光合色素的提取和分离以及光合作用的过程教案

光合色素的提取和分离以及光合作用的过程 保靖民中高二生物组 【教学目标】 1.说出绿叶中色素的种类和作用。 2.说出叶绿体的结构和功能。 3.说明光合作用以及对它的认识过程。 4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 5.说出光合作用原理的应用。 6.简述化能合成作用。 【教学重点】 1、绿叶中色素的种类和作用。 2、光合作用的发现及研究历史。 3、光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 4、影响光合作用强度的环境因素。 【教学难点】 1、光反应和暗反应的过程。 2、探究影响光合作用强度的环境因素。 【教学过程】 问题探讨”引入，学生思考讨论回答，师提示。 【自主学习】 一、捕获光能的色素 1.通过“绿叶中色素的提取和分离”实验得出色素的种类和颜色。 ? ( 色) ? ( 色) ? ( 色) ? ( 色) 2、色素的作用:______________ 3、叶绿体 (1)结构组成: ? ? ? (含有色素) 4、 (2)功能: - 1 - 二、光合作用的原理和应用 概念:是指绿色植物通过_________，利用______，把________和_______转化成储存着_______的有机物，并且释放出____的过程 1、 探究历程 ? 直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的________是植物构建自身的原料 ? 1771年，____________的实验验证:植物可以更新动物呼吸污浊了的空气 ? 1779年，英格豪斯了_______和________在更新空气中不可缺少 ? 1864年，萨克斯的实验证实了光合作用的产物有________ ? 1939年，美国的鲁宾和卡门利用_____________证明了_______________ ? 20实际40年代，美国的卡尔文，利用同位素示踪技术最终证明了___________在光 合作用中转化成________的途径 2、 过程 总反应式: 具体过程:(填空) 光反应和暗反应的比较: 光反应阶段 暗反应阶段 所需条件 进行场所 物质变化 能量转换 联系 物质联系: 能量联系: - 2 - 3、 影响因素:______浓度、光(光的______和光照时间的_______)、 等。 曲线分析 光 合 速 度n 光照强度 图1 光 合 速 度 CO浓度 2图2 CO的吸收量 2 C 光照强度 B CO的释放量 A 2 图3 光合作用受光照强度、CO2浓度等的影响。 图1表示一定范围内光合速度随光照强度的增加而加快，达到光饱和以后不再加快。 图2表示一定范围内光合速度随CO2浓度的增加而加快，CO2浓度饱和以后，速度不再加快。 图3以CO2的释放量表示光合速度。曲线走势表示一定范围内CO2的释放量随光照强度的增加而加快，达到光饱和以后不再加快。A点表示:光照强度为0时，没有光合作用， 有呼吸作用，纵坐标为呼吸释放的CO2量。B为光补偿点，意思是此光强下的光合速度与呼吸速度相等，光合吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相抵消，表现为既不向外释放 也不从外界吸收。AB段位于下方，因为光强较弱，光合吸收的CO2量小于呼吸释放的 CO2量，整体表现为向外界释放CO2。B点以后光合吸收的CO2量大于呼吸释放的CO2- 3 - 量，整体表现为从外界吸收CO2。C是光饱和点。此点以后光合速度不再加快。 三、 化能合成作用 (1) 概念:某些细菌能够利用体外环境中某些_________时所释放的______来制造有机物 (2) 举例:如硝化细菌能利用______氧化成亚硝酸和硝酸时释放的_______将______和 _______合成为糖，硝化细菌属______生物 【课堂讨论】 见课本思考与讨论 【课堂检测】 141、某科学家用含C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子的转移途径。下列各项中，能正确表示碳原子转移途径的是: ( ) A(C0?叶绿素?ADP B(C0?叶绿素?ATP 22 C C0?酒精?(CH0) D(C0?C化合物?(CH0) 22232 2、右图是叶绿体的亚显微结构示意图，供选中不正确的是: ( ) A.1与2均有选择透过性 B.暗反应是在4中进行的 C.光反应是在3处进行的 D.与光合作用有关的酶均分布在3上 3、光反应为暗反应提供: ( ) A ADP和Pi B(ATP和[H] C ATP和水 D(ADP和[H] 4、将植物栽培在有适宜的光照、温度和充足的C0的条件下。如果将环境中C0含量突然降至22极低水平，此时叶肉细胞内的C化合物、C化合物和ATP含量变化情况依次是: ( ) 35 A(下降、上升、上升 B上升、下降、下降 C 上升、下降、上升 D 下降、上升、下降 5、光合作用过程中产生的[H]和有氧呼吸过程中产生的[H]，分别用于: ( ) A(氧化0和C0 B(氧化CO和O C(还原0和C0 D(还原CO和O2222 2222 6、右图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换。据图回答问题: (1)A、B细胞器分别是_____________和_____________。 (2)O从B到A内必须通过_____________层膜，通过膜的方式是 2 _____________。 (3)在黑暗中，其生理作用停止的细胞器是(填写字母)_____________。 (4)如果此叶肉细胞处于2?的环境中，气体转移基本停止的原因是_______________ 。 (5)A、B都能产生ATP，A产生ATP需要通过_____________作用，B产生ATP需要通过_____________作用。 7(下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C0的吸收和释放状况的示意图。甲图是在2 春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题: - 4 - 乙图 甲图 (1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中C0浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态, 2 (2)根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点 (3)乙图中FG段C0吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 2 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使_______化合物数量减少，影响了C02固定。 (4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为 答案:(1)呼吸作用释放C0的量等于光合作用吸收C0的量时;(2)BF; D; E (3)22 光照强度逐步减弱; ATP; [H];C (4)温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了C0原52料的供应 【课后反思】 实验 叶绿体中色素的提取与分离 - 5 - 一、 实验原理 1. 叶绿体的色素易溶解在有机溶剂中，可用 提取叶绿素中的色素。 2. 叶绿体中的色素在 中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散得快。溶解度低的在滤纸上扩散得慢。可据此将色素分离。 二、 实验目的与要求 1. 初步掌握提取和分离叶绿素中色素的方法。 2. 探索叶绿素中有几种色素，观察和区别叶绿素中的色素的种类及颜色。 三、 实验用具 新鲜绿色叶片、滤纸、研钵、漏斗、毛细管、剪刀、试管、量筒、层析液、无水乙醇、石英砂(SiO)、碳酸钙 2 四、 实验方法与步骤 1(提取色素 取5 g绿叶，剪碎，放入研钵中，加入少许石英砂( )、碳酸钙，再加入10ml ，迅速研磨，然后按要求过滤。 2(制备滤纸条 将滤纸条的一端剪去两角，在距滤纸条底端1.5cm处用铅笔轻轻画一根横线。 3(画滤液细线 用毛细管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画一条细而直的滤液细线。待滤液干后，在反复多次。 4(分离色素 把划好细线的滤纸条插入 。 5(观察实验结果 五、 实验注意事项 1(叶片要新鲜、颜色要深绿。 2(研磨要充分、迅速。 3(滤液收集后要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。 4(滤液细线要细、直、含较多色素。 5(滤纸上的滤液细线不能触及层析液。 六、实验结果及分析 贴滤纸条处: 色素种类及颜色 七、讨论 1、 研磨时加少许SiO、碳酸钙有什么作用, 2 - 6 - 2、 叶片含水量对实验有无影响，若有可如何改进实验, 3、 滤纸上的滤液细线不能触及层析液，为什么, 八、进一步探究 1、布置分组探究任务 第一组:检验无水乙醇的提取作用。(W1&R) 第二组:验证碳酸钙的作用。(W2&R) 第三组:验证SiO的作用。(W3&R) 2 2、从表格中选择试剂进行实验，记录现象。 试 10ml 10ml 少许 少许 色素提取液 剂 组 无水乙醇 蒸馏水 碳酸钙 SiO2 的颜色 别 R + + + 深绿色 W1 W2 W3 九、变式训练 1、将色素提取液滴在圆形滤纸中央，进行层析。会得到四种色素的同心圆环从外向内依次是: 、 、 、 。 2、秋天叶片变黄。两同学争论，甲认为是叶绿素类色素分解所致，乙认为是类胡萝卜素含量增加。设计实验进行探究。写出实验思路。 十、实验中的问题及思考 - 7 -