人教版生物必修一重难点解析5.4.1附答案
人教版生物必修一重难点解析5.4.3附答案
第3课时 影响光合作用的因素和化能合成作用课前自主预习案一、光合作用原理的应用1．光合作用强度(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)影响因素和衡量指标：光合作用强度⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 影响因素⎩⎪⎨⎪⎧ 土壤中水分的多少空气中CO 2的浓度温度的高低光照的长短与强弱以及光的成分衡量指标⎩⎪⎨⎪⎧ 原料消耗的数量产物生成的数量2．探究环境因素对光合作用强度的影响实验流程：二、化能合成作用课堂互动探究案【课程标准】说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能探究不同环境因素对光合作用的影响【素养达成】1．联系日常生活实际，思考影响光合作用的环境因素。
(科学思维)2．光合作用原理的实践应用。
(社会责任)后羿射日是我国古代的传说，故事内容大致为：古时候天上有十个太阳，大地干涸焦枯，草木不生，人们难以生存。
英雄后羿力大无比，箭法精准，射掉了九个太阳，剩下现在的一个太阳，使光照和温度适宜，万物复苏，草木茂盛。
这个神话说明光照和温度会影响植物的光合作用。
还有哪些因素会影响光合作用呢？探究点一探究光照强度对光合作用的影响【师问导学】结合细胞呼吸，人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：1．图中A、B、C各点代表的生物学意义分别是什么？答案：A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。
B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。
C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。
2．O A段的含义是什么？其大小主要受哪种环境因素的影响？答案：O A段代表呼吸作用强度。
其大小主要受温度的影响。
3．DE段的含义是什么？如果此时想增加光合作用强度，可以采取哪些措施？答案：DE段光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。
可以通过调整温度和增加CO2浓度等措施增加光合作用强度。
4．若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，这是在25 ℃测得的曲线，若温度升至30 ℃，曲线中A点、B点将如何变化？答案：A点下移，B点右移。
2020-2021学年 高中生物新人教版 必修一 5.4第1课时 捕获光能的色素和结构 教案
第4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构学习目标核心素养1.说出叶绿体的结构和功能。
2．说出色素的种类及功能。
3．进行绿叶中色素的提取和分离。
1.生命观念：叶绿体的基粒大大扩展了膜面积，与叶绿体功能进行光合作用相适应。
2．科学探究：学会提取和分离绿叶中色素的实验方法，交流与讨论实验结果。
知识点一捕获光能的色素1．生物圈得以维持运转的基础：□01太阳光能的输入、捕获和转化。
唯一能够捕获和转化光能的生物学途径：□02光合作用。
2．实验：绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理(2)实验步骤①提取色素问题思考若没有无水乙醇，还可用什么来提取色素？提示：有机溶剂，如丙酮。
②分离色素3．观察结果滤纸条上色素带有四条，如下图所示：结果分析：(1)色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有□28四种色素。
(2)色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是□29叶绿素a，最窄的是□30胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
(3)色素带扩散速度与□31溶解度有关，扩散速度越快说明□32溶解度越高。
(4)相邻两条色素带之间距离最远的是□33胡萝卜素和叶黄素，最近的是□34叶绿素a和叶绿素b。
4．绿叶中色素的吸收光谱(1)光谱：阳光是由不同波长的光组合而成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成□35不同颜色的光带，称为光谱。
(2)叶绿素a和叶绿素b主要吸收□36蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收□37蓝紫光。
问题思考制备滤纸条；在一端剪去两角的目的？提示：防止出现边缘效应，两边色素扩散的快，保证色素带整齐。
问题思考重复画线的目的？提示：增加色素含量，使现象明显。
延伸拓展 1.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。
(2)温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。
(3)镁等无机盐：镁是构成叶绿素的主要成分，缺镁叶片变黄。
高中生物人教版必修一导学案：5.4-光合作用的原理和应用(二)
第五章第四节能量之源——光与光合作用（二）【教学目标】1.说明光合作用以及对它的相识过程。
2.简述出光合作用的原理、原料、产物、条件和反应场所。
【教学重点】1.光合作用的探究历程。
2.光合作用的过程、反应场所、原料、产物和反应条件。
【教学难点】1.光合作用的发觉及探讨历史。
2.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
【课时支配】 3课时第2课时【教学过程】导入：同学们，通过初中生物课的学习，我们已经知道，植物的每一片绿叶就似乎是一个“绿色工厂”，源源不断地生产着有机物，绿色植物生产有机物的过程是通过什么生理过程完成的呢？完成这项生理过程的场所是哪里？反应物、生成物以及反应条件分别是什么？带着这些疑问，我们今日来共同学习光合作用的相关学问点。
进而绽开本节内容。
自主学习一：请同学们细致默读课本P101--102页“光合作用的探究过程”部分内容。
完成下列填空：1.公元前3世纪，古希腊哲学家亚里士多德认为：植物生长所需的物质全来源于土中。
2.1648年，海尔蒙特（比利时）做了盆栽柳树称重试验，得出柳树生长所需的养分物质是从水中获得。
他没有相识到空气中的物质参加了有机物的形成。
3.1771年，英国的普里斯特利做了一个出名的试验，通过试验他得出了结论：_________________________________________________________。
但他并没有发觉光的重要性。
4.1779年，荷兰的英恩豪斯证明5.1785年，由于发觉了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是______________________，汲取的是_____________________________。
6.1804年，法国的索叙尔通过定量探讨进一步证明二氧化碳和水是植物生长的原料。
7.1845年，德国的梅耶依据能量转化与明确指出8.1864年，德国的萨克斯发觉光合作用产生淀粉。
他做了一个试验，通过试验，胜利的证明9.1880年，美国的恩格尔曼发觉叶绿体是进行光合作用的场所，氧是由叶绿体释放出来的。
高中生物新教材必修一教学案《54光合作用与能量转化》
高中生物新教材必修一教学案《54光合作用与能量转化》高中生物材必修一教学案XXX《5.4.光合作用与能量转化》一、教学目标1、尝试提取和分离绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及其功能2、运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点3、设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响4、关注光合作用原理的应用二、教学重点和难点1.教学重点(1)叶绿体适于光合作用的结构特点。
(2)光合作用的原理。
2.教学难点(1)光合作用过程中物质和能量的变化及相互关系。
(2)探究影响光合作用强度的环境因素。
三、素养要求1、生命观念1)能初步用物质与能量观，说明叶绿体是光合作用的场所。
2)阐明光合作用的过程。
2、科学思维1)通过分析与综合，明确叶片颜色与其色素含量的关系。
2)通过分析与综合，认识光合作用的发现历程。
3)构建环境身分影响光合作用的数学模子3、科学探究1)给出得当的实验方案，分析色素提取与分离的关键。
2)通过讨论与交流，认识科学探究的基本思路和方法。
3)设计实验方案，探讨环境身分对光合作用的影响4、社会责任应用光合作用的原理，指导农业生产。
四、教学方法问题导学，情境教学，思维探究，多媒体PPT、模型建构、图表曲线五、教学过程第一课时问题商量你参观或听说过植物工厂吗?植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。
有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
讨论1)靠野生光源生产蔬莱有什么好处?2)为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件?教师：1、用野生光源生产蔬菜，可以避免因为自然环境中光照强度缺乏导致光合作用强度低而酿成的减产。
2、影响光合作用的身分很多，既有植物自身前提，也有外界环境前提。
捕获光能的色素和结构①太阳光能的输入、捕捉和转化，是生物圈得以维持运转的基础。
②光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
2019版人教版高中生物必修一课后习题答案旁栏习题章节复习详解
2019版人教版高中生物必修一必修1第一章第一节(一)问题探讨1.提示:可以将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成装片或切片、在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成;或者，查阅科学研究文献，利用科学家已经获得的研究结果为证据。
2.提示:评价时注重证据获取的可行性和科学性。
(二）思考·讨论分析细胞学说建立的过程1.通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据,通过归纳概括形成结论。
2.可信。
因为在细胞学说的建立过程中，科学家不仅运用了不完全归纳法，还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性关系（如细胞是动植物体生命活动的基本单位、动植物体是由受精卵这个细胞发育而成的)，这样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。
这一结论，实际上是阐释了植物和动物在结构上的一致性，由此突破了植物学和动物学之间的壁垒，也推动了人们对细胞深入地开展研究。
3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这暗示着人的身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史;细胞学说主要阐明了生物界的统一性，因为它揭示了动物和植物的统一性、从而阐明了生物界的统一性。
4.通过分析细胞学说建立的过程，领悟到的科学发现具有以下的特点。
(1)科学发现需从观察入手。
(2)科学发现的过程离不开技术的支持。
(3）科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。
(4)科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
从细胞的视角看生命世界1.叶的表皮细胞主要起保护作用;心肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩、舒张使得心脏得以搏动。
2冷箭竹的光合作用发生在叶肉细胞中，因为这些细胞含有叶绿体;大熊猫的血液运输氧的功能靠红细胞完成。
3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞完成的。
(通过上面3个问题的讨论可以看出，动植物体的生命活动是靠一个个细胞完成的。
)4.生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，因为基本上每个细胞都要进行呼吸作用消耗氧气和释放二氧化碳．而绿色植物的一些细胞和蓝细菌能进行光合作用吸收二氧化碳和释放氧气。
5.4《环境因素参与调节植物的生命活动》教案【新教材】人教版(2019)高中生物选择性必修一
5.4《环境因素参与调节植物的生命活动》教案
一、教学目标
1.说明光对植物生长发育的调节作用，简述温度、重力等参与调节植物生命活动（生命观念）
2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系（科学思维，科学探究）
3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性（生命观念）
4.认同环境对植物生长的重要作用，保护好环境和植物，与自然和谐共生（社会责任）
二、教学重难点
1.教学重点：光对植物生长发育的调节作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性
2. 教学难点：植物生长发育调控的复杂性和整体性
三、教学方法用具
1.教法：谈论法，问答法，演示法
2.教学用具：多媒体设备，板书
四、教学过程
激素产生分布都有影响。
因此整体调控是复杂的，整体的。
必修第1册 人教版新教材高中生物教材课本课后习题参考答案
类的健康服务ꎻ从否定的角度看ꎬ人工合成病毒的研究也可能会合成
都属于无机盐ꎬ它们在饮料中以离子的形式存在ꎮ 运动员在运动中
某些对人类有害的病毒ꎬ如果这些病毒传播开来ꎬ或者被某些人用作
会大量出汗ꎬ出汗时人体会排出大量无机盐ꎬ所以要给他们补充无机
生物武器ꎬ将给人类带来灾难ꎮ
盐ꎮ 无机盐可以调节细胞的生命活动ꎬ也是许多有机物的重要组成
“ 真” 字指“ 真正” 的含义ꎻ从进化的视角看ꎬ真核细胞是由原核细胞进
化而来的ꎮ
练习与应用
概念检测
１.(１) ✕ꎻ (２) √ꎻ (３) √ꎮ
２. Ｄꎮ
３.提示 根瘤菌是细菌ꎬ属原核生物ꎬ原核细胞没有成形的细胞核ꎬ植
物细胞有成形的细胞核ꎮ
拓展应用
２
高中生物 必修 １ ( 人教版)
１.提示 细胞之所以会有统一性ꎬ 是因为细胞来源于细胞ꎬ即新细胞是
老细胞通过分裂形成的ꎬ所有细胞都来自一类共同的祖先ꎬ所以具有
统一性ꎮ 细胞的多样性是在进化过程中ꎬ由于自然选择等ꎬ细胞出现
结构分化、分别承担不同功能而产生的ꎮ
(１) 支原体与动物细胞结构的区别是:支原体没有成形的细
２.提示
胞核ꎬ只有游离的 ＤＮＡ 和核糖体一种细胞器ꎮ
别是:植物细胞有细胞壁、液泡ꎬ有些植物细胞还有叶绿体ꎮ
(３) 因为人体皮肤和迎春叶都是由多种组织组成的ꎮ 例如ꎬ人体皮肤
由上皮组织、结缔组织、神经组织和肌肉组织组成ꎬ这些不同的组织
按照一定的次序结合在一起构成行使保护等功能的器官ꎮ
拓展应用
１.提示 可用学生已学过的植物或动物的分类、细胞所具有的结构进
含有大量的 Ｎꎮ
２.提示 细胞中有些元素含量很少ꎬ但是却有重要作用ꎬ如在玉米细胞
高中生物选择性必修一 5 4 环境因素参与调节植物的生命活动(练习)(含答案)
5.4环境因素参与调节植物的生命活动1、自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花，下列叙述错误的是()A.植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，与植物激素无关B.该现象说明信息的来源可以是外界环境C.日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控D.可以通过人为控制光照时间达到使花卉分批上市的目的【答案】A【解析】植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，通过调节植物激素的含量影响植物开花，A错误;题目中的现象说明信息的来源(光)可以是外界环境，B正确;日照时间的长短变化是环境因素，外界环境因素的变化通过影响植物的代谢进而影响植物的开花，而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的，C正确;根据题意可以通过人为控制光照时间控制植物开花的时间，达到使花卉分批上市的目的，D正确。
2、植物生长素具有较低浓度时促进生长、过高浓度时抑制生长的特性。
以下现象或应用不能说明该特性的是()A.在自然状况下，大型乔木的树冠多呈圆锥形B.被大风刮倒的树木，其露出地面的根总是向地生长C.置于窗台上的盆景植物总是朝窗外生长D.在自然状态下，松树长成塔形【答案】C【解析】置于窗台上的盆景植物总是朝窗外生长，体现的是光照影响生长素分布这一特点。
A、D描述的是顶端优势，B描述的是根的向地性，都体现了该特性。
3、如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10-10mol·L-1)，下列叙述正确的是()A.在FC的范围内均能促进生长B.AD属于生长抑制范围C.b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢D.在太空中(重力为0)，根的生长将不同于图中的弯曲生长，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长【答案】A【解析】据图分析可知，图中C点之前(FC范围内)，都是促进作用，A正确;AC范围内属于促进作用，C点时既不促进也不抑制，CD范围内属于抑制作用，B错误;由于受到重力作用，b侧生长素浓度高于a侧，抑制了根的生长，相当于曲线CD段浓度，C错误;在太空中，坐标图中生长素的曲线仍然适用于根的生长，但由于太空中重力为0，所以a、b两侧生长素浓度相等，根水平生长，D错误。
2022生物人教版必修1习题：5.4.1 捕获光能的色素和结构
第21课时捕获光能的色素和结构[目标导读] 1.结合试验，概述绿叶中色素的提取和分别的原理，把握叶绿体中色素的种类和作用。
2.结合图5－11，概述叶绿体的结构和功能。
[重难点击]叶绿体中色素的提取和分别。
一捕获光能的色素植物的光合作用离不开光能，光能的捕获离不开色素。
结合“绿叶中色素的提取和分别”试验，探究色素的种类和作用。
1.试验：“绿叶中色素的提取和分别”(1)试验原理①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
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集中得快，反之则慢。
因而，色素会随着层析液在滤纸上的集中而分别开。
(2)试验步骤分析①提取色素时，加入研钵内的物质：A二氧化硅少许，作用是使研磨得充分；B碳酸钙少许，作用是防止研磨中色素被破坏；C无水乙醇10 mL，作用是溶解色素。
②过滤时，要将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放一块单层尼龙布。
③制备滤纸条时，剪去两角的作用是防止色素带不整齐，画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画几次。
④色素分别时，加盖的目的是防止层析液挥发；关键应留意层析液不要没及滤液细线，否则滤液细线会被层析液溶解，不能分别。
(3)试验结果(色素带的宽窄代表了色素的含量多少，色素集中的速度和溶解度成正比)小贴士假如得到的色素提取液颜色过浅，可能的缘由有：(1)研磨不充分，色素未能充分提取出来。
(2)称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。
(3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
2.色素的性质(1)从图中可以读出：叶绿素对红光和蓝紫光的吸取量大；类胡萝卜素对蓝紫光的吸取量大；叶绿素对绿光吸取量较少，所以叶片呈现绿色。
(2)温室内自然光照射的状况下，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？答案红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光，因此可以补充这两种光达到增产的目的。
归纳提炼1.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。
5.4.1捕获光能的色素和结构教案高一上学期生物人教版必修1
3.实验操作（10分钟）
学生分组进行叶绿体中色素提取和分离实验，教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。
课堂提问：实验结束后，教师提问学生关于实验现象和结果的问题，引导学生运用所学知识分析实验结果。
4.巩固练习（5分钟）
教师布置一道关于色素知识的练习题，学生独立完成，并在小组内进行讨论。
师生互动环节：教师选取部分学生的练习题进行讲解和分析，引导学生总结色素的知识点。
2.当堂检测：
为了巩固所学内容，请完成以下练习题：
（1）列举出叶绿体中存在的色素种类，并描述它们的功能和分布情况。
（2）简述色素提取和分离的实验原理和操作步骤。
（3）根据实验结果，分析不同色素的扩散速度与什么因素有关。
（4）运用所学知识，解释为什么植物在不同的生长阶段会出现不同的颜色。
板书设计：列出色素种类（如叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等），旁边标注各自的功能和分布情况。
2.实验原理和操作步骤：为什么要进行色素提取和分离实验？实验的原理是什么？如何进行操作？
板书设计：用简洁的文字描述实验原理，并列出实验操作步骤，如研磨、过滤、层析等。
3.实验结果分析：如何观察和分析实验结果？不同色素的扩散速度与什么有关？
5.课堂小结（5分钟）
5.4光合作用与能量转化教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1+
《光合作用与能量转化》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解光合作用的概念和过程，掌握光合作用中能量转化的原理。
2. 能够分析光合作用与能量转化之间的关系，了解绿色植物在生态系统中的作用。
3. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力，提高实验操作技能。
二、教学重难点1. 教学重点：光合作用的过程、物质转化和能量转化。
2. 教学难点：如何将复杂的生物过程转化为易于理解的语言，以及如何通过实验验证光合作用的原理。
三、教学准备1. 准备教学用具：PPT、模型、实验器材等。
2. 准备学生用具：笔记本、笔、实验器材等。
3. 准备教材和相关参考资料，以便教师备课和学生自学。
4. 安排实验课程，确保实验器材和场地的安全性和可用性。
四、教学过程：1. 导入新课可以通过展示一些图片和视频，让学生们感受到绿色植物的重要性，从而引出光合作用的概念。
也可以通过一些趣味性的小故事或者小游戏来吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。
2. 讲授光合作用的过程在这一部分，可以通过一些简单的实验和图片来帮助学生理解光合作用的过程。
可以让学生们亲手操作一些简单的实验，例如利用绿叶进行光合作用实验，观察实验结果。
同时，可以给学生们讲解光合作用的各个阶段，包括光反应阶段、暗反应阶段等。
3. 能量转化与储存光合作用不仅能够将太阳能转化为化学能，而且能够将有机物中的化学能转化为生物体可以利用的能量。
在这一部分，可以通过一些实例和图片来帮助学生理解能量转化和储存的过程。
同时，也可以让学生们思考光合作用对于生物体的重要性，以及光合作用在生态系统中的作用。
4. 小组讨论与展示让学生们分成小组，针对光合作用在生态系统中的作用、光合作用与人类的关系等话题进行讨论。
学生们可以在小组内分享自己的想法和观点，也可以听取其他同学的看法。
讨论结束后，每个小组需要选派一名代表进行展示，分享小组的讨论成果。
5. 总结与作业在课程结束时，教师需要对本节课的内容进行总结，帮助学生梳理知识点。
5.4.1捕获光能的色素和结构教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
5. 4. 1 《捕获光能的色素和结构》教学设计【教材分析】《捕获光能的色素和结构》是新人教版高中生物学必修 1《分子与细胞》第5章第4节第1课时的学习内容。
在此之前，学生已经学习了“叶绿体的显微结构”“降低化学反应活化能的酶”和“细胞的能量通货---ATP”，这为过渡到本节内容的学习，起到了铺垫作用，而且本节内容是学习下一节内容《光合作用的原理和应用》的知识基础，因此本节内容在教材中具有承上启下的作用。
【学情分析】本节授课对象是高一的学生，他们在初中的生物学习中已具备了一定的关于光合作用的知识，也做过了“绿叶在光下制造淀粉”的实验，而且学生在本模块的第3 章学习了叶绿体的显微结构，第4 章学习了《细胞中的能量通货--ATP》知道了光合作用是合成ATP 的重要途径之一，至此，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。
在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需要老师的细心指导。
另外，由于学生缺乏对基粒微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理光学、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。
【开放性学习环境】生物学实验室开展教学活动，方便学生探讨及进行实验。
利用希沃白板演示设备展示学生实验探究情况。
【教学目标】1.从结构与功能观的角度，分析叶绿体中含有色素，类囊体薄膜和酶的特点与其吸收光能进行光合作用的功能相适应。
（生命观念）2.在学习实验原理即提取和分离原理后，能够对实验操作步骤有一定的构思，在实验操作后能够基于实验事实正确地做出结论，并且提出质疑。
（科学思维）3.进行绿叶中色素的提取与分离探究实验，掌握无水乙醇提取法和纸层析分离技术，阐明色素的种类、含量和吸收光谱。
（科学探究）4.能够运用色素与光合作用的原理解释生产生活中的相关现象，激发学生对生物科学的兴趣，培养学生科学研究的志向。
（社会责任）【教学重点】.绿叶中色素的提取和分离实验原理与方法；. 叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
人教版高一生物 必修一 5.4.1色素与叶绿素(21张)
资料2: < 结论 > 叶绿体是光合作用的场所
恩格尔曼的第二个实验
拓展题
1. 水层吸收红光、橙光>蓝光、绿光 2. 绿藻吸收红光、蓝光 红藻吸收蓝光、绿光
短波长的光到达水深层
绿藻分布较浅层
绿藻分布较深层
波长 760 nm
红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
390 nm
二、光合作用的原理和应用
1. 光合作用的探究历程：
(2) 叶绿体的功能
资料分析1
恩格尔曼的实验
好氧菌分布在有光一侧的叶绿体旁 氧气是叶绿体释放出来的 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
（2）叶绿体的功能
资料分析 资料1： < 1. 结论> 氧气是叶绿体释放出来的 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
资料1： < 2. 实验的妙处> 选材好: 水绵的叶绿体易于观察;好氧细菌可确定放氧多的位置 实验条件好: 无空气又黑暗→可排除氧和光的干扰 设对比实验: 极小的光束→叶绿体可分为光照多,光照少的部位
时间 1771
科学家
普利斯特利
实验现象
在密封钟罩中，有 绿色植物的话，蜡 烛可以长时间燃烧
结论
1779 1785 1845
英格豪斯
普利斯特利的实 验在阳光下才能 更新空气 根据能量转换和 守恒定律 曝光的一半绿叶 产生淀粉遮光的 一半没有淀粉产 生 氧气中的元素与 水中的氧相同
同位素标记C
梅耶 萨克斯
下 ） 含量最多的色素———— 叶绿素a
含量最少的色素———— 胡萝卜素 两相邻色素带之间距离最远—— 胡萝卜素 与 叶黄素 两相邻色素带之间距离最近—— 叶绿素a 与 叶绿素b
2.色素的作用
叶 绿 体 色 素 滤 液 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 波长 760 nm
人教高中生物 必修一 5.4.1 光合作用(共16张PPT)
4．有人对恩吉尔曼实验进行如此改进：“让一束白光通过棱镜再
投射到水绵的叶绿体上”，你预期此时好氧性细菌聚集的区域是（）
A.红光的投影区域内
B.红光和绿光的投影区域内
C.红光和蓝紫光的投影区域内 D.黄光和橙光的投影区域内
5．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿 体的（）
A．内膜上 B．基质中 C．类囊体膜上 D．各部位上
料
17．某同学在夏季天气晴好的一天，分别于清晨、正午、傍晚、深夜四个时间从同一
棵绿色植物各取一片绿叶，并从每片叶上取下同样大小的圆片，再将这四个圆片放入
酒精中煮一下，取出后用清水冲洗，加碘染色，染色最深的应是何时取下的圆片
（）
A．清晨的叶
B．傍晚的叶
C．深夜的叶
D．正午的
叶
18．某株植物在20℃和一定光照条件下，测定其封闭环境中的CO2含量未变，这
而不是土壤。 u 1771 英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。
u 1779 荷兰，扬·英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要
阳光才能更新空气。 u 1880美国，恩吉(格)尔曼：光合光合作用的场所在叶绿体。 u 1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉
u 1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放
B．在黑暗中的反应 D．吸收氧的反应
14．暗反应进行的部位是在叶绿体的（ ）
A．外膜上 B．内膜上
C．基质中 D．类囊体膜上
15．生长于较弱光照下的植物，当提高 CO2浓度时，其光合作用并 未随之增强，主要限制因素是
A.呼吸作用和暗反应 B.光反应 C.暗反应 D.呼吸作用
16．在下列有关光合作用和呼吸作用的说法中，正确的是 A.呼吸作用是光合作用的逆反应 B.两者除能量转变有别外，其它都是可逆的 C.光合作用与呼吸作用是单独进行的，二者不可能同时进行 D.对不同生物而言，光合作用与呼吸作用的进行可以互相提供原
人教版生物必修一重难点解析4.1附答案
第1节物质跨膜运输的实例课前自主预习案一、渗透作用与细胞的吸水和失水1．渗透作用具备的两个条件2．动物细胞的吸水和失水[连线]3．植物细胞的吸水和失水[填图](1)成熟植物细胞的结构：(2)探究植物细胞的吸水和失水：(3)发生质壁分离的原因：二、物质跨膜运输的其他实例1．番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO4－4的培养液中培养，结果及分析如下：(1)不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异，同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。
(2)水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的大，造成培养液中Ca2＋、Mg2＋浓度上升；番茄吸收水的相对速率比吸收SiO4－4的大，造成培养液中SiO4－4浓度上升。
2．特点和原因(1)特点：①物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
②细胞对于物质的输入和输出有选择性。
(2)原因：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
1.判断下列叙述的正误(1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用()(2)植物细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象()(3)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性()(4)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×2．植物细胞的质壁分离过程中，与细胞壁分离的是()A．细胞核B．原生质层C．细胞质D．液泡膜解析：植物细胞的质壁分离现象指的是原生质层与细胞壁的分离。
答案：B3．将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是()A．液泡膜内外溶液有浓度差B．原生质层相当于一层半透膜C．细胞壁是全透性的D．水分子可以自由出入细胞解析：植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，原生质层具有选择透过性，相当于半透膜。
把成熟的植物细胞放在溶液中，原生质层两侧的溶液具有浓度差，但A项说的是液泡膜内外溶液有浓度差，故错误。
5.4-1捕获光能的色素和结构 说课稿
1、根据教材98页最后一段的提示，让学生尝试设计实验探究色素具有吸收光的作用
2、让学生观察叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，分析光谱图
五、联系生活分析实际问题（41）
展示大棚图和植物工厂图
提出问题：
1、大多数植物叶片为什么是绿色的呢？
2、植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源，为什么，有什么好处？
知识储备：在本册书第三章中学生已经学习过叶绿体形态、分布，与叶绿体功能的关系。所以学生具备提出问题、做出假设、设计实验进行探究的能力。
存在不足：缺乏“实验探究和验证假设”的过程性体验。
教学目标：
（1）通过对相关实验现象的分析和讨论，能归纳与概括出叶绿体色素的种类、含量、分布及吸收光谱特点（科学思维）。
（1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。（）
（2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。（）
（3）植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光（）
2．下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是（）
A．所有植物细胞中都含有4种色素
B．有些植物细胞的液泡中也含有色素
C．叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能
我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科，因此，在教学过程中，不仅要使学生“知其然”，还要使学生“知其所以然”，我们在以师生既为主体，又为客体的原则下，展现获取理论知识，解决实际问题方法的思维过程。
教学策略：导入：（激发学生参与和探究兴趣）探究：（围绕探究色素的功能展开实验设计）解释：（小组汇报，归纳总结）拓展：（学以致用促进知识和概念转化）评价：多元评价真实反馈学生学习情况）
四：说教学环节
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第1课时捕获光能的色素和结构课前自主预习案一、绿叶中色素的提取和分离1．提取绿叶中的色素(1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
(2)实验用品及作用：[连线](3)实验步骤：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。
(2)实验步骤：12.(1)分布：主要分布在植物的叶肉细胞内。
(2)形态：扁平的椭球形或球形。
(3)结构：(4)功能：绿色植物进行光合作用的场所。
1.判断下列有关叶绿体叙述的正误(1)叶绿体的基粒上含有与光合作用有关的色素()(2)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光()(3)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光()(4)没有叶绿体的生物无法进行光合作用()(5)叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体()(6)叶绿体是唯一具有双层膜的细胞器()(7)进行光合作用的细胞一定含有叶绿体()(8)植物呈绿色的主要原因是叶绿素能有效地吸收绿光()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．判断下列有关实验叙述的正误(1)在绿叶中色素的提取实验中加入二氧化硅可以防止破坏叶绿素()(2)过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤，将滤液收集到试管中()(3)叶绿体中的色素既能溶于有机溶剂又能溶解于水中()(4)可选用绿色植物任何部位的叶片进行色素的提取与分离()(5)向研钵中加入少量的CaCO3和少量的SiO2作用是相同的()(6)过滤色素溶液时，漏斗基部应放置多层滤纸()(7)层析得到的滤纸条上各种色素带的宽度可说明不同色素含量的多少()(8)利用无水乙醇可分离叶绿体中4种色素()(9)对色素提取液进行层析时，要注意滤液细线不能没入层析液中()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×(9)√课堂互动探究案【课程标准】说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能提取和分离叶绿体色素【素养达成】1．通过动手实验，理解绿叶中色素提取的原理，掌握色素的种类和作用。
(科学探究) 2．结合教材P99图5－11，概述叶绿体的结构和功能。
(社会责任)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？探究点一实验：绿叶中色素的提取和分离【师问导学】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？(2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？(3)分子结构最相似的是哪两种色素？答案：(1)叶绿素a和胡萝卜素。
(2)胡萝卜素和叶绿素b。
(3)叶绿素a和叶绿素b。
6．色素的提取非常成功，但层析后滤纸条上色素带非常模糊，其原因可能有哪些？答案：①画滤液细线次数太少。
②滤液细线触及层析液，且时间较长，色素溶解到层析液中。
7．实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学没有加无水乙醇，而是加了水，请分析他们可能出现的实验结果。
答案：甲同学的结果是滤纸条上的色素浓度很低，颜色很浅；乙同学的结果是滤纸上没有出现色素带。
【智涂笔记】(1)秋天叶片变黄的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出了类胡萝卜素的颜色。
(2)部分植物叶片变红的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出液泡中花青素的颜色。
[归纳拓展]绿叶中色素提取分离异常现象分析(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)滤纸条色素带重叠的原因分析：①滤液细线不直，重复画线时细胞不重叠。
②滤液细线过粗。
(3)滤纸条看不见色素带的原因分析：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。
[名师点拨](1)色素对红光和蓝紫光的吸收量最大，但并非不吸收其他颜色的光，只是吸收量较少。
因此，塑料大棚所用的薄膜无色比红色和蓝色的好。
(2)植物绿叶呈现绿色的原因是其对绿光的吸收较少，绿光被反射出来。
【师说核心】1．实验结果——有关色素带的分析(1)从色素带的位置可知，各种色素在层析液中溶解度的高低依次为：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a ＞叶绿素b 。
(记忆口诀：胡、黄、a 、b)(2)从色素带的宽度可知，各种色素的含量一般情况下为：叶绿素a ＞叶绿素b ＞叶黄素＞胡萝卜素。
21．下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是( )A ．使用定性滤纸过滤研磨液B ．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C ．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次D ．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素解析：在提取绿叶中色素时，漏斗基部放单层尼龙布进行过滤，A 项错误；纸层析法分离滤液中色素时，需用干燥的定性滤纸，B 项正确；画出一条滤液细线后需等滤液干后再重复画线2～3次，C 项错误；研磨叶片时应用无水乙醇溶解色素，D 项错误。
答案：B2．某班学生完成对新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。
下列分析最不合理的是( )A ．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B ．乙可能是因为研磨时未加入SiO 2C ．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解析：甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液；乙图中色素的量较少，可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分；丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低，原因可能是未加入CaCO3而导致色素被破坏。
含量最高的应为叶绿素a，最低的为胡萝卜素，所以丙图不是理想结果。
答案：C探究点二叶绿体的结构和功能【师问导学】一、下图是恩格尔曼探究叶绿体功能的实验示意图，据图思考：1．该实验选择水绵和好氧细菌作为实验材料，有什么优点？答案：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．甲组是在黑暗环境中用极细的光束点状投射叶绿体，好氧细菌的分布是怎样的？说明什么？答案：好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。
说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的。
3．乙组是完全暴露在光照下，好氧细菌分布于叶绿体所有的受光部位，这组实验的设计目的是什么？答案：和甲组进行对照，明确实验结果完全是由光照引起的。
4．两组实验都要求在隔绝空气的条件下进行，为什么？答案：排除空气中的氧气对实验结果的干扰。
二、能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？答案：不一定。
蓝藻是典型的原核生物，不含有除核糖体外的其他细胞器，即没有叶绿体，但依然能进行光合作用。
三、一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈黄色。
请分析出现这一现象的原因是什么？答案：在春夏季节，叶片中叶绿素含量多于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以呈绿色。
在秋季，叶绿素被破坏，类胡萝卜素完好，叶片呈现出了类胡萝卜素的颜色，所以呈现黄色。
四、从所含化学成分上分析，叶绿体能进行光合作用的原因是什么？答案：叶绿体中含有光合色素和与光合作用有关的酶。
【智涂笔记】[实验链接]恩格尔曼实验设计巧妙之处(1)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的部位。
(2)没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。
(3)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)进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验：明确实验结果完全是由光照引起的。
【师说核心】2.叶绿体功能的实验验证(1)实验过程及现象：(2)实验结论：①叶绿体是进行光合作用的场所。
②O 2是由叶绿体进行光合作用所释放的。
【检测反馈】1．下面有关叶绿体的叙述中，正确的是( )A ．叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上B ．叶绿体的色素分布在外膜和内膜上C ．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D ．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 解析：叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。
类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用光反应必需的色素和酶。
许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。
答案：A2．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NaHCO 3稀溶液B ．光照、无空气、临时装片中有NaHCO 3稀溶液C ．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO 3稀溶液D ．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO 3稀溶液解析：本题主要考查了叶绿体功能验证的相关实验设置，具体分析如下：答案：B【网络建构】【主干落实】1．无水乙醇能提取绿叶中的色素，层析液可分离色素。
2．用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。
3．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。
4．二氧化硅有助于研磨充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
5．层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
6．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。
7．色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶则分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。
►问题探讨·教材P971．提示：用这种方法可以提高光合作用强度，因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光；不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。