2017-2018届高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源——光与光合作用（第1课时）学案 新人教版必修1.docVIP

第4节　能量之源——光与光合作用 第1课时　捕获光能的色素和结构、光合作用的探究历程 [学习导航]　1.通过动手实验，理解“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理，掌握色素的种类和作用。2.结合教材P99图5－11，阐明叶绿体的结构和功能。3.通过阅读科学家对光合作用的探究历程，了解人们对光合作用认识的过程。 [重难点击]　绿叶中色素的提取和分离。 方式一　玉米中有时会出现白化苗，右图中是白化苗和正常玉米苗的比较，白化苗由于不能进行光合作用，待种子中的营养成分消耗完后就会死亡，这说明光合作用离不开色素的作用。 那么，绿叶中与光合作用有关的色素和结构有哪些呢？它们有什么特点和功能呢？ 方式二　“万物生长靠太阳”，太阳光是地球上所有生物生存的最终能量来源。太阳光的利用离不开绿色植物，正是绿色植物将光能进行了一系列的转化，最终形成有机物供给其他生物利用，而利用光能就离不开叶绿体中的色素。 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 1.提取绿叶中的色素 (1)原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 (2)步骤 取材：称取5g新鲜绿叶 ↓ 研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，迅速、充分研磨 ↓ 过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 ↓ 收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严 2.分离绿叶中的色素 (1)原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 (2)步骤 制备滤纸条 ↓ 画滤液细线 ↓ 分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口(不能让滤液细线触及层析液) ↓ 观察结果：滤纸条上色素带有4条 3.四种色素对光吸收的差异 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光 下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析： 1.提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若A是二氧化硅，B、C分别是什么？A、B、C各起什么作用？ 答案　A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。 2.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？ 答案　研磨不充分，色素未能充分提取出来；称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。 3.制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？ 答案　防止色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画几次。 4.色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？ 答案　否则滤液细线会被层析液溶解，不能分离。 5.如图是分离到的色素在滤纸条上的分布情况，那么： (1)含量最多和最少的色素分别是哪两种？ 答案　叶绿素a和胡萝卜素。 (2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？ 答案　胡萝卜素和叶绿素b。 (3)分子结构最相似的是哪两种色素？ 答案　叶绿素a和叶绿素b。 知识整合　研磨时加入二氧化硅是使研磨更充分；碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏；无水乙醇的作用是溶解色素。层析实验成功的关键是滤液细线不能没及层析液。从色素带的宽度可知，色素含量依次为：叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。从色素带的位置可知，在层析液中的溶解度依次为：胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b。 1.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为(　　) 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 － ＋ ＋ ＋ 水 ＋ － － － CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④ 答案　B 解析　色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素免受破坏，无水乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸馏水。因此，甲同学不能提取出色素；乙同学操作符合要求，提取的色素多；丙同学在提取色素时，因未加入CaCO3，叶绿素会部分被破坏而导致含量减少，色素带变窄，而类胡萝卜素受影响较小，色素带几乎无变化；丁同学因未加入SiO2而导致提取不充分，分离时各色素带都变窄。 2.如图表示某同学做“绿叶中色素的分离”实验的改进装置，据图回答： (1)该实验采用的方法是________法，应将提取到的滤液滴在a、b中的________处，向培养皿中倒入________，棉线灯芯下端应________中。 (2)实验结果得到四个不同颜色的同心圆(如图)，则1、2、3、4四条带依次表示________、________、________、________。