《捕获光能的色素和结构》学案

发布 2021-06-01 04:00:28 阅读 5706

张建尚江苏省赣榆高级中学。

情景导学】抬望眼——让梦想腾飞!

远上寒山石径斜,白云生处有人家。停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花。”这是一幅动人的山林秋色图,在夕晖晚照下,枫叶流丹,层林尽染,真是满山云绵,如烁彩霞,竟比江南二月的春花还要火红,还要艳丽!

枫树的叶子在夏天的时候是绿色的,说明枫叶中含有哪些色素?秋天枫叶变红了,说明枫叶中还有哪些色素?这些色素在细胞中存在的部位相同吗?

有何作用?

重点和难点】

绿叶中色素的种类和作用。

课前预习】起步稳——夯实基础促发展!

1.绿叶中的色素能够溶解在中,所以可以用提取绿叶中的色素。不同色素在层析液中的 ③ 不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散 ④ 反之则 ⑤ 因而色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

答案1.①有机溶剂②无水乙醇③溶解度④快⑤慢。

2.提取绿叶中的色素时,称取5g的绿叶,剪碎,放入研钵中。向研钵中放入少许的 ① 并加入10ml进行迅速、充分的研磨。

研磨后在玻璃漏斗基部放一层 ③ 进行研磨液的过滤。用吸取少量滤液,在事先准备好的滤纸条上沿铅笔细线均匀地画出一条细线,待滤液干后将3ml ⑥ 倒入试管内,把滤纸条画有滤液细线的一段插入其内。注意,不能让滤液细线。

2.①二氧化硅和碳酸钙②无水乙醇③尼龙布④毛细吸管⑤再画一两次⑥层析液⑦触及层析液。

3.层析后的滤纸条上出现四条色素带,色素带从上到下的颜色分别是。

色素的名称分别是其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收的可见光是胡萝卜素和叶黄色主要吸收的可见光是。

3.①橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色②胡萝卜素、叶黄色、叶绿素a、叶绿素b③红光和蓝紫光④蓝紫光。

3.叶绿体是进行的场所,由 ② 层膜构成,内部有许多基粒,每个基粒都是由一个个圆饼状的 ③ 堆叠而成。圆饼状的结构叫基粒与基粒之间还充满了 ⑤ 吸收光能的四种色素分布在上,与光合作用相关的酶分布在上和 ⑧ 中。

3.①光合作用②两③囊状结构④类嚢体⑤基质⑥类嚢体的薄膜⑦类嚢体的薄膜⑧基质。

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一、捕获光能的色素。

1.下面是绿叶色素的提取和分离操作步骤,请据图回答:

1)实验a中为什么要用新鲜的浓绿色叶片。

2)步骤b加入10ml无水乙醇的作用是依据的原理是 ②

加入少量碳酸钙的作用是加入少量二氧化硅的作用是。

3)步骤c要迅速、充分的原因是过滤时不能使用滤纸的原因是。

4)制作滤纸条时在一端剪去两个角的目的是画铅笔细线的目的是画滤液细线的目的是滤液细线要画得细而直,其原因是。

5)将滤液中的色素分离开来的原理是步骤f有两处错误,分别是。

6)若实验材料为新鲜的菠菜叶,最终所得滤纸条上的四条色素带从下到上依次是

若实验材料为深秋的菠菜叶,则只能得到两条色素带;若得到的四条颜色很淡,其原因与图示操作有关的是。

答案一、1.(1)①细胞中的叶绿体色素含量高,实验效果好(2)①溶解绿叶中的色素②叶绿体色素能够溶解在有机溶剂中③防止研磨过程中色素被破坏④有助于研磨充分(3)①迅速研磨是防止乙醇过多挥发,充分研磨是使绿叶中的色素能够释放出来②滤纸会吸附色素(4)①防止两端的色素带扩散过快②使滤液细线能够画得直③使滤液中的色素转移到滤纸条上④防止色素带重叠(5)①溶解度高的色素,在滤纸上随层析液扩散快,反之则慢②烧杯上没有盖培养皿③滤液细线触及层析液(6)①叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素②叶黄素、胡萝卜素③b、c、e

2.以下是色素的吸收光谱。

1)写出图中色素1~3的名称:

2)如果将色素滤液放在阳光与三棱镜之间,在连续光谱**现暗带的是光;科学家在暗室研究光合作用时使用的安全灯是 ② 光等,原因是温室或大棚种植蔬菜时选择的塑料薄膜的颜色是补充光源时,在相同强度下补充 ⑤ 光效果好。

2.(1)①类胡萝卜素②叶绿素b③叶绿素a(2)①红光和蓝紫光②绿光③植物几乎不吸收绿光,对光合作用影响极小④无色透明⑤红光或蓝紫光。

二、叶绿体的结构。

1.右图是叶绿体亚显微结构示意图,据图回答问题:

1)写出1~4的结构名称:12

2)能极大扩展受光面积的结构是色素分布在与光合作用有关的酶分布在填数字)。

3)将叶绿体、红细胞和线粒体同时放入蒸馏水中,内容物最先流出的是其次是。

二、1.(1)①外膜②内膜③基粒(类囊体)④基质(2)①3②3③34(3)①红细胞②叶绿体。

2.资料分析:

资料1:2023年,美国科学家恩格尔曼(把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现,好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中;如果上述临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。

资料2:在类嚢体上和基质中,含有多种进行光合作用所必需的酶。

1)恩格尔曼实验的结论是。

2)恩格尔曼实验方法的巧妙之处是。

3)从资料2可以得出的推论是。

2.(1)氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。(2)实验材料选择水绵和细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察,用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。

(3)叶绿体是进行光合作用的场所。

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1)叶绿体色素的主要功能是吸收、传递和转化光能。

2)叶绿体色素的滤液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色。白光经过三棱镜后照射到色素滤液中,红光和蓝紫光大部分被吸收了,所以红光和蓝紫光对应的区域成为暗带。

3)在农业生产中,温室大棚应使用无色透明的塑料薄膜或玻璃,因为它们能让所有的光都透过,效果最好;若为大棚内植物补充光照,应选择补充红光或蓝紫光,因为相同强度的红光或蓝紫光,比白光的光合作用强度要高。

4)海洋中的绿藻、褐藻和红藻在海水中的垂直分布依次是浅、中、深,这与光能的捕获有关。红藻的色素主要吸收蓝色光,褐藻的色素主要吸收黄绿光,绿藻的色素主要吸收红橙光,在海水中各种光的穿透性按照红-绿-篮的顺序逐渐增强。

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1.提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是( )

a.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片。

b.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液。

c.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b

d.胡萝卜素处于滤纸最前方,是因为其在提取液中的溶解度最高。

解析】黄化叶片含有类胡萝卜素,滤纸上应有两条色素带,a项错误;叶绿体中的色素都能溶解在有机溶剂层析液中,b项错误;由于叶绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色,所以提取液呈现绿色,c项正确;溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快,胡萝卜素在层析液中的溶解度最高,所以扩散得最快。但不是提取液,d项错误。

2.植物光合作用能够产生淀粉,淀粉遇碘变蓝。将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块,置于不同的试管中,按下表进行实验,蓝色最浅叶片所在的试管是( )

注:“+表示具有该条件。

a.① b.② cd.④

解析】在黑暗中放置一段时间的叶片,淀粉已被消耗,然后用不同波长的光照射,再用碘液处理,蓝色越深,看产生的淀粉产生的多少越多,说明光合作用越强。因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,绿光下植物光合作用最弱,所以蓝色最浅叶片所在的是④号试管。

3.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,右图是叶绿体结构模式图,据图分析下列叙述错误的是( )

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