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2017人教版高中生物必修1第5章 第4节《能量之源-光与光合作用》word学案
第4节 能量之源——光与光合作用 学习目标 1.说出绿叶中色素的种类和作用。(重点) 2.说出叶绿体的结构和功能。 3.说明光合作用以及对它的认识过程。(重点) 4.说明光反应和暗反应的过程及相关关系。(重点、难点) 5.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。(重点、难点) 6.说出光合作用原理的应用 7.简述化能合成作用。, 知识结构 绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理 (1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可用无水乙醇提取绿叶中的色素。 (2)绿叶中的色素不只一种,它们在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。 2.实验目的 (1)进行绿叶中色素的提取和分离。 (2)探究绿叶中含有几种色素。 3.实验材料用具 材料 仪器 药品 新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片) 干燥的定性滤纸、研钵、玻璃、漏斗、尼龙布、毛细吸管、试管、量筒、药匙等 无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙 4.实验操作及分析 步骤 实验操作 实验分析 提取色素 ①二氧化硅:有利于研磨得充分。②碳酸钙:中和有机酸,防止研磨中色素被破坏。③乙醇:溶解、提取色素。④选取新鲜叶片:色素含量高 将研磨液迅速倒入基部有单层尼龙布的漏斗中,过滤到试管里,并及时塞紧试管 ①单层尼龙布:过滤杂质(如二氧化硅、叶脉)。②塞紧试管:防止乙醇挥发 制备滤纸条 ①干燥滤纸:吸收滤液的能力强。②剪去两角:防止两边色素扩散快,色素带不整齐 画滤液线 用毛细吸管吸滤液并沿铅笔线均匀画细直线,干后重复画一两次 ①画细直线:防止色素重叠、影响分离效果。②重复画:积累更多色素,使分离后的色素带明显 分离色素 ①层析液不能触及滤液细线:防止色素溶解于层析液中。②烧杯上盖培养皿盖:防止层析液的挥发 (1)选材时应③加入的SiO2和CaCO3一定要少,否则滤液浑浊,杂质多,颜色浅,实验效果差。 (3)制备滤纸条需注意的问题 ①剪取干燥的定性滤纸,双手尽量不要接触纸面,手要干净、干燥(可以套上塑料袋),以免污染滤纸。 ②制备滤纸条时,要在画滤液细线的一端剪去两角。这是由于层析时,边缘扩散快,中间扩散慢,剪去两角可使层析液同时到达滤液细线,从而使每条色素带呈一条直线。 ③画滤液细线时,为了层析时起点相同以避免色素带重叠,要求细而直;同时,要等干燥后,重复1~2次以增加色素含量,增强实验效果。 5.实验现象 滤纸条上分离出四条色素带,从上至下的颜色依次为橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色,宽度大小顺序为蓝绿色黄绿色黄色橙黄色,如图5-4-1所示。 注意选取鲜嫩、色浓绿、少浆汁的叶片,如菠菜叶、棉花叶等。 (2)提取色素时应注意的问题 ①菠菜叶应剪碎,而且去除叶脉,有利于研磨。 ②研磨要迅速充分。叶绿素不稳定,易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂,提取较多的色素。此外迅速研磨也可防止乙醇挥发并充分溶解色素。 6.结果分析 (1)色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有四种色素。 (2)色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。 (3)色素带扩散速度与溶解度有关,扩散速度越快溶解度越大。 (4)相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素,最近的是叶绿素a和叶绿素b。 (5)色素带最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素,叶绿素b比叶黄素稍宽。 (1)观察结果及分析 经层析后在滤纸条上出现四条色素带。通过色素带的分布、宽窄程度、色素颜色可以分析出色素的种类、含量和溶解度大小。 (2)分离色素的另一种方法——圆形滤纸层析 用圆形滤纸进行层析实验时,应在圆心处点样,滤液在圆形滤纸上的扩散原理与在滤纸条上是一样的,看到的结果是4个同心圆,最外面的是胡萝卜素,接下依次是叶黄素、叶绿素a、叶绿素b(如图5-4-2所示)。 教材第97~98页参考答案 问题探讨 1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。 2.因为叶绿素对绿光吸收量少,所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。 实验 1.滤纸条上有4条不同颜色的色带。从上往下依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。其中叶绿素a的色带最宽。这说明绿叶中的色素有4种,它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。 2.滤纸上的滤液细线如果触及层析液,细线上的色素就会溶解到层析液中,就不会在滤线上扩散开来,实验就会失败。 【例1】 图5-4-3是叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答下面的问题。 (1)图中步骤①加入研钵内的物质:A________10 mL,作用是________;B________少许,作用是研磨得充分;C________少许,作用是
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