第10讲能量之源——光与光合作用
人教版教学课件能量之源-光和光合作用
1880年，美国科学家恩吉尔曼实验
2009-12-01
湖南省桃江县第四中学
李孟贤
25
2009-12-01
湖南省桃江县第四中学
李孟贤
26
思考
1:为什么选用水绵做为实验材料？
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。
2:实验一为什么要在黑暗且没有空气的环境中进行？
排除氧气和光的干扰
3:为什么先用极细光束照射水绵？而后又让水绵完全暴露 在光下的目的是？
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湖南省桃江县第四中学
李孟贤
41
3、下图是利用小球藻进行光合作用实验的 示意图，图中A物质和B物质的相对分子 质量比是（C）
A．1∶2
B．2∶1 C．8∶9
D．9∶8
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李孟贤
42
• 4、生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块， 抽去叶内气体，做下列处理（见图），这四 个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的 A 是（ ）。
第四节 能量之源——光与光合作用
第一课时
俗话说：万物生长靠太阳。为什么这样说呢？
2009-12-01 湖南省桃江县第四中学 李孟贤 1
请看下面的数据：
1.地球表面上的绿色植物每年大约 制造了4400亿吨有机物！ 2.地球表面上的绿色植物每年储存 的能量约为7.11×1018KJ，这个 数字相当于24万个三峡电站每年 所发出的电力。
3、总反应式： CO2+H2O
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光能
叶绿体
湖南省桃江县第四中学
(CH2O)+O2
糖类
李孟贤 34
4、光合作用的本质：
• 物质转化： CO2 + H2O （CH2O）+ O2 • 能量转化： 光能 ATP （CH2O）
光作用和光合作用
一、捕获光能的色素和结构
问题探讨
有些蔬菜在棚内悬挂发红 色或蓝色光的灯管,并且在 白天也开灯。
1、用这种方法有什么好处？ 不同颜色的光照对植物的光 合作用会有影响吗？ 可以提高光合作用强度。因 为光合作用吸收最多的是红 光和蓝紫光。
2、为什么不使用发绿色光的 灯管作补充光源？
肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依
次是 C
A. 上升；下降；上升
B. 下降；上升；下降
C. 下降；上升；上升
D. 上升；下降；下降
4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶
段，下列说法正确的是（D ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
1、光下的植物突然停止光照后，C5化合物和 C3化合物的含量如何变化？
停止 光照
光反应 停止
[H] ↓ ATP↓
还原 受阻
C3 ↑ C5 ↓
2、光下的植物突然停止CO2的供应后，C5化合 物和C3化合物的含量如何变化？
固定
C3 ↓
CO2 ↓
停止
C5 ↑
增加 减少
减少 减少或没有 减少或没有
增加 增加
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等细菌。
2NH3+3O2 硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2硝化细菌 2HNO3+能量
6CO2+12H2O
能量 酶
C6H12O6+ 6O2+6H2O
基础巩固
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_水_的__光__解_ 和__形__成__A_T_P____;形成的_[_H_]_____和__A_T_P______ 提供给暗反应。
(完整word版)能量之源——光与光合作用知识点
5—4 能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构1、光合色素（Ⅱ）2、叶绿体（1）分布：植物叶肉细胞（主要)（2）结构特点双层膜基粒：由类囊体组成,类囊体膜上有光和色素、酶基质:含与暗反应有关的酶3、光合色素的提取与分离（Ⅱ）二、光合作用探究历程（Ⅰ)见课本P100-102重点实验：恩格尔曼的水绵实验、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验三、光合作用过程1、方程式2、过程（Ⅲ）常考：光照强度变化或CO2浓度变化，各物质的含量变化（如ATP、[H]、C3、C5等）。
3、光反应、暗反应比较四、影响光合作用强度的因素（Ⅲ）谨记谨记：总（真）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率1、光照（1)光照强度A点:只进行光合作用AB段:呼吸＞光合B点：呼吸＝光合BC段:光合＞呼吸（2）光照时间（3）光质2、CO2浓度3、温度4、矿质元素N、P、K、Mg（叶绿素关键元素）五、光合作用原理的应用（Ⅰ)六、常考曲线图（Ⅲ）1、夏季晴朗的一天bc段下降的原因是，正午气温过高，气孔关闭，CO2吸收减少,使暗反应减缓. de段下降的原因是,光照强度降低。
6点、18点时，光合作用＝呼吸作用。
2、密闭容器中AB段：CO2不断增加，CO2释放较多。
呼吸作用＞光合作用。
BD段：CO2不断减少，CO2吸收较多。
呼吸作用＜光合作用DE段：CO2不断增加，CO2释放较多。
呼吸作用＞光合作用经过一昼夜，大棚内植物有机物的含量会增加。
E点的CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物。
能量之源-光与光合作用课件
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一、捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理： 叶绿体中的色素溶于有机 溶剂而不溶于水，可用无 水乙醇等有机溶剂提取色 （1）实验原理 素。 分离原理： 各种色素在层析液中溶解 度不同，溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快， 反之则慢，从而使各种色 素相互分离。
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将干燥的滤纸剪成长与宽略小于试管长 ②制备滤纸条 与宽的滤纸条，并剪去一端两角。 在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线
2015届《学海导航》高三生物一轮总复习配套课件：第10讲 能量之源—光与光合作用
3．1880年恩格尔曼实验
(1)本实验的实验组为极细光束照射处的叶绿体，对 照组为黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。 (2)本实验中为自身对照，自变量为光照(照光处与不 照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧细菌分布。
【例4】1880年美国生物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(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最 强。这个实验的思路是( )
(2)应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低， 如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树 种的配置，冬季温室栽培等都与光补偿点有关。
【例9】在下面的四幅图中标出上图中A点、AB段、 B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。
解析：见上面曲线分析。
答案：
2．光照面积：
(1)曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合 作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随 叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶 被遮挡，光照不足。 OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于 A点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断 增加，呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降 低(BC段)。
和H2O合成有机物，可以在植物细胞的叶绿体中进行，
也可以在含光合色素的原核生物中进行；过程②是将 (CH2O)彻底分解，属于有氧呼吸全过程，场所有细胞质 基质，也有线粒体内膜和基质；过程③是硝化细菌利 用氧化NH3获得的化学能合成有机物的过程，属于化能
合成作用；过程④是无氧呼吸产生酒精的过程。有氧
呼吸和无氧呼吸可发生于同一细胞中。
于没有[H]和ATP供应，三碳化合物不能形成葡萄糖，积
能量之源-光与光合作用 说课稿 教案
能量之源-光与光合作用一、设计理念和思路理念：高中生物课程的基本理念“提高生物科学素养”中说：“它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平”。
因此在重视过程和方法的教育同时，不能忽视核心概念和概念相互联系的教学。
当然对核心概念不应该是静态的背诵和记忆，而应该在动态的、自主、探究、合作的学习过程中建立和形成，并重在理解和应用。
因此，在教学中还要遵循“倡导探究性学习”的基本理念。
思路：生物界中，最基本的物质和能量代谢就是光合作用。
它为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供物质和能量来源。
光合作用对人类和整个自然界都具有重要的意义。
同时理解掌握光合作用的过程，有利于学生理解和分析植物体的生理活动，生态系统的结构和功能等相关知识点，也为解决农业生产中实际问题打下良好的基础。
这一节内容充分体现了生物知识的综合性、复杂性和实用性。
可见本节内容在整个生物知识体系中占据不可忽视的重要地位。
另外，在历年高考中“光合作用”都是命题的焦点，分值很高。
三．说教学目标课程标准的具体内容标准中,与本节有关的表述是“说明光合作用,研究影响光合作用速率的环境因素。
”。
属于理解并达到应用层次的是:光合作用的过程以及相关的反应场所、反应条件、物质变化、能量变化等基本知识,影响光合作用强度的环境因素。
依据新课标、教材和学生实际将本节课的三维教学目标确定为:1.知识目标: （1）说出光合作用的产物、反应物、场所及条件。
（2）说明光合作用过程中的物质和能量变换（3）阐述光合作用两个阶段的联系2．能力目标:（1）通过学习光合作用过程,培养学生的观察能力、综合分析问题能力。
（2）通过图像分析,培养学生的图文转换能力3．情感目标:（1）通过讨论,培养学生的合作意识。
（2）通过对光合作用结构基础的分析,帮助学生树立结构与功能相统一的生物学基本观点。
四．说重难点突破教学重点：光反应和暗反应的物质和和能量过程教学难点：光反应和暗反应相互关系依据：光合作用是一种分子层面的生命现象，不易观察、过程复杂、新的概念多，识记时就存在着一定的困难，要理解光暗反应的相互联系就更难了。
能量之源—光与光合作用(公开课)
应用措施：
①增加光合作用面积，如 合理密植、间作和套种； ②适当间苗、修剪，合理 施肥、浇水，避免陡长， 封行过早，使中下层叶子 所受的光照往往在光补偿 点以下，白白消耗有机物， 造成不必要的浪费。
D
点，否则植物将入不敷
多因子对光合作用速率的影响
P点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，
随该因子的不断加强，光合速率不断提高
应用措施：
农作物、果树管理后期适当 摘除老叶、残叶。可降低其 呼吸作用消耗有机物。
7.光合面积 （叶面指数）
D
OA段——随叶面积的增大，光合作用实际量不 断增大，A点为光合作用面积的饱和点。超过A 点，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡 在光补偿点以下。 OB段——干物质量随光合作用增强而增加。B 点以后干物质的量不再增加，原因是光合总量不 变，但呼吸消耗量增大，所以干物质积累量不断 降低如BC段。 叶面积指数不能超过 出，无法生活下去。
②CO2浓度
光 合 速 率
B
O
A
CO2的浓度
OA段 :
CO2浓度过低时，植物无法进行光合作用；
AB段 ： 光合速率随CO2浓度的增加而增加； B点以后 : 再增加CO2浓度，光合速率不变 (B点被称为CO2饱和点)。
生产实践运用：
大田种植时，要求“正其行，通其风” 增加大气环流，以增大CO2浓度。
5、水分的影响：
水分是光合作用原料之 一，缺水可直接影响光 合作用。 缺水时又会导致气孔关闭会使CO2供应不足， 间接影响光合作用。
生产实践运用： 为保障植物光合作用，应适时适量进行合理灌 溉。
6.叶龄
OA段——幼叶。随幼叶的不断生长，叶 面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增 加，光合速率增加。 AB段——壮叶。叶片面积、叶绿体和叶 绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。 BC段——老叶。随叶龄的增加，叶绿素 被破坏，光合速率也随之下降。
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
请分析光下的植物突然停止光照后，其体 内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 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。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5
人教版必修一能量之源--光与光合作用(共14张PPT)
光合作用总过程：
可见光
O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 多种酶
固定 CO2 C5
(CH2O)
光反应 CO2+H2O
暗反应
糖类 光能
叶绿体 （CH2O)+O2
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
光合产物中有机物的碳来自CO2
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
光合作用的过程
阅读课本P:103—104,填写下表
项目 场所 条件
光反应
叶绿体的类囊体薄膜上 光、色素、酶
暗反应
叶绿体的基质上 酶
物质变化
H2O 酶 [H]+O2 ↑ ADP+Pi+能量 酶 ATP
练一练 测一测
1、如用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转
移途径是 （ C ）
A、14CO2→叶绿素→ADP C、14CO2→三碳化合物→糖类
B、14CO2→ADP→糖类 D、14CO2→叶绿素→ATP
2、光合作用的实质是：把 二氧化碳 和 水 转变为有机物， 把 光能 转变成 化学能 ，贮藏在有机物中。
CO2+C5 酶 2C3 2C3 ATP、[H]、酶（CH2O）
ATP中活跃的化学能
能量变化 光能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定化学能
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
能量之源—光与光合作用
180
C18O2
2
02
第 一 组
H2180
H20
第 二 组
光合作用产生的O2来自于H2O。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
用14C标记14CO2，供小球藻 进行光合作用，追踪检测 其放射性，最终探明了 CO2中的碳的途径，称为 卡尔文循环。
美国卡尔文
4、光合作用化学反应式：
CO2 + H2 O叶绿体 （CH2O)+ O2
光 能
德国 梅耶
化 学 能
储存在什么 物质中？
1864年，德国萨克斯实验
黑暗处理 一昼夜 让一张叶片一半 曝光一半遮光 光 用碘蒸气处理这片叶， 发现曝光的一半呈深 遮光 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。
绿叶在光下制造淀粉。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
第4节 能量之源 ——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
1、实验：绿叶中色素的提取和分离
原理：①叶绿体中的色素可以溶解在无水乙 醇中，可以用来提取色素。色素在层析液中的溶 解度不同，在滤纸上的扩散速度有差别，可以 用来分离色素。
方法与步骤 1、提取色素：
尼龙网
二氧化硅： 研磨充分 碳酸钙：
无水乙醇
叶绿体的基质中 不需光、色素;需多种酶
CO2的固定：CO2+C5 2C3
[H]，ATP C3的还原：2C3 （CH2O） 酶
ATP的合成ADP+Pi 酶
4[H]+O2 光
ATP
ATP
酶
ADP+Pi
光能转变为ATP中活泼 的化学能
ATP中活泼的化学能转化为糖 类等有机物中稳定的化学能
能量之源光与光合作用(优质课)PPT课件
用氧的同位素 O分别标记H O和CO ,使它分别 叶等绿滤体 液基干质后中再进画行2-3暗次反。应,不进行光反应
18
①用图这中 种A方是法_有__什__么_好,B是处_？_这__样__做_,对它光来合自作于用__有__影__响的吗分？解。
2
2
成为H O和C O 。进行两组光合作用的实验： 18 18 1能7量世变纪化海如尔何蒙？特栽培的柳树实验
1. 在光照强度相同的情况下,为绿色植物 提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作 用的产物较多 C
A.红光 B.蓝紫光 C.白光 D.绿光
2.在光照强度相同的情况下,为绿色植物 提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作 用的产物较多 B
A.红光 B.蓝紫光 C.橙光 D.绿光
二、叶绿体的结构
➢1817年，两位法国科学家首次从植 物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿 素在植物细胞中的分布情况。
所以叶片才呈现绿色。
有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑 料薄膜代替普通塑料薄膜，有的 温室内悬挂发红ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ或蓝色的灯管。
•1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？
可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。
•2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？
不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光。
小球藻悬 若画白滤天 液光细照线充：足用，毛下细列吸哪管种吸条取件少对量农滤作液物，增沿产铅有笔利线均匀地画出一条细线。
浮液
H2O
H218O
美国科学家卡尔文利用14C做试验研究：用 14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然 后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳 在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一 途径称为卡尔文循环。
高一生物教案：《能量之源——光与光合作用》
做人也要像蜡烛一样，在有限的一生中有一分热发一分光，给人以光明，给人以温暖。
下面是为您推荐高一生物教案：《能量之源——光与光合作用》。
一、教材分析光合作用是植物体最基本的新陈代谢之一，是生物界物质和能量的基本来源。
同时，光合作用对必修1前面学过的细胞、ATP、酶等知识，对后面必修3中的稳态、生态系统等知识的学习具有承上启下的作用。
因此，让学生牢固掌握光合作用这一部分知识非常重要。
而且光合作用的内容也是高考考查的重点。
本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程，对光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究，引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质，掌握本节重点。
同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析，使学生体会经典实验蕴含着科学探究的一般方法，初步培养科学探究的能力。
二、教学目标2.1 知识与技能目标2.1.1阐述光合作用的发现过程；2.1.2辨析光合作用相关的场所、反应条件、物质变化、能量变化等知识；2.1.3简述化能合成作用。
2.2 过程与方法2.2.1通过重现光合作用发现过程的几个经典实验，提高学生的科学素养，形成初步的实验探究能力。
2.2.2通过对光反应和暗反应过程的学习以及影响光合作用的外界条件的分析，培养学生的分析与综合能力。
2.3 态度情感与价值观2.3.1通过对光合作用发现过程的探究学习，感悟科学家专注的探索精神，激发学习兴趣，关注身边事物，善于从观察中发现问题。
利用光能是清洁无污染的能源，倡导“绿色环保出行““低碳生活，从我做起”。
2.3.2通过对光合作用结构基础的分析，增强学生对“结构和功能相统一”观念的体会。
2.3.3通过对光合作用过程中光反应、暗反应联系的分析、讨论，让学生形成“事物是普遍联系”的唯物主义世界观。
三、学情分析3.1学生已经在小学的《科学》和初中的《生物》中学习了关于光合作用的部分基础知识，特别是初中新课程的学习，已经初步掌握了光合作用的条件、产物和概念等光合作用的相关知识，也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验，因此对光合作用的探究实验和实验设计有一定的认识，为这节课打下了知识基础。
光合作用
光合作用原理的运用
• 植物自身因素 • 环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用 （1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。 ②光照强度 植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加， 但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的 增加而增加 ③光照时间 光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是 来自CO2
典型例题 1、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中 吸收最强的是（ B ） A 红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分 C 绿光部分 D 紫光部分 2、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（ A 增大氧气浓度 B 增大二氧化碳浓度 A ）
C 增强光照强度
C 光能和光反应产生的ATP
D 都是光反应产生的ATP 6、在光合作用过程中，以分子态释放出氧以及ATP的产生都 离不开（ C ） A 叶绿素和二氧化碳 C叶绿素，水和光能 B 水和二氧化碳 D二氧化碳、水和光能
7、叶绿体中的色素分布在（
类囊体的薄膜上
）
与光合作用有关的酶分布在（ 叶绿体的基质与基粒上
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
叶绿体中的色素的特点
• • • • • 不溶于水，易溶于有机溶剂 叶绿素的合成需要光 低温会破坏和抑制叶绿素的合成 易受酸碱破坏 N、Mg是合成叶绿素的必需元素
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理： 提取：叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，不溶于水；
分离：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中 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，从而使色素分离开。 2 方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）
人教版教学课件能量之源----光与光合作用课件
2NH3+3O2
2HNO2+O2
硝化细菌 硝化细菌
2HNO2+2H2O+能量
2HNO3+能量
6CO2+6H2O
能量
2C6H12O6+ 6O2
一 捕获光能的色素和结构
1、捕获光能的色素 叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素 色素 类胡萝卜素 吸收可见 的太阳光 叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光 叶黄素 （黄色） 含量约占1/4 含量约占3/4
第4节
引入：
[世华财讯]联合国秘书长潘基文7日表示，当今世界面临粮食 危机、气候危机和发展危机，需要世界各国共同应对……
英国媒体近日报道:世界粮储只够吃57天 "粮食危机"笼罩全球 全球现在有8亿人存在饥饿现象 …………………………………………. 所有这些都表明当今世界确实面临着严重的”粮食危机”,那 么我们大家作绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
2、捕获光能的结构—叶绿体
（1）分布 主要分布在绿色植物的叶肉细胞 （2）形态 一般呈扁平的椭球形或球形 （3）结构 外膜 内膜 透明，有利于光线的透过
基粒 由两个以上的类囊体组成， 含色素和酶
基质 含多种光合作用 所必需的酶、少 量的DNA （4）功能 光合作用的场所 “养料的制造车间” “能量的转换站”
表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
[例2]下图是利用小球藻进行光合作用实验的 示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量 比是（ C ） A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8
二、光合作用原理的应用 （1）影响光合作用的因素有哪些(根据方程式进行分析)?
光照、CO2、温度、水、矿质元素等
高中生物：能量之源—光与光合作用知识点
高中生物：能量之源—光与光合作用知识点知识点1捕获光能的色素和叶绿体的结构1.叶绿体的结构2.叶绿体色素的种类和功能色素功能叶绿素叶绿素a：蓝绿色吸收红光和蓝紫光叶绿素b：黄绿色类胡萝卜素叶黄素：黄色吸收蓝紫光知识点2 绿叶中色素的提取和分离1. 实验原理（1）提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
（2）分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
2. 过程（1）提取色素①取材：称取5 g绿色叶片；②研磨：加少许SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇；③过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布；④收集：收集滤液，试管口用棉塞塞严（2）色素的分离①制备滤纸条：将干燥滤纸剪成长与宽略小于试管长和宽的滤纸条，并在一端剪去两角，在距剪去两个角一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
②画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，在滤纸条上沿铅笔线画出一条细线，待滤液干后，重复画一两次。
③分离色素：将3 mL层析液倒入试管中，装置如下图所示，插入滤纸条，有滤液细线的一端朝下，随后用软木塞塞紧试管口。
注意：不能让滤纸条上的滤液细线触到层析液。
④观察滤纸条上的色素带：滤纸条上色素带有四条。
如下表所示：知识点3 光合作用的发现历程1.1771年，英国普利斯特利指出：植物可以更新空气。
2.1779年，荷兰英格毫斯指出：植物要更新空气必须要有阳光和绿叶。
3.1845年，德国梅耶指出：植物能把光能转换成化学能。
4.1864年，德国萨克斯证明：光合作用的产物出除氧气外还有淀粉。
5.1880年，美国的恩格尔曼证明：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所。
6.1939年，美国鲁宾和卡门利用同位素标记法证明：光合作用释放的氧气来自于水。
7.1948年，美国卡尔文利用14C标记的二氧化碳追踪检测其放射性，探明二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径。
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
能量之源——光与光合作用
谢谢您的关注！
10、为什么烧杯要盖培养皿？
防止丙酮（或无水乙醇）挥发
胡萝卜素 橙 胡
类胡萝卜素
(占1/4)
黄爷 叶绿素ａ 蓝 爱
叶绿素ｂ 黄 币
叶黄素
叶绿素
(占3/4)
捕 获 光 能 的 色 素
实验结果分析：
1、滤纸上共有4条色素带，依次是： 。 2、叶绿体中含量最多的色素是 叶绿素a 。 3、溶解度最大的色素是 胡萝卜素 ， 最小的是 叶绿素b 。
H 2O
O2 [H] ATP
酶 供氢
2C3
固定
光 能
叶绿体 色素
CO2
供能
多种酶
还原
C5 （CH2O）
ADP+Pi
光反应
暗反应
H2O
光解
基粒表面的
色素
O2
[H] ATP
酶 供氢 供能
2C3
基质
CO2 C5
（CH2O)
光 能
ADP+Pi
光反应
暗反应
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H 2O 光 B F CO2 G J I
C
5 、在进行 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验时，丌能让 层析液没及滤液细线的原因是（ ） A. 滤纸条上几种色素会扩散丌均匀而影响结果 B. 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C. 色素会溶解在层析液中而使结果丌明显 D. 滤纸条上的几种色素会混合起来。
C
光照到物体表面 后，该物体又将这种 颜色的光反射出来， 就是我们所见到的颜 色。对植物而言，除 了部分橙光、黄光和 大部分绿光被反射外， 其他的基本上都被叶 绿素分子吸收了，所 以植物的叶片呈现绿 色。
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滤液细线要细、齐、直 分离色素
滤液细线干燥后再画一两次
使分离出的色素带平整不重叠 使分离出的色素带清晰分明
滤液细线不触及层析液
防止色素直接溶解到层析液中
5.实验出现异常的原因分析
(1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析 ①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。 ②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 ⑤画滤液细线次数过少。 ⑥滤液细线触及层析液。
内部③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有色素 和与光反应有关的酶
↓决定
(3)功能：进行 光合作用 的场所。
恩格尔曼实验方法的巧妙之处
(1)巧选实验材料： 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 可以确定释放氧气多的部位。 (2)妙法排除干扰因素： 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。 (3)巧妙设计对照实验： 用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对 比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。
绿叶中色素的提取和分离 01
1.实验原理
有机溶剂(如无水乙醇) 溶解度
2.实验步骤
二氧化硅 碳酸钙
扩散均匀
3.实验结果
色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度
胡萝卜素 橙黄色
_最__少__ _最__高__ _最__快__
叶黄素
黄色
较少
较高
较快
叶绿素a 蓝绿色
_最__多__
较低
较慢
叶绿素b 黄绿色
5.(2020·邯郸调研)下列关于光合色素的叙述，正确的是 A.变红枫叶叶绿体中红色的色素增加，叶绿素含量降低 B.高等植物叶片中橙黄色的色素是叶黄素 C.蓝藻的类囊体薄膜上有叶绿素和藻蓝素
√D.高等植物的叶绿体基质中不含光合色素
解析 变红枫叶的红色的色素存在液泡中，不影响叶绿体中的叶绿素，A错误； 高等植物叶片中橙黄色的色素是胡萝卜素，B错误； 蓝藻没有叶绿体，没有类囊体薄膜，C错误； 高等植物的叶绿体基质中不含光合色素，光合色素位于类囊体薄膜上，D正确。
CaCO3 SiO2
＋＋ ＋＋
√ A.①②③④ B.②④①③
丙丁 ＋＋ －＋ ＋－
C.④②③①
D.③②①④
4.(2019·江苏安宜中学测试)如图是利用新鲜的菠菜叶进行“绿叶中色素的提取 和分离”的实验，滤液经层析后，色素带在滤纸条上的分布情况，下列说法正 确的是 A.①是叶黄素，②是胡萝卜素，它们是类胡萝卜素 B.③是叶绿素b，其含量最多 C.④的溶解度最高，扩散速度最慢
√C.四种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅲ
D.发黄的菠菜叶色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ
考向二 实验的拓展分析
3.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，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
试剂
甲乙
பைடு நூலகம்
无水乙醇 － ＋
教材 拾遗
(1)温室大棚种植蔬菜时，应选用无色透明的玻璃、塑料薄膜或者补充蓝紫光 更有利于植物的光合作用。(P99与社会的联系) (2)植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。(P100拓展题)
易错 警示
关于光合色素的4点提醒 (1)可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体(如蓝藻等)，但是都含有光合 色素。 (2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对 其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。 (3)植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。 (4)植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。
6.如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述 错误的是 A.①和②均为选择透过性膜 B.③上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光
较多
_最__低__ _最__慢__
4.实验注意事项和目的
注意事项
操作目的
选新鲜绿色的叶片
使滤液中色素含量高
研磨时加无水乙醇
溶解色素
提取色素 加少量二氧化硅和碳酸钙
研磨充分和保护色素
迅速、充分研磨
防止乙醇过度挥发，充分溶解色素
盛放滤液的试管管口加棉塞
防止乙醇挥发和色素氧化
滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
√D.菠菜叶如果放置时间过长，实验中③④色素带
宽度会变窄
捕获光能的色素和结构 02
1.捕获光能的色素及色素的吸收光谱
由图可以看出： (1)叶绿体中的色素只吸收可见光 ， 而对红外光和紫外光等不吸收。 (2)叶绿素主要吸收 红光和蓝紫 光， 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫 光。
叶绿素b 叶绿素a
胡萝卜素 叶黄素
(2)滤纸条色素带重叠：
滤纸条没经干燥处理；滤液细线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致。
(3)滤纸条看不到色素带：
①忘记画滤液细线；②滤液细线触及层析液，且时间较长，色素全部溶解到 层析液中。
(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：
忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
影响叶绿素合成的三大因素
第10讲 能量之源——光与光合作用
考纲要求
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。 3.实验：叶绿体色素的提取和分离。
内容索引
考点一 考点二 考点三 考点四
绿叶中色素的提取和分离 捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程 光合作用的基本过程 影响光合作用的因素及应用
叶绿体中色素的功能？
(必修１ P99“与社会的联系”拓展) 生产上, 用何种颜色的塑料薄 膜做顶棚产量高? 如果阴天或夜间给大棚内的农作物补光呢?
提示 无色, 因日光中各种颜色的光均能通过, 作物光合效率高。 补红光和蓝紫光。
2.叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图
外表：① 双层膜
(2)结构
②基质：含有与 暗反应 有关的酶
1.(2019·黑龙江大庆实验中学第一次月考)下列关于“绿叶中色素的提取和分离” 实验的叙述，正确的是 A.绿叶中的色素只能溶解在无水乙醇中
√B.层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液
C.制备滤纸条时用圆珠笔画横线更方便 D.若研磨绿叶时没有加入碳酸钙，则提取不到光合色素
2.如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及其在 滤纸上的分离情况，下列分析错误的是 A.叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上 B.四种色素均可吸收蓝紫光