2020版高中生物 第五章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构学案 新人教版必修110页


第1课时　捕获光能的色素和结构

1．说出叶绿体的结构和功能。(重点)
2．说出绿叶中色素的种类和作用。(重点)
3．理解实验“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理和方法。(重难点)


绿 叶 中 色 素 的 提 取 和 分 离(实验)

1．色素的提取
(1)原理
绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
(2)实验用品及作用[连线]

【提示】　①－b　②－c　③－d　④－a
(3)实验步骤
取材：称取5 g绿叶，剪碎，放入研钵中
　↓
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紧
2．色素的分离
(1)实验原理：绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，它们随层析液在滤纸条上的扩散速度也不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
(2)实验步骤



[合作探讨]
探讨1：实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学忘记加入无水乙醇，丙同学加的无水乙醇过多请分析他们可能出现的实验结果。
提示：甲同学研磨不充分，部分色素被破坏，过滤收集的滤液颜色浅。乙同学不能提取到色素。丙同学的滤液颜色浅，提取的滤液色素的浓度低。
探讨2：实验操作时，为什么要将滤纸条的一端剪去两角？画滤液细线的要求是细、直、齐，且要在干燥后重复画一两次，请分析这样做的原因是什么？
提示：①剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。②滤液细线要细、直、齐是使分离的色素不重叠，重复画线的目的是增加色素含量，使分离的色素带清晰，便于观察。
探讨3：实验结束后，某同学的滤纸条上没有出现色素带，请探讨其实验失败的可能原因。
提示：①忘记画滤液细线。②层析时滤液细线触及层析液。
[思维升华]
1．实验材料和试剂
(1)材料：
叶片要新鲜、颜色要深绿，这样的叶片含有的色素较多。
(2)试剂及作用：
试剂名称
作用
二氧化硅
有利于绿叶的充分研磨和色素的释放
碳酸钙
防止研磨中色素被破坏
无水乙醇
溶解色素
层析液
分离色素
2.实验操作中的关键步骤
(1)研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂，可提取较多的色素。
(2)滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素，所以应待滤液干后再画一两次。
(3)滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中，使滤纸条上得不到色素带。
3．滤纸条上色素的分布和对光的吸收

4．绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析：
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：滤液细线画的过粗。
(3)滤纸条看不见色素带：
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

1．关于叶绿素提取的叙述中错误的是(　　)
A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏
C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
【解析】　叶绿体中的四种色素包括胡萝卜素，均溶于无水乙醇，C项错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入SiO2可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3，可以中和叶肉细胞中的有机酸能避免叶绿素被破坏。
【答案】　C
2．下面是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图回答：

①　　　　　　②　　　　③　　　　　　④
(1)图中步骤①加入研钵内的物质为：A________10 mL，作用是________；B________少许，作用是使研磨充分；C________少许，作用是________。
(2)图中步骤②将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有________。
(3)图中步骤③剪去两角的作用是________________，画滤液细线的要求是____________________________________________________________。
(4)图中步骤④中加盖的目的是________；色素带最宽的是________，扩散速度最快的是________。
(5)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是...