公开课：色素的提取和分离(光合作用第一课时)

第4节 绿叶中色素的提取和分离 光合作用(第一课时)
第4节 绿叶中色素的提取和分离
教材内容 光合作用的基本过程 影响光合作用的环境因素 叶绿体色素的提取和分离
高考要求 II II 实验与探究
命题趋势
选择题、非选 择题、图标题和实 验探究题均有，难 度在0.55左右。
回顾叶绿体的结构、思考:
1、叶绿体之所以能进行光合作用与其哪些结构特点有关？ 2、叶绿体中的色素有几种？如何提取出来？有什么功能？
二.捕获光能的色素
色素
叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素
含量约占3/4
叶绿素b （黄绿色）
类胡萝卜素 叶黄素 （黄色） 含量约占1/4 胡萝卜素（橙黄色）
1.(深圳模拟)下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上
分离的情况，以下说法正确的是( B )
B
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发 B.水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲+乙)＜ (丙+丁) C.四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大 D.可以使用乙醇等有机溶剂分离四种色素
绿色
X 提取液
叶片 碳酸钙
过滤液
浓缩液
叶绿素粗产 品
根据所学知识和实验结果，请回答：
（1）提取食用叶绿素的X应该为 对人无害的有机溶剂（食用酒精） ，
原因是 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响。
。
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25℃） 下进行实验，方法和结果如下表。
实验组号 叶绿素溶液（mL） 调pH至 处理时间（min）
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素。b 其中，色素带的顺序表示色素 扩散速度的快慢， 色素带的宽窄程度表示色素 含量的多少 ， 扩散速度最快的色素是 胡萝卜素。含量最多的 色素是 叶绿素a 。
④、造成色素提取液颜色浅的原因有哪些？
①绿叶不鲜嫩，色素含量少。②研磨不充分，色素提取不充分。
③无水乙醇过少，色素液浓度低。④碳酸钙过少，色素被破坏。
一.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
外膜
内膜 （3）结构 基粒
透明，有利于光线的透过
由两个以上的类囊体组成， 类囊体薄膜上含色素和酶
基质 含多种光合作用所必需的酶
（4）功能 光合作用的场所
请阅读教材P97-98内容，思考、讨论下列问题： 1、实验原理：提取、分离色素分别使用什么溶剂？其原理是是 什么？ 2、简述实验操作步骤？ 3、实验注意事项：①为什么要挑选质地鲜嫩、颜色深绿的叶片？ ②加入的二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇、无水碳酸钠的作用分别 是什么？③滤纸条为什么要减去两角？滤液线为什么要画得细、 齐？重复画三四次滤液线的目的是什么？④层析时要保证滤液线 在层析液以上，如果在层析液以下，会怎么样？试验中为什么要 用棉塞塞紧试管口？ 4、实验结果：①、在滤纸条上出现几种不同颜色的色带？②、 它们在滤纸条上的上下依次是什么颜色，属于哪种色素？③色素 带宽窄程度有何不同？④、造成色素提取液颜色浅的原因有哪些？
3、通常叶片为什么呈现绿色？到了秋天，有些叶片变成 了黄色？为什么呢？
1、实验的结论是什么？ 2、实验方法的巧妙之处在于：①为什么选择水绵和好氧细菌？ ②为什么把临时装片放在没有空气的黑暗环境中？③为什么是用 极细的光束照射水绵？④为什么后面还要把临时装片暴露在光下？
3、资料2得出什么结论？
叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用， 释放氧气。
①
3.0
Y
10
②
3.0
7.0
10
③
3.0
6.0
10
④
3.0
5.0
10
溶液颜色
绿色 绿色 黄绿色 黄褐色
实验中以1.0作为pH梯度和考虑wenku.baidu.com
（2）表中Y应该为 8.0 ，原因是碱性pH对叶绿素稳定性的影。响.
（3）若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于 酸性 食品， 否则 由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质 。
3、实验注意事项： ①、挑选质地鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证 含有较多的色素。。 ②加入二氧化硅有助于研磨得成分 ，加入碳酸钙可防止
研磨过程中色素被破坏 加入无水碳酸钠可以 除去乙醇中的水分。。 ③、减去滤纸条的两角是为了使 分离的色素带整齐 。滤液线画
得细、齐，可使各色素带扩散的起点相同，且避免色素带重叠 。
2.(珠海模拟)在做“绿叶中色素的提取和分离”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
√ A.①②③④ B.②④①③
C.④②③①
D.③②①④
29.（11年广东高考，16分） 中国的饮食讲究“色香味”，颜色 会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的 入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。 I.提取叶绿素
失分案例：(1)错答为“二氧化硅”、“使研磨充分”等；答错 原因是未注意“提取”这个关键信息。(2)错答成“8”、“缺 少碱性条件”。(3)第二问易错答为“酸性使叶绿素变性失活”。 (4)错答为“萃取法”。
看图、思考：
1、四种色素分别吸收 什么光？
2、温室或大棚种植蔬菜 应该选择什么颜色的玻璃、 塑料薄膜或补充光源？
请阅读教材P97-98内容，思考、讨论下列问题： 1、实验原理：
①提取色素：使用 无水乙醇等 有机溶剂，因为色素 不溶于水而溶于有机溶剂。 ②分离色素：使用 层析液 ，其原理是不同色素在其中 的 溶解度 不同，从而在滤纸上的扩散速度不同而分离。 2、实验流程：
提取色素 制备滤纸条 画滤液细线 分离色素 观察结果
影响叶绿素合成的因素 ① 光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一
般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 ② 温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的
活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素 分子易被破坏，而使叶变黄。
③ 必需元素：叶绿素中含 N、Mg 等必需元素， 缺乏 N、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶变黄。 另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成 分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。
绿色 X 提取液
叶片 碳酸钙
过滤液
浓缩液
叶绿素粗 产品
根据所学知识和实验结果，请回答：
（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供监测 方法并写出主要步骤。
纸层析法，其主要步骤： ①制备滤纸条，②画色素液细线， ③用层析液分离色素，④观察色素带。
【阅卷人点评】 得分要点 (1)必须体现“对人体无害、有机溶剂”。 (2)必须是“8.0”、必须体现“pH梯度”。 (3)体现“pH小于6.0”或“酸性”即可、能够表明“叶绿素被破坏” 即可。 (4)“层析法”或“纸层析法”。
重复画三四次滤液线可使 滤纸线上有足够的色素
。
④、层析时要保证滤液线在层析液以上，是防止
色素溶解于层析液扩散开 。层析时用培养皿盖住烧杯的原
因是 减少层析液的挥发，因为层析液有一定的毒性
。
4、实验结果：
①、在滤纸条上出现 4 种不同色素. 上下 依次对应的颜色是 橙黄色、黄色、蓝绿色、，黄绿色
依次对应的色素为
注意：海洋中藻类的分层现象与植物中色素吸收光的颜 色的关系
不同波长的光穿透性不同，不同藻类吸收不同波长 的光。上层分布着吸收红光的绿藻，中层是褐藻，下层 是吸收蓝紫光的红藻。