高一生物：必修1：5.4能量之源──光与光合作用(新)

美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻 进行光合作用，探明了 CO2中的C的去向，称为卡 尔文循环。
年代 1664 1771 1779
1845 1864 1880 1939 20世纪40代
科学家
海尔蒙特 普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
结论
水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气
•1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？
可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。
•2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？
不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光
3.叶绿体
• 1817年，两位法国科学家首次从植物中分 离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细 胞中的分布情况。
今天，下面的这个实验，主要目的是探究 绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取 和分离的方法，并设法将这些色素分离开。
绿叶中有哪些色素呢？
【实 验】
绿叶色素的提取和分离
一、实验原理 1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，
所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。 2.色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素
（4）、进行黑暗、局部光照与曝光的对照实验， 从而明确实验结果完全是由光照引起的。
结论:
• 叶绿体是进行光合作用的场所，它内 部的巨大膜表面上，不仅分布着许多 吸收光能的色素分子，还有许多进行 光合作用所必需的酶。
叶绿素a(蓝绿色)
光 叶绿素
合 作 用
吸收红光 和蓝紫光
的
3/4
叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色）
—— 光与光合作用
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。

8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，
正确的是（ D）
A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
二、目的要求
1、进行绿叶中色素的提取和分离。 2、探究绿叶中有几种色素。
三、材料用具
新鲜的绿叶 无水乙醇、层析液、SiO2、CaCO3等等
注： SiO2有助于研磨得充分； CaCO3可防止研磨中色素被破坏。
四、方法与步骤：
1、提取绿叶中的色 素：称取5g左右的鲜叶，
剪碎，放入研钵中。加少
C5
ADP+Pi
ATP 酶 ADP+Pi +能量
2c3
固
co2
定
多种酶
参加催化
C5
([C糖H类2O])
能量 ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
光合作用的第一阶段，必 须有光才能进行
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
叶绿素a（蓝绿色）
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
二、光合作用的原理和应用
(一)、光合作用的探究历程
阅读教材（101~102），并回答下列问题：

第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源——光与光合作用
资料分析：叶绿体的功能
没有
极
完
空气
细
全
黑暗
光
光
束
照
1 现象：
装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。
结论：
叶绿体的被光束照射到的 部位是光合作用的场所
2 现象：
装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。
结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
恩吉尔曼实验
结论:
氧气是叶绿体释放出来的。 叶绿体是光合作用的场所。 光合作用需要光能
讨论：此实验在设计上有什么巧妙之
处？分以下几个问题：
1、为什么水绵是合适的实验材料？
水绵具有细而长的叶绿体，便于观察
2、他是如何控制实验条件的？ A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和 氧气的影响 B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断 释放O2的部位 C、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而 明确实验结果完全是由光照引起的。
色素吸收的光谱
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
叶 绿 素 和 类 胡 萝 卜 素 的 吸 收 光 谱
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。
1、叶片为什么往往是绿色的呢？
叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上 叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。
双层膜；类囊体堆叠成基粒增大膜面积；基质中也有酶，还
有少量的DNA和RNA
外膜
内膜
叶绿体存在 于叶肉细胞、 茎幼嫩组织、 保卫细胞
基质
（含酶）

教学过程
结合实验结论，为农民朋友设计切实可行的提高大棚或温室中光照强度促进增产的方案？
2、确定探究思路 学生查阅资料，小组展示测定光合作用强度的方法。
学情： 学生已经掌握了光合作用的原理、过程；
设计实验（实验原理）
台灯与烧杯的距离（cm）
二、实验存在的问题及改进创新
培养学生的科学探究能力。
教学目标
操 作 性 。 教师提问：在果树栽培中，果农为什么要把过密的枝条剪掉，对于光照的利用有什么好处？
教学过程
3、实验操作
教学过程
4、实验数据的分析与总结 分析异常现象和操作不规范之处
台灯与烧杯的距离（cm）
10
20
30
第一片叶漂起
叶片漂 第二片叶漂起 起的时 间（min） 第三片叶漂起
第四片叶漂起
教学过程
设计实验探究方案，尝试探究光照强弱对光合作用 强度的影响。
2、能力目标
培养学生的科学探究能力。提高用生物学知识解决 生活实际问题的能力。
3、情感目标
培养学生合作、交流的意识。养成质疑、求实、创 新及勇于实践的科学精神和科学态度。
教材分析
教学重难点
重点 难点
设计实验和实施实验
设计科学的可行的实验方案； 实验变量的科学控制。
5、课堂延伸
请同学们结合本次实验的方法、原 则，采用新的方法设计实验探究CO2浓度 对光合作用强度的影响。
结合实验结论，为农民朋友设计切实 可行的提高大棚或温室中光照强度促进增 产的方案？
教学过程
板书设计
探究光照强弱对光合作用强度的影响 一、探究光照强弱对光合作用强度的影响
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果得出结论 表达和交流 二、实验存在的问题及改进创新