2019-2020年高中生物 課時(shí)20 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中生物 課時(shí)20 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1說出綠葉中色素的種類和作用。2說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能?！咀灾魇崂怼?綠葉中色素的提取的原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑_中。2綠葉中色素的提取的過程：3綠葉中色素的分離的原理：各種色素在層析液中的_不同，_高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因此，色素會(huì)隨著_在_上的擴(kuò)散而分離開。4綠葉中色素的分離的步驟：5綠葉中色素的種類、分布及吸收光的類型：色素種類顏色吸收光的類型分布葉綠素(約占3/4)葉綠素a主要吸收葉綠體中的葉綠素b類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素主要吸收_上葉黃素7(1)完成葉綠體的結(jié)構(gòu)(2)寫出物質(zhì)分布的場(chǎng)所吸收光能的四種色素分布在_(填標(biāo)號(hào))上；與光合作用有關(guān)的酶主要分布在_(填標(biāo)號(hào))上。8葉綠體的功能：綠色植物進(jìn)行_的場(chǎng)所?！绢A(yù)習(xí)小測(cè)】1判斷正誤：利用紙層析法可分離4種葉綠體色素。2判斷正誤：葉綠素a和葉綠素b只吸收紅光和藍(lán)紫光。3判斷正誤：紅楓葉片呈紅色是因?yàn)槲樟思t光。4判斷正誤：液泡中色素吸收的光能用于光合作用。5判斷正誤：葉綠體是唯一具有雙層膜的細(xì)胞器。6判斷正誤：葉綠體的基粒上含有與光合作用有關(guān)的色素。知識(shí)拓展 探究案【探究一綠葉中色素的提取和分離】1綠葉中色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)材料：(1)為什么用無水乙醇而不用水作提取液？用丙酮可以嗎？(2)實(shí)驗(yàn)中能否選擇白菜葉片作為實(shí)驗(yàn)材料？2綠葉中色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)：(1)在濾紙條一端剪去兩角的目的是什么？(2)為什么濾液線要重復(fù)畫，且線要細(xì)、直？(3)層析時(shí)，為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？3綠葉中色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：(1)下圖是實(shí)驗(yàn)得到的色素在濾紙條上的分布圖， 分析比較各種色素的含量及其在層析液中的溶解度的大小。色素含量：_。溶解度大小：_。(2)層析分離后，有兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)失敗，請(qǐng)?zhí)接懰麄兪〉目赡茉?。甲同學(xué)在層析分離色素時(shí)操作不當(dāng)，導(dǎo)致濾紙條上沒有出現(xiàn)色素帶。乙同學(xué)的濾紙條上出現(xiàn)4條不清晰的色素帶?！镜淅觥磕橙俗?quot;綠葉中色素的提取和分離"實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用的是圓形濾紙，裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)在圓形濾紙上形成四個(gè)同心色素圓環(huán)，則最內(nèi)圈所呈顏色為A.橙黃色B.黃色C.藍(lán)綠色D.黃綠色【變式訓(xùn)練】(實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng))關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是A.使用定性濾紙過濾研磨液B.將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C.在劃出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線23次D.研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素【探究二葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能】4葉綠體有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其進(jìn)行光合作用相適應(yīng)？5(1)恩格爾曼為什么選擇水綿和好氧細(xì)菌作為葉綠體功能的探究實(shí)驗(yàn)材料？(2)恩格爾曼先將載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，這樣做的目的是什么？(3)用極細(xì)的光束照射和完全曝光，相對(duì)于原來的黑暗環(huán)境起什么作用？【典例精析】如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是圖甲的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述正確的是A.圖甲中生物膜的面積主要靠?jī)?nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴而增大B.圖乙所示的結(jié)構(gòu)來自圖甲中的C.中含有4種色素，其中葉綠素b含量最多D.中含有與光合作用有關(guān)的色素，有利于光合作用的進(jìn)行【變式訓(xùn)練】為探究葉綠體吸收光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學(xué)者設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：制作載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片， 用極細(xì)光束照射水綿，同時(shí)放在顯微鏡下觀察。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析，不正確的是A.在光束照射到水綿之前，應(yīng)該加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B.臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C.好氧細(xì)菌起指示作用D.水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)【隨堂自測(cè)】1提取綠葉中色素時(shí)要加入無水乙醇，其目的是A.防止葉綠素被破壞B.溶解色素C.便于葉片研磨成勻漿D.促使葉綠素分離2在"綠葉中色素的提取和分離"的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是A.進(jìn)行紙層析制取濾液在濾紙條上畫線將實(shí)驗(yàn)材料研磨B.制取濾液進(jìn)行紙層析在濾紙條上畫線制取濾液再畫線C.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨在濾紙條上畫線制取濾液進(jìn)行紙層析D.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨制取濾液在濾紙條上畫線進(jìn)行紙層析3利用新鮮的菠菜葉進(jìn)行"綠葉中色素的提取和分離"的實(shí)驗(yàn)，濾液經(jīng)層析后，色素帶在濾紙條上的分布順序是4一位科學(xué)家做了如下實(shí)驗(yàn)：將水綿(絲狀綠藻)放在暗處，一束白光通過棱鏡再投射到水綿的葉綠體上，這時(shí)好氧性細(xì)菌將明顯聚集在A.紅光的投影區(qū)域內(nèi)B.紅光和綠光的投影區(qū)域內(nèi)C.紅光和藍(lán)紫光的投影區(qū)域內(nèi)D.黃光和橙光的投影區(qū)域內(nèi)5據(jù)如圖完成下列問題。(1)組成_、_的基本骨架是_。(2)葉綠體內(nèi)含有很多_，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。(3)光合作用的酶存在于_上和_中；光合作用的色素存在于_上。【探究歸納】1教材提煉：2色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中的操作注意事項(xiàng)及其目的歸納：過程注意事項(xiàng)目的提取色素選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時(shí)加無水乙醇溶解色素加少量SiO2 和CaCO3使研磨充分和保護(hù)色素迅速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素盛放濾液的試管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散濾紙條一端剪去兩角防止層析液在濾紙條邊緣擴(kuò)散過快，使形成的色素帶不整齊濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻使分離出的色素帶平整不重疊濾液細(xì)線干燥后再畫一兩次增加色素的量，使分離出的色素帶清晰濾液細(xì)線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中3【提醒】SiO2有助于研磨充分；CaCO3可以防止研磨時(shí)色素被破壞。必修1課時(shí)20 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)詳細(xì)答案課前預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)案【自主梳理】1無水乙醇2SiO2和CaCO3 無水乙醇 單層尼龍布 棉塞塞嚴(yán)3溶解度 溶解度 層析液 濾紙4濾紙條 干燥兩角 濾液細(xì)線 均勻的細(xì)線 濾液 色素 層析液 下觸及層析液5藍(lán)綠色 黃綠色 藍(lán)紫光和紅光 橙黃色 黃色 藍(lán)紫光 類囊體薄膜6橢球 球7(1)外 類囊體 基質(zhì)(2) 8光合作用【預(yù)習(xí)小測(cè)】1 提示：根據(jù)葉綠體中4種色素的溶解度不同，利用紙層析法可分離4種葉綠體色素。2 提示：葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光， 也吸收其他顏色的光，但吸收量較少。3 提示：紅楓葉片呈紅色是因?yàn)橐号葜泻谢ㄇ嗨?，同時(shí)反射了紅光。4 提示：葉綠體中色素吸收的光能用于光合作用。5 提示：葉綠體、線粒體均是具有雙層膜的細(xì)胞器。6 提示：類囊體堆疊形成基粒，增大了膜面積，為與光合作用有關(guān)的色素和酶提供了附著位點(diǎn)。知識(shí)拓展 探究案【探究一綠葉中色素的提取和分離】1(1)提示：色素是有機(jī)物，能溶于有機(jī)溶劑(如無水乙醇)，但不溶于水?？梢杂帽?，但是丙酮有一定的毒性。(2)提示：不能。選擇的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)含有豐富的色素，而白菜葉片中色素的含量較低。2(1)提示：防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過快而使形成的色素帶不整齊。(2)提示：重復(fù)畫線是為了增加色素的量，使分離出的色素帶清晰。畫線細(xì)、直是為了防止色素帶之間出現(xiàn)重疊。(3)提示：濾紙條上的濾液細(xì)線觸及層析液，濾紙條上的色素會(huì)溶解于層析液中，使實(shí)驗(yàn)失敗。3(1)葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素 胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(2)提示：a.忘記畫濾液細(xì)線；b.層析時(shí)濾液細(xì)線觸及層析液。提示：a.選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，沒有選擇新鮮、濃綠的葉片，色素含量少；b.在提取時(shí)未充分、迅速研磨葉片，導(dǎo)致研磨過程中提取到的色素較少；c.畫濾液細(xì)線時(shí)，濾液干后未重復(fù)畫線?！镜淅觥緿【解析】四種色素在層析液中的溶解度高低順序?yàn)楹}卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b，溶解度越高，擴(kuò)散速度越快。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)在圓形濾紙上形成的四個(gè)同心色素圓環(huán)中，最外層為胡蘿卜素，最內(nèi)層為葉綠素b，葉綠素b為黃綠色?！緜渥ⅰ繜o水乙醇能夠溶解色素而用于提取色素，色素在層析液中的溶解度不同，可用層析液進(jìn)行分離。濾紙條需要剪去兩角，畫線時(shí)要做到細(xì)、直、齊且重復(fù)畫線，放濾紙條時(shí)注意層析液不能夠沒及濾液細(xì)線。實(shí)驗(yàn)中材料的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。【變式訓(xùn)練】B【解析】葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中使用尼龍布過濾研磨液；用于色素分離的是干燥過的定性濾紙；在濾紙上劃濾液細(xì)線時(shí)，待劃出的濾液細(xì)線干燥后再重復(fù)劃下一次；研磨葉片時(shí)，用無水乙醇溶解色素。【備注】無【探究二葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能】4提示：基粒和類囊體極大地?cái)U(kuò)展了受光面積；在類囊體薄膜上分布著與光合作用有關(guān)的酶和色素，在基質(zhì)中分布著與光合作用有關(guān)的酶。5(1)提示：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；可通過好氧細(xì)菌的分布判斷水綿各部位釋放氧氣的多少。(2)提示：作對(duì)照，排除氧氣和光的干擾。(3)提示：對(duì)照作用?！镜淅觥緽【解析】圖甲中主要靠類囊體堆疊形成基粒而增加生物膜的面積；圖乙所示的生物膜上含有光合色素，來自圖甲中的基粒()；基粒中含有4種色素，其中葉綠素a含量最多；與光合作用有關(guān)的色素只分布在基粒上，葉綠體基質(zhì)()中沒有。【備注】葉綠體的類囊體堆疊形成基粒，為酶和色素提供了附著位點(diǎn)，這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與葉綠體是光合作用的場(chǎng)所相適應(yīng)；恩格爾曼巧妙選用含螺旋帶狀葉綠體的水綿和好氧細(xì)菌作為實(shí)驗(yàn)材料，將材料放在黑暗的環(huán)境中，利用極細(xì)的光束照射，通過觀察好氧細(xì)菌集中分布的部位巧妙地探究了光合作用的場(chǎng)所?！咀兪接?xùn)練】A【解析】水綿為帶狀葉綠體，便于設(shè)置葉綠體不同部位以是否照光為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。；好氧性細(xì)菌聚集區(qū)為氧濃度較高的區(qū)域，故本實(shí)驗(yàn)中好氧細(xì)菌起指示作用；臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，是為了防止光、氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響；該實(shí)驗(yàn)用的是自然光，故在光束照射到水綿之前，不需用三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜?！緜渥ⅰ繜o【隨堂自測(cè)】1B【解析】加入無水乙醇可以溶解色素；加入CaCO3能夠防止葉綠素被破壞；加入SiO2有利于充分研磨形成勻漿；加入層析液能夠使葉綠體中的色素分離?！緜渥ⅰ繜o2D【解析】提取和分離綠葉中的色素時(shí)，首先應(yīng)該將葉片剪碎，加入二氧化硅和碳酸鈣研磨以獲取濾液，然后在濾紙條上畫濾液細(xì)線，最后將濾紙條放入層析液中分離色素?！緜渥ⅰ繜o3B【解析】由于四種色素在層析液中溶解度的不同，造成其擴(kuò)散速度不同。溶解度最大的是胡蘿卜素，它擴(kuò)散的距離最遠(yuǎn)，其次是葉黃素，然后是葉綠素a和葉綠素b。色素帶的顏色從上到下依次為橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色?！緜渥ⅰ繜o4C【解析】光合作用的色素吸收的光主要是紅光和藍(lán)紫光，所以在紅光和藍(lán)紫光的區(qū)域光合作用最強(qiáng)，釋放的O2的量最多，好氧性細(xì)菌最集中?！緜渥ⅰ繜o5(1)外膜 內(nèi)膜 磷脂雙分子層(2)基粒(3)基粒() 葉綠體基質(zhì)() 基粒()【解析】本題考查了葉綠體的結(jié)構(gòu)。圖中的分別是外膜、內(nèi)膜、基粒、葉綠體基質(zhì)。是生物膜，組成的基本骨架是磷脂雙分子層；基粒是由類囊體堆疊而成的，其上分布著大量與光合作用有關(guān)的色素和酶，另外與光合作用有關(guān)的酶還分布在葉綠體的基質(zhì)中?！緜渥ⅰ繜o