高中生物第四章光合作用和细胞呼吸第二节光合作用第1讲光合色素与光能的捕获ppt课件苏教版必修

第二第二节光合作用光合作用第第1课时光合色素与光能的捕光合色素与光能的捕获第四章光合作用和细胞呼吸第四章光合作用和细胞呼吸第二节光合作用第四章光合作用和细胞呼吸学学习导航航1了解光合作用的了解光合作用的发现历程以及色素的种程以及色素的种类和作用。和作用。2.掌掌握叶握叶绿体中色素的提取和分离。体中色素的提取和分离。重点重点第四章光合作用和细胞呼吸第四章光合作用和细胞呼吸学习导航第四章光合作用和细胞呼吸一、一、阅读教材教材P72解开光合作用之解开光合作用之谜117世世纪中叶：中叶：范范海海尔尔蒙特用定量的方法研究得出：植物蒙特用定量的方法研究得出：植物生生长所需要的养料主要来自所需要的养料主要来自_，而不是土壤。，而不是土壤。21771年年:普利斯特莱通普利斯特莱通过动植物之植物之间进行气体交行气体交换的的实验得知，植物生得知，植物生长吸收吸收_，释放出放出_。水水CO2O2一、阅读教材P72解开光合作用之谜水CO2O231779年：年：扬英根豪斯通英根豪斯通过实验证实：植物需要：植物需要_才能制造出才能制造出O2。41864年：年：萨克斯采用碘液克斯采用碘液检测淀粉的方法淀粉的方法,确定叶片在光确定叶片在光下能下能产生生_。51940年：年：鲁宾和卡和卡门运用运用_证明了光合明了光合作用作用释放的放的O2、糖、糖类中的中的氢都来自水。都来自水。61948年：年：卡卡尔尔文用文用14CO2追踪光合作用中追踪光合作用中_的的行踪，行踪，结果果发现CO2被用于合成糖被用于合成糖类等有机物。等有机物。阳光阳光淀粉淀粉同位素同位素标记法法碳元素碳元素31779年：扬英根豪斯通过实验证实：植物需要_二、二、阅读教材教材P7374分析光合色素与光能的捕分析光合色素与光能的捕获1叶叶绿体中的色素及作用体中的色素及作用色素名称色素名称颜色色功能功能叶叶绿素素a_主要吸收和利用主要吸收和利用_和和蓝光光叶叶绿素素b_胡胡萝卜素卜素橙黄色橙黄色主要吸收主要吸收_，还有有保保护叶叶绿素免受素免受强强光光伤害的作用害的作用叶黄素叶黄素黄色黄色蓝绿色色黄黄绿色色蓝紫光紫光红光光二、阅读教材P7374分析光合色素与光能的捕获色素名称颜色2.恩吉恩吉尔尔曼的曼的实验(1)生物材料：生物材料：_(一种一种丝状状绿藻藻)和好氧和好氧细菌。菌。(2)实验现象：在象：在_集中了大部分的集中了大部分的好好氧氧细菌。菌。(3)实验结论：叶：叶绿体中的光合色素能高效地吸收和利用体中的光合色素能高效地吸收和利用_和和_。水水绵红光区和光区和蓝光区光区红光光蓝光光2.恩吉尔曼的实验水绵红光区和蓝光区红光蓝光三、三、阅读教材教材P73提取和分离叶提取和分离叶绿体中的光合色素体中的光合色素1研磨：研磨：称取称取5 g新新鲜的菠菜叶，剪碎后放入研的菠菜叶，剪碎后放入研钵中，加入中，加入少少许二氧化硅、二氧化硅、_及及5 mL无水乙醇，迅速无水乙醇，迅速而而充分地研磨。充分地研磨。2过滤:将研磨液将研磨液过滤到到试管中管中,并及并及时用棉塞塞用棉塞塞紧试管口。管口。3画画线:在略短于在略短于烧杯高度、杯高度、宽1 cm的干燥的干燥滤纸条一端剪去条一端剪去两个角，在距两个角，在距该端端约1 cm处用用铅笔画一条笔画一条细线，用毛，用毛细吸管吸管吸取少量吸取少量滤液，沿液，沿铅笔笔线画一条画一条细而直的而直的_细线，吹干后重复画，吹干后重复画滤液液细线若干次。若干次。碳酸碳酸钙滤液液三、阅读教材P73提取和分离叶绿体中的光合色素碳酸钙滤液4层析分离：析分离：将画好将画好滤液液细线的的滤纸条条轻轻地插入盛有地插入盛有3 mL 层析液的析液的烧杯中，用培养皿覆盖杯中，用培养皿覆盖烧杯。杯。滤液液细线不能不能触及触及_。5观察：察：几分几分钟后取出后取出滤纸条，条，观察到察到滤纸条上会出条上会出现色色素素带，从上到下依次是：胡，从上到下依次是：胡萝卜素卜素(橙黄色橙黄色)、叶黄素、叶黄素(黄色黄色)、叶叶绿素素a(蓝绿色色)、叶、叶绿素素b(黄黄绿色色)。层析液析液4层析分离：将画好滤液细线的滤纸条轻轻地插入盛有层析液1判断下列各小判断下列各小题说法是否正确法是否正确(1)鲁宾和卡和卡门及卡及卡尔尔文都用放射性同位素文都用放射性同位素标记法法()(2)色素色素带的的宽窄与色素的含量有关，色素窄与色素的含量有关，色素带越越宽说明此种明此种色素的含量越多色素的含量越多()(3)色素色素带的的扩散速度与溶解度有关，散速度与溶解度有关，扩散速度越慢散速度越慢说明此明此种色素的溶解度越高种色素的溶解度越高()(4)叶叶绿体中的色素既能溶于有机溶体中的色素既能溶于有机溶剂又能溶解于水又能溶解于水()(5)可可选用用绿色植物任何部位的叶片色植物任何部位的叶片进行色素的提取与分离行色素的提取与分离()(6)萨克斯采用斐林克斯采用斐林试剂证实叶片在光下能叶片在光下能产生生还原性淀粉原性淀粉()1判断下列各小题说法是否正确2填填图胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b2填图胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b植物的光合作用是一个复植物的光合作用是一个复杂的的过程，程，经过了众多科学家的努了众多科学家的努力才逐步解开了光合作用的奥秘，下面是几个有关光合作用力才逐步解开了光合作用的奥秘，下面是几个有关光合作用的重要的重要实验，请分析：分析：117世世纪中叶，比利中叶，比利时的范的范海海尔尔蒙特第一次蒙特第一次试图用定量的用定量的方法研究植物的方法研究植物的营养来源。通养来源。通过该实验，他，他认为植物生植物生长所所需要的养料主要来自水，而不是土壤。需要的养料主要来自水，而不是土壤。主主题一解开光合作用之一解开光合作用之谜植物的光合作用是一个复杂的过程，经过了众多科学家的努力才逐步21771年年,英国科学家普利斯特莱将点燃的蜡英国科学家普利斯特莱将点燃的蜡烛与植物一起与植物一起放入一个密放入一个密闭的玻璃罩内，蜡的玻璃罩内，蜡烛不容易熄不容易熄灭；将小鼠与；将小鼠与绿色色植物一起放入密植物一起放入密闭的玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死。的玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死。这个个实验说明：植物可以吸收明：植物可以吸收_放出放出_，从而更新空气成分。从而更新空气成分。二氧化碳二氧化碳氧气氧气21771年,英国科学家普利斯特莱将点燃的蜡烛与植物一起二31779年荷年荷兰的的扬英根豪斯把英根豪斯把带叶的枝条放到水里。叶的枝条放到水里。这些些叶在阳光下叶在阳光下产生生O2，在暗，在暗处并不并不产生生O2。扬英根豪斯英根豪斯认为植植物需要阳光才能制造出物需要阳光才能制造出O2。即。即_是是进行光行光合合作用的条件。作用的条件。41864年年萨克斯把克斯把绿叶放在暗叶放在暗处24小小时，然后把，然后把这个叶片个叶片一半曝光，另一半遮光。一半曝光，另一半遮光。过一段一段时间后，用碘蒸气后，用碘蒸气处理叶片，理叶片，遮光的一半无遮光的一半无颜色色变化，曝光的一半呈深化，曝光的一半呈深蓝色。如色。如图：光照光照31779年荷兰的扬英根豪斯把带叶的枝条放到水里。这些光(1)该实验中，中，对照照组是是_的一半叶片，的一半叶片，实验组是是_的一半叶片。的一半叶片。(2)该实验说明：光合作用需要明：光合作用需要_；光合作；光合作用能制造用能制造_。(3)该实验中，把中，把绿叶放在暗叶放在暗处一段一段时间的作用是：的作用是：_。曝光曝光遮光遮光光照光照淀粉淀粉消耗掉叶片中原有的淀粉消耗掉叶片中原有的淀粉，防止防止对实验结果造成干果造成干扰(1)该实验中，对照组是_的一水水水水水水61948年，卡年，卡尔尔文文发布研究成果布研究成果证实了了CO2被用于合成被用于合成_。探明了二氧化碳中的碳在光合作用中。探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化化为有机物中碳的途径，即卡有机物中碳的途径，即卡尔尔文循文循环。糖糖类等有机物等有机物61948年，卡尔文发布研究成果证实了CO2被用于合成糖类1光合作用的条件光合作用的条件光照。光照。2光合作用的原料光合作用的原料水和二氧化碳。水和二氧化碳。3光合作用的光合作用的产物物氧气和糖氧气和糖类等有机物。等有机物。4在在光光合合作作用用的的发现中中，科科学学家家们利利用用了了对照照实验，使使结果果和和结论更加科学、准确：更加科学、准确：(1)萨克克斯斯：自自身身对照照，自自变量量为是是否否照照光光(一一半半曝曝光光与与另另一一半半遮光遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉。，因变量为叶片是否制造出淀粉。1光合作用的条件光照。提提示示：(1)缺缺少少空空白白对照照，应将将点点燃燃的的蜡蜡烛和和小小鼠鼠分分别单独独放放在在玻玻璃璃罩罩内内，作作为空空白白对照照；没没有有认识到到光光在在植植物物更更新新空气中的作用。空气中的作用。(2)不能。那不能。那样无法分清氧气中的放射性是来自水无法分清氧气中的放射性是来自水还是二氧是二氧化碳。化碳。提示：(1)缺少空白对照，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独放在1下下图表示表示较强强光照且温度相同以及水和小球藻的光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等量相等的条件下的条件下,小球藻小球藻进行光合作用的行光合作用的实验示意示意图。一段。一段时间后后，以下相关比以下相关比较不正确的是不正确的是()AY2的的质量大于量大于Y3的的质量量B B中小球藻的中小球藻的质量大于量大于中小球藻的中小球藻的质量量C中水的中水的质量大于量大于中水的中水的质量量D D试管管的的质量大于量大于试管管的的质量量C1下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件高中生物第四章光合作用和细胞呼吸第二节光合作用第1讲光合色素与光能的捕获ppt课件苏教版必修2某某植植物物叶叶片片不不同同部部位位的的颜色色不不同同，将将该植植物物在在黑黑暗暗中中放放置置48 h后后，用用锡箔箔纸遮遮蔽蔽叶叶片片两两面面，如如图所所示示。在在日日光光下下照照光光一一段段时间，去去除除锡箔箔纸，用用碘碘染染色色法法处理理叶叶片片，观察察到到叶叶片片有的部位出有的部位出现蓝色，有的没有出色，有的没有出现蓝色。其中，没有出色。其中，没有出现蓝色的部位是色的部位是()Aa、b和和d Ba、c和和e Cc、d和和e Db、c和和eB2某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 解析：光合作用需要光照解析：光合作用需要光照，c部位被部位被锡箔箔纸遮盖遮盖，所以所以c部位部位的叶肉的叶肉细胞不能胞不能进行光合作用；而行光合作用；而a、e部位部位为黄白色黄白色，没有没有叶叶绿素素，故也不能故也不能进行光合作用行光合作用，所以加碘液后所以加碘液后，a、c、e部位不会部位不会变蓝。解析：光合作用需要光照，c部位被锡箔纸遮盖，所以c部位主主题二光合色素的提取和分离及光能的捕二光合色素的提取和分离及光能的捕获1植植物物的的光光合合作作用用离离不不开开光光能能，光光能能的的捕捕获离离不不开开色色素素。结合教材完成叶合教材完成叶绿体中色素的提取和分离体中色素的提取和分离实验。(1)实验原理与流程原理与流程无水乙醇无水乙醇一端两角一端两角主题二光合色素的提取和分离及光能的捕获1植物的光合作用离滤液滤液细而直细而直滤液细而直速度快速度快速度慢速度慢速度快速度慢(2)实验结果果(如如图)(2)实验结果(如图)2光能的捕光能的捕获(1)光光合合色色素素是是分分布布在在叶叶绿体体中中的的,不不同同的的色色素素吸吸收收的的光光不不同同。请结合下合下图分析：分析：2光能的捕获由上由上图分析得知：分析得知：(1)叶叶绿体中的色素只吸收可体中的色素只吸收可见光，而光，而对_和和_等不吸收。等不吸收。(2)叶叶绿素素对_光和光和_光光的吸的吸收量大，收量大，类胡胡萝卜素卜素对_光吸收量大，光吸收量大，对其其他可他可见光并非不吸收，只是吸收量光并非不吸收，只是吸收量较少。少。红外光外光紫外光紫外光红蓝蓝紫紫由上图分析得知：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光(3)恩吉恩吉尔尔曼的曼的实验实验过程及程及现象象受光部位受光部位红光红光蓝光蓝光(3)恩吉尔曼的实验受光部位红光蓝光巧妙之巧妙之处a实验材料材料选择丝状状绿藻和好氧藻和好氧细菌：菌：丝状状绿藻的叶藻的叶绿体呈体呈螺旋式螺旋式带状状,便于便于观察察;用好氧用好氧细菌可确定菌可确定释放氧气的部位。放氧气的部位。b没有空气的黑暗没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干境：排除了氧气和光的干扰。巧妙之处1提取和分离叶提取和分离叶绿体中的色素体中的色素操作步操作步骤说明明提取色素提取色素加石英砂和碳酸加石英砂和碳酸钙，加无水乙醇迅速研磨加无水乙醇迅速研磨收集收集滤液液过滤制制备滤纸条条干燥；剪成干燥；剪成长条条，一端剪去两个角一端剪去两个角画画滤液液细线滤液液细线越越细、越、越齐越好；重复若干次越好；重复若干次纸层析法分离色素析法分离色素层析液不能触及析液不能触及滤液液细线；烧杯要盖培养杯要盖培养皿盖皿盖观察察实验结果果色素的分布色素的分布顺序由上到下依次是：胡序由上到下依次是：胡萝卜卜素素(橙黄色橙黄色)、叶黄素、叶黄素(黄色黄色)、叶、叶绿素素a(蓝绿色色)、叶、叶绿素素b(黄黄绿色色)1提取和分离叶绿体中的色素操作步骤说明提取色素加石英砂和碳2.光能的捕光能的捕获如下如下图所示所示2.光能的捕获如下图所示小小组讨论(1)某某实验小小组得到的色素提取液得到的色素提取液颜色色过浅浅，可能的原因有哪可能的原因有哪些？些？(2)为何人何人们选择无色透明大棚？无色透明大棚？提示：提示：(1)研磨不充分研磨不充分，色素未能充分提取出来。色素未能充分提取出来。称取称取绿叶叶过少或加入无水乙醇少或加入无水乙醇过多多，色素溶液色素溶液浓度小。度小。未加碳酸未加碳酸钙或加入或加入过少少，色素分子部分被破坏。色素分子部分被破坏。(2)日光中各色光均能透日光中各色光均能透过无色透明大棚无色透明大棚，有色大棚主要透有色大棚主要透过同色光同色光，其他光被其吸收其他光被其吸收，所以无色透明的大棚光合效率最所以无色透明的大棚光合效率最高高，故人故人们选用无色透明大棚。用无色透明大棚。小组讨论1关于叶关于叶绿体中色素的提取和分离体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是的操作，正确的是()A使用定性使用定性滤纸过滤研磨液研磨液B将干燥将干燥处理理过的定性的定性滤纸条用于条用于层析析C在画出一条在画出一条滤液液细线后后紧接着重复画接着重复画线23 次次D研磨叶片研磨叶片时，用体，用体积分数分数为70%的乙醇溶解色素的乙醇溶解色素解析：正确解析：正确选材和操作是材和操作是实验成功的关成功的关键。在提取叶。在提取叶绿体中体中的色素的色素时，漏斗基部放漏斗基部放单层尼尼龙布布进行行过滤，A项错误；纸层析法分离析法分离滤液中的色素液中的色素时，需用干燥的定性滤纸，需用干燥的定性滤纸，B项正正确；画出一条确；画出一条滤液液细线后需等后需等滤液干后再重复画液干后再重复画线23次次，C项错误；研磨叶片；研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素是用无水乙醇溶解色素，D项错误。B1关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是B2如如图表示叶表示叶绿体色素吸收光能的情况体色素吸收光能的情况,根据此根据此图并并结合所合所学知学知识，判断以下，判断以下说法中正确的是法中正确的是()在在晚晚间用用大大约550 nm波波长的的绿光光照照射射行行道道树，目目的的是是通通过植物光合作用以增加夜植物光合作用以增加夜间空气中的氧气空气中的氧气浓度度据据图可知，用白光中可知，用白光中450 nm左左右波右波长的光比白光更有利于提高的光比白光更有利于提高光合作用光合作用强强度度在在经过纸层析法分离出来的色素析法分离出来的色素带上，胡上，胡萝卜素的印卜素的印记在最上面在最上面土土壤壤中中缺缺乏乏镁时，420 nm470 nm左左右右波波长的的光光的的利利用用量量显著减少著减少A BC DB2如图表示叶绿体色素吸收光能的情况,根据此图并结合所B解析：叶解析：叶绿体色素很少吸收体色素很少吸收绿光光，所以晚上用所以晚上用绿光照射行道光照射行道树的目的不是增的目的不是增强强光合作用；白光中各种波光合作用；白光中各种波长的光都有的光都有，其其光合作用效率高于某一光合作用效率高于某一单色光。用色光。用纸层析法分离出来的色素析法分离出来的色素带在在滤纸条上从上到下依次是胡条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶卜素、叶黄素、叶绿素素a、叶叶绿素素b。叶。叶绿素中含素中含Mg，缺缺Mg导致叶致叶绿素不能合成素不能合成，相相应波段的光的吸收波段的光的吸收值下降。下降。解析：叶绿体色素很少吸收绿光，所以晚上用绿光照射行道易易错警示警示色素色素对光的捕光的捕获叶叶绿素素对红光和光和蓝光的吸收量大光的吸收量大，类胡胡萝卜素卜素对蓝紫光的紫光的吸收量大吸收量大，它它们对其他波段的可其他波段的可见光并非不吸收光并非不吸收，只是吸只是吸收量少。收量少。易错警示核心知核心知识小小结网网络构建构建核心知识小结关关键语句句1.用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。2不同色素在不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的析液中的溶解度不同，溶解度高的扩散快，散快，反之反之则慢。慢。3层析后析后滤纸条上自上而下依次是胡条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶卜素、叶黄素、叶绿素素a和叶和叶绿素素b。4叶叶绿素主要吸收素主要吸收红光和光和蓝光。胡光。胡萝卜素和叶黄素主要吸收卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。紫光。关键语句