捕获光能的色素和结构

捕获光能的色素和结构一、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）自主与合作学习：利用各种媒体调查和收集资料，学会鉴别、选择、运用和分享信息。

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）通过了解光合作用原理在农业生产上的应用，使学生认识生物科学的价值，从而乐于学习生物科学，，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。

二、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。

三、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。

四、课前准备1．学生的学习准备。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作。

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。

五、课时安排1课时六、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）我们经常听到这样一句话：万物生长靠太阳。

为什么这么说呢？对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终来源是什么？太阳能又是通过什么途径进入植物体内的呢？今天我们就一起来学习《光合作用》。

（2）又依靠什么进行光合作用呢？（叶绿体）教师引导学生学习本节课的学习目标。

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？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。

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：教学内容导入新课光合色素的种类光合色素的作用叶绿体的功能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。

引导学生完成绿叶中色素的提取和分离的实验，得出结论。

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张光谱图，并结合教材上的图5-10 ，得出结论。

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4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：教学教师行为学生活动程序同学们请看这样一幅画，一只蚱蜢，一观察图片，思考片绿叶，还有和煦的阳光，旁边还附了回答。

一首小诗：学生回答：动植新叶伸向和煦的阳光，物的生命活动导蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。

都离不开能量，它们为生存而获取能量，而能量的最终入能量在细胞里流转激荡！来源是太阳光新从这幅和谐的画面和小诗中，我们能，光能通过绿课可以知道，动植物的生物活动都离不开色植物的光合什么？那能量的最终来源又是什么？光作用转化成生能通过什么途径转化成生物体可以利用物体可以利用的能量？的能量。

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一、绿叶中色素的提取和分离 1．色素的提取 (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[连线] 试剂用品 作用 ①无水乙醇a ．过滤②SiO2 b ．溶解色素、提取色素 ③CaCO3 c ．有助于研磨充分 ④单层尼龙布d ．防止研磨时色素被破坏【提示】 ①－b ①－c ①－d ①－a(3)实验步骤取材：称取5 g 绿叶，剪碎，放入研钵中 ↓ 研磨：↓过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，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紧 2．色素的分离(1)实验原理：绿叶中的色素能溶解在层析液中，但不同的色素的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。

这样，绿叶中色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

(2)实验步骤①制备滤纸条⎩⎪⎨⎪⎧剪滤纸条：将滤纸剪成略小于试管长与直径 的滤纸条，并在一端剪去两角铅笔画线：在距去角的一端1 cm 处用铅笔画 一条细的横线 ↓知识清单②画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线重复画线：待滤液干后，再画一两次③分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口注意：不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液 ↓④观察结果：滤纸条上有四条色素带 3．色素的种类、含量、颜色及吸收光谱种类叶绿素(约占3/4)类胡萝卜素(约占1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素 叶黄素 颜色 蓝绿色黄绿色橙黄色黄色吸收光谱主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1．叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形。

2．叶绿体的结构模式图(1)结构⎩⎪⎨⎪⎧外表：①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧②基质：含有与暗反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶(2)功能：进行光合作用的场所。

专题六光合作用考点一捕获光能的色素和结构1.(2022浙江1月选考,2,2分)以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。

下列叙述正确的是()A.基部成熟叶片是最佳观察材料B.叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心C.叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形D.不同条件下叶绿体的位置不变答案C黑藻幼嫩叶片薄,适宜作为“观察叶绿体”活动的材料,A错误;黑藻叶肉细胞有中央液泡,叶绿体分布在液泡的周边,B错误;叶绿体的位置可随光照强度和方向的改变而改变,D错误。

2.(2022湖北,12,2分)某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。

下列有关叙述正确的是()植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素野生型1235519419 4.19突变体151275370 1.59突变体2115203790.35A.两种突变体的出现增加了物种多样性B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色答案D两种突变体的出现增加了遗传(基因)多样性,但仍为同一物种,A错误;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,由表中两种突变体的叶绿素、类胡萝卜素的含量可判断,突变体1比突变体2吸收红光的能力更强,B错误;根据题干信息可知,两种黄叶突变体的表现型相似,表中两种突变体的光合色素含量有差异,不能确定是由不同基因的突变所致,C错误;分析表中数据可知,与野生型相比,黄叶突变体的叶绿素与类胡萝卜素的比值都大幅度下降,由此可推断,叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅度下降可导致突变体的叶片呈黄色,D正确。

解题关键解答本题的前提条件是要明确光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类,前者主要吸收红光和蓝紫光,而后者主要吸收蓝紫光。

3.(2020江苏单科,6,2分)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误．．的是()A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C.研磨时添加石英砂有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散答案B叶绿体色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,故可以用无水乙醇提取叶绿体色素,A正确;研磨时加入应CaCO,其可以中和酸性物质,防止叶绿素被破坏,B错误;3)有助于对菠菜叶的充分研磨,易于提取色素,C正确;研磨时添加石英砂(SiO2在滤纸条上画滤液细线时,要用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,吹干后,再重复画若干次,画滤液细线时要细且齐,若滤液扩散会导致细线不齐,可能出现色素带重叠现象,D正确。

捕获光能的色素和结构教案一、教学目标1. 让学生了解光合作用的概念，掌握光合作用的反应式。

2. 让学生了解叶绿体中的色素和结构，以及它们在光合作用中的作用。

3. 培养学生观察、分析和思考问题的能力。

二、教学内容1. 光合作用的概念和反应式2. 叶绿体的结构和功能3. 叶绿体中的色素及其作用三、教学重点与难点1. 重点：光合作用的概念、反应式，叶绿体的结构和功能，叶绿体中的色素及其作用。

2. 难点：光合作用的反应式，叶绿体中色素的分布和作用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究光合作用的本质。

2. 利用多媒体展示叶绿体的结构与功能，增强学生的直观感受。

3. 运用小组讨论法，培养学生的团队合作意识。

五、教学过程1. 导入：通过展示绿色植物叶片，引导学生思考绿色植物如何利用光能。

2. 讲解光合作用的概念和反应式，让学生理解光合作用的基本原理。

3. 介绍叶绿体的结构和功能，使学生了解叶绿体是光合作用的场所。

4. 讲解叶绿体中的色素及其作用，让学生明白色素在光合作用中的重要性。

5. 组织学生进行小组讨论，探讨光合作用过程中色素的分布和作用。

6. 通过案例分析，让学生了解光合作用对生态系统的影响。

7. 总结本节课的主要内容，布置课后作业，巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对光合作用概念和反应式的理解程度。

2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，评估他们对叶绿体结构和功能的掌握情况。

3. 案例分析报告：评估学生对光合作用过程中色素作用的理解，以及他们分析问题和解决问题的能力。

七、教学延伸1. 组织学生进行户外观察，实地考察不同植物叶片的颜色和结构，分析色素在不同植物中的分布和作用。

2. 邀请植物学专家进行讲座，让学生更深入地了解光合作用的科研进展和应用领域。

八、教学反思1. 反思教学方法的有效性，考虑如何改进教学策略以提高学生的参与度和理解力。

2. 思考如何将实验和实践环节更好地融入教学过程中，增强学生的实证思维能力。

第15课时捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索课标要求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。

考情分析捕获光能的色素2023·江苏·T122023·全国乙·T22023·辽宁·T21 2023·海南·T162023·广东·T182023·全国甲·T29 2022·山东·T212020·江苏·T6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总结实验异常现象分析2．色素的分布和作用(1)分布：叶绿体类囊体薄膜上。

(2)作用：吸收、传递、转化光能。

(3)吸收光谱：一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。

叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。

3．叶绿体的结构和功能总结恩格尔曼实验设计的4点巧妙之处(1)实验材料选得妙：实验材料选择水绵和需氧细菌。

水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；利用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。

(2)排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了空气中氧气和光的干扰。

(3)观测指标设计得妙：用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。

(4)实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验，明确实验结果完全是由光照引起的。

判断正误(1)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素(√)(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(√)(3)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多(×)提示叶片黄化，叶绿素减少，叶绿体对红光的吸收减少。

(4)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中(×)提示叶绿体基质中不含色素，只含有光合作用需要的酶。

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一、教学分析1、教材分析《捕获光能的色素和结构》是必修一《分子与细胞》第五章第四节《能量之源——光与光合作用》第一课时的内容，主要学习色素的种类和作用、叶绿体的结构和功能以及掌握提取、分离色素的实验方法与技巧。

本节内容是对第3章细胞结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的基础，与日常生活中所见到的现象联系也较为紧密。

2、学情分析学生在初中阶段已经有了光合作用的有关知识，在本册教材第3章中又学习了叶绿体的显微结构及功能，在第四章《细胞中的能量通货—ATP》一节，知道光合作用是合成ATP的重要途径之一。

至此，学生已经具备进一步学习叶绿体亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。

提取和分离色素的原理和方法学生可能不容易理解，通过类比和观看图片与视频，引导学生掌握。

本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收不同颜色的光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定难度。

二、教学目标１、知识目标：（１）识记叶绿体中色素的种类（含量、颜色）和作用；（2）掌握叶绿体的结构和功能２、能力目标：（１）学会提取、分离叶绿体中色素的方法；（２）正确使用实验中的器具；（２）掌握实验材料选择和处理的技能。

３、情感、态度和价值观目标：（1）通过知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣热爱；（2）借助叶绿体的结构与功能的联系分析，形成结构与功能相统一的观点；三、教学重难点：1、重点：（1）叶绿体中色素的种类和作用（2）叶绿体的结构与功能相适应的特点2、难点：理解实验原理和方法，并能在实验设计中灵活运用四、教学程序：（一）教学设计思路新课标提出学生学习方式的变革，倡导自主、合作与探究的学习方式。

本教学设计以问题导学为理念，课前让学生带着导学案中问题预习教材，初步掌握对教材中的基础知识以及思考拔高知识。

上课过程中，增加了几个探究点和讨论问题，这样既能激发学生的兴趣，又有利于学生对本节课的实验步骤以及叶绿体结构知其所以然。

捕获光能的色素和结构教案
一、教学目标
知识与技能
1、说出绿叶中色素的种类和作用
2、尝试光合色素的提取和分离。

3、描述各种光合色素吸收光能的特点。

4、说出叶绿体的结构。

5、通过绿叶中色素的提取与分离实验的，初步训练学生的实验室操作技能及相
关仪器、药品的使用水平。

情感态度与价值观
通过光合作用发现史的学习，养成质疑、求实、创新与勇于实践的科学精神和科学态度。

二、教学重难点
教学重点：绿叶中色素的种类和作用
教学难点：色素提取和分离的原理和步骤。

三、教学过程
板书设计：
第四节能量之源——光与光合作用
第一节捕光能的色素和结构
一、叶绿体的结构
二、绿叶中色素的提取和分离
(一)、实验原理
(二)、目的与要求
(三)、材料用具
(四)、方法步骤
1．提取色素 2．制备滤纸条3．画滤液细线4．分离色素5．观察实验结果。

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。