高一生物光能的捕获

光能的捕获［背景知识互动］1.什么是光合作用？光合作用的产物是什么？2.光合作用的实质是什么？答案：1.绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（主要是淀粉），并且释放出氧的过程，就叫光合作用。

植物光合作用的产物有淀粉和氧气，还能利用淀粉和其他物质（例如氮元素），进一步制造出蛋白质、脂肪等有机物。

2.从实质上说，光合作用包含两个方面的转化：一方面，把简单的无机物制造成复杂的有机物，并且释放氧，这是物质转化过程；另一方面是把无机肥料制造成有机物的同时，把光能转变为储存在有机物中的能量，这是能量转化过程。

知识链接初中生物学中已学过光合作用的本质：一方面将无机物转化成有机物；另一方面将光能转化成化学能。

光合作用的产物最多的是主要能源物质——糖类（如淀粉）。

［典型例题探究］规律发现【例1】A TP中所贮存的能量和可以接收的能量分别是（）A.化学能、只能是电能B.电能、化学能C.化学能、电能和化学能D.化学能、只能是化学能解析：A TP中含有的是化学能，这是毫无疑问的，但A TP接收的能量可以是化学能（呼吸作用中有机物氧化分解时，合成ATP，被称为氧化磷酸化）。

A TP还可以接收电能：在光合作用光反应阶段电子的流动过程中合成的ATP，其中所贮存的能量就来自电能。

答案：C本题的解题障碍是对ATP接收能量形式的认识。

在呼吸作用中，ATP中能量来自有机物的氧化分解，所以是化学能；而在光反应阶段中所形成的ATP中所有能量都来自电能。

在A TP贮存能量时，就发生着这样的能量转变：电能—活跃的化学能，或稳定的化学能—活跃的化学能。

【例2】科学工作者从植物细胞中提取叶绿体，放入含有ADP、磷酸盐以及含NADPH的载体等物质的溶液中，并在其他条件都适宜的情况下，进行光合作用的有关实验。

根据实验结果绘成图表如下：请根据曲线各段特点回答：（1）ab段由于缺乏CO2，使光合作用过程中的________不能进行。

新人教生物必修一（学案+练习）捕获光能的色素和结构1．绿叶中色素的提取和分离(1)(2)实验步骤。

(3)实验结果。

2．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱(1)叶绿体中的色素主要吸收可见光。

(2)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。

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

(4)恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布在叶绿体被光束照射的部位，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。

1．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。

( × ) 2．叶绿素a 和叶绿素b 都含有镁元素。

( √ ) 3．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。

( × ) 4．叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。

( × ) 5．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。

( × )6．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。

( √ )7．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液。

( √ )8．使用定性滤纸过滤研磨液。

( × ) 9．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次。

( × )1．实验注意事项及原因分析(1)巧选实验材料：选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用需氧细菌可以确定释放氧气的部位。

(2)巧妙排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。

(3)巧妙设计对照实验：①用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验。

②临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。

4．影响叶绿素合成的三大因素(1)光照：影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。

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________________。

中图版必修1高一生物第三节课件：光能的捕获
导读：本文中图版必修1高一生物第三节课件：光能的捕获，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。

中图版生物必修1第三节《光能的捕获》17世纪初有一位名叫海尔蒙特的比利时医生就做过这样一个有趣的试验。

他把十分容易生根成活的一段柳树枝条种植在一个大瓦盆里。

在种植之前，他称量了柳树枝条的质量（2.27kg）和瓦盆中干燥沙土的质量（90.8kg）。

此后，只向盆中浇雨水，不再添加其他东西。

5年以后，当海尔蒙特再次进行称量时，柳树枝条已经长成重达76.86kg的柳树，而瓦盆中干燥沙土的质量仅仅减少了千分之一左右。

柳树增加的质量远远大于土壤减少的质量。

所以，根据这个试验，海尔蒙特认为，使柳树生长并增加质量的物质，主要来源于雨水，而不是土壤。

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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。

高一生物《捕获光能的色素和结构》教学设计高一生物《捕获光能的色素和结构》教学设计教案分析本小节主要介绍了叶绿体内光合色素的种类、分布和作用，叶绿体的结构和功能。

一些蔬菜大棚和温室为什么采用的塑料薄膜或日光灯是红色或蓝色的，而不是绿色的？这是一个新奇而有趣的问题。

本节教材的“问题探讨”从这里引出话题让学生讨论，可以激发学生的学习热情和想像力，从而很自然地进入本节第一部分教学内容的学习。

关于绿叶中有哪些捕获光能的色素，教材是通过先引导学生做绿叶中色素的提取和分离的实验，然后进行归纳的。

实验后，教材归纳出绿叶中捕获光能的色素有4种。

那么，这些光合色素存在于植物细胞中的什么部位呢？教材接着介绍了有关叶绿体的基础知识。

这里需要强调的有两点：一是叶绿体并非存在于所有的植物细胞中，而是只存在于植株的叶和嫩茎等绿色器官的一些细胞中；二是教材引导学生通过对有关资料的分析认识到，叶绿体不仅含有捕捉光能的4种色素，而且含有多种与光合作用有关的酶，并且具有在光合作用中释放氧气的特性，可见，叶绿体是绿色植物进行光合作用的`场所。

一、教学目标1.知识目标：①简述叶绿体中色素的种类和作用。

体会实验在生物学中的重要性。

②描述叶绿体的结构和功能。

体会结构与功能相适应的特点。

2.技能目标：通过学习能正确使用实验器材，完成相关实验操作。

3.情感目标：体验光合作用研究中巧妙实验的运用，并作出相关的评价；关注农业生产中的实际问题。

二、教学重难点：叶绿体中色素的种类及其作用。

三、课时安排：1课时四、教学流程：教师活动学生活动讨论“问题探讨”中的相关问题。

引导学生从光的波长（质）和光的强度（量）两个方面来认识光对植物光合作用的影响。

一、捕获光能的色素和结构太阳的光线中有能量，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。

绿色植物也要捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？我们知道，玉米中有时会出现白化苗，白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡，可见光合作用中光能的吸收和转化与细胞中的色素有关。