第9讲 光合作用-备战2022年高考生物一轮复习精品讲义（人教版）(解析版).doc

[高中生物一轮复****教学讲义 必修1]
第9讲 光合作用
考点一 (实验)　光合作用色素的提取、分离
1．色素的提取和分离
(1)实验原理
①色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂(无水乙醇或***)中，因此，可以用无水乙醇等有机溶剂来提取叶绿体中的色素。
②色素的分离：纸层析法。根据绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，从而在扩散过程中将色素分离开来。
(2)实验步骤
提取色素
称取5g绿色叶片，剪碎，放入研钵中→加入少许SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇→研磨→过滤→收集到试管内并塞严试管口
制备滤纸条
干燥定性滤纸→将定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪去两角→在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线
画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液→沿铅笔线画出一条细线→待滤液干后，再画一两次
分离色素
将适量的层析液倒入试管中→将滤纸条轻轻插入层析液中→用棉塞塞紧试管口(如图所示）
观察结果
色素种类
色素颜色
色素含量
溶解度
扩散速度
胡萝卜素
橙黄色
最少
最高
最快
叶黄素
黄色
较少
较高
较快
叶绿素a
蓝绿色
最多
较低
较慢
叶绿素b
黄绿色
较多
最低
最慢
(3)结果分析
①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。
②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。色素带最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
③色素带扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明溶解度越高。
④相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a和叶绿素b。
实验拓展：(1)实验注意事项及操作目的归纳
实验过程
注意事项
操作目的
提
取
色
①
选取新鲜绿色的叶片
使滤液中色素含量高
素
②
研磨时加入10 mL 无水乙醇
溶解叶片中的色素
③
研磨时加入少许SiO2和CaCO3
使研磨充分和保护叶绿素
④
迅速、充分研磨
防止有机溶剂挥发，并充分溶解色素
⑤
盛放滤液的试管管口加棉塞
防止有机溶剂挥发
制备
滤纸条
①
滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸条上的扩散速度快
②
滤纸条的一端剪去两角
防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快
画滤液
细线
①
滤液细线要直、细、齐
使分离的色素带平整、不重叠
②
滤液细线干燥后重复画2~3次
使分离的色素带清晰，便于观察
分离色素
①
滤液细线不能触及层析液
防止色素直接溶解到试管内的层析液中
②
覆盖试管口
防止层析液挥发
(2)绿叶中的色素提取和分离实验的异常现象分析
①收集到的滤液绿色过浅的原因分析：未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分；使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素(叶绿素)太少；一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)；未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
②滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线未画成一条细线。
③滤纸条上得不到色素带的原因分析：
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。
(3)做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，实验时应该将滤液滴在a处。
(4)秋天树叶变黄的原因：秋天气温降低，叶绿素分子易被破坏，使叶子变黄，由于缺少叶绿素a和叶绿素b，所以叶子呈现类胡萝卜素的黄色。
考点二 光合色素及光合作用过程
1．叶绿体的结构和捕获光能的色素
(1)叶绿体
①结构示意图：
②功能：进行光合作用的场所。
(2)色素的种类和功能
分布
叶绿体类囊体薄膜上
功能
吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)
化学特性（提取）
不溶于水，能溶于酒精、***和石油醚等有机溶剂
分离方法
纸层析法
色素种类及特点
类胡萝卜素(1/4)
胡萝卜素
橙黄色
主要吸收蓝 紫光
叶黄素
黄色
叶绿素(3/4)
叶绿素a
蓝绿色
主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素b
黄绿色
吸收光
谱图示
图示说明
①阳光经三棱镜折射后形成不同波长和颜色的光
②折射光透过色素滤液时部分光被吸收
③色素对红光和蓝紫光吸收较多，使两光区呈现暗带
2．光合作用的探究历程
实验说明：
(1)恩格尔曼实验设计的巧妙之处
①实验材料的选择妙：实验材料选择水绵，水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体以螺旋状分布在细胞中，便于观察。
②排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境排除了环