2027届高考生物人教版一轮复习课件捕获光能的色素和结构

该高中生物学高考复习课件聚焦“捕获光能的色素和结构”核心考点，依据高考评价体系梳理了色素提取分离实验、吸收光谱及功能、叶绿体结构与功能三大考查模块，通过考点权重分析明确实验分析题占比35%、原理应用题占40%的高频方向，归纳实验异常分析、结构功能推断等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“实验原理-异常归因-应用拓展”的三阶突破法，如针对色素提取实验中滤液颜色浅的五大原因分析，结合科学思维和探究实践素养构建答题模板。通过恩格尔曼实验验证叶绿体功能等实例解析，帮助学生掌握实验题得分技巧，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第3课时 光合作用 第三单元 细胞的能量供应和利用 2027高考一轮复习 3.1 捕获光能的色素和结构 目录 Contents 一 绿叶中的色素 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 3.1 捕获光能的色素和结构 绿叶中的色素 考点1 变式训练 （1）提取原理： （2）分离原理： 考点1 绿叶中的色素 1.绿叶中色素的提取和分离实验 绿叶中的色素能溶于有机溶剂（如无水乙醇、丙酮、92汽油等），可用无水乙醇提取色素。 绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 可以用体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来替代 ①提取绿叶中的色素 称取5g菠菜叶，剪碎，放入研钵中；加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。 防止色素破坏 研磨得更充分 考点1 绿叶中的色素 （3）实验过程： 叶片要绿、新鲜， 色素含量多 ①提取绿叶中的色素 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（单层尼龙布）进行过滤 考点1 绿叶中的色素 （2）实验过程： 用棉塞塞严 不用滤纸，会吸附色素 防止乙醇挥发和色素氧化 ①提取绿叶中的色素 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（单层尼龙布）进行过滤 考点1 绿叶中的色素 （3）实验过程： 用棉塞塞严 不用滤纸，会吸附色素 防止乙醇挥发和色素氧化 1cm 将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线； 剪去两角的原因？ 保证色素在滤纸条上均匀扩散 制备滤纸条 考点1 绿叶中的色素 （3）实验过程： ②分离绿叶中的色素——纸层析法 注意：a.滤液细线要细、齐、直 b.干燥后重复1—2次 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，再重画一到两次； 防止色素带重叠而影响分离效果 增加滤液细线中的色素含量，使分离出的色素带清晰、分明 滤液细线 画滤液细线 考点1 绿叶中的色素 ②分离绿叶中的色素——纸层析法 a.为何滤液细线不能触及层析液？ b.为何要盖上培养皿？ 防止色素溶解在层析液中，而不能在滤纸上扩散。 防止层析液挥发，有毒 分离色素（纸层析法） 层析液 培养皿 石油醚、丙酮和苯的混合液 考点1 绿叶中的色素 ②分离绿叶中的色素——纸层析法 叶绿素 类胡萝卜素 (占1/4) (占3/4) 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素b （黄绿色） 绿叶中色素的种类 （4）实验结果： 4 2 3 1 考点1 绿叶中的色素 （5）结果分析： ①色素带的条数代表：色素种类； ②色素带的宽度代表：色素的含量； ③扩散速度越快，溶解度越高。 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 最少 最高 最快 黄色 较少 较高 较快 蓝绿色 最多 较低 较慢 黄绿色 较多 最低 最慢 叶绿素由C、H、O、N、Mg构成 考点1 绿叶中色素 12 异常现象出现原因 收集到的滤液颜色较浅 ①研磨不充分(或未加入SiO2)，色素未充分提取出来。 ②一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度过低。 ④未加CaCO3或加入过少，色素分子部分被破坏。 ⑤在强光下进行，叶绿素见光分解。 ③所取的绿叶不新鲜，叶绿素已降解。 ①滤液细线画得过粗或不整齐 ②滤纸条一端两角剪得不对称 滤纸条上的色带重叠 ①色素提取不充分或部分被破坏、滤液中色素含量少。 ②画滤液细线次数太少 滤纸条色素带较浅 滤纸条上未得到色带 ①滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中 ②用清水代替乙醇进行提取 ③忘记画滤液细线 考点1 绿叶中的色素 拓展：色素分离——灯芯法 圆形滤纸打孔 色素提取液 笔帽 滤液细线 棉线 （灯芯） 蘸取 盖 穿过中间孔 盖 层析液 结果 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 避免了滤液细线触及层析液 1 2 3 4 6 5 层析 考点1 绿叶中的色素 绿叶中色素的吸收光谱及功能 太阳光是由不同波长的光组合成的复合光，不同波长的光颜色不同，可见光的波长是400-760 nm；波长小于400 nm的光是紫外光；波长大于760 nm的光是红外光。 （1）吸收光谱 考点1 绿叶中的色素 （1）吸收光谱 ①叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ； ②胡萝卜素和叶黄素主要吸收 ； 绿叶中色素的吸收光谱及功能 ③它们对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。叶绿素a与叶绿素b的吸收光谱很相似，但峰值不同。 红光和蓝紫光 蓝紫光 考点1 绿叶中的色素 光合色素功能： 捕获光能，即吸收、传递、转化光能 考点1 绿叶中的色素 四种色素 叶绿素a 为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄或红色呢？ 由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色。 低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。 当温度低于7 ℃时，树叶中会生成花青素。 考点1 绿叶中的色素 应用： 2.阴天时，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色的照明灯为蔬菜补充光源？ 应 用： 1.温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜做温室大棚的顶棚产量高？ 应该选无色透明的玻璃、塑料薄膜，因为日光中各种颜色的光均能通过，作物光合效率高。 补充光源可选择红光和蓝紫光，因为这种颜色的光植物光合作用吸收利用较多，更有利于植物进行光合作用。 考点1 绿叶中的色素 应 用： 3.海洋中的藻类分为绿藻、褐藻、红藻，在海水中的垂直分布依次是浅、中、深。这种现象是如何造成的？ 这与光能的捕获有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”的光。 考点1 绿叶中的色素 应 用： 4.影响叶绿素合成的因素？ 考点1 绿叶中的色素 (1)光 照： (2)温 度： (3)矿质元素： 光照是影响叶绿素合成的主要因素，植物在黑暗中一般不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 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；另外，低温时叶绿素分子易被破坏，因而秋天叶片变黄。 叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄；Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也会导致叶绿素合成受阻，幼叶先变黄。 叶绿体的结构适于进行光合作用 考点2 考点梳理 外膜 内膜 类囊体 基粒 叶绿体基质 结构： 功能： 双层膜：均光滑 类囊体堆叠形成基粒(增大了膜面积，增大了光合作用面积)。 基粒 类囊体薄膜上有色素和光合作用光反应相关酶 叶绿体基质：含DNA、RNA、核糖体、光合作用暗反应相关酶 绿色植物细胞进行光合作用的场所；是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 形态： 一般呈扁平的椭球形或球形 1、叶绿体 考点2 叶绿体的结构适于进行光合作用 23 1.液泡中的色素进行光合作用吗？ 光合作用的色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上，而液泡中的色素花青素，不能进行光合作用与花和果实的颜色有关。 2.叶绿体是光合作用的唯一场所吗？ 叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝细菌没有叶绿体，它进行光合作用的场所是细胞质。 考点2 叶绿体的结构适于进行光合作用 （1）实验者：德国科学家恩格尔曼。 （2）实验过程及现象 水绵（螺旋带状叶绿体） 考点2 叶绿体的结构适于进行光合作用 2、叶绿体功能的实验验证 德国科学家恩格尔曼的第一个实验 水绵 好氧细菌 极细光束照射 完全曝光 黑暗 无空气 好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 极 细 光 束 均匀光照 结论：叶绿体光合作用释放氧气，叶绿体是进行光合作用的场所。 分析：叶绿体所有受光的部位释放出氧气。 分析：被极细光照射的叶绿体释放出氧气。 考点2 叶绿体的结构适于进行光合作用 恩吉尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ ①实验材料选择 和 。 ②没有空气的黑暗环境排除了 和 干扰。 ③用极细的光束照射，叶绿体上可分为 和 的部位，相当于一组 实验。 水绵的优点是 ； 需氧细菌的优点是 。 ④临时装片暴露在光下的实验再一次 。 水绵 需氧细菌 叶绿体呈螺旋式带状，便于观察 可确定释放氧气多的部位 氧气 光 有光照 无光照 对照 验证实验结果 考点2 叶绿体的结构适于进行光合作用 德国科学家恩格尔曼的第一个实验 德国科学家恩格尔曼的第二个实验 大量好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，说明什么？ 说明光合作用主要吸收的是红光和蓝紫光用于光合作用，释放氧气。 进一步实验：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧型细菌聚集在红光和蓝紫光区域。 综上所述：叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 考点2 叶绿体的结构适于进行光合作用 1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么？ 2.思格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 3.在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 4.综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？ 恩格尔曼第一个实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 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，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；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，叶绿体上有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了实验结果，等等。 这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。 叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 考点2 叶绿体的结构适于进行光合作用 $