16-17版：5.4.1 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的探究歷程(步步高)

1、第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、 光合作用的探究歷程 第5章第4節(jié)能量之源光與光合作用 1.通過動手實(shí)驗(yàn)，理解“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的原理，掌 握色素的種類和作用。 2.結(jié)合教材P99圖511，闡明葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。 3.通過閱讀科學(xué)家對光合作用的探究歷程，了解人們對光合作用認(rèn)識 的過程。 學(xué)習(xí)導(dǎo)航 重難點(diǎn)擊 綠葉中色素的提取和分離。 一、捕獲光能的色素 知識梳理 1.提取綠葉中的色素 (1)原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中。 (2)步驟 取材：稱取5 g新鮮綠葉 研磨：剪碎葉片，放入研缽中，加少許 ，再加入 10 mL無水乙醇，迅速、充分研磨 過濾：漏斗基部放一塊 ，將研磨液迅

2、速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過濾 收集：用小試管收集，及時將試管口用棉塞塞嚴(yán) 答案 無水乙醇 二氧化硅和碳酸鈣 單層尼龍布 色素濾液 2.分離綠葉中的色素 (1)原理：不同色素在層析液中的 不同，溶解度 的隨層析液在 濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因而色素就會隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散 而分離開。 答案 溶解度高 分離綠葉中的色素：將適量層析液倒入試管中，將濾紙條輕輕插入層析 液中，隨后用棉塞塞緊試管口(不能讓濾液細(xì)線觸及 層析液) 觀察結(jié)果：濾紙條上色素帶有4條 答案 胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素b 葉綠素a 1.下圖是提取綠葉中色素的實(shí)驗(yàn)步驟，請分析： 答案 合作探究合作探究 (1)提取色素時，加入研缽內(nèi)的

3、物質(zhì)若A是二氧化硅，B、C分別是什么？A、 B、C各起什么作用？ 答案答案A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸鈣，作用是防止研 磨中色素被破壞；C是無水乙醇，作用是溶解色素。 (2)某實(shí)驗(yàn)小組得到的色素提取液顏色過淺，可能的原因有哪些？ 答案答案研磨不充分，色素未能充分提取出來；稱取綠葉過少或加入無水 乙醇過多，色素溶液濃度?。晃醇犹妓徕}或加入過少，色素分子部分被 破壞。 (3)制備濾紙條時，剪去兩角的作用是什么？畫濾液細(xì)線有什么要求？ 答案答案防止色素帶不整齊；畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)、齊、直，還要重復(fù) 畫幾次。 (4)色素分離時，關(guān)鍵應(yīng)注意層析液不要沒及濾液細(xì)線，為什么？ 答案答案否則濾

4、液細(xì)線會被層析液溶解，不能分離。 答案 2.下圖是分離到的色素在濾紙條上的分布情況，那么： 答案 (1)含量最多和最少的色素分別是哪兩種？ 答案答案葉綠素a和胡蘿卜素。 (2)在層析液中溶解度最高和最低的色素分別是哪兩種？ 答案答案胡蘿卜素和葉綠素b。 (3)分子結(jié)構(gòu)最相似的是哪兩種色素？ 答案答案葉綠素a和葉綠素b。 答案 3.如遇連陰雨，溫室內(nèi)給植物人工補(bǔ)充哪些單色光有利？大棚薄膜用什 么顏色的最好？ 答案答案紅光、藍(lán)紫光屬于對植物光合作用最有效的光，因此補(bǔ)充這兩種 光最有利。大棚薄膜最好用無色透明的，因?yàn)榭梢栽试S所有色光透過。 活學(xué)活用 1.在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時，甲、乙、

5、丙、丁四位同學(xué)對 相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“”表示使用，“”表示未使用)， 其余操作均正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為() 解析答案 甲乙丙丁 無水乙醇 水 CaCO3 SiO2 A. B. C. D. 解析解析色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保護(hù)葉綠素免受破壞， 無水乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸餾水。 因此，甲同學(xué)不能提取出色素； 乙同學(xué)操作符合要求，提取的色素多； 丙同學(xué)在提取色素時，因未加入CaCO3，葉綠素會部分被破壞而導(dǎo)致含 量減少，色素帶變窄，而類胡蘿卜素受影響較小，色素帶幾乎無變化； 丁同學(xué)因未加入SiO2而導(dǎo)致提取不充分，分離時各色素帶都變窄。 答案答案B

6、 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到四個不同顏色的同心圓(如圖)，則1、 2、3、4四條帶依次表示_ 、_、 _、_。若采用的實(shí)驗(yàn)材料是秋季 的黃葉，四個圓中顏色明顯變淺的是_。 返回 一題多變一題多變 答案 如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的分離”實(shí)驗(yàn)的改 進(jìn)裝置，據(jù)圖回答： (1)該實(shí)驗(yàn)采用的方法是_法，應(yīng)將提取到的 濾液滴在a、b中的_處，向培養(yǎng)皿中倒入 _，棉線燈芯下端應(yīng)_中。 紙層析 a 層析液 浸入層析液 胡蘿卜素葉黃素 葉綠素a葉綠素b 3和4 二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 知識梳理 1.葉綠體的結(jié)構(gòu) 答案 (1)1 和2 使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開，保證了葉綠體相 對獨(dú)立地進(jìn)行代謝活動。 (2)由3

7、堆疊而成4 ，增大了膜面積。 (3)3 的薄膜上分布著能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素。 (4)5 中還含有少量的DNA和RNA。 (5)與光合作用有關(guān)的酶分布在 和中。 外膜內(nèi)膜 類囊體基粒 類囊體 葉綠體基質(zhì) 類囊體的薄膜葉綠體基質(zhì) 2.葉綠體的功能：葉綠體是綠色植物進(jìn)行 的場所。 光合作用 (2)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中好氧細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中， 說明什么？ 答案答案氧氣是由葉綠體在光照條件下釋放出來的。 1.線粒體和葉綠體都具有巨大的膜面積，擴(kuò)大膜面積的機(jī)制相同嗎？ 答案答案不相同。線粒體內(nèi)膜是向內(nèi)腔折疊形成“嵴”來擴(kuò)大膜面積；葉 綠體是形成了類囊體來擴(kuò)大膜面積。 答案 合作探究

8、合作探究 2.右圖是恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)示意圖，據(jù)圖思考： (1)該實(shí)驗(yàn)中載有水綿的裝片要放在什么樣的環(huán) 境中才能觀察到上述現(xiàn)象？ 答案答案沒有空氣的黑暗環(huán)境中。 活學(xué)活用 2.下面有關(guān)葉綠體的敘述，正確的是() A.葉綠體的色素分布在類囊體薄膜上 B.葉綠體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.光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上 A 解析答案 解析解析葉綠體由內(nèi)外雙層膜、類囊體和基質(zhì)三部分構(gòu)成。 類囊體是一種扁平的囊狀結(jié)構(gòu)，在類囊體薄膜上，有進(jìn)行光合作用必需 的色素和酶。 許多類囊體堆疊成基粒，基粒之間充滿著基質(zhì)，其中含有與光合作用有 關(guān)的酶。 返回 三、光合作用

9、的探究歷程 知識梳理 答案 年代科學(xué)家結(jié)論 1771普利斯特利植物可以_ 1779英格豪斯只有在_下，只有綠葉才可以更新空氣 1845梅耶植物在光合作用時，把_轉(zhuǎn)換成_儲存起來 1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生了淀粉 1880恩格爾曼氧由_釋放出來，葉綠體是光合作用的場所 1941魯賓、卡門光合作用釋放的氧全部來自于_ 20世紀(jì) 40年代 卡爾文 探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物 中碳的途徑，即_循環(huán) 更新空氣 光照 光能化學(xué)能 葉綠體 水 卡爾文 1.下圖是薩克斯的實(shí)驗(yàn)，請分析： 答案 合作探究合作探究 (1)把綠葉先在暗處放置24小時的目的是什么？ 答案答案消耗掉葉片中原有的

10、淀粉，防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (2)該實(shí)驗(yàn)是如何形成對照的？ 答案答案樹葉一半遮光，一半曝光，形成了對照。 (3)為什么要用酒精脫色后再用碘液處理？ 答案答案避免葉片顏色對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。 (4) 本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？ 答案答案光合作用的產(chǎn)物中有淀粉。 答案 合作探究合作探究 2.如圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的示意圖，圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的 相對分子質(zhì)量之比是多少？ 解析答案 分析分析圖中A、B物質(zhì)是氧氣，均來自于反應(yīng)物中的水。A、B分別為 O2、 18O2，二者的相對分子質(zhì)量之比為323689。 答案答案8 9。 活學(xué)活用 3.歷經(jīng)一個多世紀(jì)，經(jīng)過許多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、

11、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個著名實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)敘述不正確的是() A.普利斯特利的實(shí)驗(yàn)證明了植物可以更新空氣 B.薩克斯的實(shí)驗(yàn)也可證明光是光合作用的必要條件 C.恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量 D.魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生 的氧氣來自于H2O而不是CO2 解析答案 解析解析恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是進(jìn) 行光合作用的場所，但不能定量分析光合作用生成的氧氣量。 答案答案C 返回答案 課堂小結(jié) 胡 蘿 卜 素 葉 黃 素 內(nèi) 膜 外 膜 基 質(zhì) 基 粒 當(dāng)堂檢測 1.關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述，

12、不正確的是() A.可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素 B.葉綠體中的色素能夠分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同 C.研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉后直接用杵棒進(jìn)行研磨，不用作任 何處理 D.濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直，避免色素帶間的部分重疊 解析答案 解析解析在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，研磨前要向研缽中加入 少許“二氧化硅和碳酸鈣，再加入10 mL無水乙醇，因此C項(xiàng)不正確。 C 2.如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述不正確的是() A.1具有選擇透過性 B.吸收光能的色素分布在2上 C.與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中 D.葉綠體具有雙層膜 解析解析葉綠體是由雙層膜構(gòu)成的，它們具有選擇

13、透過性，吸收光能的色 素分布在類囊體薄膜上； 與光合作用有關(guān)的酶分布在基粒上和基質(zhì)中。 解析答案 C 解析答案 3.如圖為用分光光度計(jì)測定葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖， 請判定A和B分別為何種色素() 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 解析解析葉綠素能吸收短波的藍(lán)紫光和長波的紅光，類胡蘿卜素主要吸收 短波的藍(lán)紫光。 A 4.下圖表示較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下， 小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖。一段時間后，以下相關(guān)比較不正確 的是() A.Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量 B.中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量 C.中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量 D.試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量 解析答案 答案答案C 5.德國科學(xué)家恩格爾曼以水綿為實(shí)驗(yàn)材料，把載有水綿和能運(yùn)動的好氧 細(xì)菌的臨時裝片，放在一定的環(huán)境中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： A.把臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用 極細(xì)的光束照射水綿，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌只向葉綠體被光束 照射的部位集中，如圖A所示。 B.把臨時裝