11 第3单元 第9讲　捕获光能的色素和结构、光合作用的原理（word教参）-2023高考生物【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习（单项选择题 A版）

第9讲　捕获光能的色素和结构、光合作用的原理 课标展示 核心素养 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和氧气的过程中，转换并储存为糖类分子中的化学能。 1．生命观念——运用结构与功能观和物质与能量观分析光合作用的过程。 2．科学思维——通过分析C3、C5等物质变化和影响光合作用的曲线，培养学生能用文字、图表及数学模型准确描述生物学知识的能力。 3．科学探究——分析色素提取与分离过程与结果。 考点一　捕获光能的色素和结构 1．实验原理与过程 (1)实验原理 (2)实验步骤和实验结果 步骤 操作要点 说明 提 取 色 素 研 磨 ①无水乙醇：作为提取液，可溶解绿叶中的色素 ②SiO2：使研磨更充分 ③CaCO3：防止研磨时色素受到破坏 过 滤 研磨后用单层尼龙布过滤 制备滤 纸条 剪去两角的干燥的定性滤纸条，距底部一端1 cm处用铅笔画一条细线 剪去两角以保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐，否则会形成弧形色素带 画滤液 细线 用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔线均匀画一条滤液细线，待滤液干后再重画一到两次 ①滤液细线要细、直、齐 ②干燥后重复画一到两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同 色素 分离 将适量层析液倒入试管→插入滤纸条→棉塞塞紧试管口 续表 实验 结果 分析 色素 种类 色素 颜色 色素 含量 溶解 度 扩散 速度 a．胡 萝卜素 橙黄 色 最少 最高 最快 b．叶 黄素 黄色 较少 较高 较快 c．叶 绿素a 蓝绿 色 最多 较低 较慢 d.叶 绿素b 黄绿 色 较多 最低 最慢 2．叶绿体中色素的吸收光谱 (1)分布：叶绿体类囊体薄膜上。 (2)功能：吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)。 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。 [问题探究] 1．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？ 提示：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。 2．色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？ 提示：否则滤液细线中的色素会溶解于层析液中，不能分离。 3．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？ 提示：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。 4．有的植物工厂在种植蔬菜等植物时，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，这是为什么？ 提示：红色光源、蓝色光源发出的分别是红光、蓝光，光合色素对红光、蓝光吸收最多。白光是复合光，含有不同波长的光，光合色素能吸收更多的光。 1．实验注意事项及原因分析 过程 注意事项 操作目的 提取 色素 选材 选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高 实验 试剂 研磨时加无水乙醇 溶解色素 加少量SiO2和CaCO3 研磨充分和保护色素 实验 操作 迅速、充分研磨 防止乙醇过度挥发 盛放滤液的试管口加棉塞 防止乙醇挥发和色素氧化 分离 色素 制备 滤纸条 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散 画滤 液细线 滤液细线要直、细、齐 使分离出的色素带平整不重叠 滤液细线干燥后再画一到两次 使分离出的色素带清晰分明 分离滤液 中色素 滤液细线不触及层析液 防止色素直接溶解到层析液中 2．分析绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象 异常现象 原因分析 收集到的 滤液绿色 过浅 ①未加石英砂(SiO2)，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，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)； ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 滤纸条色 素带重叠 ①滤液细线不直； ②滤液细线过粗 滤纸条无 色素带 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 能力一　结合实验原理及过程，考查科学探究能力 1．(2020·江苏高考)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是(　　) A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏 C．研磨时添加石英砂有助于色素提取 D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散 B　[叶绿体色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素，