第三单元 第9讲 光合作用与能量转化-2023高考生物一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版，鲁、湘等多选题省份）

第9讲　光合作用与能量转化 　　 课程标准　　　　　　　　　　　　　　　　　　考情概述 1.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,转换并储存为糖分子中的化学能 2.绿叶中色素的提取和分离 1.主要考查比较与归纳、获取信息能力以及实验探究等关键能力。 2.通过具体实例,引导学生借助物质和能量观,分析光合作用过程中的物质变化和能量变化。 考点一　叶绿体的结构及实验:绿叶中色素的提取和分离 1.实验:绿叶中色素的提取和分离 (1)实验原理 ①提取:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中而不溶于水,可用无水乙醇提取色素。 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)实验流程 (3)实验结果 结合图示填写表格内容。 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.捕获光能的色素及色素的吸收光谱 (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。 (3)影响叶绿素合成的因素分析 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。 ③必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏该种元素将导致叶绿素无法合成,叶片变黄。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,叶片变黄。 3.叶绿体的结构和功能 (1)结构 (2)功能:进行光合作用的场所。 (3)叶绿体功能的实验验证 ①实验者:德国科学家恩格尔曼。 ②实验过程及现象 b.用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。 ③实验结论:直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。结合其他实验证据,科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论。 ④恩格尔曼实验方法的巧妙之处 a.巧选实验材料:选择水绵和需氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋带状,便于观察;用需氧细菌可以确定释放氧气的部位。 b.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。 c.巧妙设计对照实验: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;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 1.研磨绿叶时加入少许CaCO3,能够使研磨充分。(　×　) 提示:研磨时加入少许CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏。 2.滤纸条上呈黄绿色的色素在层析液中的溶解度最小。(　√　) 3.为了更快速地层析出不同色素,需将滤液细线恰好浸入层析液。(　×　) 提示:分离色素时,若滤液细线触及层析液,色素就会溶解到层析液中,不会得到理想的色素带。 4.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。(　×　) 提示:叶片黄化,说明叶绿体中的叶绿素减少,所以吸收红光减少。 5.光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。(　×　) 提示:叶绿体基质中有酶分布,但没有色素。 6.叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。(　×　) 提示:叶绿体中类胡萝卜素吸收的光能也能用于光合作用。 7.利用极细的光线照射无氧、黑暗环境中的水绵和需氧细菌临时装片,发现细菌只向水绵叶绿体被光照射到的部位集中,说明叶绿体在光下进行光合作用产生了氧气。(　√　) 1.(必修1 P99“图5-12”拓展)为什么高等植物的叶片一般呈现绿色?说出你的理由。 提示:因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,绿光被反射出来,所以叶片一般呈现绿色。 2.(必修1 P101“练习与应用”拓展)海洋中藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的。海洋中的藻类依其颜色可分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布一般依次为浅、中、深。请分析这种垂直分布是否与光能的捕获有关?说出你的理由。 提示:有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。 3.(必修1 P99“图5-12”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,应补什么颜色的光更有效? 提示:无色,因为日光中各种颜色的光均能通过,作物光合效率高。如果补光则补红光和蓝紫光。 4.(必修1 P98拓展)入秋后,叶片逐渐变黄,试解释其原因。 提示:入秋后,气温逐渐降低,低温可导致叶绿素被破坏,而类胡萝卜素比较稳定,叶片中叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量相对增加,导致叶片变黄。 绿叶中色素提取与分离实验的注意事项及操作目的 实验 注意事项 操作