新人教(2019)生物必修1学案：第5章第4节 光合作用与能量转化 第1课时 捕获光能的色素和结构.pdf

第4节光合作用与能量转化

第1课时捕获光能的色素和结构

1.理解叶绿体中色素的种类和作用,认同结构与功能相适应的观念。

2.通过设计和进行叶绿体色素的提取与分离实验,掌握实验操作技能

及相关仪器、药品的使用方法。

3.通过叶绿体色素的提取与分离实验,培养勇于探索、不断创新的科

学精神。

新知探究一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。

(2)绿叶中的色素都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶

解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。

2.实验选材

新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶)。

问题(1):为什么要选用新鲜的绿叶作实验材料?

提示:新鲜的绿叶中色素含量高,从而使滤液中色素含量较高,实验效

果明显。

3.实验流程

(1)提取绿叶中的色素

(2)制备滤纸条

(3)画滤液细线

(4)分离绿叶中的色素

(5)观察与记录

(6)实验结果

问题(2):为什么研磨时要迅速?为什么研磨时要加入少许碳酸钙和二

氧化硅?

提示:叶绿素不稳定,易被破坏,因此研磨要迅速、充分,以保证提取较

多的色素。二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分,碳酸钙可防止研磨过

程中色素被破坏。

问题(3):为什么盛放滤液的试管管口要加棉塞?

提示:防止乙醇挥发和色素氧化。

问题(4):滤纸为什么要预先干燥处理?在制备滤纸条时,为什么将一

端的两个角剪掉?

提示:干燥处理的目的是使层析液在滤纸条上快速扩散;剪掉两角的

目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而保证色素带分离整齐。

问题(5):画滤液细线为什么要细、齐、直,而且待滤液细线干燥后再

重复画一两次?

提示:画滤液细线要细、齐、直,目的是使分离出的色素带平整不重叠;

滤液细线干燥后再重复画一两次,使分离出的色素带清晰分明。

问题(6):在层析时,为什么不能让滤液细线触及层析液?

提示:当滤纸条上的滤液细线触及层析液,色素会被层析液溶解,结果

使滤纸条上得不到色素带。

问题(7):从实验结果看,含量最多和最少的色素分别是哪两种?在层

析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种?

提示:叶绿素a、胡萝卜素。胡萝卜素、叶绿素b。

绿叶中色素提取与分离实验异常现象分析

(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析

①未加二氧化硅,研磨不充分。

②使用放置数天的绿叶,滤液色素(叶绿素)太少。

③一次加入大量无水乙醇,提取浓度太低。

④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。

(2)滤纸条色素带重叠:滤纸条没经干燥处理,滤液细线不能达到细、

齐、直的要求,造成色素扩散不一致。

(3)滤纸条看不到色素带:①忘记画滤液细线;②滤液细线接触到层析

液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。

(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素的色素带:忘记加碳酸钙导致叶绿

素被破坏或所用叶片为“黄叶”。

影响叶绿素合成因素的分析

1.

某同学用绿色菠菜叶和黄化菠菜叶进行了光合色素的提取和分离实

验,实验操作过程相同,分别得到滤纸条甲和乙,如图所示。下列叙述

正确的是(B)

A.分离色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理

B.滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失

C.若滤液细线没入层析液的液面,将得到宽度变窄的色素带

D.滤纸条乙缺少2条色素带的原因是未加碳酸钙

解析:提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理;色

素吸附在滤纸条上,滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发

而消失;若滤液细线没入层析液的液面,将得不到色素带;滤纸条乙缺

少2条色素带是因为乙的材料是黄化叶,本身就缺少叶绿素。

2.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同

学对相关试剂的使用情况如表所示(“+”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(B)

项目甲乙丙丁

无水乙醇-+++

蒸馏水+