第1课时捕获光能的色素和结构课前自主预习案一、绿叶中色素的提取和分离1．提取绿叶中的色素(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](3)实验步骤：2．分离绿叶中的色素(1)原理：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扩散得快，反之则慢。
(2)实验步骤：12.(1)分布：主要分布在植物的叶肉细胞内。
(2)形态：扁平的椭球形或球形。
(3)结构：(4)功能：绿色植物进行光合作用的场所。
1.判断下列有关叶绿体叙述的正误(1)叶绿体的基粒上含有与光合作用有关的色素()(2)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光()(3)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光()(4)没有叶绿体的生物无法进行光合作用()(5)叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体()(6)叶绿体是唯一具有双层膜的细胞器()(7)进行光合作用的细胞一定含有叶绿体()(8)植物呈绿色的主要原因是叶绿素能有效地吸收绿光()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．判断下列有关实验叙述的正误(1)在绿叶中色素的提取实验中加入二氧化硅可以防止破坏叶绿素()(2)过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤，将滤液收集到试管中()(3)叶绿体中的色素既能溶于有机溶剂又能溶解于水中()(4)可选用绿色植物任何部位的叶片进行色素的提取与分离()(5)向研钵中加入少量的CaCO3和少量的SiO2作用是相同的()(6)过滤色素溶液时，漏斗基部应放置多层滤纸()(7)层析得到的滤纸条上各种色素带的宽度可说明不同色素含量的多少()(8)利用无水乙醇可分离叶绿体中4种色素()(9)对色素提取液进行层析时，要注意滤液细线不能没入层析液中()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×(9)√课堂互动探究案【课程标准】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，转化并储存为糖分子中的化学能提取和分离叶绿体色素【素养达成】1．通过动手实验，理解绿叶中色素提取的原理，掌握色素的种类和作用。
(科学探究) 2．结合教材P99图5－11，概述叶绿体的结构和功能。
(社会责任)玉米中有时会出现白化苗，右图中是白化苗和正常玉米苗的比较，白化苗由于不能进行光合作用，待种子中的营养成分消耗完后就会死亡，这说明光合作用离不开色素的作用。
那么，绿叶中与光合作用有关的色素和结构有哪些呢？它们有什么特点和功能呢？探究点一实验：绿叶中色素的提取和分离【师问导学】下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：1．提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若A是二氧化硅，B、C分别是什么？A、B、C各起什么作用？答案：A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。
2．某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？答案：研磨不充分，色素未能充分提取出来；称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
3．制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？答案：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．色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？答案：否则滤液细线会被层析液溶解，不能分离。
5．如图是分离到的色素在滤纸条上的分布情况，那么：(1)含量最多和最少的色素分别是哪两种？(2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？(3)分子结构最相似的是哪两种色素？答案：(1)叶绿素a和胡萝卜素。
(2)胡萝卜素和叶绿素b。
(3)叶绿素a和叶绿素b。
6．色素的提取非常成功，但层析后滤纸条上色素带非常模糊，其原因可能有哪些？答案：①画滤液细线次数太少。
②滤液细线触及层析液，且时间较长，色素溶解到层析液中。
7．实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学没有加无水乙醇，而是加了水，请分析他们可能出现的实验结果。
答案：甲同学的结果是滤纸条上的色素浓度很低，颜色很浅；乙同学的结果是滤纸上没有出现色素带。
【智涂笔记】(1)秋天叶片变黄的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出了类胡萝卜素的颜色。
(2)部分植物叶片变红的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出液泡中花青素的颜色。
[归纳拓展]绿叶中色素提取分离异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析：①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠的原因分析：①滤液细线不直，重复画线时细胞不重叠。
②滤液细线过粗。
(3)滤纸条看不见色素带的原因分析：①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
[名师点拨](1)色素对红光和蓝紫光的吸收量最大，但并非不吸收其他颜色的光，只是吸收量较少。
因此，塑料大棚所用的薄膜无色比红色和蓝色的好。
(2)植物绿叶呈现绿色的原因是其对绿光的吸收较少，绿光被反射出来。
【师说核心】1．实验结果——有关色素带的分析(1)从色素带的位置可知，各种色素在层析液中溶解度的高低依次为：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a ＞叶绿素b 。
(记忆口诀：胡、黄、a 、b)(2)从色素带的宽度可知，各种色素的含量一般情况下为：叶绿素a ＞叶绿素b ＞叶黄素＞胡萝卜素。
21．下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是( )A ．使用定性滤纸过滤研磨液B ．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C ．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次D ．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素解析：在提取绿叶中色素时，漏斗基部放单层尼龙布进行过滤，A 项错误；纸层析法分离滤液中色素时，需用干燥的定性滤纸，B 项正确；画出一条滤液细线后需等滤液干后再重复画线2～3次，C 项错误；研磨叶片时应用无水乙醇溶解色素，D 项错误。
答案：B2．某班学生完成对新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。
下列分析最不合理的是( )A ．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B ．乙可能是因为研磨时未加入SiO 2C ．丙是正确操作得到的理想结果D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解析：甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液；乙图中色素的量较少，可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分；丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低，原因可能是未加入CaCO3而导致色素被破坏。
含量最高的应为叶绿素a，最低的为胡萝卜素，所以丙图不是理想结果。
答案：C探究点二叶绿体的结构和功能【师问导学】一、下图是恩格尔曼探究叶绿体功能的实验示意图，据图思考：1．该实验选择水绵和好氧细菌作为实验材料，有什么优点？答案：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。
2．甲组是在黑暗环境中用极细的光束点状投射叶绿体，好氧细菌的分布是怎样的？说明什么？答案：好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。
说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的。
3．乙组是完全暴露在光照下，好氧细菌分布于叶绿体所有的受光部位，这组实验的设计目的是什么？答案：和甲组进行对照，明确实验结果完全是由光照引起的。
4．两组实验都要求在隔绝空气的条件下进行，为什么？答案：排除空气中的氧气对实验结果的干扰。
二、能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？答案：不一定。
蓝藻是典型的原核生物，不含有除核糖体外的其他细胞器，即没有叶绿体，但依然能进行光合作用。
三、一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈黄色。
请分析出现这一现象的原因是什么？答案：在春夏季节，叶片中叶绿素含量多于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以呈绿色。
在秋季，叶绿素被破坏，类胡萝卜素完好，叶片呈现出了类胡萝卜素的颜色，所以呈现黄色。
四、从所含化学成分上分析，叶绿体能进行光合作用的原因是什么？答案：叶绿体中含有光合色素和与光合作用有关的酶。
【智涂笔记】[实验链接]恩格尔曼实验设计巧妙之处(1)实验材料选择水绵和好氧细菌：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气的部位。
(2)没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。
(3)用极细的光束点状投射：叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。
(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验：明确实验结果完全是由光照引起的。
【师说核心】2.叶绿体功能的实验验证(1)实验过程及现象：(2)实验结论：①叶绿体是进行光合作用的场所。
②O 2是由叶绿体进行光合作用所释放的。
【检测反馈】1．下面有关叶绿体的叙述中，正确的是( )A ．叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上B ．叶绿体的色素分布在外膜和内膜上C ．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D ．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 解析：叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。
类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用光反应必需的色素和酶。
许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。
答案：A2．为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好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NaHCO 3稀溶液B ．光照、无空气、临时装片中有NaHCO 3稀溶液C ．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO 3稀溶液D ．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO 3稀溶液解析：本题主要考查了叶绿体功能验证的相关实验设置，具体分析如下：答案：B【网络建构】【主干落实】1．无水乙醇能提取绿叶中的色素，层析液可分离色素。
2．用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。
3．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扩散得快，反之则慢。
4．二氧化硅有助于研磨充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
5．层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
6．叶绿素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。
7．色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶则分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。
►问题探讨·教材P971．提示：用这种方法可以提高光合作用强度，因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光；不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。