新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用 捕获光能的色素和结构课堂互动探究案新人教版必修1.docx

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第1课时捕获光能的色素和结构

课程标准

简述绿叶中色素的种类及功能

说出叶绿体的结构和功能。

素养达成

设疑激趣

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,当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。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？

夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂

探究点一实验：绿叶中色素的提取和分离

一、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？

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？

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？

4．分离色素时,关键应注意层析液不要没及滤液细线,为什么？

[规律方法]绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象分析

异常现象

原因分析

收集到的滤

液绿色过浅

①未加二氧化硅,研磨不充分；

②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少；

③一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)；

④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏

滤纸条色

素带重叠

①滤液细线不直；②滤液细线过粗

滤纸条

无色素带

①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中

1.实验结果——有关色素带的分析

(1)从色素带的位置可知,各种色素在层析液中溶解度的高低依次为：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b。(记忆口诀：胡、黄、a、b)

(2)从色素带的宽度可知,各种色素的含量一般情况下为：叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素。

2．实验中的注意事项及操作目的

过程

注意事项

原因分析

提

取

色

素

选新鲜绿色的叶片

使滤液中色素含量高

加少量SiO2和CaCO3

研磨充分和防止色素被破坏

研磨时加无水乙醇

溶解色素

迅速、充分研磨

减少乙醇挥发,充分溶解色素

盛放滤液的试管口加棉塞

减少乙醇挥发和色素氧化

分

离

色

素

滤纸预先干燥处理

使层析液在滤纸上快速扩散

滤液细线要直、细、匀

使色素带平整不重叠

滤液细线干燥后再画一两次

增加色素含量,使分离出的色素带清晰分明

滤液细线不触及层析液

防止色素直接溶

解到层析液中

二、下图是绿叶中色素分离的结果,请分析：

1．(1)含量最多和最少的色素分别是哪两种？

(2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？

(3)分子结构最相似的是哪两种色素？

2．色素的提取非常成功,但层析后滤纸条上色素带非常模糊,其原因可能有哪些？

3．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。

1．(合格考)下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是()

A．使用定性滤纸过滤研磨液

B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析

C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次

D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素

2．(合格考)提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是()

A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片

B.色素始终在滤纸条上,是因为色素不溶于层析液

C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b

D.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高

3．(等级考)分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即：深绿色、黄绿色、几乎无色。

处理

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

SiO2(少量)

＋

＋

＋

CaCO3(少量)

－

＋

＋

无水乙醇(10mL)

＋

－

＋

蒸馏水(10mL)

－

＋

－

注：“＋”表示加,“－”表示不加。

则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中的溶液颜色分别是()

A.几乎无色、黄绿色、深绿色

B.深绿色、几乎无色、黄绿色

C.黄绿色、深绿色、几乎无色

D.黄绿色、几乎无色、深绿色

4．(等级考)某班学生完成对新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是()

A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液

B.乙可能是因为研磨时未加入SiO2

C.丙是正确操作得到的理想结果

D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3

探究点二叶绿体的结构和功能

1.(教材P99图5－12)下图为不同色素的吸收光谱,请据图回答下列有关问题：

(1)从图中可以读出：叶绿素对____光和____光的吸收量大；类胡萝卜素对____光的吸收量大,对绿光吸收量____,所以叶片呈现绿色。

(2)秋天叶片变黄的原因：低温破坏了_____