高三生物 第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用 復(fù)習(xí)考點六 光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗分析教案 新人教版必修1

1、第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用 復(fù)習(xí)考點六 光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗分析11771年普利斯特利實驗本實驗缺點：缺乏空白對照，實驗結(jié)果的說服力不強。21864年薩克斯實驗(1)本實驗中黑暗處理的目的：消耗掉葉片中原有的淀粉，避免干擾。(2)本實驗為自身對照，自變量為是否照光(一半曝光與另一半遮光)，因變量為葉片是否制造出淀粉，表觀因變量為是否出現(xiàn)顏色變化(出現(xiàn)深藍色)。31880年恩格爾曼實驗(1)本實驗的實驗組為極細光束照射處的葉綠體，對照組為黑暗處的葉綠體和完全曝光的葉綠體。(2)本實驗中為自身對照，自變量為光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)，因變量為好氧細菌分布。易錯警示恩格爾曼實驗

2、方法的巧妙之處(1)實驗材料選得妙：用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察和分析研究。(2)排除干擾的方法妙：實驗成功的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗?zāi)軌蛘＿M行。(3)觀測指標設(shè)計得妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。(4)實驗對照設(shè)計得妙：進行黑暗(局部光照)和曝光的對比實驗，從而明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。41941年魯賓、卡門實驗(1)本實驗方法為同位素標記法。(2)本實驗為相互對照，自變量為

3、標記物質(zhì)(HO與C18O2)，因變量為O2的放射性。5德國科學(xué)家薩克斯先將綠色葉片放在暗處數(shù)小時進行“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍，曝光部分變藍。下列有關(guān)本實驗的分析及結(jié)論合理的是()本實驗未設(shè)對照組有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因?qū)嶒灣跏紩r遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài)實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉A全部 B只有C只有 D只有答案D解析該實驗中曝光部分與遮光部分形成了對照，錯誤。該實驗只能證明有淀粉的生成，但不能證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉，錯誤

4、。61880年美國生物學(xué)家恩格爾曼設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是()A細菌對不同的光反應(yīng)不一樣，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強B好氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C好氧細菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強D好氧細菌大量消耗O2，使水綿光合作用速度快，則該種光有利于光合作用答案B解析好氧細菌是需要氧氣的，因此在好氧細菌聚集的地方應(yīng)該是氧氣多的地方，也就是水綿光合作用強的地方。實驗九綠葉中色素的提取與分離完善下面的實驗過程

5、易錯警示實驗中的注意事項及操作目的過程注意事項操作目的提取色素(1)選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高(2)研磨時加無水乙醇溶解色素(3)加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保護色素(4)迅速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素(5)盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素(1)濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散(2)濾液細線要直、細、勻使分離出的色素帶平整不重疊(3)濾液細線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明(4)濾液細線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中7(2011廣東卷，29)中國的飲食講究“色香味”，顏色會影響消費。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長

6、很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下實驗。.提取葉綠素.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25 )下進行實驗，方法和結(jié)果如下表。實驗組號葉綠素溶液(mL)調(diào)pH至處理時間(min)溶液顏色3.0Y10綠色3.07.010綠色3.06.010黃綠色3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學(xué)知識和實驗結(jié)果，請回答：(1)提取葉綠素的X應(yīng)該為_，原因是_。(2)表中Y應(yīng)該為_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于_食品，否則_。(4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請你提供檢測方法并寫出主要步驟。答案(1)無水乙

7、醇綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中(2)8.0pH梯度差為1.0，所以Y為8.0(3)酸性葉綠素分解，食品變?yōu)辄S綠色或黃褐色(4)方法：用紙層析法將葉綠素粗產(chǎn)品中的色素進行分離，以確定是否含有其他色素。主要步驟：制備濾紙條：將預(yù)先準備的干燥濾紙條一端剪去兩個角使之呈梯形，在距該端1 cm處畫一鉛筆細線。畫濾液細線：用毛細吸管吸取葉綠素粗產(chǎn)品，沿鉛筆線均勻地畫濾液細線。紙層析法分離色素：將濾紙條畫有濾液細線的一端置于燒杯中的層析液中(不要將濾液細線浸沒在層析液中)。觀察實驗結(jié)果。解析(1)綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑如無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。(2)該實驗探究p

8、H對葉綠素穩(wěn)定性的影響，所以實驗變量為pH的大小，所以我們要設(shè)置一系列pH梯度，即pH為8.0、7.0、6.0、5.0。(3)通過對實驗結(jié)果的分析，在pH為6.0、5.0的酸性條件下葉綠素會分解，所以天然葉綠素不適用于酸性食品。(4)由于各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴散得快；反之，則慢。所以，我們可用紙層析法將葉綠素粗產(chǎn)品中的色素進行分離，以確定是否含有其他色素。1利用教材原理解答延伸式實驗(1)教材原理：不同色素在層析液中的溶解度不同，因此各種色素隨層析液在濾紙上的擴散速度不同而分離。(2)原理應(yīng)用：利用紙層析法檢測葉綠素產(chǎn)品時，若只有葉綠素，則濾紙條上只有兩

9、條色素帶(葉綠素a和葉綠素b)，若含有其他色素則濾紙條上含有多條色素帶。2明確題干信息抓準自變量題意明確提出：“探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響”，顯然告訴我們實驗的自變量是“pH”；據(jù)表中信息可以看出因變量是色素的“顏色”；本實驗采用設(shè)計pH梯度進行定量探究。分析表格可知，組的pH相差1.0，可推斷pH梯度值是1.0，因此實驗組的pH應(yīng)是8.0。為保證實驗結(jié)果準確性，不同實驗組葉綠素溶液的量及處理時間都要嚴格遵循等量原則和單一變量原則。3“綠色”食用色素的使用要求分析表格數(shù)據(jù)可知：當pH小于6.0時，葉綠素被破壞變成黃褐色，導(dǎo)致葉綠素溶液顏色發(fā)生改變。因此在使用葉綠素做食品色素時，一定要控制好p

10、H，不能低于6.0。序號錯因分析正確答案序號錯因分析正確答案錯別字失分光反應(yīng)不清楚光反應(yīng)與暗反應(yīng)內(nèi)部限制因素的區(qū)別色素的數(shù)量沒有審清題意，應(yīng)答物質(zhì)，不能答過程C3表述不完整失分酶的活性不能根據(jù)圖B中的實驗確定觀察指標光合作用產(chǎn)生的氧氣的量不清楚因變量如何檢測一定時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生的氣泡數(shù)(或氣體的量)教師備課資源1葉綠體色素的種類及吸收光譜色素種類吸收光吸收光譜圖示葉綠素(含量約占3/4)葉綠素a(藍綠色)吸收紅光和藍紫光葉綠素b(黃綠色)吸收紅光和藍紫光類胡蘿卜素(含量約占1/4)胡蘿卜素 (橙黃色)吸收藍紫光葉黃素(黃色)吸收藍紫光2.“同位素示蹤法”在光合作用研究中的應(yīng)用(1)根據(jù)同位素標記法判斷水的光解釋放的氧來自水：小球藻HOCO218O2；小球藻H2OC18O2O2結(jié)論：釋放到空氣中的O2中的“O”來自光反應(yīng)中水的光解。(2)根據(jù)同位素標記法判斷C、H、O的轉(zhuǎn)移途徑3H2O3H(C3H2O)3H2O14C18O214C3(14CHO)HO結(jié)論：暗反應(yīng)產(chǎn)物H2O和(