多彩課堂2015-2016學(xué)年高中生物 第5章 第4節(jié) 能量之源-光與光合作用（一）導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第5課時(shí)　能量之源——光與光合作用 一　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1.概述色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理。 2.說(shuō)出葉綠體中色素的種類和作用。 3.說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。 　　一、捕獲光能的色素 1.活細(xì)胞所需的能量最終來(lái)自①　太陽(yáng)能　。? 2.葉綠體中色素的種類、顏色和功能 種類 色素顏色 主要功能 葉綠素 葉綠素a ③　藍(lán)綠色　? ⑤　吸收藍(lán)紫光和紅光　? ②　　　　　? ④　黃綠色　? 類胡蘿卜素 胡蘿卜素 ⑦　橙黃色　? ⑨　吸收藍(lán)紫光　　　　? ⑥　　　　　? ⑧　黃色　　? 　　3.利用綠葉中的色素能夠溶解在⑩　有機(jī)溶

2、劑　中的特性,可以利用　無(wú)水乙醇　提取綠葉中的色素;利用幾種色素在層析液中　溶解度　不同,在濾紙上的　擴(kuò)散速度　的不同,可以將色素分離。? 二、葉綠體的結(jié)構(gòu) 1.葉綠體的外表有　雙層膜　,內(nèi)部有許多基粒,基粒與基粒之間充滿了　基質(zhì)　。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為　類囊體　,吸收光能的四種色素,就分布在　類囊體的薄膜　上。? 2.葉綠體是進(jìn)行　光合作用　的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面上,不僅分布著許多吸收光能的色素分子,還有許多進(jìn)行光合作用所必需的　酶　。? 3.1880年,美國(guó)科學(xué)家恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是:　葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所　,　光合作用可

3、以釋放出氧氣　。該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是合理地設(shè)置了　對(duì)照實(shí)驗(yàn)　,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果富有說(shuō)服力。? 1.藍(lán)藻和綠色植物都可以進(jìn)行光合作用,他們進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所分別是什么? 2.葉綠體中的色素是光合色素,有哪些種類?它們有什么作用? 3.葉綠素的合成與什么因素有關(guān)?試列舉兩例說(shuō)明。含量最多、在層析液中溶解度最小、在濾紙條上擴(kuò)散最快的色素分別是什么? 4.在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中,如果色素提取液呈淡綠色,可能的原因都有哪些? 知識(shí)點(diǎn)一:了解葉綠體中的色素 1.植物細(xì)胞中含有色素的結(jié)構(gòu)是什么?葉綠體中的色素有哪些種類? 2.葉綠體中的色素有

4、哪些理化性質(zhì)? 3.葉綠體中四種色素的顏色分別是怎樣的?為什么植物的葉片細(xì)胞通常呈現(xiàn)綠色? 4.在我國(guó)的溫帶地區(qū),到了秋天,許多樹(shù)葉為什么會(huì)變黃或變紅? 5.葉綠體中色素幾乎不吸收綠光,夜晚城市中的綠光燈照射到行道樹(shù)上是為了促進(jìn)植物的光合作用嗎?其主要目的是什么? 知識(shí)點(diǎn)二:綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)解讀 1.請(qǐng)完成下表中的實(shí)驗(yàn)流程。 綠葉中色素的提取和分離 步驟 方法 原因 提取綠葉中的色素 (1)加入二氧化硅:①? 　;? (2)加入碳酸鈣:②? 　;? (3)加入乙醇:③? 　。? 將研磨液迅速倒入基部墊有單層尼龍布的

5、玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾。將濾液收集到試管中,并用棉塞塞緊試管口 (1)單層尼龍布:④? 　;? (2)試管口塞緊:⑤? 　。? 制備濾紙條 (1)干燥濾紙:⑥　;? (2)剪去兩角:⑦　。? 畫濾液細(xì)線 用毛細(xì)吸管吸取少量濾液,沿鉛筆細(xì)線畫出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線,吹干后再重復(fù)畫1~2次 (1)畫得細(xì)而直:⑧? 　;? (2)畫2~3次:⑨? 　。? 分離綠葉中的色素 (1)層析液用于⑩? 　;? (2)層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線,以防止? 　;? (3)覆蓋燒杯是為了? 　。? 　　2.請(qǐng)將下表內(nèi)容補(bǔ)充完整。 色素種類 位置 色素顏色 色素

6、含量 溶解度 擴(kuò)散速度 橙黃色 最快 黃色 較快 藍(lán)綠色 較慢 黃綠色 最慢 　　3.提取葉綠體中色素時(shí),為什么要迅速、充分研磨? 例1　右圖為用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類色素吸收不同波長(zhǎng)光波的曲線圖,則判定A和B分別為(　　)。 A.葉綠素、類胡蘿卜素 B.類胡蘿卜素、葉綠素 C.葉黃素、葉綠素a D.葉綠素a、葉綠素b 例2　 右圖是在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中得到的四條色素帶,若將其置于暗室中,并用紅光照射,色素帶呈暗色的是(　　)。 A.①② B.②③ C.③④

7、 D.②④ 1.下列關(guān)于葉綠素的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)。 A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素 B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用 C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 2.科學(xué)家用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn),把載有水綿和好氧性細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有氧氣的黑暗環(huán)境中,用通過(guò)三棱鏡的單色光照射水綿,結(jié)果是(　　)。 A.細(xì)菌均勻分布在水綿周圍 B.細(xì)菌均勻分布在水綿帶狀葉綠體的周圍 C.細(xì)菌集中分布在紅光和藍(lán)紫光區(qū)照射的水綿周圍 D.細(xì)菌集中分布在黃綠光區(qū)照射的水綿周圍 3.葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器,下列有

8、關(guān)葉綠體的敘述正確的是(　　)。 A.葉綠體中的色素都分布在類囊狀結(jié)構(gòu)的膜上 B.葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上 C.光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中 D.光合作用的酶分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上 4.某同學(xué)在做色素分離實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)濾紙條的色素帶有重疊現(xiàn)象,其原因可能是(　　)。 A.濾液過(guò)少 B.層析液沒(méi)及濾液細(xì)線 C.層析液過(guò)少 D.濾紙條沒(méi)經(jīng)干燥處理 5.若分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉,并按下表所示添加試劑,經(jīng)研磨、過(guò)濾得到三種顏色的溶液,即:深綠色、黃綠色(或褐色)、幾乎無(wú)色。則: 處理 A B C SiO2(少量) + +

9、+ CaCO3(少量) - + + 95%乙醇(10 mL) + - + 蒸餾水(10 mL) - + - (1)A處理得到的溶液顏色是　　　　　,原因是　　　　　　　　　　。? (2)B處理得到的溶液顏色是　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　。? (3)C處理得到的溶液顏色是　　　　,原因是　　　　　。? (4)若色素層析結(jié)果如右圖,則綠葉組的濾紙條是　　　　(填字母),判斷依據(jù)　　　　　　　　　　　;嫩黃葉組的濾紙條是　　　(填字母),判斷依據(jù)　　　　　　　　　　　。? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

10、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 第5課時(shí)　能量之源——光與光合作用 一　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 知識(shí)體系梳理 ①太陽(yáng)能?、谌~綠素b　③藍(lán)綠色?、茳S綠色?、菸账{(lán)紫光和紅光　⑥葉黃素?、叱赛S色?、帱S色　⑨吸收藍(lán)紫光?、庥袡C(jī)溶劑　無(wú)水乙醇　溶解度　擴(kuò)散速度　雙層膜　基質(zhì)　類囊體　類囊體的薄膜　光合作用　酶　葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所　光合作用可以釋放出氧氣　對(duì)照實(shí)驗(yàn) 基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流 1.藍(lán)藻進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)

11、中的光合片層,綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是葉綠體。 2.光合色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素,具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用。 3.葉綠素的合成與Mg2+和光照等因素有關(guān),Mg2+是合成葉綠素的必不可少的原料,沒(méi)有光照不能合成葉綠素。含量最多、在層析液中溶解度最小、在濾紙條上擴(kuò)散最快的色素分別是葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素。 4.①研磨不充分,色素未能充分提取出來(lái);②稱取綠葉過(guò)少或加入無(wú)水乙醇過(guò)多,色素濃度小;③未加碳酸鈣或加入過(guò)少,色素分子部分被破壞。 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 知識(shí)點(diǎn)一:了解葉綠體中的色素 1.液泡和葉綠體中都存在色素。葉綠體中的色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素

12、和葉黃素四種,其中前兩種色素又稱葉綠素,后兩種色素又稱類胡蘿卜素。 2.四種色素都不溶于水,而溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中;葉綠素相對(duì)不穩(wěn)定,其合成易受光照、溫度和Mg2+的影響。 3.葉綠素a藍(lán)綠色,葉綠素b黃綠色,胡蘿卜素橙黃色,葉黃素黃色。因?yàn)槿~綠體中主色為綠色的葉綠素的含量(約占3/4)比主色為黃色的類胡蘿卜素含量(約占1/4)多,所以植物的葉片細(xì)胞通常呈現(xiàn)綠色。 4.葉片是綠色的原因有兩個(gè):一是葉綠素是類胡蘿卜素含量的三倍;二是色素不吸收的綠光被反射回來(lái)。秋天葉片變黃是低溫使葉綠素遭到破壞,呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色,變紅則是液泡中花青素的顏色。 5.不是。主要目的是營(yíng)造城

13、市綠色的氛圍。 　　知識(shí)點(diǎn)二:綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)解讀 1.①有助于研磨得充分?、诜乐寡心ブ猩乇黄茐摹、蹫榱巳芙?、提取色素　④過(guò)濾葉脈及二氧化硅等　⑤防止乙醇揮發(fā)?、尥感院谩⑽諡V液多?、呤箤游鲆和降竭_(dá)濾液細(xì)線?、酁榉乐股貛е丿B而影響分離效果?、崾菫榉e累更多的色素,使分離后的色素帶明顯?、夥蛛x綠葉中的色素　色素溶解于層析液中而無(wú)法分離　防止層析液中的成分揮發(fā) 　　2. 色素種類 位置 色素顏色 色素含量 溶解度 擴(kuò)散速度 胡蘿卜素 橙黃色 最少 最高 最快 葉黃素 黃色 較少 較高 較快 葉綠素a 藍(lán)綠色 最多 較低 較慢

14、葉綠素b 黃綠色 較多 最低 最慢 　　3.充分是為了研碎細(xì)胞保證色素溶出;迅速是為了減少無(wú)水乙醇揮發(fā),乙醇揮發(fā)性較強(qiáng),塞緊盛有色素濾液的試管口也是因?yàn)閾]發(fā)性。 思維拓展應(yīng)用 例1　A 【解析】根據(jù)曲線分析可知,A主要吸收紅光和藍(lán)紫光,B主要吸收藍(lán)紫光,因此A為葉綠素,B為類胡蘿卜素。 例2　C 【解析】四條色素帶自上而下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光,葉綠素a和葉綠素b除吸收藍(lán)紫光外,還吸收紅光,因此葉綠素a和葉綠素b色素帶將呈暗色。 基礎(chǔ)智能檢測(cè) 1.D　2.C　3.A　4.D 全新視角拓展 5.(1)黃綠色　部分葉綠素受到破壞　(2)幾乎無(wú)色葉綠素不溶于水　(3)深綠色　大量葉綠素溶于乙醇中　(4)A　葉綠素a帶和葉綠素b帶較寬　B　葉綠素a帶和葉綠素b帶較窄 【解析】解答此題的關(guān)鍵是要知道SiO2、CaCO3和95%乙醇在色素提取中的作用,以及缺少后可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,再將三個(gè)研缽中可能出現(xiàn)的顏色與題干信息提供的三種顏色對(duì)應(yīng)。色素提取中,SiO2可使綠葉研磨充分,CaCO3可保護(hù)葉綠素等色素免受破壞,95%乙醇用于溶解色素,色素不溶于蒸餾水。 思維導(dǎo)圖構(gòu)建 ①葉綠素?、谌~綠素a?、垲惡}卜素?、芎}卜素?、菁垖游觥、奕~綠體 7