色素的提取和分离课案.docx
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色素的提取和分离课案
第4
节
能量之源——光与光合作用
一
捕获光能的色素和结构
一
课程
标准
重点
难
点
1.说出绿叶中色素的种类和作用。
1.绿叶中色素的提取和分离。
（重难点）
2．说出叶绿体的结构和功能。
2．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
（重点）
实验原理和方法。
3．叶绿体的结构和功能。
课前预习学案
1阅读p98填写绿叶中的色素和种类
色素种类
颜色
吸收光谱
滤纸条上的位置
叶绿素
黄绿色
主要吸收
胡萝卜素
类胡萝卜素
黄色
主要吸收
2如何提取和分离色素？
阅读
p97—98实验
1.色素的提取
（1）实验原理：
（2）实验流程
取材：
称取5g绿叶，
，放入研钵中
↓
研磨：
加二氧化硅,为了
无水乙醇为了
↓
过滤：
漏斗基部放一块单层尼龙布，将滤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．色素的分离
（1）实验原理：
绿叶中色素在层析液中的
不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得
纸上的扩散而分离开。
（2）实验流程
不同，它们随层析液在滤纸条上的
；反之则慢。
这样，色素就会随着层析液在滤
也
步骤
操作过程
名称
制备
滤纸
条
剪滤纸条：
将滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，并在↓
铅笔画线：
用毛细吸管吸取少量滤液
↓
画滤液细线画线：
沿铅笔线均匀地画出一条细线
↓
待滤液干后，重复画一两次
色素的分离
将适量层析液倒入试管中，然后插入滤纸条（有滤液细线的一端朝下），随后用棉塞塞紧试管口
注意：
不能让滤液细线
观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，
观察与纪录
以及每条色素带的颜色
3叶绿体的形态结构、功能及色素的分布（阅读
p99）
1．形态：
扁平的
或
。
2．结构
3．功能：
绿色植物进行的场所。
4．色素的分布：
。
课堂探究一实验部分
1．实验成功的关键
（1）色素的提取
①选取新鲜叶片：
②加入少许SiO2
CaCO3：
。
③加入无水乙醇：
。
④收集完滤液后，试管口加棉
塞，
。
（2）色素的分离
①滤纸条剪去两角，
。
②画滤液细线时，画得要
，使分离的色素带平整、
不重叠；
而且要重复一两次，
。
③层析液不能没及滤液细线，
。
2．注意事项
（1）裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。
（2）根据试管的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出试管1cm，高出的部分做直角弯折。
（3）画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。
（4）研磨要迅速、充分。
①因为无水乙醇容易挥发；②为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素。
叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。
（5）过滤时，不能用滤纸，要用单层尼龙布（或脱脂棉），因为滤纸可以吸附色素，降低滤液中色素的含量，使实验效果不明显。
2画出实验得到的色素带以及位置
种类颜色含量溶解度扩散速度
3该实验中收集到的滤液绿色过浅，可能的原因有哪些？
典例一）在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、
丁四位同学使用相关试剂的情况如下表所示（“＋”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
丙酮
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
A．①②③④B．②④①③C．④②③①D．③②①④
典例2学生利用新鲜菠菜叶进行叶绿体色素的提取和分离实验
时，由于各组操作不同，出现了下列四种不同的层析结果。
下列分析
不合理的是（）
A．甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液
B．乙可能是因为研磨时未加入SiO2
C．丙是正确操作得到的理想结果
D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
课堂探究二色素对光能的吸收及叶绿体功能验证实验
【问题导思】
①从色素对光能的吸收的角度分析叶片为何呈现绿色？
②不同色素对不同波长的光的吸收特点是什么？
③恩格尔曼实验的巧妙之处有哪些？
1．叶绿体中的色素与吸收光谱
2．叶绿体中的色素对光的吸收特点
（1）叶绿体中的色素只吸收，而对红外光和紫外光等不吸收。
（2）叶绿素对的吸收量大，类胡萝卜素对吸收量大，对其他可见光并非不吸收，只是吸收量较少。
3．叶绿体功能的验证实验——恩格尔曼实验（阅读p100）
描述实验过程完成课本讨论题
实验设计“四妙”
（1）实验材料选得妙：
实验材料选择水绵和好氧细菌。
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。
（2）排除干扰的方法妙：
没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干扰。
（3）观测指标设计的妙：
用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。
（4）实验对照设计的妙：
进行黑暗（局部光照）和曝光对比实验，明确实验结果完全是光照引起的等。
典例3为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的
临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（）
A．光照、有空气、临时装片中无
B．光照、无空气、临时装片中有
C．黑暗、有空气、临时装片中无
D．黑暗、无空气、临时装片中有
NaHCO3稀溶液
NaHCO3稀溶液
NaHCO3稀溶液
NaHCO3稀溶液
典例4下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
根据此图并结合
所学知识分析，以下说法中正确的是（）
①在晚间用大约550nm波长的绿光照射行道树，目的是通过植物
光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度
②在通过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素的印记在最上
面③土壤中缺乏镁时，420nm～470nm波长的光的利用量显著减少
A．①③B．②③C．①②D．①②③
典例5右图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是（）
A．1具有选择透过性
B．吸收光能的色素分布在2上
C．与光合作用有关的酶只分布在3中
D．叶绿体具有双层膜
课堂总结结论语句
1．提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。
2．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。
3．层析后滤纸条上自上而下的四条色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素
b。
4．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
5．色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。
课后练习
1．下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述正确的是
A．加入碳酸钙防止滤液挥发
B．用NaCl溶液提取叶片中的色素
C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素
D．加入二氧化硅（石英砂）有利于充分研磨
2如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验的改进装置
叙述中，错误的是（）
（
）
，下列与之有关的
A．应向培养皿中倒入层析液
B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处
C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆（近似圆形）
D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色
3下图是叶绿体中色素的提取和分离过程图解，根据所学知识判断下列说法不正确的是
图一
图二
A．甲过程按a、b、c依次加入的物质分别为5g绿叶、SiO2、CaCO3少许及10mL无水
乙醇B．乙过程不用纱布的原因在于纱布对色素的吸收性强，会遗失部分色素，导致色素
含量降低C．在戊上画e时只需画一次即可D．g和f的位置关系是g不能没及f
4如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B
分别为何种色素（）
A．叶绿素、类胡萝卜素
B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a
D．叶绿素a、叶绿素b
5．1880年，美国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光
合作用的光谱。
他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上
，并在水绵悬液中放入好氧细菌
，
观察细菌的聚集情况。
他得出光合作用在红光区和蓝光区最强
。
这个实验的结论是（
）
A．细菌对不同的光反应不一
，细菌集中的地方，细菌光合作用强
B．好氧细菌集中的地方
，O2浓度高，水绵的光合作用强
C．好氧细菌集中的地方
，产生的有机物多，水绵的光合作用强
D．好氧细菌大量消耗
O2，使水绵光合作用速率加快
，则该种光有利于光合作用
6如图所示的实验中，试管中色素若是分别来自水稻的叶绿素
a完全缺失的突变体叶片
和缺镁条件下生长的水稻叶片
，则在光屏上形成较明显暗带的条数分别是（）
A．1、1B．2、1C．2、2D．1、2
7下图是不同材料的色素提取物进行层析后的结果
，其中不正确的是
（
）
8如下图所示为叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具，据图回答：
（1）图中步骤①加入研钵内的物质：
A________10mL，作用是____________；B________
少许，作用是研磨充分；C________少许，作用是
________________________________________________________________________。
（2）图中步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有________________。
（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中关键应注意_____________________________________________；
加盖的目的是______________；色素带最宽的是________，扩散速度最快的是_______。
9[实验探究]回答下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验中的问题：
（1）某同学的操作程序如下：
①将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速
研磨。
②用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画1～2次。
③将画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。
结果实验失败，请指出其错误所在：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
（2）
某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和分离”实验。
色素层析结果如图，请根据实验结果填写下表：
组别滤纸条编号判断依据
绿叶组
嫩黄叶组
（3）秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量80%的________和________分解，从而显示出________和________的颜色。
课后练习参考答案
1【答案】D
【解析】色素提取与分离中所用化学试剂或物质的作用：
A项中碳酸钙可防止研磨过
程中色素被破坏，B项中应该用无水乙醇提取绿叶中的色素，C项中层析液用于分离绿叶中
的色素而不是无水酒精或丙酮，D项正确。
2【答案】D
【解析】如图所示是一个叶绿体中色素分离的实验装置，所以应把层析液倒入培养皿
中，灯芯起到传递层析液的目的，把色素滴到a点让其在定性滤纸上扩散，四个圆圈中扩散
最慢的即为圆圈最小的，它应该是呈黄绿色的叶绿素b。
3【答案】C
【解析】画滤液细线要求细、直、齐，因此画线时每画一次滤液细线后，要待干后再
画一次且重复2～3次。
4【答案】A
【解析】根据曲线分析可知：
A主要吸收红光和蓝紫光，B主要吸收蓝紫光，因此A
为叶绿素，B为类胡萝卜素。
5【答案】B
【解析】好氧细菌集中的地方就是O2多的地方，O2是光合作用的产物，所以此处的
光合作用强。
该实验的思路就是以好氧细菌聚集为观察指标，代表O2的释放情况，表明光合
作用在哪种光区最强，而与产生有机物的多少无关。
6【答案】B
【解析】白光经三棱镜折射后，其中水稻的叶绿素a完全缺失的突变体叶片的色素溶
液中缺乏叶绿素a，但色素溶液中的叶绿素b可吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素可吸收蓝紫
光，在光屏上形成2条较明显暗带，而来自缺镁条件下生长的水稻叶片的色素溶液由于缺乏
叶绿素，无法吸收红光和蓝紫光，但色素溶液中的类胡萝卜素可吸收蓝紫光，在光屏上形成
较明显1条暗带。
7【答案】B
【解析】叶绿素a含量最高，色素带最宽，胡萝卜素含量最少，色素带最窄，带与带
之间的间距表示两种色素扩散速度的差异。
缺
Mg
的营养液中长期培养的番茄植株叶片缺乏
叶绿素，因此层析后应该只有胡萝卜素、叶黄素两条色素带。
8【答案】
（1）无水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸钙防止色素被破坏
（2）单层尼
龙布（3）防止两边色素扩散过快细、齐、直（4）层析液不要没及滤液细线防止层析液挥
发叶绿素a胡萝卜素
9【答案】
（1）2类囊体薄膜上
（2）都有双层膜结构，都有基质叶绿体内膜光滑，线粒体内膜形成嵴，叶绿体有囊状结
构，线粒体无囊状结构
（3）类囊体和基粒数目多，扩大了受光面积，有利于进行光合作用
【答案】
（1）①应将新鲜的菠菜叶剪碎
②不应连续迅速重复画线，而应待干燥后重复画线
③不应摇晃以免层析液没及滤液细线
（2）
A叶绿素a带和叶绿素b带较宽
B叶绿素a带和叶绿素b带较窄
（3）叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素二光合作用的原理和应用
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