5.捕获光能的色素和结构
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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________________。
光合作用与能量转化捕获光能的色素和结构课后篇巩固提升合格考达标练1.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,滤纸条上扩散速度最快的是()A.叶黄素B.胡萝卜素C.叶绿素aD.叶绿素b,胡萝卜素扩散速度最快。
2.下列关于叶绿体中类囊体的叙述,正确的是()A.叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体B.光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上C.组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系D.基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积,膜内有许多个绿色的基粒,基粒和基粒之间充满着基质。
每个基粒都含有两个以上的类囊体,类囊体由单层膜构成。
叶绿体的基粒之间通过膜状结构相连。
基粒及类囊体扩大了光合作用的反应面积。
3.在日光下,植物叶片中的叶绿素()A.大量吸收绿光B.等量吸收不同波长的光C.主要吸收蓝紫光和绿光D.主要吸收蓝紫光和红光,几乎不吸收绿光。
4.采用新鲜菠菜叶片进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,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CaCO3可以防止叶绿素被氧化破坏C.研磨时添加二氧化硅有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散,因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素,A项正确;研磨时加入CaCO3可防止研磨时色素被有机酸破坏,B项错误;研磨时加入少许二氧化硅有助于充分研磨,利于破碎细胞的色素释放,C项正确;画滤液细线时应尽量减少滤液扩散,要求细、直、齐,才有利于色素均匀地分离,D项正确。
5.为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与需氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是()A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液6.下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光的曲线图,A和B分别为()A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素a、叶绿素b,色素A主要吸收红光和蓝紫光,则色素A表示叶绿素;色素B主要吸收蓝紫光,则色素B代表类胡萝卜素。
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。
AGCT 生物学教学第4节捕获光能的色素和结构一、单选题1.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,图为滤纸层析的结果(I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。
下列叙述错误的是A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次【答案】D【分析】分析题图:滤纸条从上到下依次是:Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a(最宽)、Ⅳ叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关;强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照。
【详解】A、根据题图来看:强光照导致了该植物叶绿素含量降低,A正确;B、强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照,B正确;C、色素Ⅲ是叶绿素a、Ⅳ是叶绿素b,叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的吸收峰波长不同,C正确;D、分离色素时画滤液细线时,重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作,D错误。
2.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是()A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的【答案】C【分析】叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上,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。
【详解】A、叶绿体中的色素是有机物,可溶于无水乙醇中,A正确;B、镁是构成叶绿素的成分,可由植物的根从土壤中吸收,B正确;C、一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,红外光和紫外光都不是可见光,叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用,C错误;D.叶绿素的合成需要光照,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,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。
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。
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核心素养1.说出叶绿体的结构和功能。
2.说出色素的种类及功能。
3.进行绿叶中色素的提取和分离。
1.生命观念:叶绿体的基粒大大扩展了膜面积,与叶绿体功能进行光合作用相适应。
2.科学探究:学会提取和分离绿叶中色素的实验方法,交流与讨论实验结果。
知识点一捕获光能的色素1.生物圈得以维持运转的基础:□01太阳光能的输入、捕获和转化。
唯一能够捕获和转化光能的生物学途径:□02光合作用。
2.实验:绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理(2)实验步骤①提取色素问题思考若没有无水乙醇,还可用什么来提取色素?提示:有机溶剂,如丙酮。
②分离色素3.观察结果滤纸条上色素带有四条,如下图所示:结果分析:(1)色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有□28四种色素。
(2)色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是□29叶绿素a,最窄的是□30胡萝卜素,叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
(3)色素带扩散速度与□31溶解度有关,扩散速度越快说明□32溶解度越高。
(4)相邻两条色素带之间距离最远的是□33胡萝卜素和叶黄素,最近的是□34叶绿素a和叶绿素b。
4.绿叶中色素的吸收光谱(1)光谱:阳光是由不同波长的光组合而成的复合光,在穿过三棱镜时,不同波长的光会分散开,形成□35不同颜色的光带,称为光谱。
(2)叶绿素a和叶绿素b主要吸收□36蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收□37蓝紫光。
问题思考制备滤纸条;在一端剪去两角的目的?提示:防止出现边缘效应,两边色素扩散的快,保证色素带整齐。
问题思考重复画线的目的?提示:增加色素含量,使现象明显。
延伸拓展 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。
(2)温度:低温抑制叶绿素的合成,破坏已有的叶绿素分子,从而使叶片变黄。
(3)镁等无机盐:镁是构成叶绿素的主要成分,缺镁叶片变黄。
《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,掌握光合作用的主要色素和结构。
2. 培养学生观察、分析和解决问题的能力,提高实验操作技能。
3. 帮助学生理解光合作用的重要性,培养环保意识和可持续发展观念。
二、教学内容1. 光合作用的概念及意义2. 光合作用的主要色素(叶绿素、类胡萝卜素)3. 光合作用的主要结构(叶绿体)4. 光合作用的过程及条件5. 光合作用的应用及环保意义三、教学重点与难点1. 教学重点:光合作用的概念、主要色素和结构、光合作用的过程及条件。
2. 教学难点:光合作用的过程及条件。
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相关知识。
2. 利用多媒体辅助教学,展示光合作用的过程和实验现象。
3. 结合实验教学,培养学生的动手操作能力和观察能力。
4. 开展小组讨论,培养学生的合作能力和沟通能力。
五、教学准备1. 教师准备:多媒体课件、实验器材(如显微镜、叶片等)、教学参考资料。
2. 学生准备:预习光合作用的相关知识,了解实验原理和操作步骤。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示自然风光图片,引导学生思考光合作用的意义。
2. 讲解光合作用的概念及意义,介绍光合作用的主要色素和结构。
3. 讲解光合作用的过程及条件,引导学生理解光合作用的原理。
4. 开展小组讨论:让学生探讨光合作用在生态系统中的作用。
5. 总结光合作用的概念、过程及意义,布置课后作业。
七、实验环节1. 教师演示:使用显微镜观察叶片切片,展示叶绿体的形态和分布。
2. 学生动手操作:使用显微镜观察叶片切片,寻找叶绿体。
3. 教师引导学生分析实验结果,总结叶绿体的特点。
4. 学生分组讨论:探讨光合作用过程中色素的作用。
5. 教师总结实验结果,强调光合作用的重要性。
八、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,引导学生总结光合作用的概念、过程及意义。
2. 强调光合作用在生态系统中的作用,培养学生的环保意识。
角顿市安康阳光实验学校课题23:捕获光能的色素和结构【课标要求】光合作用的基本过程。
【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。
【知识梳理】一、捕获光能的色素(“绿叶中色素的提取和分离”的实验分析)(一)原理解读:1、色素的提取:可以用无水乙醇(或丙酮)作溶剂提取绿叶中的色素,而不能用水,因为叶绿体中的色素不能溶于水。
2、色素的分离:利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离,溶解度大的在滤纸上扩散得快,反之则慢。
(二)实验流程图示:1、提取色素:(1)称取绿叶;(2)剪碎;(3)研磨:加入少许SiO2、CaCO3和10mL无水乙醇;(4)过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布;(5)收集滤液。
2、制备滤纸条:(1)长与宽略小于试管,在一端剪去两角;(2)在距剪去两角的一端1cm处画铅笔线。
3、画滤液细线:(1)沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线;(2)干燥后,再画一两次。
4、色素分离:将滤液条插入有3mL层析液的试管中,有滤液细线的一端朝下。
5、观察结果:滤纸条上色素带有四条,如图。
(三)色素的吸收光谱:叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
(四)实验中几种化学试剂的作用:1、无水乙醇用于提取绿叶中的色素。
2、层析液用于分离绿叶中的色素。
3、二氧化硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力,破坏细胞结构,使研磨充分。
4、碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(五)实验中的注意事项:1、选材:应选取鲜嫩、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宜。
3、画滤液细线:用力要均匀,快慢要适中。
滤液细线要细、直,且干燥后重复画一两次,使滤液细线既有较多的色素,又使各色素扩散的起点相同。
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,滤纸条上得不到色素带。
(六)色素提取液呈淡黄绿色的原因分析:1、研磨不充分,色素未能充分提取出来。