21§4-2-2课题：光合作用——光合色素与光能的捕获.doc

4-2-2课题：光合作用光合色素与光能的捕获 上课时间编号21主备人审核人使用人朱云峰教学目标1、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱。2、初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。3、通过叶绿体色素的提取与分离实验，初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。教学重点1、 叶绿体中色素的种类；颜色及其吸收的光谱。2、 光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。教学难点光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。教学方法引导、讨论、启发、实验。教学媒体多媒体课件。教 学 过 程复 备 栏新课引入 回顾:1.绿色植物体中，含有色素的细胞器有哪些？ 2.叶绿素主要存在哪种细胞器中？ 3.叶绿体的形态、结构怎样？(多媒体演示叶绿体的结构，要求学生指出其结构的各部分名称，说出色素存在的部位) 讨论：叶绿体中只有一种叶绿素吗？要想获取和分离叶绿体中的色素，怎么办？进行新课 （一）叶绿体中色素的提取与分离问：叶绿体中的色素能溶解于水吗？如果不能，又是为什么？答：估计不能；因为叶绿体中的色素是有机物，根据化学知识可以知道，有机物一般是不溶解于无机溶剂的。讨论1：假如我们要从叶绿体中提取色素，可以选取什么溶剂呢？（提示：酒精、丙酮、石油醚等都是有机溶剂，均可作为本实验中提取叶绿素的溶剂。）讨论2：用什么样的植物叶片来提取叶绿素呢？（主要原则是叶片中叶绿素含量丰富；叶片肉质，易于提取色素；易于获取。如菠菜、蚕豆叶片等。）讨论3：假如叶绿体中存在两种以上的色素，如何从提取液中分离已经提取的色素呢？媒体呈示情景：利用多媒体呈示“萃取、分液和层析分离有机物的方法”等情景。注重利用Flash分步、动态展示色素随着层析液的上升而在干燥的定性滤纸上扩散的过程。讲述：纸层析法的主要原理是当层析液在干燥的定性滤纸上扩散时，会带动滤纸上的滤液细线中的色素上升，由于不同的色素在层析液中的溶解度不同，因而随层析液向上扩散的速度也不同，溶解度大的色素随着层析液向上扩散的速度快，溶解度小的色素随着层析液向上扩散的速度慢，这样就可以把提取液中的色素分离开来。引导：我们了解了叶绿体中色素的提取与分离的原理，那么，该如何来进行实验操作呢？呈示媒体信息：以视频形式向学生展示一段预先摄制好的录像“叶绿素的研磨与提取”的演示。讨论4：研磨中加入的提取液的量一般是多少？丙酮有毒，一般具挥发性，假如用丙酮作提取液的话，你如何保护自己？如何使叶片研磨得更充分、省力？研磨中色素是否会破坏？如果会，又该怎么办？如何控制有机溶剂的量并防止它的挥发？提示：1）一般为2 g剪碎的菠菜叶片中加入5 mL的丙酮作提取液；在研磨过程中，要注意开窗，还要在研钵上面加一张滤纸以减少丙酮的挥发。实验结束后及时洗手。2）研磨中加入SiO2可以使得更充分、省力。3）研磨过程中加入适量的CaCO3，防止色素被破坏。呈示媒体信息：展示一组事先摄制好的纸层析操作实验过程，对“制作滤纸条、画滤液细线”等关键步骤作特效分析。问：色素的提取与分离实验可以分为几个主要步骤？答：5个步骤，包括叶绿体中色素的提取制备滤纸条画滤液细线分离色素观察与记录。讨论5：制备滤纸条时，为何要将定性滤纸的一端剪去两个角？为何用铅笔在距该端1 cm处画一细线？（提示：由于滤纸条边缘的色素扩散速度快，位于中间的色素在滤纸条上扩散的速度慢，剪去两个角可以让色素带在滤纸上均匀分离。用铅笔在距该端1 cm处画一细线的目的是可以为下一步画滤液细线作一个参照。）思考：画滤液细线时需要注意什么问题？（1.画滤液细线一定要均匀，前后几次所画的滤液细线要细、齐、平；2.一般要等上一次所画的滤液细线干燥后，再画下一次的滤液细线。）讨论6：分离色素时需要注意什么问题？（1.不能使层析液的液面没及滤液细线。因为这样会使滤液细线中的色素溶解于层析液中，而使得实验现象不明显。2.要注意安全，将烧杯加一个玻璃盖，可以减少层析液的挥发。）实验操作学生分组实验开始，要求操作规范，但鼓励学生创新；允许实验失败，但要求认真分析失败的原因；要求自主完成，但鼓励合作与交流。教师及时使巡视，注意对实验的操作技能的指导，引导学生创新，学会倾听不同的声音。实验结束：整理实验器材，洗手，整理实验数据。实验数据分享：实验结束后，由实验小组展示实验现象，并指出滤纸条上的色素带所代表色素的名称。对于实验现象不明显的小组，要求对此作出一定的分析。问：在你的滤纸条上出现了几条色素带？每条色素带各是什么颜色？哪一种色素带最宽？说明绿色植物叶绿体中的色素有几种？ 答：4条；从上到下其颜色分别为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色；蓝绿色的色素带最宽；各色素带颜色并不相同，据此可以推断绿色植物叶绿体中的色素有4种。（二） 光合色素与光能的捕获1.太阳光到达地面时为混合可见光（看起来是白色的），通过三棱镜时就会分成红、橙、黄、绿、蓝、青、紫7色连续光谱，波长在380760nm之间思考：为什么我们看到的苹果是红色的？看到的桑叶是绿色的？这说明色素有什么作用？2.色素的功能媒体呈示：叶绿素的吸收光谱比较：叶绿素a、叶绿素b吸收光谱有何相同点和不同点？结论：叶绿素的主要作用能有效地吸收红光和蓝紫光讨论：胡萝卜素和叶黄素有何作用？小结本节内容一、提取和分离叶绿体中的色素1.实验目的：2.实验原理：叶绿叶中的色素是有机物不溶于水，易溶于内酮等有机溶剂中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。叶绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同。色素随层析液在滤纸上扩散的速度也不同。溶解度大的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度小的随层析液在滤纸上扩散得慢。这样叶绿体中的色素就能在扩散中被分离开来。3.实验选材：4.实验步骤：提取色素：称取2克菠菜叶片，剪碎后放入研钵中，加入少许石英砂和碳酸钙以及5毫升丙酮，迅速研磨。再用5毫升丙酮淋洗。丙酮易挥发，并且有一定毒性，所以要迅速研磨。加入石英砂的目的：研磨充分 加入少许的碳酸钙的目的：减少色素分子被破坏 加入丙酮的目的：溶解并提取色素。收集滤液：将研磨液过滤到试管中，并及时用棉塞塞紧试管口。滤液中含有光和色素。用棉花塞塞住试管口是为了：防止丙酮挥发。制备滤纸条：滤纸条要剪去一端两角，在距离该端大约1 cm处用铅笔画一细线。画滤液细线滤液细线画得越细越直越齐效果越好，并且要重复画若干次。用层析液分离色素将画好滤液细线的滤纸条轻轻插入盛有3毫升层析液的烧杯中，并覆盖烧杯。滤液细线不能触及层析液。如果滤液细线被层析液淹没，色素会溶解在层析液中，影响实验结果。5.结果滤纸条上会出现4条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素（黄绿色）。扩散最快的是胡萝卜互，扩散最慢是叶绿素b 含量最多的是叶绿互a 色素带之间距离最大的是叶黄素和胡萝卜素二、光合色素对光能的捕获1.叶绿体的结构：2.绿叶中的色素：3叶绿体各种色素的功能：吸收，传递和转化光能4.叶绿体中各色素的吸收光谱布置作业板书设计第二节 光合作用光合色素与光能的捕获（一） 叶绿体中色素