光合作用Photosynthesis光合作用（一）第17講高三一輪復習授課人：INSIDEPLANTSAroundofreviewinthethirdyearofhighschoolCelebratepridemonth考情分析近5年考情考點2024廣東、貴州、浙江、2023海南、江蘇、浙江、遼寧，2025天津綠葉中色素的提取和分離實驗2024廣東、全國、浙江、江西、安徽、吉林，2023北京、浙江、湖南、天津、重慶光反應、暗（碳）反應的物質(zhì)變化和能量變化2024北京、山東、湖北、全國、2023北京、湖北、2025福建、天津影響光合作用的因素2024河北，2023湖北葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能2023廣東、全國葉綠體中色素的種類、含量及功能2024重慶，2023山西光合作用原理的應用2022福建總、凈光合與呼吸本節(jié)內(nèi)容考點豐富，考頻較高，題型主要以填空題為主，也有部分是選擇題，題目考查難度較高，是一大重點和難點，同時題干的長度很長難讀懂學習目標1．生命觀念：通過比較光反應與暗反應的關(guān)系和光合作用元素去向分析，建立生命活動對立統(tǒng)一的觀點2．科學思維：通過分析C3、C5等物質(zhì)變化和影響光合作用的曲線，培養(yǎng)學生利用文字、圖表及數(shù)學模型準確描述生物學知識的能力3．科學探究：通過“綠葉中色素的提取和分離”實驗，培養(yǎng)學生的實驗探究能力4．社會責任：通過分析色素吸收光譜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，養(yǎng)成關(guān)心生產(chǎn)生活實際的責任意識

一、綠葉中色素的提取與分離1、實驗原理：方法原理提取用

提取綠葉中的色素不溶于

，溶于

。分離

法不同色素在

中溶解度不同，溶解度

的隨層析液在濾紙條上擴散得快，反之則慢。層析液高有機溶劑(如無水乙醇)紙層析水有機溶劑[必修一P98細節(jié)]如果只有95%的乙醇怎么辦?加入適量的無水碳酸鈉【2021北京卷】依據(jù)吸收光譜的差異對光合色素進行紙層析分離。()×依據(jù)色素在層析液中的溶解度不同對光合色素進行分離?！?021河北卷】紙層析法分離葉綠體色素時，以多種有機溶劑的混合物作為層析液√由石油醚、丙酮、苯混合而成

一、綠葉中色素的提取與分離2、實驗步驟：1、提取色素：2.制備濾紙條：3.畫濾液細線：4.色素分離：5.觀察結(jié)果：研磨過濾二氧化硅碳酸鈣無水乙醇無水乙醇二氧化硅碳酸鈣：溶解色素：研磨充分：保護葉綠素★單層尼龍布★用棉塞將試管口塞嚴(避免有機酸破壞葉綠素)防止濾紙吸附色素

一、綠葉中色素的提取與分離2、實驗步驟：1、提取色素：2.制備濾紙條：3.畫濾液細線：4.色素分離：5.觀察結(jié)果：鉛筆線為什么要剪去兩角？防止層析液在濾紙條邊緣擴散過快。將濾紙條的一端剪去兩角，并在這一端1cm處用鉛筆畫一條細線

一、綠葉中色素的提取與分離2、實驗步驟：1、提取色素：2.制備濾紙條：3.畫濾液細線：4.色素分離：5.觀察結(jié)果：用毛細吸管吸取

，沿鉛筆線均勻地畫一細線，待濾液干后再畫一兩次。濾液細線要

。色素濾液細、齊、直積累色素防止色素帶出現(xiàn)重疊

一、綠葉中色素的提取與分離2、實驗步驟：1、提取色素：2.制備濾紙條：3.畫濾液細線：4.色素分離：5.觀察結(jié)果：將適量

倒入燒杯，插入

，蓋上培養(yǎng)皿蓋。注意：

。層析液濾紙濾液細線不能觸及層析液為何濾液細線不能觸及層析液？（防止色素溶解在層析液中）為何要蓋上培養(yǎng)皿？（防止層析液揮發(fā)，因其易揮發(fā)且有毒）

一、綠葉中色素的提取與分離2、實驗步驟：1、提取色素：2.制備濾紙條：3.畫濾液細線：4.色素分離：5.觀察結(jié)果：葉綠素b葉綠素a葉黃素胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b

一、綠葉中色素的提取與分離3、實驗結(jié)果分析：色素種類色素顏色色素含量溶解度擴散速度胡蘿卜素橙黃色___________________葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍綠色_______較低較慢葉綠素b黃綠色較多____________最少最多最高最低最快最慢葉綠素類胡蘿卜素（3/4）（1/4）色素帶的“條數(shù)”—種類；“寬窄”—含量；“位置”—擴散速度—溶解度口訣：由上往下：胡黃ab

一、綠葉中色素的提取與分離過程注意事項操作目的提取色素選材選新鮮綠色的葉片實驗試劑研磨時加無水乙醇加少量SiO2和CaCO3實驗操作迅速、充分研磨盛放濾液的試管口加棉塞4、實驗注意事項及操作目的使濾液中色素含量高溶解色素研磨充分和保護色素防止乙醇過度揮發(fā)防止乙醇揮發(fā)和色素氧化

一、綠葉中色素的提取與分離過程注意事項操作目的分離色素制備濾紙條濾紙預先干燥處理畫濾液細線濾液細線要直、細、齊濾液細線干燥后再畫一到兩次分離濾液中色素濾液細線不觸及層析液4、實驗注意事項及操作目的使層析液在濾紙上快速擴散使分離出的色素帶平整不重疊使分離出的色素帶清晰分明防止色素直接溶解到層析液中

一、綠葉中色素的提取與分離5、綠葉中色素提取、分離異?，F(xiàn)象分析濾紙條上未得到色帶①濾液細線浸沒到層析液中②用清水代替無水乙醇進行提?、傺心ゲ怀浞?未加入SiO2)②提取時加入的乙醇過多④未加CaCO3，色素分子被破壞⑤所取的綠葉不新鮮③濾液細線畫的次數(shù)不夠①濾液細線畫得過粗或不整齊②濾紙條沒經(jīng)干燥處理濾紙條上的色帶顏色較淺濾紙條上的色帶重疊1.【2024甘肅高考】

為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法（一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)的濃度成正比）分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是（）A．葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素B．分離提取液中的光合色素可采用紙層析法C．光合色素相對含量不同可使葉色出現(xiàn)差異D．測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段D

牛刀小試A、提取光合色素加入碳酸鈣可以防止色素被破壞，A正確，B、由于不同色素在層析液中溶解度不同，因此在濾紙上的擴散速度不同，從而達到分離的效果，這是紙層析法，B正確，C、不同光合色素顏色不同，因此光合色素相對含量不同可使葉色出現(xiàn)差異，葉綠素多使葉片呈現(xiàn)綠色，而秋季類胡蘿卜素增多使片星黃色，C正確;D、葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸水藍紫光，所以不能用藍紫光波段測定葉綠素含量，D錯誤。2、【2024廣東高考】銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是（）A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B．研磨時用水補充損失的提取液C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D．用過的層析液直接倒入下水道C

牛刀小試A、本實驗目的是用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，選擇新鮮程度不同的葉片分開研磨，A錯誤;B、色素溶于有機溶劑，提取液為無水乙醇，光合色素不溶于水，B錯誤;C、由于濾紙條不會相互影響，層析液從成分相同，兩組濾紙條可以置于同一個燒杯中層析，C正確;D、用過的層析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D錯誤。3、【2023江蘇高考】下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的是（）A．用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B．若連續(xù)多次重復畫濾液細線可累積更多的色素，但易出現(xiàn)色素帶重疊C．該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量D．用紅色莧菜葉進行實驗可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間B

牛刀小試A、用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞，A錯誤；B、畫濾液細線時要間斷畫2~3次，即等上一次干了以后再畫下一次，若連續(xù)多次重復畫濾液細線雖可累積更多的色素，但會造成濾液細線過寬，易出現(xiàn)色素帶重疊，B正確；C、該實驗中分離色素的方法是紙層析法，可根據(jù)各種色素在濾紙條上星現(xiàn)的色素帶的寬窄來比較判斷各色素的含量，但該實驗不能具體測定綠葉中各種色素含量，C錯誤；D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有機溶劑，故若得到5條色素帶，距離濾液細線最近的色素帶為花青素，應在葉綠素b的下方，D錯誤。4.

【2023海南高考】海南是我國火龍果的主要種植區(qū)之一、由于火龍果是長日照植物，冬季日照時間不足導致其不能正常開花，在生產(chǎn)實踐中需要夜間補光，使火龍果提前開花，提早上市。某團隊研究了同一光照強度下，不同補光光源和補光時間對火龍果成花的影響，結(jié)果如圖。

牛刀小試(1)光合作用時，火龍果植株能同時吸收紅光和藍光的光合色素是_____；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細線為基準，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第_____條。(2)本次實驗結(jié)果表明，三種補光光源中最佳的是_________，該光源的最佳補光時間是_____小時/天，判斷該光源是最佳補光光源的依據(jù)是_____葉綠素一和二紅光+藍光6不同的補光時間條件下，紅光+藍光光源組平均花朵數(shù)均最多4.

【2023海南高考】海南是我國火龍果的主要種植區(qū)之一、由于火龍果是長日照植物，冬季日照時間不足導致其不能正常開花，在生產(chǎn)實踐中需要夜間補光，使火龍果提前開花，提早上市。某團隊研究了同一光照強度下，不同補光光源和補光時間對火龍果成花的影響，結(jié)果如圖。

牛刀小試(3)現(xiàn)有可促進火龍果增產(chǎn)的三種不同光照強度的白色光源，設計實驗方案探究成花誘導完成后提高火龍果產(chǎn)量的最適光照強度（簡要寫出實驗思路）。_____三組長勢相同，成花誘導完成的火龍果植株，經(jīng)不同光照強度的白光處理相同時間到果實成熟時(其他條件相同且適宜)，分別測量不同組火龍果產(chǎn)量，產(chǎn)量最高的組的光線對應最適光線強度5、如圖表示某同學做“綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進裝置，下列與之有關(guān)的敘述中，錯誤的是()A.應向培養(yǎng)皿中倒入層析液B.應將濾液滴在b處，而不能滴在a處C.實驗結(jié)果應是得到四個不同顏色的同心圓D.實驗得到的若干個同心圓中，最大的一個圓呈橙黃色B

牛刀小試為了防止色素溶解在層析液中，應將濾液滴在a處，而不能滴在b處，B錯誤√胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b一、綠葉中色素的提取與分離6、色素的吸收光譜分析葉綠素主要吸收紅光(600+)和藍紫光(400+)類胡蘿卜素主要吸收藍紫光(400+)色素吸收光的范圍：可見光的波長范圍是390～760nm，一般葉綠體中的色素只吸收________，不吸收紅外光和紫外光?？梢姽庖?、綠葉中色素的提取與分離6、色素的吸收光譜分析(1)從葉綠素吸收光譜圖可知：葉綠素a在紅光部分的吸收帶較葉綠素b偏向長波方面，且吸收光譜帶比葉綠素b寬，葉綠素b在藍紫光部分的吸收光譜帶比葉綠素a

(填“寬”或“窄”)。(2)研究表明：在遮光條件下，以藍紫光為主的散光占比增加。請預測：在適當遮光的條件下葉片(比如同一植物底層葉片)中葉綠素a/b____，弱光下的吸收能力

，有利于提高植物的捕光能力，是對弱光環(huán)境的一種適應。寬降低增強【教材隱性知識】源于必修1P99“圖5－12”“旁欄思考”一、綠葉中色素的提取與分離7、光合色素的功能①光合色素功能：吸收、傳遞（四種色素）、轉(zhuǎn)化光能（只有少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a）[2021湖北卷]②元素組成葉綠素a葉綠素b（C、N、O、N、Mg）胡蘿卜素（C、H）葉黃素（C、H、O）一、綠葉中色素的提取與分離8、應用因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射到我們的眼睛，所以我們看到葉片是綠色的我們看到的葉片呈綠色的原因？秋天葉片變黃的原因？楓葉秋天變紅色的原因？葉色變黃的原因是寒冷時葉綠素易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色葉色變紅的原因是秋天降溫，植物體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成花青素（酸性顯紅色），又因葉綠素逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色。一、綠葉中色素的提取與分離8、應用：大棚中“薄膜的顏色”與“補充光源”選擇大棚中“薄膜的顏色”選擇光紅色薄膜藍色薄膜無色（透明）薄膜推論：塑料大棚應選用

薄膜。光光大棚中“補充光源”選擇無色無色材料可透過各種波長的光，光合色素可捕獲更多的光能用于光合作用

一、綠葉中色素的提取與分離8、應用綠藻褐藻紅藻海洋中的綠藻、褐藻和紅藻，分別分布在海水的淺、中、深，這與光能的捕獲有關(guān)嗎？淺

中

深水對紅、橙光的吸收比對藍、綠光的吸收要多,即到達深水層的光線是短波長的光。吸收藍紫光較多的紅藻分布于海水的深層。吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層；吸收藍紫光和綠光較多的褐藻分布于海水中層；一、綠葉中色素的提取與分離9、拓展：比較項目光合色素細胞液色素存在部位葉綠體液泡溶解性脂溶性水溶性代表種類類胡蘿卜素和葉綠素花青素顏色橙黃、黃、綠紅、藍、紫顏色變化不隨pH改變變化顏色隨pH改變變化顏色植物色素不參與光合作用紅莧菜：炒菜菜湯出色，因為是水溶性的花青素。胡蘿卜：炒菜菜湯不出色，因為是脂溶性的胡蘿卜素。植物幼嫩的莖和果實的細胞中也含有吸收光能的色素一、綠葉中色素的提取與分離9、拓展影響葉綠素合成的因素7.【2023全國高考】植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯誤的是（）A．氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C．用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區(qū)有吸收峰D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢D

牛刀小試A、葉綠素的元素組成是C、H、0、N、Mg，氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的要元素，A正確;B、光反應的場所是類囊體的薄膜，需要光合色素吸收光