《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第5章第4节《能量之源一光与光合作用》第1节课的教学内容，主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能，掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞的基本结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的基础。
二、教学目标
1．知识目标：
(1)说出叶绿体中色素的种类和作用
(2)说出叶绿体的结构和功能。
2．能力目标：
(1)通过“叶绿体中色素的提取和分离’’实验，学会提取、分离叶绿体中色素的方法。
(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。
3．情感、态度和价值观目标：
(1)通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣热爱，分析叶绿体结构与功能的联系，形成结构与功能相统一的观点，
三、教学重点难点
重点：叶绿体中色素的种类和作用。
难点：对实验原理的理解：色素的提取分离过程。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚，所以讲解时需要详细。对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础，但纸层析法是首次接触，需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、教学方法
1．实验法：绿叶中色素的提取与分离学生进行分组实验。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习实验“叶绿体中色素的提取和分离”，初步把握实验的原理和方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。课前打开实验室门窗通风，课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具，配制好层析液。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：(1)万物生长靠太阳，那么，太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢? (光合作用或绿色植物的光合作用)
(2)又依靠什么进行光合作用呢? (叶绿体)
教师：这节课我们就来学习捕获光能的色素和结构。我们来看本节课的学习目标。多媒体展
示学习目标，强调重难点。然后展示探究的第一个问题，绿叶中有哪些色素呢?已经布置学生们课前预习了这部分，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。
设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：绿叶中有哪些色素呢?
教师：大家提出的这些问题很好，看得出课前认真预习了。那么我们今天主要来解决这些问题。多媒体展示实验提取和分离叶绿体中的色素的目的要求、材料用具。重点讲解实验原理，强调提取色素和分离色素的不同，其中纸层析法学生第一次接触，所以着重讲解，通过FASH 动画帮助学生理解。
学生明白原理后教师继续和学生分析说明实验步骤，强调实验注意事项，提出思考问题，布置学生进行探究实验，两人一组，分工合作。并让学生在做实验的过程中思考讨论所提出的问题。
多媒体展示探究思考题。
(1)研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么?
(2)过滤时，用尼龙布而不用滤纸的原因是什么?
(3)滤纸条为什么要剪去两个角?
(4)层析时烧杯要加盖，为什么?
(5)为什么要重复画滤液细线?如果只画一次会怎么样呢?
(6)为什么滤液细线不能触及层析液?如果接触了又会怎么样呢?
(7)滤纸条上出现了几条色素带，其排列顺序怎样?宽窄如何?这说明了什么?
在学生分组实验的过程中教师巡回观察指导。(课堂实录) ，
等学生分组实验进行到滤纸条在小烧杯中进行层析时，组织学生在等待结果的过程中交流实验前提出的思考题，进行师生交流。交流到第七个问题时，正好实验结果也就出现了，这时找学生展示自己滤纸条上的实验结果，并让学生交流观察自己滤纸条上的结果，教师展示结果比较好的色素带，总结绿叶中色素的种类及颜色等知识。色素的种类及其作用
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
（含量1/4）叶黄素（黄色）
叶绿体中的色素
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素（含量3/4）叶绿素b（黄绿色）
设计意图：通过引导，学生能深入领会实验原理，有利于掌握操作要领；通过提出探究思考题，注重了试验的探索性；通过学生亲自动手完成实验操作过程，解决了课本中提出的“不能”、“注意”等的原因，从中找到了成就感，对生物学的学习兴趣大有提高。这时进一步提出问题：我们分离出了绿叶中的色素，那么这四种色素对光的吸收有什么差别吗?
探究二：绿叶中四种色素对光的吸收有什么差别吗？
让学生观察多媒体白光通过三棱镜和白光先通过色素滤液再通过三棱镜的光谱情况，对比思考色素对光的吸收情况，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况，并给出叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，学生很容易得出色素的功能：吸收光能，主要吸收红光和蓝紫光。然后给出探究二的思考题：
(1)叶片呈现绿色的原因是什么?
(2)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?
(3)温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好?
教师组织学生分组讨论，最后师生总结。(课堂实录)
设计意图：通过多媒体的对比给了学生一个感性认识，通过看图，提高了学生对图表的分析能力。通过联系生产实践进行拓展，使学生认识到知识的价值，提高了学习生物的兴趣。探究三：捕捉光能的色素存在于细胞中什么部位呢?
简单介绍前面科学家的研究成果，然后多媒体展示叶绿体的结构。这时提出问题：色素具体分布在叶绿体的什么部位呢? (类囊体)
设计意图：本部分知识很简单，引导学生结合前面所学的细胞器来掌握。
探究四：叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?
多媒体FLASH动画展示资料分析中恩吉尔曼的实验。通过实验分析得出叶绿体的功能，并讨论恩吉尔曼实验的巧妙之处。
设计意图：通过分析科学家的实验，让学生明确实验设计的原则，提高生物学的科学素养，通过对叶绿体结构和功能的学习，形成结构与功能相适应的生物学观点。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
（五）发导学案、布置预习。
我们已经学习了捕获光能的色素和结构，那么，光合作用是如何进行的呢？在下一节课我们一起来学习光合作用探索的历史。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析科学家是如何设计实验，如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、捕获光能的色素和结构
(一)捕获光能的色素
1．色素的种类
2．作用
(二)叶绿体的结构和功能
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课的叶绿体中色素的提取分离是课本上重要的学生必做的实验，四种色素与后面要学的光合作用过程联系非常密切，所以在实验室上这节课充分的调动了学生学习的兴趣和积极性，虽然准备实验很麻烦，但提高了课堂效率，不用再另找时间做实验。学生分组实验并合作探究，在老师的引导下完成教学重点内容——绿叶中色素的种类和作用，并通过亲身实践进一步领会了实验原理纸层析法，突破了本节课的难点——色素的提取分离过程，在探究实验的过程中学生也提升了生物学的科学素养。整堂课学生求知旺盛，复杂的知识变得简单化，亲自动手操作，加深了印象，提高了能力。生物学科是一门自然科学，需要学生做的实验必须做，时间长了不做实验学生的动手能力明显下降，同样也会影响学生的分析拓展能力。在小组的合作实验中，实验能力强的学生动手能力较好，实验能力弱的学生就差一些。所以教师要着重强调实验的规范性，特别是实验仪器的使用。
《捕获光能的色素和结构》教学设计 方正一中赵薇 1.教学内容 《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物第一册《分子与细胞》第5章第4节《能量之源──光与光合作用》的第1节课教学内容，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。 2.学生分析 学生在初中生物已经学过光合作用的有关知识；在高中生物第一册第3章中又学习了叶绿体的显微结构及其功能，以及第4章的《细胞的能量“通货”──ATP》一节知道光合作用是合成ATP重要途径之一，至此，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。 在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需老师仔细指导。 由于学生缺乏对基粒（类囊体）微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。 3.设计思想 （1）以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。 （2）以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程，实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。 （3）科学探究的思想贯彻始终。用科学家的经典实验来学习科学的实验方法和思维，在学生分组实验中学习设计实验的基本原则，学会分析实验，改进实验，学会科学地评价自己。 4.教学方法 学生自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合（含自学、实验、谈话、讨论、讲授等）。 5.教学目标 知识与技能 掌握绿叶中色素的提取和分离的方法及操作技巧。
第一课时捕获光能的色素和结构教案 生命科学学院08级5xx教材分析 1.教学内容分析 《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。这节内容包括两部分： 第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。与旧教材相比，本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序，仅在以下三个方面作了调整： 一是对光合作用的探究历程进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整。二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验，这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考案例。三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律，将这两部分内容移至本节中。 本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用： 一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。 2.课程标准要求 高中生物课程标准指出： 具体内容标准要说明光合作用以及对它的认识过程。活动建议则是进行叶绿体色素的提取和分离实验。 教学目标（三维教学目标） 【知识目标】
（1）说出绿叶中色素的种类和作用。 （2）说出xx的结构和功能。 【能力目标】 （1）学会提取、分离绿叶色素的方法 （2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言 表达能力。 【情感目标】 （1）通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点教学重点 （1）绿叶中色素的种类和作用。 （2）xx的结构和功能。 教学难点： 提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。 教学策略或方法 整节内容安排3课时，拟将“捕获光能的色素和结构”安排一课时；“光合作用的探究历程和光合作用的过程”安排一课时；“光合作用原理的应用和化能合成作用”安排一课时，第一课时“捕获光能的色素和结构”具体设计的策略如下： 教学内容 导入新课基本策略 利用白化苗的图片创设问题情境，引入本节第一部分。
《捕获光能的色素和结构》说课稿 尊敬的各位专家评委，下午好！我说课的题目《捕获光能的色素和结构》。 一、设计理念： 基于对新课标基本理念的理解。我认为：要实现三维学习目标，教师在教学设计时，应该面向全体学生，在尊重学生多样化发展需求的同时，选择贴近学生生活经验的事例，优化整合教学资源，积极关注生物科技的新进展。在重视发展学生的创新精神和实践能力的同时，积极为学生搭建一个主动建构知识、发展能力、形成正确情感态度与价值观的课堂学习平台。积极倡导“主动参与、乐于探究、合作交流”的新型课堂。 二、学情分析 学生已经具备了光合作用的一些基础知识，有部分相关的生活经验，为新知识的学习奠定了认知基础，高中学生的直观思维趋于成熟，逻辑思维正在发展，具备一定的探究能力和自学能力，思维的目的性、连续性和逻辑性仍需教师引导。本节课以“启发式、过程式相结合的教学模式”，围绕“问题——探究——发展”的教学主干线，在选材上侧重知识的发展和学生思维的发展。结合探究过程，使得学生对知识的认识从感性过渡到理性。充分发挥学生的自主性学习，通过自主学习来完成对知识的初步认识和理解。充分发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正的转化为能力和素养。 三、教材分析： 《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物第一册《分子与细胞》第5章第4节《能量之源──光与光合作用》的第1节课教学内容，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。由于是赛教课，不能让学生亲自动手，因此对教学内容进行了适当调整。 三、教学目标： 知识目标： 1、说出绿叶中色素的种类和作用。 2、说出叶绿体的结构和功能。 能力目标： 1、通过实验（含设计）及相关科学方法的学习，提升实验设计选材分析、实验步骤分析，实验操作能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力。 2、通过恩格尔曼的水绵实验的学习，尝试运用科学家的科学思维和科学方法。 3、通过影响色素的环境因素的学习，加强理论联系实际的能力。 情感态度与价值观目标： 1、通过恩格尔曼的水绵实验的学习及实验设计与改进，形成科学态度及创新、合作的科学精神。 2、借助叶绿体的结构与功能的联系分析，形成普遍联系的辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点。 3、借助影响色素的环境因素的学习，形成生态学观点，从而学会理论联系实际。 4、形成生命科学的价值观，能正确认识自我，评价自我。 教学的重点和难点 1、绿叶中色素的种类和作用。
第四章第四节能量之源——光与光合作用 第一课时捕获光能的色素和结构 学习目标： 1、理解绿叶中色素的种类和作用 2、理解叶绿体的结构和功能 3、理解实验“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理和方法 导入新课 太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。 同学们已经知道生物生命活动所需要的能量归根到底来自植物通过光合作用所吸收的光能，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？ 那大家又是否想过为什么不同植物叶片的颜色会不同，以及相同植物的叶片在不同时期也会不同这些问题呢？（植物含有色素）正是因为植物含有色素，才让我们看到一个五彩缤纷的世界，也正是植物含有色素，才能捕获太阳光能。我们先来学习“捕获光能的色素”这一内容。 阅读捕获光能的色素这一框题，出示自主学习目标一（10min）： 1.理解色素的提取原理和提取过程；提取完成用棉塞堵住试管口的作用是什么； 2.理解色素的分离原理和提取过程；其中制备滤纸条时，为什么要剪去一段的两角；为什 么不能让滤液细线触及层析液； 3.整个实验过程中用到了哪些化学物质或者试剂，他们的作用分别是什么； 4.尝试画出最终获得的滤纸条上的色素带，注意体现色素的名称、颜色以及各自的含量（可 用宽窄表示）。 5.观察图5-10，思考叶片呈绿色的原因。 自学检测一 1.在叶绿体色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入丙酮，其目的是（） A.防止叶绿素被破坏 B.使叶片充分磨碎 C.使色素充分溶解在丙酮里 D.使叶绿素溶解在丙酮 2.叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是（） A.色素提取液中色素已经分层 B.阳光的照射使不同色素彼此分开 C.丙酮有使色素溶解并彼此分离的特性 D.各种色素在滤纸上的扩散速度不同 3.在进行叶绿素提取和分离的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（） A 滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响结果 B 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C 色素会溶解在层析液中而使结果不明显 D 滤纸条上的几种色素会混合起来 4.如图为某同学对植物叶绿体中色素分离的结果，所标记的色素名称或颜色正确的是（） 5．(多选)叶绿素能有效地吸收( ) A.红光 B.远红光 C．蓝紫光 D．绿光 6.研磨过程中加入少许SiO2与CaCO3的作用是________________________________。 拓展应用一 1.某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，结果滤纸条上的色素带颜色很浅，效果
第五章细胞的能量供应和利用 第4节能量之源——光与光合作用 一、教学目标 (一) 知识与技能： 1、说出绿叶中色素的种类和作用。 2、说出叶绿体的结构和功能。 （二）过程与方法： 1、自主与合作学习；利用各种媒体调查卷和收集资料，学会鉴别，选择运用，分享信息。 2、训练表达能力：尝试将你所获得的信息表达出来。 （三）情感态度价值观： 通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、创新和勇于实践的科学精神与科学态度。 二、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点： ⑴绿叶中色素的种类和作用。 ⑵光合作用的发现及研究历史。 2、教学难点： ⑴绿叶中色素的种类及作用。 ⑵说出叶绿体的结构和功能。 3、解决方法： 通过色素提取和分离实验，让学生仔细观察分离出的不同色带，色带的颜色、分布顺序和宽窄，思考其原因及作用。 三、课时安排：1课时 四、教学方法：讲解法。 五、教具准备：课件 六、教学程序 【新课导入】 导言：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。将光能转换成细胞所利用的化学能的过程称之为光合作用。思考：玉米正常植株和白花苗，
白花苗由于不能进行光合作用，待种子中的营养物质消耗完就会死亡，说明什么？ 说明植物进行光合作用与细胞中的色素有关。 【新课讲授】 进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？ 一、探究捕获光能的色素 1、绿叶中色素的提取 原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇（质量分数为95%的酒精）中。 步骤：取材（称取5g新鲜绿叶） 研磨（剪碎叶片，放入研钵，加少许二氧化硅、碳酸钙、10ml无水乙醇，迅速充分研磨） 过滤（在漏斗基部放单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。） 收集（用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严。） 2、绿叶中色素的分离 原理：各种色素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的快，反之则慢。剪滤纸条 步骤：制备滤纸条： 铅笔画线 画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，再画一两次。
第五章：细胞的能量供应和利用 第20课时捕获光能的色素和结构 学习目标：1、叶绿体的结构和功能。2、叶绿体中色素的提取和分离。 3、叶绿体中色素的种类和作用。 第一部分：自主学习 知识结构 第二部分：课堂教学 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 （一）（1）提取原理：绿叶的色素溶于____________而不溶于水，可以用___________等提取绿叶中的色素。（2）分离原理：绿叶中的色素不只一种，它们在层析液中的 ____________不同：溶解度________的色素随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。其中在丙酮中的溶解度最高，扩散速度，叶黄素和叶绿素ａ次之，溶解度最低，扩散得最慢。根据此原理使各色素分离开来。
_________（橙． 黄色） 最快 最窄 _________（蓝．绿色） 最宽 _________（黄． 绿色） 最慢 _________（黄． 色） 合称叶绿素，主要吸收蓝紫光和红光 合称类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光 （二）实验流程：方法步骤：______________→______________→ ______________→ ________________ → _____________________。 （三）实验注意事项： 1、取材时要选取新鲜的颜色较深的叶片，以便使滤液中含较多的色素。 2、研磨时加入二氧化硅的目的是： 。 3、加入少量碳酸钙的目的是： 。 4、研磨要迅速、充分。一是因为丙酮容易挥发发，二是为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素，三是叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。 5、滤液收集后，要及时用 将试管口塞紧。 6、制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散 ，便于观察实验结果。 7、画线时，一定要细并且直，这样可以防止 ，使色素分子均匀分布在一条直线上，做到扩散起点一致。重复划2―3次，是为了 ，使实验更加明显。 8、分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为 。 （四）实验结果 二、影响叶绿素合成的因素： 1、光照：光是影响________合成，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，叶片发黄。 2、温度：温度可影响与叶绿素合成有关的________的活性，进而影响叶绿素的合成。 低温时，____________分子易被破坏，而使叶子变黄。 3、必需元素：叶绿素中含N 、________等必需元素，若缺乏叶变黄。 第三部分：课堂检查 1、在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度最好安装（ ） A 、红光灯 B 、绿光灯 C 、白炽灯 D 、蓝光灯 2、提取叶绿体中的色素时要加入无水乙醇，其原因是（ ）
第五章第4节能量之源————光与光合作用（上） 一、捕获光能的色素和结构 高一生物撰稿人王志勇审稿人：四中生物组2009/6/18 一、学习目标 1、知识目标： （1）说出绿叶中色素的种类和作用。 （2）说出叶绿体的结构和功能。 2、能力目标 （1）学会提取、分离绿叶色素的方法 （2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。 二、学习重点：绿叶中色素的种类和作用。 三、学习难点：绿叶中色素提取的实验。 四、知识结构： 五、学习过程 (一)捕捉光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 （1）可以利用提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许和，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中。 （2）分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，的在滤液上扩散的快，反之则慢。（3）层析后，在滤纸条上会呈现四条色素带，它们的颜色自上而下依次是色、色，色、色，色素带最宽的颜色呈色，最窄的颜色呈色。 （二）叶绿体的结构和功能 1、结构 （1）一般呈扁平的椭球形或球形，外表具，内部有基粒和，基粒是由堆叠而成。（2）吸收光谱的色素分布于，与光合作用有关的酶分布于。 2、功能 是进行的场所。 六、知识链接
（一）绿叶中色素的提取和分离“的实验分析 1、原理解读 （1）利用色素溶于有机溶剂而不溶于水的性质，可以用无水乙醇等提取绿叶中的色素。 （2）绿叶中的色素不只一种，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：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，几分钟之后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 2、实验流程图示 (一)、提取色素 (1)称重：称取5g新鲜绿叶 (2)剪碎：去掉叶柄和粗的叶脉 (3)研磨：加入少许SiO2、CaCO2和10ml无水乙醇 (4)过滤：漏斗基部放单层尼龙布 (5)收集滤液：用棉塞将试管口塞严 (二)、制备滤液条 (1)将干燥的滤纸剪成长略大于试管长度、宽略小于试管宽度的滤纸条，并在一端剪去两角 (2)在距离剪去两角的一端1cm处用铅笔画一条细的横线 (三)、画滤液细线 (1)用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画线处均匀画一条直的滤液细线 (2)干燥扣，重复画2~3次 (四)、色素分离 (1)倒入试管3ml层析液 (2)将滤纸条有滤液细线的一端插入层析液中 (3)将棉塞塞紧试管口 (五)、观察结果 滤纸条上色素带有四条，分别是（由上而下）橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。 3、实验中几种化学试剂的作用 (1)无水乙醇是各种色素能溶于无水乙醇中被提取出来； (2)迅速研磨是防止无水乙醇挥发影响实验。 (3)放二氧化硅是有助于研磨得充分； (4) 放碳酸钙可防止研磨中色素被破坏； (5)层析液用于分离绿叶中的色素。 4、实验中的注意事项 (1)、选材：应选用鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。 (2)、提取色素：研磨要迅速充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适度。 (3)、画滤液细线：滤液细线要细直，且干燥后重复2~3次，其目的是既有较多的色素，又使各色素开始扩散的起点相同。 (4)、色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸上将得不到色素带。 5、色素提取液呈淡绿色的原因分析 (1)、研磨不充分，色素未能充分提取出来。 (2)、称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度过小。 (3)、未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。 （二）叶绿体中的色素
第5章第4节第1课时 A 级·基础达标练 一、选择题 1．(北京延庆区高一期末)北方秋季,银杏、黄栌、红枫等树种的叶片由绿变黄或变红,一时间层林尽染,分外妖娆.低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是( C ) A．叶黄素B．花青素 C．叶绿素D．胡萝卜素 解析：决定树叶颜色的是叶绿素和花青素,当叶绿素比较多的时候叶子是深绿色,比较少的时候是嫩绿色,花青素多了就会发红、发紫.叶绿素的形成主要与光照有关,而北方秋季,银杏、黄栌等树种的叶片由绿变黄或变红,一时间层林尽染,分外妖娆,说明叶的色素中最易受低温伤害而被破坏的是叶绿素,故选C. 2．(陕西富平县高一期末)某同学在进行“叶绿体色素的提取与分离”实验时,进行了以下操作.该同学的操作中正确的是( D ) A．将新鲜菠菜叶片烘干粉碎后放入研钵中,加入95%乙醇后直接进行研磨 B．将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1 cm处直接用毛细吸管重复画横线 C．为增强实验效果,将滤液细线画粗些并进行多次重复 D．将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,滤液细线不能浸入层析液 解析：叶片剪碎后,应该加入二氧化硅(研磨充分)、碳酸钙(保护色素),然后再加入无水乙醇研磨,A错误；制备滤纸条后,画滤液细线时应该先用铅笔画线,B错误；画滤液细线时,尽量画的又细又直,避免色素带重叠,影响实验观察,C错误；分离色素时,层析液不能接触滤液细线,否则会导致实验失败,D正确.故选D. 3．(河南平顶山期末)利用乙醇提取出叶绿体中的色素,设法分离得到各种色素后,将叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如下图左所示),将滤纸点样点以下部分浸入层析液后,最终滤纸条上各色素正确位置应为 ( C ) 解析：叶绿体中的四种色素,在层析液中的溶解度由小到大依次为叶绿素b＜叶绿素a＜叶黄素＜胡萝卜素.溶解度越大,随层析液在滤纸条上扩散的速率越快,所形成的色素带距离点样处越远,据此依题意并分析各选项的实验结果可知：滤纸条从下到上的色素名称分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,C正确,A、B、D均错误. 4．下列关于叶绿体色素的叙述,错误的是( D )
光合作用之捕获光能的色素和结构教学设计 一、教材分析 本节内容选自人教版高中生物教材必修一第五章第四节光合作用的第一课时，本节课从“一些蔬菜大棚采用的日光灯是红色的或者蓝色的，而不是绿色的”这一新奇有趣的问题的探讨，很自然就引出“捕获光能的色素”的学习。通过色素所在部位的分析，就引出了叶绿体结构的学习，层层递进，结构严密。该节内容是学习光合作用的过程以及影响光合作用的环境因素的重要基础。 二、学习者分析 高一的学生对光合作用这一概念并不陌生，但是对于蔬菜大棚为什么选择红色或者蓝色的日光灯这一问题有感性的认识，但却不知其所以然，自然也就有了探究的欲望，学生对叶绿体的结构已经学习过，再学习色素在叶绿体上的分布就不难了。但是对实验“绿叶中色素的提取和分离”，因为没有实验条件，仅通过ppt动画来演示，学生的学习兴趣可能不足。 三、教学目标 知识目标： 1.了解绿叶中色素的提取和分离的步骤和注意事项。 2.明确绿叶中色素的种类及分布情况。 能力目标： 1.学会提取、分离绿叶中的色素以及检测酒精、二氧化碳等细胞呼吸产物的检验方法。 2.在有关实验的问题分析中，运用语言表达观点的能力以及分享信息的能力。情感态度与价值观目标： 体验生活中蕴藏的生物知识，提高学习生物学的热情。 四、教学重点和难点 教学重点： 绿叶中色素的提取与分离 叶绿体的结构 教学难点： 绿叶中色素的提取与分离 五、教学方法
教法：动画演示法、问题驱动法、读书指导法、讲授法 学法：自主学习法、讨论交流法、总结归纳法 六、教学进程 教学进 程 教师活动学生活动设计意图 导入新课提问：有氧呼吸与无氧呼吸的底物是 什么？（停顿）那大家知道生物界中 的糖类最终来源于哪里吗？ 有句话叫“万物生长靠太阳”，我们 来看一下下面两组数据 展示：绿色植物能制造大量的有机 物，贮存大量的能量的ppt资料 过度：这些能量是怎么储存进绿色植 物体内的呢？今天我们就来学习光 合作用的相关内容。 认真思考 回答问题 观看思考 翻开课本阅读 通过提问，引 起大家的思 考，引出学习 内容 预习新知我们知道，玉米中有时会出现白化 苗。白化苗由于不能进行光合作用， 待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。 这是因为，光合作用与细胞中色素有 关。 那同学们知不知道绿叶中有哪些色 素？ 请大家结合以下 问题阅读课本97 页的实验 “绿叶中色素 的提取和分离”。 展示问题 思考 结合问题 阅读课本 训练学生的 自学能力 讲授新知好，同学们已经看了，我们现在来看 一下实验的过程。 展示：实验动画 边讲解，边分析，边点同学回答刚提 出的问题，对问题进行一一点评与剖 析。 给大家展示色素带图片 提问： 1.绿叶中一共有几种色素？分别是 什么？ 2.色素带上的各色素按从上到下的 顺序是怎样排列的？宽窄如何？如 何解读色素带上下顺序以及宽窄所 表示的意义？ 观看实验动画 认真听讲 积极回答问题 师生总结：叶绿 体中一共有四 种色素。色素带 上从上到下依 次是胡萝卜素、 叶黄素、叶绿素 a、叶绿素b。其 中最宽的是叶 绿素a，越宽说 明其含量越高， 越在上面说明 扩散的速度越 让学生加深 印象掌握知 识 训练学生的 分析总结能 力
《能量之源——光与光合作用》教案 一、教材分析 《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。这节内容包括两部分：第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。与旧教材相比，本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序，仅在以下三个方面作了调整：一是对光合作用的探究历程进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整。二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验，这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考案例。三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律，将这两部分内容移至本节中。 本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。 二、教学目标 依据《课程标准》和学生实际情况，将本节课的三维目标确定为： 1．知识方面 （1）说出绿叶中色素的种类和作用。 （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。 （4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 （5）说出光合作用原理的应用。 （6）简述化能合成作用。 2．能力方面 （1）学会提取、分离绿叶色素的方法 （2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。 3．情感态度与价值观 （1）通过学习科学家对光合作用原理的探究历程，使学生认同科学原理的创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的；认同科学家不仅要继承前人 的科研成果，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。 （2）通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点 （3）通过学习光合作用原理在农业生产中的应用，使学生增强STS的意识。 三、教学重点和难点 1．教学重点 （1）绿叶中色素的种类和作用。 （2）光合作用的发现及研究历史。 （3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第5章第4节《能量之源一光与光合作用》第1节课的教学内容，主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能，掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞的基本结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的基础。 二、教学目标 1．知识目标： (1)说出叶绿体中色素的种类和作用 (2)说出叶绿体的结构和功能。 2．能力目标： (1)通过“叶绿体中色素的提取和分离’’实验，学会提取、分离叶绿体中色素的方法。 (2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。 3．情感、态度和价值观目标： (1)通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。 (2)通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣热爱，分析叶绿体结构与功能的联系，形成结构与功能相统一的观点， 三、教学重点难点 重点：叶绿体中色素的种类和作用。 难点：对实验原理的理解：色素的提取分离过程。 四、学情分析 我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚，所以讲解时需要详细。对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础，但纸层析法是首次接触，需要教师指导并借助动画给予直观的认识。 五、教学方法 1．实验法：绿叶中色素的提取与分离学生进行分组实验。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习实验“叶绿体中色素的提取和分离”，初步把握实验的原理和方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。课前打开实验室门窗通风，课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具，配制好层析液。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 教师首先提问：(1)万物生长靠太阳，那么，太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢? (光合作用或绿色植物的光合作用) (2)又依靠什么进行光合作用呢? (叶绿体) 教师：这节课我们就来学习捕获光能的色素和结构。我们来看本节课的学习目标。多媒体展