捕获光能的色素(1)

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________________。

光合作用相关考点总结知识点一, 捕获光能的色素1, 提取和分别叶绿体中的色素（1）原理: 叶绿体中的色素能溶解于。

叶绿体中的色素在中的溶解度不同, 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。

（2）方法步骤:①提取绿叶中色素: 称取菠菜叶2g→剪碎置于研钵→放入少许_______和_______→加入5mL______→快速研磨→过滤→收集滤液（试管口用______塞严）②制备滤纸条:③画滤液细线:④分别色素：滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中, 滤液细线不能触及到, 用培育皿盖住小烧杯。

（3）结果分析:●无水乙醇的用途是___________________________,●层析液的的用途是__________________；●二氧化硅的作用是______________；●碳酸钙的作用是_____________________________；●滤纸条上的细线要求画得细而直, 目的是保证层析后分别的色素带；便于视察分析；●分别色素时, 层析液不能没及滤液细线的缘由是____________________________；●层析装置要加盖的缘由是_；●是否可以用滤纸代替尼龙布过滤____________________________________________；叶绿素主要汲取和利用胡萝卜素和叶黄素主要汲取。

1. 结构及功能的关系(1)基粒和类囊体增大了受光面积。

(2)类囊体的薄膜上分布着酶和色素, 利于光反应的顺当进行。

(3)基质中含有及暗反应有关的酶。

2. 色素的分布及作用(1)分布: 叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上。

(2)作用: 色素可汲取, 传递光能3. 影响叶绿素合成的因素(1)光照: 光是影响叶绿素合成的主要条件, 在黑暗中不能合成叶绿素, 因而叶片发黄。

(2)温度：温度可影响及叶绿素合成有关的酶的活性, 进而影响叶绿素的合成。

低温时, 叶绿素分子易被破坏, 而使叶子变黄。

必修 1 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说课稿一、教学分析（一）教材分析本节课选自人教版必修 1 第5 章“细胞的能量供应和利用”第 4 节“光合作用与能量转化” 第 1 课时的内容。

教材首先是通过绿叶中色素的提取和分离实验，明确了色素的种类、含量以及吸收的光谱，然后是光合色素存在于植物细胞的叶绿体中，由结构和功能相适应的观点，自然过渡到对叶绿体的功能探究，最后总结出叶绿体适于进行光合作用的结构基础。

本节课前承“细胞器之间的分工合作”从宏观上了解到了叶绿体的形态以及细胞的能量货币“ATP”相关内容，后启“光合作用的原理和应用”。

通过本节课的学习，学生可以更好的理解光合作用的光反应阶段，对细胞的结构与功能相适应这一重要生物学观点有更深刻的体会。

（二）学情分析（1）知识准备：学生之前已经学过光合作用的有关知识，知道光合作用的场所、原料、产物和条件等。

学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构的知识基础和了解光合作用过程的兴趣。

（2）能力基础：高一学生已经具备一定的自主学习与合作探究能力，能进行研磨、过滤等实验操作。

（3）不足之处：学生对光合作用有一定认知，但不了解光合作用的物质基础，结构基础，也不能从物质变化和能量转化的角度认识光合作用；同时“叶绿体色素的提取与分离”实验的过程又涉及到物理（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。

（四）教学目标1．知识目标（1）掌握提取叶绿体中色素的方法。

（2）说出绿叶中色素的种类和作用。

2．科学探究（1）描述实验现象，初步掌握探究的基本思路和方法。

（2）对实验现象进行讨论分析，提高思考问题和解决问题的能力。

3．生命观念通过对叶绿体结构的学习，认同结构与功能相适应的观点。

（五）教学重点和难点教学重点：能实施实验，客观地观察和描述实验现象，并得出叶绿体中的色素能够捕获光能以及吸收光谱的差别。

捕获光能的色素和结构教案教学目标【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）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）叶绿体的结构和功能.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：教学内容基本策略导入新课利用白化苗的图片创设问题情境，引入本节第一部分.光合色素的种类引导学生完成绿叶中色素的提取和分离的实验，得出结论.光合色素的作用利用屏幕显示4种色素分别放在阳光和三棱镜之间得到的4张光谱图，并结合教材上的图5—10，得出结论.叶绿体的功能介绍恩格尔曼的实验，得出实验结论并分析实验方法的巧妙处。

叶绿体的结构通过观察叶绿体的立体结构示意图,认识叶绿体的基本结构以及与其功能相适应的结构特点。

知识小结习题巩固教学用具：多媒体演示课件、实验准备材料教学进程：板书设计一、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素叶绿素a（蓝绿色)叶绿素（含量约占3/4）叶绿色b（黄绿色）绿叶中的色素胡萝卜素(橙黄色）类胡萝卜素（含量约占1/4）叶黄素（黄色）2、叶绿体的结构1、分布2、形态外膜内膜3、结构基粒:由两个以上的类囊体组成，含色素和酶基质：含酶4、功能课后反思1．充分利用现代化的教学手段是教学改革的趋势，但若所有内容都通过多媒体来呈现，教学容量太大,且学生基本不能做笔记，不利于学生复习，若能将板书与多媒体有效结合,让学生边听边记笔记，效果会更好。

光合作用的原理和应用捕获光能的色素和结构(第一课时)
第五章
第4节光合作用的原理和应用—捕获光能的色素和结构(第一课
时)
目标导引
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
能力目标：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方法目标：学会提取、分离绿叶色素的方法
德育目标：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
问题导学
【问题一】分别说出色素的提取原理和分离原理。

这个实验用到的实验方
法有哪些？
课前自悟
课中醒悟
课后感悟
【问题二】实验操作过程中的问题思考
1、“色素的提取和分离”实验应选择什么样的材料？为什么？
2、无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙的作用以及如果缺少其中的一种会
造成的现象。

3、为什么要及时用棉塞将试管口塞严?滤纸条的一端为什么要剪去
两角？
4、画滤液细线的要求是什么？滤液细线能触及层析液吗？为什么？
课前自悟
课中醒悟
课后感悟
【问题三】实验结果及实验结论？
1、依色素带由宽到窄排列四种色素（列出名称及颜色）。

依扩散速度
快慢排列四种色素。

2、相邻两条色素带距离最宽的是和之间
的距离，最窄的是和之间的距离。

3、色素带的宽窄说明什么？色素带在滤纸条上的位置说明什么？
4、捕获光能的色素有哪些？分别是什么颜色？各主要吸收哪种光？
课中醒悟
课后感悟
分层导练
【课堂基础训练】
1、1915年、l930年、l965年三个年度的诺贝尔奖都授予了有关叶绿素研究方。

5. 4. 1 《捕获光能的色素和结构》教学设计【教材分析】《捕获光能的色素和结构》是新人教版高中生物学必修 1《分子与细胞》第5章第4节第1课时的学习内容。

在此之前，学生已经学习了“叶绿体的显微结构”“降低化学反应活化能的酶”和“细胞的能量通货---ATP”，这为过渡到本节内容的学习，起到了铺垫作用，而且本节内容是学习下一节内容《光合作用的原理和应用》的知识基础，因此本节内容在教材中具有承上启下的作用。

【学情分析】本节授课对象是高一的学生，他们在初中的生物学习中已具备了一定的关于光合作用的知识，也做过了“绿叶在光下制造淀粉”的实验，而且学生在本模块的第3 章学习了叶绿体的显微结构，第4 章学习了《细胞中的能量通货--ATP》知道了光合作用是合成ATP 的重要途径之一，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，需要老师的细心指导。

另外，由于学生缺乏对基粒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。

【开放性学习环境】生物学实验室开展教学活动，方便学生探讨及进行实验。

利用希沃白板演示设备展示学生实验探究情况。

【教学目标】1.从结构与功能观的角度，分析叶绿体中含有色素，类囊体薄膜和酶的特点与其吸收光能进行光合作用的功能相适应。

（生命观念）2.在学习实验原理即提取和分离原理后，能够对实验操作步骤有一定的构思，在实验操作后能够基于实验事实正确地做出结论，并且提出质疑。

（科学思维）3.进行绿叶中色素的提取与分离探究实验，掌握无水乙醇提取法和纸层析分离技术，阐明色素的种类、含量和吸收光谱。

（科学探究）4.能够运用色素与光合作用的原理解释生产生活中的相关现象，激发学生对生物科学的兴趣，培养学生科学研究的志向。

（社会责任）【教学重点】.绿叶中色素的提取和分离实验原理与方法；. 叶绿体适于进行光合作用的结构特点。

光合作用（一）捕获光能的色素和结构【学习目标】1、简述叶绿体中色素的种类、分布和作用。

2、描述叶绿体的结构、说明叶绿体的功能。

3、重点：理解实验“绿叶中色素的提取和分离”实验的实验原理与方法。

4、难点：绿叶中色素的种类和作用、绿叶中色素的提取和分离。

【要点梳理】要点一、实验——绿叶中色素的提取和分离1、原理(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。

(2)不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。

2、实验程序3、实验结果四种色素被分离出来，它们的位置、颜色及排列顺序如下表：要点诠释：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，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。

结果分析：①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素a >叶绿素b >叶黄素>胡萝卜素; ②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b；③在滤纸上相邻两条色素距离最近的是叶绿素a 与叶绿素b ，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。

4、实验中的注意事项(1)裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。

(2)根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm ，高出的部分做直角弯折。

(3)画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。

(4)研磨要迅速、充分。

a.因为丙酮容易挥发； b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素；c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。

(5)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均匀,便于观察实验结果。

要点诠释：（1）为什么色素提取时加丙酮？（使色素溶于有机溶剂）（2）为什么加二氧化硅？（使研磨充分）（3）为什么加CaCO3? (防止叶绿素受到破坏)（4）为什么滤纸剪去两角？（使色素带整齐）（5）为什么滤液细线画的越细越齐越好？（使色素带整齐）（6）为什么不要让层析液没及滤液细线？（滤液溶于层析液中不能形成色素带）（7）为什么色素会在滤纸条上分离开？（色素溶解度不同）（8）为什么用培养皿盖上烧杯？（防止丙酮挥发）（9）为什么滤纸要避光保存？（色素见光分解）（10）为什么试验后洗手？（接触了有毒的化学药品）（11）色素带在滤纸上排列先后顺序？（胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b）5、高等植物叶绿体中的色素及功能要点诠释：将绿叶中的4种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

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。

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)×一、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(填“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。

第21课时捕获光能的色素和结构[目标导读] 1.结合试验，概述绿叶中色素的提取和分别的原理，把握叶绿体中色素的种类和作用。

2.结合图5－11，概述叶绿体的结构和功能。

[重难点击]叶绿体中色素的提取和分别。

一捕获光能的色素植物的光合作用离不开光能，光能的捕获离不开色素。

结合“绿叶中色素的提取和分别”试验，探究色素的种类和作用。

1.试验：“绿叶中色素的提取和分别”(1)试验原理①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。

②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集中得快，反之则慢。

因而，色素会随着层析液在滤纸上的集中而分别开。

(2)试验步骤分析①提取色素时，加入研钵内的物质：A二氧化硅少许，作用是使研磨得充分；B碳酸钙少许，作用是防止研磨中色素被破坏；C无水乙醇10 mL，作用是溶解色素。

②过滤时，要将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放一块单层尼龙布。

③制备滤纸条时，剪去两角的作用是防止色素带不整齐，画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画几次。

④色素分别时，加盖的目的是防止层析液挥发；关键应留意层析液不要没及滤液细线，否则滤液细线会被层析液溶解，不能分别。

(3)试验结果(色素带的宽窄代表了色素的含量多少，色素集中的速度和溶解度成正比)小贴士假如得到的色素提取液颜色过浅，可能的缘由有：(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，色素溶液浓度小。

(3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。

2.色素的性质(1)从图中可以读出：叶绿素对红光和蓝紫光的吸取量大；类胡萝卜素对蓝紫光的吸取量大；叶绿素对绿光吸取量较少，所以叶片呈现绿色。

(2)温室内自然光照射的状况下，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？答案红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光，因此可以补充这两种光达到增产的目的。

归纳提炼1.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。