第4节能量之源——光与光合作用第1课时捕获光能的色素和结构、光合作用的探究历程[学习导航]1.通过动手实验，理解“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理，掌握色素的种类和作用。2.结合教材P99图5－11，阐明叶绿体的结构和功能。3.通过阅读科学家对光合作用的探究历程，了解人们对光合作用认识的过程。[重难点击]绿叶中色素的提取和分离。方式一玉米中有时会出现白化苗，右图中是白化苗和正常玉米苗的比较，白化苗由于不能进行光合作用，待种子中的营养成分消耗完后就会死亡，这说明光合作用离不开色素的作用。那么，绿叶中与光合作用有关的色素和结构有哪些呢？它们有什么特点和功能呢？方式二“万物生长靠太阳”，太阳光是地球上所有生物生存的最终能量来源。太阳光的利用离不开绿色植物，正是绿色植物将光能进行了一系列的转化，最终形成有机物供给其他生物利用，而利用光能就离不开叶绿体中的色素。一、实验：绿叶中色素的提取和分离1.提取绿叶中的色素(1)原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。(2)步骤取材：称取5g新鲜绿叶↓研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，迅速、充分研磨↓过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤↓收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严2.分离绿叶中的色素(1)原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。(2)步骤制备滤纸条↓画滤液细线↓分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口(不能让滤液细线触及层析液)↓观察结果：滤纸条上色素带有4条3.四种色素对光吸收的差异类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收蓝紫光和红光下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：1.提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若A是二氧化硅，B、C分别是什么？A、B、C各起什么作用？答案A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。2.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？答案研磨不充分，色素未能充分提取出来；称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。3.制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？答案防止色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画几次。4.色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？答案否则滤液细线会被层析液溶解，不能分离。5.如图是分离到的色素在滤纸条上的分布情况，那么：(1)含量最多和最少的色素分别是哪两种？答案叶绿素a和胡萝卜素。(2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？答案胡萝卜素和叶绿素b。(3)分子结构最相似的是哪两种色素？答案叶绿素a和叶绿素b。知识整合研磨时加入二氧化硅是使研磨更充分；碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏；无水乙醇的作用是溶解色素。层析实验成功的关键是滤液细线不能没及层析液。从色素带的宽度可知，色素含量依次为：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。从色素带的位置可知，在层析液中的溶解度依次为：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。1.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为()甲乙丙丁无水乙醇－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④答案B解析色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素免受破坏，无水乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸馏水。因此，甲同学不能提取出色素；乙同学操作符合要求，提取的色素多；丙同学在提取色素时，因未加入CaCO3，叶绿素会部分被破坏而导致含量减少，色素带变窄，而类胡萝卜素受影响较小，色素带几乎无变化；丁同学因未加入SiO2而导致提取不充分，分离时各色素带都变窄。2.如图表示某同学做“绿叶中色素的分...
