负责老师：X老师

大家好，我是本次研学的指导师，X老师，欢迎大家来体验《光合功臣—叶绿素》的研学课程。

大部分植物的叶子都是绿色的，而当叶子掉落时，却变成了黄色。这期间发生了怎样的变化？为什么植物叶子几乎都是绿色的？

二、叶子为什么是绿色的？（11分钟）地点：暂定

活动目标：

了解叶绿素的发现、作用

活动准备：

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春天树上长满新芽，夏天树上郁郁葱葱，秋天树上叶子枯黄,冬天树上树枝干枯。这一年树叶发生了什么变化？

首先，树叶的颜色是由叶绿素决定的，夏天看到的绿色树叶是叶绿素的颜色，树叶中其他色素因含量少被叶绿素掩盖了。秋天到来后光照变短，绿色渐渐减少，被隐藏的色素开始显现，于是我们就看到了黄色，红色，褐色的叶子，著名的香山红叶，则是叶绿素降解后，花青素苷含量上升的结果。

叶绿素怎么被人类发现的呢？

1915年诺贝尔化学奖授予德国化学家理查德·威尔斯泰特（1872－1942），表彰他研究植物色素，特别是发现叶绿素。

在威尔斯泰特破译叶绿素之谜之前，人们对于叶子为什么是绿色的充满了好奇，是威尔斯泰特告诉我们这个自然之谜。破译叶绿素之谜，不仅揭开了叶子绿的谜底，而且为有机化学的发展谱写了崭新的篇章。

他在26岁时候，就发现了检验植 物中是否存在含氮有机碱的检验方法，引起了化学界的震动。

1890年，威尔斯泰特进入慕尼黑大学，在著名化学家拜耳教授的指导下学习化学，1894年研究可卡因的结构而获得该校博士学位，毕业后成为拜耳教授的得力助手，继续从事生物碱结构的研究工作，并成功地合成了几种生物碱。

威尔斯泰特是植物叶绿素晶体结构的发现者，1905年任瑞士苏黎世大学化学教授，开始研究叶绿素等植物色素的化学结构，发明了萃取植物色素的方法，采用了当时最先进的色层分离法来提取绿叶中的物质，经过10年的艰苦努力，用成吨的绿叶，终于捕捉到了绿叶中的神秘物质叶绿素，阐明了在绿色植物细胞中存在着两种类型的叶绿素，它们都是镁的络合物，并指出血红素在结构上与叶绿素中的卟啉化合物结构相似，两者唯一区别是各自核心为铁原子与镁原子。

1912至1916年就任柏林大学化学教授和威廉皇家研究所所长，期间研究出类胡萝卜素和花青甙等植物色素，并揭示了花果色素的化学结构。植物色彩斑斓正是因为叶绿素、花青素等植物色素在叶片上分布部位不同的结果。

威尔斯泰特成功地提取了叶绿素，叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，还具有造血、提供维生素、解毒抗病等多种用途。正是叶绿素在植物体内所起到的奇特作用，才使我们人类得以生存。

当然，据科学家们的研究，叶绿素的本事可不止让我们看到叶子是绿色，它还有很多造福人类的功效啊，下面请听老师细细道来。

1“给消炎 锦上添花”

  叶绿素在上个世纪多用于加速伤口的愈合和促进增血功能，在二次世界大战中，美军曾将麦绿素与消炎药同时使用，效果非常理想。

现代医学发现，叶绿素可促进溃疡伤口肉芽新生加速伤口愈合。特别是久治难愈的胃溃疡，叶绿素的作用比传统的抗溃疡胃药还要好。

叶绿素还有保护胃壁和抗胃蛋白酶的作用，对慢性胃炎有良好的辅助食疗效果。消炎药对慢性结肠炎已束手无策，但许多食用富含叶绿素的麦绿素后患者反映，他们的结肠炎症状明显得到改善。证明叶绿素对肠部炎症伤口也有极好的消炎、促进愈合作用。

2“清新口气，你我更亲近”

 叶绿素对脚臭、腋臭、以及由于消化不良引起的口臭都有良好的除臭作用。其作用机理在于叶绿素可抑制代谢过程中产生硫化物。目前，叶绿素广泛用于口香糖中，以增强消除口臭的效果。

3“结构，也让我派上了用处”

 叶绿素分子是由两部分组成的：核心部分是一个卟啉环(porphyrin ring)，其功能是光吸收；另一部分是一个很长的脂肪烃侧链，称为叶绿醇(phytol)，叶绿素用这种侧链插入到类囊体膜。与含铁的血红素基团不同的是，叶绿素卟啉环中含有一个镁原子。诺贝尔得奖人Dr.RichardWillstatter和Dr.Hans Fisher发现：叶绿素的分子与人体的血红蛋白分子在结构上很是相似，唯一的分别就是各自的核心为镁原子与铁原子。因此，饮用叶绿素对产妇与因意外失血者会有很大的帮助。

4“ 排毒养颜，守护健康”

营养学家Bernard Jensen博士指出，叶绿素能除去杀虫剂与药物残渣的毒素，并能与辐射性物质结合而将之排出体外。此外，他也发现一般上健康的人会比病患者拥有较高的血球计数，但通过吸收大量的叶绿素之后，病患者的血球计数就会增加，健康状况也会有所改善。

新英国医药期刊曾经做过这样的报导：叶绿素有助于克制内部感染与皮肤问题。美国外科杂志报导：Temple大学在1200名病人身上，尝试以叶绿素医治各种病症，效果极佳。

5“百项全能，我也很脆弱”

酶、光、酸、碱、氧和氧化剂这些都能分解掉叶绿素。想要吃掉它，可也得注意了哦。

 最后，叶绿素有话说：“嘿，朋友，也不要太反感色素了，我叶绿素可是很健康的呢（一脸傲娇）。”

三、光合作用与叶绿素（13分钟）地点：暂定

活动目标：

了解光合作用，了解叶绿素在光合作用里的重要性

活动准备：

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然而叶绿素最伟大的作用，就是促进了光合作用。

光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。

白天当阳光带着光能来到地球上，照射在植物表面，植物中所蕴含的色素（最常见的叶绿素）可以吸收传递光能到反应中心，此时光能经过化学反应已经成为了电能。

在植物的身体内，此时的电能十分活跃，将吸收的水分和二氧化碳进行一系列复杂的化学反应，电能转化成化学能。

最后体内活跃的分子重新转化成了新的物质——氧气释放到空气中，糖分储存在身体内。

地球上最早出现的生命是绿藻，正是由于绿藻的产生，开始做出光合作用，经过数亿年漫长的进化演变，才有了丰富多样的生物圈。

光合作用的意义

1将太阳能变为化学能

植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。 因此可以说，光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一个巨型的能量转换站。

2把无机物变成有机物

植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。  据估计，植物每年可吸收CO2约合成约的有机物。]  地球上的自养植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的。 人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等，无不来自光合作用，没有光合作用，人类就没有食物和各种生活用品。换句话说，没有光合作用就没有人类的生存和发展。

3维持大气的碳-氧平衡

大气之所以能经常保持21%的氧含量，主要依赖于光合作用（光合作用过程中放氧量约）。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件，另一方面，的积累，逐渐形成了大气表层的臭氧（O3）层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2，但大气中CO2的浓度仍然在增加，这主要是由于城市化及工业化所致。

光合作用可以说是地球所有生命能量和物质的起源，所有生物都必须靠它。而叶绿素是光合作用的大功臣，所以，叶绿素很重要，现在科学技术再发达，工厂也造不出叶绿素，这是现在世界上最伟大的科学家也没有实现的。如果造得出叶绿素，那我们就不用干农业了，人类不需要吃饭，晒晒太阳喝点水，营养足够。

我们一起听一下改编版《光合作用之歌》（2分钟19秒）：

四、科学小实验：提取植物的叶绿素（30分钟）地点：暂定

活动目标：

动手提取植物的叶绿素

活动准备：

剪刀1把、绿叶4片、塑料杯2个、酒精消毒液1瓶

准备好实验材料，我们先看一下如何提取叶绿素？

Part1 实验材料

Part2 实验步骤

1、分别往两个水杯中倒入少量清水和酒精

2、将绿叶剪碎分别放入两个杯子里，每个杯子各2片

3、轻轻摇晃两个杯子

4、静置10分钟，观察两个杯中液体颜色变化

Part 3 实验结果

装有酒精的杯子，颜色逐渐变成绿色，

随着时间的推移，绿色越来越浓越深；

而装有水的杯子颜色却几乎没有变化。

实验很简单，同学们学会了吗？在制作过程中有任何疑问都可以举手问老师哦！

同学们真厉害，都成功的提取了叶绿素，那么为什么会有这样的实验结果呢？因为叶绿素可以溶于酒精，把绿叶剪碎后，叶绿素会跑到酒精里，所以酒精也变成绿色了。而叶绿素几乎不溶于水，所以水杯的颜色基本没有变化。

五、收获与分享（5分钟）

同学们真棒，今天我们认识了光合作用的大功臣——叶绿素，谁可以和老师分享一下收获和感想？

说的不错，今天的家庭任务是，为叶绿素用文字加画画的形式设计一份简介哦！

六、结束语

今天的研学课程到这里就结束啦！非常感谢同学们陪老师度过的愉快时光，期待我们下次再见！

七、课程反思