取新鲜菠菜叶的叶绿体色素，用圆形滤纸层析分离色素，实验装置如图，(深色圈表示色素环)，正确的层析结果是(　　) 在植物叶绿体中，各色素的含量：叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素 溶解度：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b 所以滤纸上从外至内依次是胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽) D 课堂随练 3、右图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( 　　) A．①和②具有选择透过性功能B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C．③和④中都有与光合作用有关的酶D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用 ①叶绿体内膜、②叶绿体外膜、③基粒、④叶绿体基质 具有光合色素及相关酶也可进行光合作用，如蓝细菌 D Lavf58.46.101 FormatFactory : www.pcfreetime.com $