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1、第四节第四节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用1.俗话说俗话说“万物生长靠太阳万物生长靠太阳”，那么，太阳能是怎么转，那么，太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢变成生命活动可以利用的能量的呢?2.植物是如何捕获光能进行光合作用的？我们来比较健植物是如何捕获光能进行光合作用的？我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么白化苗的长康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差？势比正常幼苗差？正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼正常幼苗能进苗能进行光合行光合作用制作用制造有机造有机养料养料白化苗白化苗不能进不能进行光合行光合作用，作用，无法制无法制造有机造有机养料
2、养料这说明光合作用需要色素去捕获光能。这说明光合作用需要色素去捕获光能。一一、捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构探究一绿叶中有哪些色素呢？绿叶中有哪些色素呢？绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离1.1.提取：绿叶中的色素都能提取：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂溶解于有机溶剂无无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。的色素。2.2.分离：分离：纸层析法纸层析法 绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同。液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液
3、在滤纸上扩散得快；反溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢之则慢。这样滤液中不同的色素就随着层析。这样滤液中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。液在滤纸上的扩散而分离开。实验原理实验原理：实验实验绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离目的要求：目的要求： 1.进行绿叶中色素的提取和分离。进行绿叶中色素的提取和分离。2.探究叶绿体中有几种色素。探究叶绿体中有几种色素。材料用具材料用具：新鲜的绿色叶片新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片如菠菜叶片)。干燥的定性滤纸，小烧杯，研钵，玻璃漏干燥的定性滤纸，小烧杯，研钵，玻璃漏 斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，小试管，斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，
4、小试管，培养皿盖，药勺，量筒培养皿盖，药勺，量筒(10mL) 。无水乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙。无水乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙。（1 1）提取绿叶的色素）提取绿叶的色素原理：色素能溶解在原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。以可用无水乙醇提取色素。称取称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。的绿叶，剪碎，放入研钵中。方法步骤方法步骤绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。）防止研磨中色素被破坏。）少许二氧化硅和碳酸钙少许二氧化硅和碳酸钙再放入再放入1
5、0mL10mL无水乙醇无水乙醇迅速、充分的研磨迅速、充分的研磨思考？研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的思考？研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么？目的分别是什么？ 将研磨液迅速倒入玻将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。璃漏斗中进行过滤。收集滤液收集滤液, ,封口。封口。（2 2）制备滤纸条）制备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线（3 3）画滤液细线）画滤液细线要求：要求：细、直细、直、齐齐 重复重复2 23 3次次滤纸条为什么要剪去两个角？滤纸条为什么要剪去两个角？（防止两边色素扩散过快）（防止两边色素扩散过快）原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度
6、不同，从而分离色素。同，从而分离色素。层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线否则滤液细线中的色素分子会溶解在层析液中否则滤液细线中的色素分子会溶解在层析液中（4）分离绿叶中的色素）分离绿叶中的色素 （5 5）观察与记录）观察与记录一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？叶绿体色素分离带叶绿体色素分离带 叶绿素叶绿素abab挨得很
7、近；胡萝卜素含量最小，挨得很近；胡萝卜素含量最小，色素带最细；叶绿素色素带最细；叶绿素a a含量最多，色素带最含量最多，色素带最宽宽 。探究二叶绿体中的色素主要吸收叶绿体中的色素主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光这四种色素对光的吸收有什么差别这四种色素对光的吸收有什么差别吗？吗？色素色素色素色素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b叶黄素叶黄素叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素吸收可见的吸收可见的吸收可见的吸收可见的太阳光太阳光太阳光太阳光叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红光红
8、光红光红光和和和和蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素主要类胡萝卜素主要类胡萝卜素主要类胡萝卜素主要吸收吸收吸收吸收蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光叶叶绿绿体体中中的的色色素素(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)(黄色黄色)3/43/41/41/4探究二这四种色素对光的吸收有什么差别吗？这四种色素对光的吸收有什么差别吗？（1 1）叶片呈现绿色的原因是什么？）叶片呈现绿色的原因是什么？（2 2）为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？）为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？ 红叶是怎么回事呢？红叶是怎么回事呢？ 思考思考（叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。）（叶绿素对绿光吸收最
9、少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。） （到了秋天，气温降低，叶绿素易分解，消失得很快，（到了秋天，气温降低，叶绿素易分解，消失得很快，而胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，所以叶子呈现黄色。而胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，所以叶子呈现黄色。黄栌和枫树等的叶子，在气温下降，叶绿素分解、消黄栌和枫树等的叶子，在气温下降，叶绿素分解、消失的时候，叶子里面的糖分大量地转变成红色的花青失的时候，叶子里面的糖分大量地转变成红色的花青素，于是叶子就变红了。）素，于是叶子就变红了。） （3）温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃）温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好？好？（红色玻璃好。因为太阳光或者说白光通过（红色玻璃好。
10、因为太阳光或者说白光通过红色玻璃后只剩下红光，植物吸收红光能进红色玻璃后只剩下红光，植物吸收红光能进行较强的光合作用；如果用绿色玻璃只剩下行较强的光合作用；如果用绿色玻璃只剩下绿光，而植物吸收绿光很少，几乎得不到光绿光，而植物吸收绿光很少，几乎得不到光能，不能正常进行光合作用）能，不能正常进行光合作用） 、1817年年法国科学家法国科学家首次从植物中首次从植物中分离出叶绿素。分离出叶绿素。、1865年年德国植物学家德国植物学家萨克斯萨克斯叶绿素叶绿素集中在集中在叶绿体叶绿体结构中结构中 捕获光能的色素存在于哪里呢？捕获光能的色素存在于哪里呢？探究三叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉
11、细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显叶绿体亚显微结构模式图微结构模式图（二）叶绿体的结构（二）叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜类囊体类囊体基粒基粒分分布布着着色色素素基质基质叶叶绿绿体体含光合色素含光合色素位于位于基粒基粒(或者类囊体的薄膜或者类囊体的薄膜)上上含光合酶含光合酶位于位于基粒基粒上上（少量）（少量）位于位于基质基质中中（大量）（大量）叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？水绵是常见的水绵是常见的淡水藻类淡水藻类每条水绵由许多个结构相每条水绵由许多个结构相同的同的长筒状细胞长筒状细胞连接而成。连接而成。水绵很明显的特点是：水绵很明显的特点是：叶
12、叶绿体呈带状绿体呈带状，螺旋螺旋排列在排列在细胞里。细胞里。 探究四(1880年，美国年，美国)叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它它内部的巨大膜表面上，不仅分布着内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多许多吸收光能的色素分子，吸收光能的色素分子，还有许还有许多进行多进行光合作用所必需的酶。光合作用所必需的酶。 选材好。选材好。 水绵水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌好氧细菌可确定释放氧多的部位。可确定释放氧多的部位。 设计妙。设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照
13、射，叶绿体上可分为光照多和用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。光照少的部位，相当于一组对比实验。恩格尔曼实验的巧妙之处？恩格尔曼实验的巧妙之处？光与光合作用捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。总结总结1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是()A使各种色素溶解在丙酮中使各种色素溶解在丙酮中B使研磨充分使研磨充分C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏D加速研磨加速研磨2对对“叶叶绿绿体体中中色色素素的的提提取取和和分分离离”实实验验中中，下下列列描描述述正确的是正确的是()
14、A将将5g新新鲜鲜完完整整的的菠菠菜菜叶叶，放放入入研研钵钵中中，加加入入丙丙酮酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用用毛毛细细吸吸管管吸吸取取少少量量滤滤液液；沿沿铅铅笔笔线线处处小小心心均均匀匀地地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次C把把划划好好细细线线的的滤滤纸纸条条插插入入层层析析液液中中，并并不不断断摇摇晃晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散以求加快色素在滤纸条上的扩散D色色素素分分子子是是有有机机物物，不不溶溶于于水水，所所以以研研磨磨过过程程中中加加入丙酮是为了溶解色素入丙酮是为了溶解色素CD3分分别别在在I、II
15、、III三三个个研研钵钵中中加加2克克剪剪碎碎的的新新鲜鲜菠菠菜菜绿绿叶叶，并并按按下下表表所所示示添添加加试试剂剂，经经研研磨磨、过过滤滤得得到到三三种不同种不同颜颜色的溶液，即：深色的溶液，即：深绿绿色、黄色、黄绿绿色、几乎无色。色、几乎无色。则则I、II、III三个研三个研钵钵中的溶液中的溶液颜颜色分色分别别是是（）A几乎无色、黄几乎无色、黄绿绿色、深色、深绿绿色色B深深绿绿色、几乎无色、黄色、几乎无色、黄绿绿色色C黄黄绿绿色、深色、深绿绿色、几乎无色色、几乎无色D黄黄绿绿色、几乎无色、深色、几乎无色、深绿绿色色D4下下图图所所示示“叶叶绿绿体体中中色色素素的的提提取取和和分分离离”实实
16、验验的的装置装置正确的是正确的是()5纸纸层层析析法法分分离离叶叶绿绿体体色色素素时时,滤滤纸纸上上最最下下端端的的色色素素名名称称和和颜颜色色分分别别是是()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素B黄色的叶黄素黄色的叶黄素C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素aD黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b6在在圆圆形形滤滤纸纸的的中中央央，滴滴上上叶叶绿绿体体的的色色素素滤滤液液进进行行色色素素分分离离，会会看看到到近近似似同同心心的的四四圈圈色色素素环环，排排在在最最外外圈圈的的色色素素是是()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素B黄色的叶黄素黄色的叶黄素C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素aD黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿
17、素bBDA7阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于A绿光区绿光区B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区()C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区D8用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是()A绿色罩绿色罩B
18、黑色罩黑色罩C无色罩无色罩D蓝紫色罩蓝紫色罩C8分分别别在在A、B、C三个研三个研钵钵中加中加2克剪碎的新克剪碎的新鲜鲜菠菜菠菜绿绿叶，并按下叶，并按下表所示添加表所示添加试剂试剂，经经研磨、研磨、过滤过滤得到三种不同得到三种不同颜颜色的溶液，即：深色的溶液，即：深绿绿色、黄色、黄绿绿色（或褐色），几乎无色。色（或褐色），几乎无色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。表示不加。试试回答：回答：（1）A处处理得到的溶液理得到的溶液颜颜色是色是，原因是，原因是_。（2）B处处理得到的溶液理得到的溶液颜颜色是色是_，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色处理得到的溶液颜色_，原因是，原因是_。处处理理ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量）95乙醇（乙醇（10毫升）毫升）蒸蒸馏馏水（水（10毫升）毫升）黄绿色黄绿色未加未加CaCO3，色素被破坏，色素被破坏无色无色未加乙醇，色素没有被提取出来未加乙醇，色素没有被提取出来深绿色深绿色色素被提取出来而未被破坏色素被提取出来而未被破坏作业设置作业设置课后练习题同步学案相关习题
