高二生物教案：光与光合作用

(3)画滤液

细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再重复一两次 重复画一两次的目的是什么?

可用盖玻片的垂直边代替

(4)分离绿叶中的色素 将3 mL层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线触及层析液 ①为什么不能让滤液细线触及层析液?如滤液细线没入层析液中，实验结果如何?可设置对照实验探究。

②为什么要用棉塞塞紧试管口?

可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯

(5)观察与 记录 观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色、排序和宽窄 根据实验结果，可得出什么结论?

(6)实验结果展示 将实验结果(滤纸条)贴在课本P98左下角空白处 在课本P98左下角空白处画出如右图的滤纸条，绘出你观察到的色素带，并在每条色素带旁边标明颜色。注意每条色素带的宽窄比例

教师在指导学生实验的过程中，可适当地提示学生如何合作学习，如一名同学提取绿叶中的色素，另一名同学则制备滤纸条;又如一名同学做滤纸条剪去两个角的实验，另一名同学则做滤纸条不剪去两个角的实验，然后比较实验结果的不同。

教师：实验结束啦，现在让我们一起来看看实验结果是怎么样的。下面请每个小组将你们认为最好的其中一条滤纸条交到我这里来。

教师将学生交上来的滤纸条与自己所做的样品一起用实物投影仪显示出来。

教师：刚才实验过程中，提取色素所用的有机溶剂有酒精、丙酮、石油醚三种，但结果却相同，这说明什么问题呢?

学生：说明了绿叶中的色素能溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂。

教师：对啦。虽然我们每个组所用绿叶的品种是不同的，但现在我们所看到的实验结果却基本上是相似的，这又说明了绿叶中的色素主要有几种?

学生：4种。

教师：没错。滤纸条上的色素由上至下，分别是什么颜色?

学生：依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色。

教师：很好。橙黄色的是胡萝卜素，黄色的是叶黄素，蓝绿色的是叶绿素a，而黄绿色的是叶绿素b。其中胡萝卜素和叶黄素合称为类胡萝卜素，叶绿素a与叶绿素b则合称为叶绿素。

(显示板书：见下)

(如果学生得不到正确的结果，则可组织学生分析讨论实验失败的可能原因)

教师：实验过程中我们做了两种滤纸条，一种是剪去两个角的，一种则不剪去两个角。色素在滤纸条上的扩散有什么不同?

学生：剪去两个角的滤纸条上的色素带扩散速度一致，色素在滤纸条上平行排列;而没有剪去两个角的滤纸条上的色素带，边缘扩散得比较快，中间扩散得慢，所以看起来色素带是两边高中间低。

教师：因此我们在制备滤纸条时要将一端剪去两个角的目的是什么啊?

学生：使色素在滤纸条上的扩散速度一致。

教师：说得好。

教师：刚才有没有哪位同学把滤液细线浸入层析液中的?

学生：有。

教师：实验结果如何?

学生：得不到4种色素带。

教师：为什么会这样?

学生：是不是滤液细线上的色素溶解到层析液当中啦?

教师：正是如此。所以本实验成功的关键之一就是不能让层析液没及滤液细线。

2.色素对光的吸收

教师：既然绿叶中含有4种不同颜色的色素，那为什么我们所看到的叶子往往是绿色 的呢?

学生：可能是因为叶绿素的含量较多的原因吧。

教师：叶绿素含量较多是其中一方面的原因。据分析，绿叶中叶绿素的含量约占3/4，而类胡萝卜素约占1/4。

(补充显示板书：叶绿素含量约占3/4，类胡萝卜素含量约占1/4)

教师：另一个主要原因则是因为色素对不同波长的光的吸收是有差别的，由于叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。那么，这4种色素主要吸收哪些波长的光呢?我们来看看以下的实验：

演示实验A

①利用投影仪的光源和三棱镜，可见到清晰的七色光谱可见光;

②将已制备好的新鲜的菠菜色素滤液(滤液中的色素主要是叶绿素)倒入培养皿中(薄薄的一层)，将培养皿放在投影仪的光源和三棱镜之间，让学生观察光谱区的变化。

教师：通过以上实验，我们可以发现当叶绿素提取液放在光源与三棱镜之间，光谱区出现什么样变化?

学生：两头光谱(红光光谱区和蓝紫光光谱区)变暗，其他变化不大。

教师：为什么会这样?

学生：被色素吸收了，所以变暗。

教师：从这里我们可以得出什么结论?

学生：叶绿素主要吸收红光与蓝紫光。

教师：总结得很好。接下来我们继续观察另一个实验。

演示实验B

①利用投影仪的光源和三棱镜，可见到清晰的七色光谱可见光;

②将已制备好的新鲜的胡萝卜素提取液(取胡萝卜，制取滤液，滤液中色素多数是类胡萝卜素)，将提取液倒入培养皿中(薄薄的一层)，将培养皿放在投影仪的光源和三棱镜之间，让学生观察光谱区的变化。

教师：通过这个实验，我们可以发现光谱区出现了什么变化?

学生：蓝紫光光谱区变暗，其他变化不大。

教师：说明什么结论?

学生：类胡萝卜素主要吸蓝紫光。

教师：正确。

教师显示叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱图。

教师：人们用更加精密的仪器测定得知，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。

(补充显示板书：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光)

3.叶绿体的结构

教师：现在我们已经知道绿叶中含有4种色素，那么，这些色素分布在细胞中的哪些部位呢?直到1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。1880年德国科学家恩格尔曼用水绵作实验材料进行光合作用的实验，发现了叶绿体是光合作用的场所。那么，叶绿体的结构如何，它又有哪些结构特点是与作为光合作用场所相适应 的呢?

(显示板书：2.捕获光能的结构——叶绿体)

教师显示叶绿体立体结构示意图。

教师：首先让我们回忆一下，哪些细胞才含有叶绿体?

学生：绿色植物的叶肉细胞。

教师：除了绿色植物的叶肉细胞，还存在于哪些细胞之中?

学生：植物幼嫩的茎也有叶绿体。

教师：对啦。

(显示板书：①分布：主要在绿色植物的叶肉细胞)

教师：叶绿体的形状又是怎样的?

学生：一般呈扁平的椭球形或球形。

教师：对。而且叶绿体可以根据光照的强弱来改变自己的形状，如外界光照较强，叶绿体则以侧面接受光照，如果外界光照较弱时则以正面接受光照。这样的特点有什么好处?

学生：保证接受到充分的光照，又可避免被较强的光照灼伤。

教师：回答得很好。

(显示板书：②形态：一般呈扁平的椭球形或球形)

教师：现在同学们仔细观察叶绿体的立体结构示意图，说说它由哪些结构组成?

学生：包括外膜、内膜、基粒和基质4部分。

教师：很好。叶绿体的外表有双层膜，双层膜是一种透明膜，膜是透明的，有什么好处?

学生：有利于光线的透过且被色素吸收。

教师：叶绿体内部有许多基粒，基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都是由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。

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