3.2.1光合作用（第1課時）高一生物課件（2019必修1）

學教目標核心素養(yǎng)1、了解光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程。2、掌握葉綠體中色素提取和分離的原理、方法。（重點、難點）3、生命觀念：通過學習葉綠體在細胞中的分布與光照強弱

的關(guān)系，建立生物與環(huán)境相適應的觀點。科學探究：通過對“提取和分離葉綠體中的光合色素”

實驗的操作，提升實驗探究能力。第二節(jié)

光合作用

概述色素的種類和作用。（重點）第一課時解開光合作用之謎與光合色素的提取和分離01解開光合作用之謎海爾蒙特（比利時）的“柳樹實驗”5年前5年后柳樹苗2.5kg土壤100kg柳樹約82.5kg土壤約99.9kg稱重1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年土壤只少了0.1kg柳樹增重了80kg只澆水樹木只要有水，就能生長發(fā)育。你認為海爾蒙特的實驗結(jié)論是否正確？他忽視了哪些重要因素？陽光、空氣等否1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年海爾蒙特（比利時）的“柳樹實驗”

發(fā)現(xiàn)：放入水里的帶葉枝條英格豪斯（荷蘭）的實驗1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年

綠葉在陽光下釋放出氣體。O2？×結(jié)論：③碘蒸氣處理葉片①暗處理（耗盡淀粉）②葉片部分遮光后光照薩克斯（德國）的實驗1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年綠葉在光下能產(chǎn)生淀粉（

？

對照）自身分析薩克斯的實驗：[核心要點點撥]實驗過程及現(xiàn)象實驗分析①設置了自身對照，自變量為光照，因變量是葉片顏色變化。②實驗的關(guān)鍵是饑餓處理，以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，

增強了實驗的說服力。③本實驗除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了光是

光合作用的必要條件。

利用光學儀器發(fā)現(xiàn)，葉綠素的吸收光譜與光合作用的作用光譜相吻合，證明了：光合作用中利用的光和葉綠素吸收光能有關(guān)。俄國科學家的研究1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年水綿葉綠體水綿無空氣的黑暗環(huán)境無空氣的曝光環(huán)境極細光束好氧細菌聚集在被光束照射到的葉綠體部位。好氧細菌聚集現(xiàn)象消失，分布于葉綠體所有受光部位。恩格爾曼的實驗一實驗結(jié)果1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年恩格爾曼實驗的巧妙之處:選用水綿和好氧細菌做為實驗材料水綿有螺旋排列的帶狀葉綠體，便于觀察；好氧細菌能指示釋放氧氣的部位；沒有空氣的黑暗環(huán)境，排除了氧氣和光的干擾。

用透過三棱鏡的光照射臨時玻片標本，讓不同顏色的光投射水綿的帶狀葉綠體上。在紅光區(qū)和藍光區(qū)的葉綠體部位都聚集了大量的好氧細菌。恩格爾曼的實驗二1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年恩格爾曼的實驗說明:葉綠體中含有能有效地吸收利用紅光和藍光的物質(zhì)，這些物質(zhì)吸收的光與綠葉在光下產(chǎn)生氧氣有關(guān)。光合作用的場所是葉綠體。？？18O2O2魯賓和卡門（美國）的實驗1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年——同位素標記法結(jié)果：檢測產(chǎn)生氣體的相對分子質(zhì)量分別為：32、36實驗結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的O2全部來自于水用14C標記14CO2，追蹤光合作用中碳元素的行蹤，歷經(jīng)十年終于發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成糖類等有機物的途徑——卡爾文循環(huán)。

（14CH2O)214C314C514CO214141414卡爾文（美國）的實驗1627年1779年1864年19世紀60年代19世紀80年代1941年1948年——同位素標記法科學家方式結(jié)論1779年荷蘭的英格豪斯運用同位素標記法（18O標記H2O和CO2）

證明了光合作用釋放的O2來自

H2O1941年美國的魯賓和卡門把帶葉的枝條放入水里

發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成糖類等有

機物的途徑——卡爾文循環(huán)1948年美國的卡爾文運用同位素標記法（14C標記CO2）

光合作用利用的光與葉綠素吸

收光能有關(guān)19世紀80年代恩格爾曼水綿與好氧細菌共同置于黑暗無氧環(huán)境下用極細光線照射

葉綠體吸收紅光和藍紫光釋放

的氧氣多通過光學儀器檢測葉綠素吸收光譜與光合作用光譜

氧氣是由葉綠體釋放的1864年德國的薩克斯采用碘蒸氣處理葉片的方法檢測淀粉

確定葉片在光下能產(chǎn)生淀粉19世紀60年代的俄國科學家透過三棱鏡的光照射水綿

發(fā)現(xiàn)綠葉只在陽光下產(chǎn)生氣體，

在黑暗處不產(chǎn)生氣體解開光合作用之謎根據(jù)探究歷程，嘗試寫出光合作用的總反應式：光能葉綠體CO2+H2O（CH2O）+O21．判斷下列敘述的正誤(1)光合作用釋放的O2都來自水()(2)英格豪斯證明了植物在陽光下產(chǎn)生O2()(3)薩克斯通過實驗證明光照是光合作用的必要條件()(4)魯賓和卡門通過檢測同位素的放射性來追蹤物質(zhì)變化規(guī)律()(5)好氧細菌利用水綿釋放的氧氣，在線粒體內(nèi)完成有氧呼吸()√×√隨堂鞏固××2．在生命科學發(fā)展過程的經(jīng)典實驗中，未用到同位素標記法的是（

）A．分泌蛋白的合成與分泌過程B．卡爾文發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成糖類等有機物的途徑C．光合作用產(chǎn)物O2中O的來源D．薩克斯證明光合作用的產(chǎn)物中有淀粉D隨堂鞏固3．下圖表示德國科學家薩克斯的實驗。下列有關(guān)本實驗的分析及結(jié)論

合理的是(

)①本實驗未設對照組②有無光照是a、b區(qū)域出現(xiàn)不同結(jié)果的原因③實驗初始時a、b均達到無淀粉狀態(tài)④實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉A．只有②③ B．只有①②③C．只有②③④ D．①～④全部A隨堂鞏固02葉綠體與光能的捕獲我該帶誰走呢？光合作用需要葉綠體中的光合色素來吸收和轉(zhuǎn)化光能。1、研磨過程中加入無水乙醇、SiO2、CaCO3的作用分別什么？2、將濾液收集到試管中后，為什么要用棉塞將試管口塞緊？3、濾紙條一端為什么要剪去兩角？4、畫濾液細線的要求是什么？5、為什么不能讓濾液細線觸及層析液？自主學習：閱讀課本P87，并思考以下幾個問題：實驗：提取和分離葉綠體中的光合色素1.提取色素的原理無水乙醇等有機溶劑能溶解綠葉中的各種光合色素。色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的在濾紙上擴散的快，反之則慢。一、實驗原理2.分離色素的原理分離方法：提取和分離葉綠體中的光合色素紙層析法1.進行葉綠體中光合色素的提取和分離。2.探究葉綠體中含有幾種、不同顏色的光合色素。二、實驗目的三、實驗材料與試劑新鮮的綠葉、無水乙醇、二氧化硅、碳酸鈣、層析液實驗：綠葉中色素的提取和分離四、實驗步驟1、提取色素①5g

.→剪碎放入研缽中②加入少許二氧化硅和碳酸鈣，分次少量加入5ml無水乙醇有助于充分研磨防止葉綠素分子被破壞溶解色素作用？選材？新鮮綠葉四、實驗步驟③將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進行過濾④及時用棉塞塞緊試管口（防止乙醇揮發(fā)，色素氧化）單層尼龍布用什么過濾？深綠色制備濾紙條思考：減去兩角的的原因？四、實驗步驟2、分離色素：防止層析液在濾紙條邊緣處擴散過快。畫濾液細線要求細而直目的：色素帶平整，不重疊。干了再畫，重復幾次目的：增加色素量，使色素帶清晰。四、實驗步驟分離色素層析液培養(yǎng)皿注意：濾液細線不能觸及層析液四、實驗步驟防止色素溶解在層析液中，導致實驗失敗。討論：1.濾紙條上有幾種色素帶？顏色分別是？其與濾液細線之間的距離說明了什么？2.色素帶的寬度說明了什么問題？距離越遠，說明其在層析液中溶解度越大四條，從上往下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b寬度越寬，說明其含量越多討論：顏色：

橙黃色、

黃色、

藍綠色、

黃綠色五、實驗結(jié)果（橙黃色）（黃色）（藍綠色）（黃綠色)胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素溶解度最大？含量最多？胡蘿卜素葉綠素a（含量約占3/4）（含量約占1/4）你還可以用哪些方法分離這些色素？實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗異常結(jié)果分析A.收集到的濾液綠色過淺：?未加碳酸鈣或加入過少，葉綠素分子被破壞。?未加二氧化硅，研磨不充分。?一次加入大量的無水乙醇,提取濃度太低。?使用放置數(shù)天的菠菜葉，葉綠素含量少。B.濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素兩條色素帶：?忘記加碳酸鈣導致葉綠素分子被破壞。?所用葉片為“黃葉”。C.濾紙條看不到色素帶?未加無水乙醇。?濾液細線觸及層析液，色素溶解到層析液中。D.濾紙條色素帶重疊：

濾液細線未達到細、齊的要求，使色素擴散不一致造成的。下圖是“綠葉中色素的提取和分離”實驗的部分材料和用具。據(jù)圖回答下列問題：

(1)圖中步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)：A

5mL，作用是溶解色素；

B

少許，作用是有助于充分研磨；C

少許，作用是防止

分子被破壞。(2)畫濾液細線的要求是

。(3)圖中步驟④中關(guān)鍵應注意

；色素帶最寬的

是

，擴散速度最快的是

。無水乙醇CaCO3SiO2細而直濾液細線不能觸及層析液胡蘿卜素葉綠素a葉綠素綠葉中的色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素捕獲光能的色素：主要吸收

.

:主要吸收

.

保護葉綠素免遭強光傷害

紅光和藍紫光藍紫光分析：為什么植物春夏葉子翠綠?而深秋則葉片金黃呢？由于葉綠素的含量大大超過類胡蘿卜素，而且色素對綠光吸收最少，大部分綠光被反射出來。低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡蘿卜素的顏色顯示出來。當溫度低于7℃時，樹葉中會生成花青素。無色透明

分析：

溫室大棚通常用什么顏色的塑料薄膜？不能；光合色素基本上不吸收綠光。有的溫室在夜間懸掛紅色或藍色的燈管，綠色的可以嗎？1.在進行光合色素的提取和分離實驗時，取一圓形濾紙，在濾紙中央滴一滴色素提取液，再滴一滴層析液，將會得到近似同心的四個色素環(huán)，如圖。下列說法錯誤的是()A.通常提取液呈現(xiàn)綠色是因為葉片中葉綠素的含量比類胡蘿卜素的高B.提取色素時加入少許CaCO3和SiO2C.若提取的是缺鎂葉片中的色素，則最外側(cè)兩圈

色素環(huán)顏色較淡D.最外側(cè)兩圈色素環(huán)的色素主要吸