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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捕获光能的色素——————————————自主梳理——————————————1.色素的提取实验2.色素的分离实验3.色素的吸收光谱(1)分离色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越慢。
()(2)研磨绿叶时，要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。
()(3)色素分离后，在滤纸条上从上至下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b。
()(4)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光。
()提示(1)×分离色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越快。
(2)√(3)×色素分离后，在滤纸条上从上至下的四条色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
(4)×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。
[典例] (2021·西安五校联考)某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。
下列相关分析错误的是()A.①可能是未加CaCO3而得到的实验结果B.②可能是用水取代了无水乙醇而得到的实验结果C.③可能是未加SiO2而得到的实验结果D.叶绿体中的色素都能够溶解在层析液中，四种色素的溶解度相同答案D解析提取叶绿体中的色素时，需要加入无水乙醇、SiO2、CaCO3，其中无水乙醇的作用是溶解色素，SiO2的作用是使研磨更充分，CaCO3的作用是防止色素被破坏。
分离色素时，不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快.距点样处越远。
①组实验结果不理想的原因可能是未加CaCO3而使色素(主要是叶绿素)被破坏，A正确；②没有色素带，可能是用水取代了无水乙醇，叶绿体中的色素能溶解在无水乙醇中，而不能溶于水，所以用水取代无水乙醇不能分离出色素带，B正确；③中色素带较窄，分离出的色素量少，原因可能是未加SiO2而使得研磨不充分，C正确；叶绿体中的色素都能够溶解在层析液中，四种色素在滤纸条上的扩散速度不同，说明四种色素的溶解度不同，D错误。
第13讲捕获光能的色素和结构及光合作用的原理课标内容(1)说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
(2)活动：绿叶中色素的提取和分离。
考点一捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素的提取和分离可看作两个实验哦！(1)实验原理(2)实验装置及操作(3)实验结果及分析2.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出：①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。
②植物幼嫩的茎和果实的细胞以及气孔保卫细胞中也含有吸收光能的色素，而根、叶片表皮等处的细胞中观察不到叶绿体，也不含吸收光能的色素。
③植物细胞的液泡中的色素(花青素，为水溶性色素)不参与光合作用。
3.叶绿体的结构适于进行光合作用(1)叶绿体的结构模式图(2)叶绿体的功能——进行光合作用的场所(3)叶绿体功能的实验验证(1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢。
(2023·全国乙卷，2D)(×)提示溶解度越高扩散得越快。
(2)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。
(2021·河北卷，3C)(√)(3)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。
(2021·北京卷，13C)(×)提示依据在层析液中的溶解度不同。
(4)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。
(2019·江苏卷，17A)(×)提示加入CaCO3防止叶绿素被破坏。
(5)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰。
(2023·全国乙卷，2C)(√)1.分离叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法，即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，请写出①～④依次对应的色素及颜色。
①________________，②________________，③________________，④________________。
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[学习目标] 1.尝试提取绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及功能。
2.说明叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
[素养要求] 1.生命观念：认同叶绿体的结构特点与其作为光合作用的场所相适应。
2.科学思维：理解“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理，学会探究实验的设计思路。
一、捕获光能的色素1．提取绿叶中的色素(1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
(2)实验用品及作用(3)实验步骤2．分离绿叶中的色素(1)原理：不同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得快，反之则慢。
(2)实验步骤(3)实验结果及分析3．色素的吸收光谱(1)光谱：阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。
(2)色素的吸收光谱判断正误(1)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分()(2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快()(3)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光()(4)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光()(5)在干燥滤纸条一端1厘米处用黑色钢笔画一条细的横线()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×探讨点1实验操作注意事项及结果分析1．过滤时漏斗基部的单层尼龙布不可以(“可以”或“不可以”)用滤纸代替，是因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。
2．制备滤纸条时，剪去滤纸条的两角可以防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快，即：使层析液在滤纸条上扩散速度均衡，这样有利于得到清晰整齐的色素带。
3．画滤液细线的要求是细、直、齐；待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。
4．分离色素时，为防止滤液细线上的色素溶解到层析液中，不能让滤液细线触及层析液。
5．滤纸条上色素带的分布情况说明了什么？提示滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有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同；同时由于4种色素的颜色不同，也说明不同色素吸收了不同波长的光。
《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。
概述绿叶中色素的种类和作用。
概述叶绿体的结构和功能。
过程与方法
通过实验（含设计）及相关科学方法的学习，培养学生基础的实验操作能力、初步的研究能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力。
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。
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
通过恩格尔曼的水绵实验的学习及实验设计与实施，形成科学态度及创新、合作的科学精神。
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。
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。
借助实验的自我评价，形成生命科学的价值观，能正确认识自我，评价自我。
6.教学的重点和难点
绿叶中色素的提取和分离的操作技巧。
对实验进行自我评价，总结成功与失败之处。
绿叶中色素的种类和作用。
