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文檔簡介
光合作用(第一課時)
01考情透視?目標導航................................................2
02知識導圖?思維領航................................................3
03考點突破?考法探究................................................3
考點一捕獲光能的色素.........................................................3
知識點1實驗:綠葉中色素的提取和分離.................................................3
知識點2光合色素有關的知識(拓展延伸)...............................................7
考向1結合色素的提取與分離實驗,考查科學探究能刀.....................................9
考點二葉綠體的結構與功能....................................................11
知識點1葉綠體結構與功能相適應......................................................II
考向1圍繞葉綠體的結構及捕獲光能的色素,考查結構與功能觀...........................13
考點三光合作用的原理........................................................15
知識點1光合作用的概念及反應式......................................................15
知識點2探索光合作用原理的部分實驗..................................................15
知識點3光合作用的過程...............................................................16
知識點4環(huán)境改變時光合作用各物質含量的變化(??键c)...............................19
知識點5化能合成作用.................................................................20
考向1圍繞光合作用的過程,考查科學思維.............................................21
考向2圍繞光合作用過程中物質含量的變化分析,考查科學思維...........................23
04真題練習?命題洞見...............................................24
05長句分析?規(guī)范作答...............................................28
一、教材知識鏈接...........................................................................28
二、教材深挖拓展...........................................................................29
三、長句規(guī)范作答...........................................................................29
考點由高考知核心知識點預測
(2023?江蘇)色素的提取和分離實驗
題型:選擇題、解答題
考點一:捕獲光能的色素(2023?海南)色素的種類
內容:
(3年1()考,全國卷3年2考)(2023?全國)色素的種類及分布
本專題為高頻考點,考
(2022?遼寧)色素的提取和分離實驗
查的知識點非常多,包
(2023?廣東、2023?湖北、2023?全
考點二:葉綠體的垢構與功能括色素的種類與作用、
捕獲光能的色國)葉綠體的結構與功能適應觀
(3年6考,全國卷3年2考)葉綠體色素的提取與分
素和結構及光(2022?廣東、2022?山東)葉綠體的
離、光合作用的過程。
合作用的原理結構與功能適應觀
本專撅高考試題多為非
(2023?天津)光合作用的過程
選擇題,多結合曲線分
(2023?山西)光合作用的過程
考點三:光合作用的原理析進行考查。
(2022?福建)光合作用的過程
(3年12考,全國卷3年4考)
(2022?全國)光合作用的過程
1.說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和71K轉變?yōu)樘桥c氧氣的過程
中,轉換并儲存為糖分子中的化學能。
課標要求
2活.動:提取和分離綠葉中的色素。
3探.究光照強度、CO?濃度等對光合作用強度的影響;關注光合作用與農:業(yè)生產及生活的聯(lián)系。
增:①差速離心法的原理和過程;②內質網(wǎng)種類;③同位素標記法的定義和應用。
改:①水分解為氧和H+,FT與NADP+結合形成NADPH;②C3還原過程中NADPH既提供能
新舊教材對比量又作還原劑。
刪:①葉片呈現(xiàn)綠色的原因:②普利斯特利實驗:③英格豪斯實驗:④梅耶實驗;⑤薩克斯實驗。
淡化:化能合成作用改為小字介紹。
通過綠葉中色素的提取和分離實
驗、探究環(huán)境因索對光合作用的影
分析光合作用過程中物質和能最響實驗,學會對實驗現(xiàn)象、結果進
的轉化,形成物質和能量觀行分析、評價
生命觀念科學探究
分析3、q等物質變化曲線和影分析光合作用在生產.生活
響光合作用的因素曲線,學會構建中的應用,嘗試解決現(xiàn)實生
模型解決問題活中與生物學相關的問題?
科學思維
(詳細知識導圖見附件)
匚蛹水宴--二箱水?-----二馥而石亍--…而永衷一:---「用救
L4T'F■-------…彳-,L-匚一
探究光合作用的部分經(jīng)典實驗的科學為
?葉綠體T名稱]光照、多種酶
U______
爸翥、鼠DNA、RNA
fjvycn'L:光反應(基粒)
成分
ATP/ADP.NADPH/NADP*4:暗反應(基質)
[產物卜
:雙層膜、基粒、基質結構o2.(CH2O):
L..................................??I
:綠葉中色素的fu"l:C0,+H,0
si匣尸睛(甌0)+0?
:提取和分離
內素[外部因素H探究環(huán)境因素對光合作用的影⑥:
■■■■■■■■■■■■,■■■]
■■■■—■■J■■.g■■?■■■.■■t-■■一■——■■■■■
!葉忙L^J[幽1£°?:絹曳L*J:迎懣i
葡3
丁考點突破?考法探究]
考點一捕獲光能的色素
--------H??
知識固本
知識點1實驗:綠葉中色素的提取和分離
1.實驗原理:
(1)提取原理:綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中.
(2)分離原理:綠葉中色素在層析液(汽油)中的溶解度不同。
提示:層析液由石油醒、丙酮、呆混合而成。
(3)分離方法:紙層析法
(4)提取試劑:無水乙醇
注意:如果實驗室沒有無水乙醇,也可以用體積分數(shù)為95%的乙醇,但需要加入適量的無水碳酸鈉。
結論:溶解度大,擴散速度快;溶解度小,擴散速度慢.
2.實驗步驟:
色素種類色素含量擴散速度溶解度
TT加西k字
胡蘿卜素最少最快最大類胡蘿卜素
L1J口一葉黃素
葉黃素較少較快較大(含量約占1/4)
一葉綠素a
冬一葉綠素b葉綠素a最多較慢較小葉綠素
/
VJ葉綠素b較多最慢最?。ê考s占3/4)
色素的功能:吸收、傳遞、轉化若能。
5.色素的功能:
太陽光
三棱鏡
紫籃青綠黃橙紅
色素濾液
吸的一葉綠素
收百b
光分「葉綠素a
能比七類胡蘿卜素
04004505005506(H)65073)波長(nm)
|暗帶|
黃光
430-470640-68()
(1)吸收化光能
①葉綠素主要吸收紅光和藍紫光;②類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。
結論:一般情況下,光合作用吸收的光是可見光。葉綠素主要吸收藍紫光和紅光;類胡蘿卜冢主要吸收藍
紫光。
【教材隱性知識】
(1)從葉綠素吸收光偌圖可知:葉綠素a在紅光部分的吸收帶綾葉綠素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寬(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隆色,弱光下的吸光能力增強,有利于提高植物的捕光能力,是對弱光環(huán)境
的一種適應。
(3)植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源?
提示:這種波長的光被光合色素吸收的最少,因此不能用于光合作用中合成有機物。
(2)傳遞、轉化光能
吸收(四種色素)、傳遞(四種色素)、轉化(只有少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a)光能。
問題1:請分析以下異常情況原因:收集的濾液綠色過淺、濾紙條色素帶重疊、濾紙條看不到色素帶等。
吸
收
光
能
傳
遞
光
能
轉
化
光
能
56
C40H
卜素:
胡蘿
2
H56。
:C40
葉黃素
g
5N4M
H72O
C55
素a:
葉綠
g
6NM
5H70O
b:C
葉綠素
4
5
析:
常分
果異
驗結
6.實
分析
原因
淺的
色過
液綠
的濾
收集
(1)
。
不充分
,研磨
化硅)
(二氧
石英砂
①未加
少。
素)太
(葉綠
液色素
鮮,濾
葉不新
②菠菜
度太低
提取濃
水乙醇
量的無
加入大
③一次
破壞。
分子被
,色素
過少
或加入
碳酸鈣
④未加
重疊
素帶
條色
漉紙
(2)
成的。
一致造
擴散不
使色素
求,
的要
細、齊
能達到
液線不
線、濾
后再劃
沒等干
帶
色素
不到
條看
濾紙
(3)
。
細線
濾液
記畫
①忘
。
析液中
解到層
色素溶
液,
層析
觸到
線接
液細
②濾
”。
黃葉
片為“
所用葉
破壞或
綠素被
導致葉
酸鈣
加碳
忘記
?
方法嗎
其他的
可以有
外,還
離色素
紙條分
了用濾
2:除
問題
:
他方法
離的其
色素分
提取液
滴色素
央滴一
紙的中
①在濾
析液
一滴層
②再滴
胡蘿卜素
葉黃素
葉綠素a
葉綠素b
色素隨層析液擴散,會得到近似同心環(huán)的4個色素圈。
③由外向內依次是什么顏色?分別是什么色素?
胡蘿卜素一葉黃素一葉綠素a-葉綠素b
【歸納總結】實驗出現(xiàn)異?,F(xiàn)象的原因分析
異常現(xiàn)象原因分析
①未加二氧化硅,研磨不充分;
收集到的濾②使用放置數(shù)天的菠菜葉,濾液色素(葉綠素)太少;
液綠色過淺③一次加入大量的無水乙醇,提取液濃度太低(正確做法:分次加入少量無水乙醇);
④未加碳酸鈣或加入過少,色素分子被破壞
濾紙條色素①濾液細線不直;
帶重疊②濾液細線過粗
濾紙條無色①忘記畫濾液細線;
素帶②濾液細線接觸到層析液,且時間較長,色素全部溶解到層析液中
知識點2光合色素有關的知識(拓展延伸)
1.光合色素:葉綠素(含量約3/4)
①組成元素:C、H、O、N、Mg
②影響葉綠素合成的三大因素:光照、溫度、必需元素。
例如:柑橘缺鎂,葉面黃化。
2.光合色素與細胞液色素:
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
紅覽菜: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。
【拓展延伸】
1.一般植物的葉片在春夏季節(jié)為綠色,而在秋季呈現(xiàn)黃色。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是什么?
提示:春夏季節(jié)葉片中的葉綠素含量較多,葉綠素對綠光吸收較少,綠光大部分被反射出來,所以葉片會
呈現(xiàn)綠色。而到了秋季,葉片中主要是類胡蘿卜素,故而呈現(xiàn)黃色。
2.海洋中的藻類,習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻,它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、
深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關嗎?
提示這與光能的捕獲有關,不同顏色的藻類吸收不同波長的光,藻類本身的顏色是它們“反射”的光。
3.溫室或大棚種植蔬菜時,應選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充什么顏色的光源?
提示最好選川無色透明的玻璃或塑料薄膜,因為它可以使各種顏色的光通過;補充光源可選擇紅光或藍
紫光,因為這種顏色的光植物光合作用吸收利用較多,更有利于植物進行光合作用。
【名師解讀】
①植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對綠光的吸收少,綠光被反射出來。
②植物幼嫩的莖和果實的細胞以及氣孔保衛(wèi)細胞中也含有吸收光能的色素,而根、葉片表皮等
處的細胞中觀察不到葉綠體,也不含吸收光能的色素。
③喧物細胞的液泡中的色素(花青素,為水溶性色素)不參與光合作用。
(考向洞察
考向1結合色素的提取與分離實瞼,考查科學探究能力
例I.如圖是某同學用無水乙醇分別提取正常光照和強光照下某種植物等量葉片中的光合色素,然后用層析
液進行紙層析得到的結果(I、H、111、IV為色素條帶)。下列相關敘述正確的是()
A.實驗研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸鈣過少,都會導致色素條帶顏色變深
B.實驗中對研磨液過濾時,采用波紙過濾,實驗效果更好
C.色素分離過程中如果濾液細線觸及層析液,會縮短四條色素帶間的距離
D.與正常光照下相比,該植物強光照下葉片會發(fā)黃
【答案】D
【解析】實驗研磨操作中若加入的二氧化硅(研磨充分)或碳酸鈣(保護葉綠素)過少,都會導致色素條帶顏
色變淺,A錯誤;實驗中對研磨液過濾時,采用濾紙過濾,會使色素吸附在濾紙上,導致實驗失敗,B錯誤;
色素分離過程中如果濾液細線觸及層析液,會使色素溶解在層析液中,看不到四條色素帶,C錯誤。
【思維建?!烤G葉中色素的提取與分離實驗異?,F(xiàn)象分析
未加二氧化硅,研磨不充分
使用放置數(shù)天的綠葉,謔液色素(葉
綠素)太少
一次加入大量的無水乙醇,提取液
濃度太低(正確做法:分次加入少量
(無水乙醇提取色素)
未加碳酸鈣或加入迂少,葉綠素分
子被破壞
濾紙條,沒經(jīng)干燥處理
色素學/
包重疊〈謔液細線沒有達到細、齊、直的
索
要求,使色素擴他曲殘垂亮
分
離
濾紙條忘記畫濾液細線
看不2/
色素帶'述液細線接觸層析液且時間較長,
色素全部溶解到層析液中
【變式訓練】1.下列關于植物細胞中光合色素的說法,正確的是()
A.光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上
B.Mg是構成葉綠素所必需的微量元素
C.葉綠素對綠光吸收最多,所以葉片呈綠色
D.用紙層析法分離色素時,含量多的色素在濾紙上擴散快
【答案】A
【解析】Mg是構成葉綠素所必需的大量元素,B錯誤;葉綠素對綠光吸收最少,綠光被反射出來,所以
葉片呈綠色,C錯誤;用紙層析法分離色素時,溶解度高的色素在濾紙上擴散快,D錯誤。
【變式訓練】2.某同學在進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗時,進行了以下操作:①將5g新鮮菠菜葉
片剪碎放入研缽中,加入無水乙醇后直接進行研磨;②將預備好的濾紙條一端剪去兩角,在距這一端1cm
處用鋼筆畫一條橫線;③為增強實驗效果,將漉液細線畫粗些;④將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下,輕
輕插入層析液中,讓濾液細線浸入層析液中。該同學的操作有誤的是()
A.①B.①@
C.①②③D.①②③?
【答案】D
【解析】將5g新鮮完整的菠菜葉,剪去主葉脈,剪碎,放入研缽中,加入無水乙醇、二氧化硅和碳酸鈣
以后,迅速研磨,①錯誤;將預備好的濾紙條一端剪去兩角,在距這一端1cm處用鉛筆畫一條橫線,不能
用鋼筆畫線,②錯誤;用毛細吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻地畫出一條細線,為增強堤驗效果,待漉
液干后,可將濾液細線重復畫?到兩次,但是不能畫得太粗,③錯誤;將濾紙條畫有濾液細線的?端朝下,
輕輕插入層析液中,但是濾液細線不能浸入層析液中,④錯誤。因此,以上操作都是錯誤的,故選D。
【變式訓練】3.某實驗小組利用新鮮的綠葉為材料,進行綠葉中色素的提取與分離實驗,實驗結果如圖所示。
請回答下列問題:
A畫線處B1IIill\
(1)分離綠葉中的色素常用紙層析法,該方法的原理是
A、B是濾紙條上的標記,根據(jù)實驗現(xiàn)象可知層析液最先所處的位置是(填“A”或"B”)處。
(2)在色素的提取與分離過程中,偶然發(fā)現(xiàn)某植株缺失第111條色素
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