高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构授课课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构授课课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了教学目标，叶子概念车，捕获光能的色素，实验原理，提取原理，提取方法，分离原理，分离方法，实验步骤，1提取色素等内容，欢迎下载使用。

1.结构与功能观，叶绿体的结构尤其是基粒大大扩展了膜面积，与光合作用的功能相适应。(生命观念）
2.实验思路及设计，科学设计提取和分离色素的实验步骤，注意每个操作步骤的规范性。（科学思维）
叶子概念车是一款能够充分利用太阳能、风能以及空气中的二氧化碳从而产生电能驱动的新能源汽车。车顶的大叶子是一个光电转化器，能把太阳能转化为电能。
影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件也有外界条件，二氧化碳浓度，营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态
讨论：那么植物用于捕获光能的结构和物质是什么呢？
讨论：靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。
讨论：为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件?
讨论：可见，叶片中的色素与光能的捕获有关。绿叶中有哪些色素呢？
讨论：请自主阅读课本P97-98页，小组合作完成以下问题。
1.研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？2.将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？3.滤纸条一端为什么要剪去两角？4.画滤液细线时为什么要细直匀？干燥后为什么要重复画1—2次？5.为什么不能让滤液细线触及层析液？
实验：绿叶中色素的提取和分离
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同。
溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢
SiO2—— 有助于研磨充分
CaCO3 —— 防止色素被破坏
无水酒精—— 溶解色素
②过滤：获取绿色滤液（试管口加棉花防挥发）
将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线；
防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而使形成的色素带不整齐
注意：（1）滤液细线要细直匀 （2）干燥后重复1—2次
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待滤液干后，再重画一到两次；
防止色素带重叠而影响分离效果
增加色素量，使分离出的色素带清晰
①为何滤液细线不能触及层析液？
（防止色素溶解在层析液中）
（防止层析液挥发，因其易挥发且有毒）
（4）分离绿叶中的色素
石油醚、丙酮和苯的混合液
分离绿叶中的色素效果(视频)
绿叶中光合素色的功能：吸收、传递和转化光能
讨论：请列表从色素颜色、含量、溶解度、扩散速度等方面比较四种光合色素。
绿叶中四种光合素色的比较
叶绿素由C、H、O、N、Mg构成
讨论：请小组合作分析以下异常情况原因：收集的滤液绿色过浅、滤纸条色素带重叠、滤纸条看不到色素带等。
（1）收集的滤液绿色过浅的原因分析
➊未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
（2）滤纸条色素带重叠
没等干后再划线、滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。
➋菠菜叶不新鲜，滤液色素(叶绿素)太少。
➌一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低
➍未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
4.实验异常结果分析:
（3）滤纸条看不到色素带
➊忘记画滤液细线。➋滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中。
（4）滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：
忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
1.下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（ ） A.加入碳酸钙可防止滤液挥发 B.用NaCl溶液提取叶片中的色素 C.用无水乙醇分离滤液中的色素 D.加入二氧化硅（石英砂）有利于充分研磨
2.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是（　　）①加入的提取液太多②用体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠代替无水乙醇③研磨时没有加入碳酸钙④研磨时没有加入二氧化硅⑤取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少⑥画滤液细线的次数少⑦使用放置数天的菠菜叶A.①③⑦ B．②④⑤ C．①③④⑤⑥⑦D．②③④⑤⑥
3.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，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 (　　)
A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④
4.下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置正确的是 ( )
太阳光是由不同波长的光组合成的复合光，不同波长的光，颜色不同，可见光的波长是400-760nm；波长小于400nm的光是紫外光；波长大于760nm的光是红外光。
1.四种光合色素吸收的是什么光？2.四种光合色素对光的吸收有什么差别呢？
讨论：请自主阅读课本P98-99页，小组合作完成以下问题。
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
【四种色素对光的吸收】
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
测定色素对不同波长光的吸收情况，而色素颜色由其反射的光所决定。
结论：一般情况下，光合作用吸收的光是可见光。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
讨论：植物工厂中利用的人工光源主要是红色、蓝紫色和白色的光源，为什么不用绿光？
因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。
讨论：请自主阅读课本P100-101页，小组合作完成以下问题。
1.这些色素存在于细胞中什么部位呢？2.为什么叶绿体结构适于进行光合作用？3.叶绿体除吸收光能还有什么功能？
①多个类囊体堆叠形成基粒，色素和酶的附着面积增大，极大地扩展了受光面积，利于提高光能的利用率。
②叶绿体基质和类囊体膜上含有光合作用有关的酶。
二、叶绿体的结构适于进行光合作用
好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位
好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位
叶绿体光合作用释放氧气
3.恩格尔曼的实验（一）
恩格尔曼的实验(视频)
讨论：恩格尔曼此实验的结论是？
讨论：在选材、实验设计上有何巧妙之处？
水绵：叶绿体螺旋带状，易观察。 好氧细菌：可确定氧气产生部位。
无空气的黑暗环境：排除氧气和光的干扰。
形成对照：有/无光；局部/完全
4.恩格尔曼的实验（二）
用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧型细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
光合色素主要吸收红光和蓝紫光
吸收光能用于光合作用放氧
讨论：为何细菌集中在红光和蓝紫光区域？
讨论：综上所述，你认为叶绿体有何功能？
5.白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，连续光谱就会出现一些黑色带，这些条带应 位于（ ） A．绿光区 B.红光区和 绿光区 C．蓝紫光和绿光区 D.红光区和蓝紫光区