能量之源-光與光合作用Ⅰ

1、1第第4節(jié)節(jié) 能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用2自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 1、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)原理）實(shí)驗(yàn)原理 綠葉中的色素能夠溶解在綠葉中的色素能夠溶解在_中，所以可以中，所以可以用用_提取綠葉中的色素。提取綠葉中的色素。綠葉中的色素不止一種，它們都能夠溶解在綠葉中的色素不止一種，它們都能夠溶解在_中，且溶解度不同，溶解度高的中，且溶解度不同，溶解度高的_ _ _ ，反之則，反之則_。這樣，在。這樣，在濾紙上可將各種色素分離開。濾紙上可將各種色素分離開。(2) 實(shí)驗(yàn)流程：提取色素實(shí)驗(yàn)流程：提取色素制備濾條制備濾條 色素分離色素分離觀察結(jié)果觀察結(jié)果

2、有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑無水乙醇無水乙醇層析液層析液在濾紙上擴(kuò)散的快在濾紙上擴(kuò)散的快慢慢畫濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線32、葉綠體的結(jié)構(gòu)、葉綠體的結(jié)構(gòu) 葉綠體的外表有葉綠體的外表有_，內(nèi)部有許多基粒，它們，內(nèi)部有許多基粒，它們之間充滿了之間充滿了_。每個(gè)基粒由一個(gè)個(gè)圓餅。每個(gè)基粒由一個(gè)個(gè)圓餅狀的狀的_堆疊而成，其上分布著堆疊而成，其上分布著_。3、恩格爾曼實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是：、恩格爾曼實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是： 。 雙層膜雙層膜液態(tài)的基質(zhì)液態(tài)的基質(zhì)類囊體類囊體與光合作用有關(guān)的酶和色素與光合作用有關(guān)的酶和色素氧氣是葉綠體釋放出來的氧氣是葉綠體釋放出來的葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所

3、4探究點(diǎn)一、光合作用探索歷程探究點(diǎn)一、光合作用探索歷程5一段時(shí)間后一段時(shí)間后一段時(shí)間后一段時(shí)間后1771年普利斯特利實(shí)驗(yàn)?zāi)昶绽固乩麑?shí)驗(yàn)6普利斯特利實(shí)驗(yàn)普利斯特利實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣。結(jié)論：植物可以更新空氣。717791779年，荷蘭的英格豪斯年，荷蘭的英格豪斯結(jié)論結(jié)論1：只有在：只有在光下光下植物才能更新空氣。植物才能更新空氣。 黑 暗 光 下 結(jié)論結(jié)論2 2：植物體的綠葉：植物體的綠葉在光下才能更新空氣。在光下才能更新空氣。普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射陽光照射下才能成功下才能成功8 1845年，德國科學(xué)家梅耶指出：年，德國科學(xué)家梅耶指出： 植物在進(jìn)行光合作用時(shí)

4、，把植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能光能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成化學(xué)能化學(xué)能儲存起來。儲存起來。 光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，貯存于什么物質(zhì)中呢？光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，貯存于什么物質(zhì)中呢？ 光合作用吸收CO2 ，釋放O2 ，還可能消耗了H2O ，那么最終的產(chǎn)物應(yīng)該是什么呢？91864年,德國植物學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)綠色綠色葉片葉片黑暗黑暗處理處理曝光曝光遮光遮光碘蒸汽碘蒸汽不變藍(lán)不變藍(lán) 48小時(shí)小時(shí)2小時(shí)小時(shí)變藍(lán)變藍(lán)結(jié)論：結(jié)論：1.光合作用的產(chǎn)物是淀粉光合作用的產(chǎn)物是淀粉2.光合作用需要光光合作用需要光102、薩克斯做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把綠葉放在暗處幾小時(shí)，目的、薩克斯做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把綠葉放在暗處幾小時(shí)，目的是是_。然后讓葉片一半曝光

5、，另一半遮光，過一段時(shí)間后用碘然后讓葉片一半曝光，另一半遮光，過一段時(shí)間后用碘蒸汽處理該葉片。思考：哪種處理是實(shí)驗(yàn)組、對照組？蒸汽處理該葉片。思考：哪種處理是實(shí)驗(yàn)組、對照組？消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)遮光處理的一組是對照組，曝光處理的一組是實(shí)驗(yàn)組遮光處理的一組是對照組，曝光處理的一組是實(shí)驗(yàn)組11結(jié)論：結(jié)論：葉綠體葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。18801880年年 德國科學(xué)家德國科學(xué)家 恩吉爾曼恩吉爾曼現(xiàn)象：現(xiàn)象：分析分析：在沒有空氣的黑暗環(huán)境中在沒有空氣的黑暗環(huán)境中好氧細(xì)菌只集中在被光好氧細(xì)菌只集中在被光線照射的線照射的葉綠體葉綠體附近。附近。光線照射部位進(jìn)行光合作光線

6、照射部位進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了氧氣。用產(chǎn)生了氧氣。123先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。下。 先選極細(xì)光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，先選極細(xì)光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對比實(shí)驗(yàn)；用好氧細(xì)菌檢測，能準(zhǔn)確判斷水相當(dāng)于一組對比實(shí)驗(yàn)；用好氧細(xì)菌檢測，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而再一次證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并對照，從而再一次證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。且氧是由葉綠體釋放出來的。 1實(shí)

7、驗(yàn)材料選用水綿和好氧性細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)材料選用水綿和好氧性細(xì)菌。 因?yàn)樗d的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧因?yàn)樗d的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。2選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境。選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境。 排除了氧氣和光的干擾。排除了氧氣和光的干擾。 閱讀課本閱讀課本100頁資料分析，討論恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處：頁資料分析，討論恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處：1320世紀(jì)世紀(jì)30年代（美國）魯賓與卡門實(shí)驗(yàn)?zāi)甏绹斮e與卡門實(shí)驗(yàn)第一組第一組探究光合作用產(chǎn)生的探究光合作用產(chǎn)生的氧氧來自于來自于H2O還是還是CO2H2180C02H20C18

8、O2第二組第二組180202143、魯賓和卡門利用、魯賓和卡門利用_法進(jìn)行光法進(jìn)行光合作用探究氧氣的來源，此實(shí)驗(yàn)是對比實(shí)驗(yàn)，如果合作用探究氧氣的來源，此實(shí)驗(yàn)是對比實(shí)驗(yàn)，如果只用一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，而且同時(shí)提供氧的同位素被標(biāo)只用一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，而且同時(shí)提供氧的同位素被標(biāo)記的二氧化碳和水，實(shí)驗(yàn)是否能成功？記的二氧化碳和水，實(shí)驗(yàn)是否能成功？同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法不能不能15年代年代科學(xué)家科學(xué)家結(jié)論結(jié)論17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有綠葉才可以更只有綠葉才可以更新空氣新空氣18451845R.R.梅耶梅耶植物在光

9、合作用時(shí)植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能了化學(xué)能儲存起來儲存起來18641864薩克斯薩克斯綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉產(chǎn)生淀粉18801880恩格爾曼恩格爾曼氧氧由葉綠體釋放出來，由葉綠體釋放出來，葉綠體葉綠體是是光合作用的場所光合作用的場所19391939魯賓魯賓 卡門卡門光合作用釋放的光合作用釋放的氧氧來自來自水水2020世紀(jì)世紀(jì)4040代代卡爾文卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳碳來自來自COCO2 2164、總結(jié)光合作用的概念；參照課本、總結(jié)光合作用的概念；參照課本103頁寫出光合作頁寫出光合作用的反應(yīng)式：用的反應(yīng)式：條件CO2+H2O光能光能（

10、CH2O）+O2葉綠體葉綠體反應(yīng)物反應(yīng)物場所產(chǎn)物17探究點(diǎn)二、葉綠體中色素的提取和分離探究點(diǎn)二、葉綠體中色素的提取和分離要求要求: 閱讀課本閱讀課本P97-98,分組進(jìn)行綠葉中色素的分組進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)提取和分離實(shí)驗(yàn),并完成下列思考題并完成下列思考題1、綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離、綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離開，為什么？開，為什么？它們在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層它們在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。綠葉中的色析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離開。素隨著層析液在濾紙

11、上的擴(kuò)散而分離開。182、方法步驟中需要注意的問題：（步驟要記準(zhǔn)確）、方法步驟中需要注意的問題：（步驟要記準(zhǔn)確）（1）研磨時(shí)加入二氧化硅和碳酸鈣、無水乙醇的作用）研磨時(shí)加入二氧化硅和碳酸鈣、無水乙醇的作用各是什么？各是什么？（2）為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯？用棉塞塞緊試管口？）為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯？用棉塞塞緊試管口？無水乙醇：無水乙醇： SiO2：CaCO3：提取色素提取色素有助于研磨得充分有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞防止研磨中色素被破壞無水乙醇易揮發(fā)無水乙醇易揮發(fā)層析液易揮發(fā)，并有一定的毒性層析液易揮發(fā)，并有一定的毒性19（3）畫色素細(xì)線時(shí)為什么越細(xì)、直、齊越好？為）畫色素細(xì)線時(shí)為

12、什么越細(xì)、直、齊越好？為什么又要重復(fù)幾次？什么又要重復(fù)幾次？（4） 分離時(shí)，為什么一定不能讓層析液沒及濾紙分離時(shí)，為什么一定不能讓層析液沒及濾紙條上的濾液細(xì)線？條上的濾液細(xì)線？細(xì)、直、齊：為了得到更直的色素帶細(xì)、直、齊：為了得到更直的色素帶重復(fù)幾次：可以得到更多的色素重復(fù)幾次：可以得到更多的色素色素會溶解在層析液中色素會溶解在層析液中20胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b（5）觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪出濾紙條上有幾條不同顏色的）觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪出濾紙條上有幾條不同顏色的色帶。注意色素帶排序怎樣？寬窄如何？色帶。注意色素帶排序怎樣？寬窄如何？（標(biāo)出濾紙條上色素帶的顏色和名稱）（標(biāo)出

13、濾紙條上色素帶的顏色和名稱）21捕捕獲獲光光能能的的色色素素類胡蘿類胡蘿卜素卜素葉綠素葉綠素胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b(占占1/4)(占占3/4)3、歸納總結(jié)、歸納總結(jié): 綠葉中的色素種類：綠葉中的色素種類：22綠葉中的色素功能：綠葉中的色素功能：葉綠素主要吸收葉綠素主要吸收 ，類胡蘿卜素主，類胡蘿卜素主要吸收要吸收 。葉綠素對。葉綠素對 光被吸收最少，光被吸收最少，被反射出來。被反射出來。繪出葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜的數(shù)學(xué)模型（參繪出葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜的數(shù)學(xué)模型（參照圖照圖5-10） 紅光和藍(lán)紫光紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光綠光綠光23 實(shí)驗(yàn)表明：葉綠

14、素實(shí)驗(yàn)表明：葉綠素a和和b在藍(lán)光和紅光在藍(lán)光和紅光部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素的呢個(gè)主要吸收藍(lán)紫光。卜素和葉黃素的呢個(gè)主要吸收藍(lán)紫光。24思考：思考：（1）葉片的顏色為什么是綠色的？落葉植物的葉片）葉片的顏色為什么是綠色的？落葉植物的葉片到了秋天為什么會發(fā)黃？到了秋天為什么會發(fā)黃？（2）溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的塑）溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的塑料薄膜？說明理由？料薄膜？說明理由？（3）歸納葉綠體中色素作用。）歸納葉綠體中色素作用。葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以葉片葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所

15、以葉片呈現(xiàn)綠色呈現(xiàn)綠色葉綠素不穩(wěn)定，低溫下易分解葉綠素不穩(wěn)定，低溫下易分解無色無色各種波長的光都可以吸收各種波長的光都可以吸收吸收光能：所有色素（葉綠素和類胡蘿卜素）吸收光能：所有色素（葉綠素和類胡蘿卜素）轉(zhuǎn)化光能：少量的葉綠素轉(zhuǎn)化光能：少量的葉綠素a25外膜內(nèi)膜基質(zhì)基粒葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖(色素、酶色素、酶)光合作用的場所光合作用的場所 葉綠體葉綠體(酶酶)探究點(diǎn)三、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能探究點(diǎn)三、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能畫出葉綠體的結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖注明各部分名稱畫出葉綠體的結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖注明各部分名稱 26四、當(dāng)堂檢測四、當(dāng)堂檢測1.葉綠素不溶于葉綠素不溶于 A丙酮丙酮 B苯苯

16、 C層析液層析液 D水水2對能量的轉(zhuǎn)化和釋放具有重要意義的細(xì)胞器是對能量的轉(zhuǎn)化和釋放具有重要意義的細(xì)胞器是 A葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體 B內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、葉綠體 C線粒體、核糖體線粒體、核糖體 D核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3.在做在做“綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，研磨實(shí)驗(yàn)時(shí)，研磨綠葉不需要加入綠葉不需要加入 （ ） A、乙醇、乙醇 B、碳酸鈣、碳酸鈣 C、二氧化硅、二氧化硅 D、層析、層析液液4.下列有關(guān)下列有關(guān)“葉綠體色素的提取和分離葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（述正確的是（ ）A、加入碳酸鈣防止濾液揮發(fā)、加入碳酸鈣防止濾液揮發(fā) B

17、、用、用NaCl溶液提取葉片中的色素溶液提取葉片中的色素C、用無水酒精或丙酮分離濾液中色素、用無水酒精或丙酮分離濾液中色素 D、加入、加入二氧化硅有利于充分研磨二氧化硅有利于充分研磨275.某同學(xué)做某同學(xué)做“葉綠體中色素的提取和分離葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，在下實(shí)驗(yàn)，在下列操作中若有失誤，請?jiān)谑д`處劃線并更正：列操作中若有失誤，請?jiān)谑д`處劃線并更正： 將將5克綠葉片剪碎放研缽中，加入少許二氧化硅和碳克綠葉片剪碎放研缽中，加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加酸鈣，再加2mL石油醚，并迅速充分研磨。石油醚，并迅速充分研磨。 在預(yù)備好的濾紙條上，距剪去兩角一厘米處用鋼筆畫在預(yù)備好的濾紙條上，距剪去兩

18、角一厘米處用鋼筆畫橫線。橫線。 用毛細(xì)管吸取少量濾液，沿橫線處均勻地劃出一條濾用毛細(xì)管吸取少量濾液，沿橫線處均勻地劃出一條濾液細(xì)線，緊接重復(fù)劃液細(xì)線，緊接重復(fù)劃23次。次。 將層析液倒入燒杯中，然后將濾紙條劃有細(xì)線的一端將層析液倒入燒杯中，然后將濾紙條劃有細(xì)線的一端朝下，輕輕插入到層析液中，注意層析液最好沒及濾紙朝下，輕輕插入到層析液中，注意層析液最好沒及濾紙條上濾液細(xì)線。更正的內(nèi)容為：條上濾液細(xì)線。更正的內(nèi)容為：283.加加10mL乙醇乙醇 用鉛筆畫線用鉛筆畫線 干燥后再畫下一次干燥后再畫下一次 色素線不能沒入層析液色素線不能沒入層析液 色素含量太少色素含量太少 296.在葉綠色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，沿濾紙條擴(kuò)散速在葉綠色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，沿濾紙條擴(kuò)散速度最快和最慢的色素依次是度最快和最慢的色素依次是 （ ） A胡蘿卜素和葉綠素胡蘿卜素和葉綠素b B葉黃素和葉綠素葉黃素和葉綠素a C葉黃素和葉綠素葉黃素和葉綠素b D胡蘿卜素和葉綠素胡蘿卜素和葉綠素a 7.葉綠體的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是葉綠體的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是 A 色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層 B 陽光的照射使各種色素能彼此分開陽光的照射使各種色素能彼此分開