2020-2021學(xué)年高一生物新教材人教版必修第一冊(cè)學(xué)案：第5章第4節(jié)第一課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) Word版含解析

1、 第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第4節(jié)第一課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)一捕獲光能的色素題型一綠葉中色素的提取和分離1在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，研磨綠葉時(shí)要加入無(wú)水乙醇，其目的是()a防止葉綠素被破壞b使葉片充分研磨c使各種色素充分溶解在無(wú)水乙醇中d使葉綠素溶解在無(wú)水乙醇中答案c解析加入碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞，a錯(cuò)誤；加入二氧化硅的作用是使葉片充分研磨，b錯(cuò)誤；無(wú)水乙醇能溶解綠葉中的色素(包括葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素)，進(jìn)而提取色素，c正確，d錯(cuò)誤。2關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是()a使用定性濾紙過(guò)濾研磨液b干燥的定性濾紙可用于分離綠葉中的色素c在畫(huà)出一條濾液細(xì)線(xiàn)后

2、緊接著重復(fù)畫(huà)線(xiàn)一兩次d研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素答案b解析在提取綠葉中的色素時(shí)，漏斗基部放一塊單層尼龍布進(jìn)行過(guò)濾，a錯(cuò)誤；分離綠葉中的色素時(shí)，需用干燥的定性濾紙，b正確；畫(huà)出一條濾液細(xì)線(xiàn)后需等濾液干后再畫(huà)下一次，c錯(cuò)誤；研磨葉片時(shí)用無(wú)水乙醇溶解色素，d錯(cuò)誤。3紙層析法分離葉綠體色素時(shí)，濾紙條從上至下第三條的色素名稱(chēng)和顏色分別是()a葉綠素a、藍(lán)綠色 b葉綠素b、黃綠色c胡蘿卜素、橙黃色 d葉黃素、黃色答案a解析紙層析法分離葉綠體色素時(shí)，濾紙條上第三條色素帶(從上至下)的名稱(chēng)和顏色分別是葉綠素a、藍(lán)綠色，a正確；葉綠素b、黃綠色為第四條色素帶，b錯(cuò)誤；胡蘿卜素、橙黃色為第一條色

3、素帶，c錯(cuò)誤；葉黃素、黃色為第二條色素帶，d錯(cuò)誤。4下列關(guān)于綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()a濾紙條上未見(jiàn)色素帶，可能的原因是濾液細(xì)線(xiàn)觸及層析液b依據(jù)色素可以溶于有機(jī)溶劑中，可以分離色素c研磨過(guò)程中需要加入caco3，目的是研磨充分d濾紙條上出現(xiàn)的四條色素帶中最窄的一條呈藍(lán)綠色答案a解析若濾液細(xì)線(xiàn)觸及層析液，則色素會(huì)溶解到層析液中，導(dǎo)致濾紙條上無(wú)色素帶，a正確；分離色素的原理是色素在層析液中的溶解度不同，b錯(cuò)誤；研磨過(guò)程中需要加入caco3，目的是防止色素被破壞，c錯(cuò)誤；四條色素帶中最窄的是胡蘿卜素，呈橙黃色，d錯(cuò)誤。5.如圖所示為新鮮菠菜葉中4種色素的相對(duì)含量及其在濾紙條上的分

4、離情況。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()a4種色素在層析液中溶解度最高的是丁b4種色素均可溶于有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中c4種色素在層析液中溶解度最高的是甲d發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著減少的是甲和乙答案c解析據(jù)圖可知，甲、乙、丙、丁分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，在層析液中溶解度最高的是丁，a正確，c錯(cuò)誤；4種色素均可溶于有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，故可用無(wú)水乙醇提取色素，b正確；發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著減少的是葉綠素a和葉綠素b，d正確。題型二色素的種類(lèi)和作用6如圖是紙層析法分離葉綠體中色素的裝置圖，層析后得到不同的色素帶，能吸收紅光的色素帶是()abcd答案c解析圖中濾紙條上的四條色素帶分別是胡蘿卜素

5、、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。由于葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，而類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，所以得到的不同色素帶中，能吸收紅光的色素帶是。7捕獲光能的色素存在于葉綠體中，下列相關(guān)說(shuō)法中，不正確的是()a色素種類(lèi)有4種，分別是葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素b葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光c綠葉中葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量不同d葉綠素對(duì)綠光吸收最多，所以葉子一般呈現(xiàn)綠色答案d解析葉綠體中色素有兩大類(lèi)，分別是葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素，前者又分為葉綠素a、葉綠素b，后者又分為葉黃素、胡蘿卜素，a正確；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，b正確；綠葉的色素中葉綠素含量約

6、占3/4，類(lèi)胡蘿卜素含量約占1/4，c正確；葉綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射回來(lái)，所以葉子一般呈現(xiàn)綠色，d錯(cuò)誤。8把葉綠體色素溶液放在自然光源和三棱鏡之間，從鏡的另一側(cè)觀(guān)察連續(xù)光譜中變暗的主要區(qū)域是()a紅光和藍(lán)紫光區(qū)域 b黃光和藍(lán)紫光區(qū)域c綠光和紅光區(qū)域 d黃光和綠光區(qū)域答案a解析太陽(yáng)光被三棱鏡分色，可以分成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色，葉綠素對(duì)可見(jiàn)光有兩個(gè)吸收高峰，分別在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)，而類(lèi)胡蘿卜素只有一個(gè)吸收高峰，在藍(lán)紫光區(qū)。太陽(yáng)光在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)被吸收，故這兩個(gè)區(qū)域變暗。9如圖表示葉綠體中色素的吸收光譜(顏色深、淺分別表示吸收量多、少)，則甲、乙兩圖分別是()a類(lèi)胡蘿卜素、葉

7、綠素的吸收光譜b葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜c葉黃素、葉綠素的吸收光譜d葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜答案b解析由圖可知，甲圖的吸收光譜主要在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，應(yīng)為葉綠素分子的吸收光譜；乙圖的吸收光譜主要在藍(lán)紫光區(qū)，應(yīng)為類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜。知識(shí)點(diǎn)二葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用10葉綠體是光合作用的主要場(chǎng)所，下列關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是()a沒(méi)有葉綠體的細(xì)胞就不能進(jìn)行光合作用b吸收光能的四種色素分布在基質(zhì)中c葉綠體內(nèi)膜為光反應(yīng)所需的酶提供了附著位點(diǎn)d葉綠體內(nèi)存在的類(lèi)囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積答案d解析藍(lán)細(xì)菌沒(méi)有葉綠體，但可以進(jìn)行光合作用，a錯(cuò)誤；葉綠體內(nèi)膜上沒(méi)有光反應(yīng)所需的酶，c錯(cuò)誤；吸收光能的

8、四種色素分布在類(lèi)囊體薄膜上，b錯(cuò)誤；葉綠體內(nèi)存在的類(lèi)囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積，d正確。11如圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖。恩格爾曼進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí)，把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用極細(xì)的光束對(duì)水綿細(xì)胞的不同部位(如a處)做點(diǎn)狀投射，發(fā)現(xiàn)水中的好氧細(xì)菌明顯聚集在葉綠體被光投射處；若將裝片完全暴露在光下，好氧細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光部位。此實(shí)驗(yàn)證明了()a氧氣是由水分解來(lái)的b氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所c光合作用能產(chǎn)生淀粉d光合作用需以二氧化碳為原料答案b解析好氧細(xì)菌分布在氧氣較多的地方，葉綠體在光下進(jìn)行光合作用放出氧氣。此實(shí)驗(yàn)證明了葉綠體是光合作用的場(chǎng)

9、所。12.德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧型細(xì)菌，觀(guān)察細(xì)菌的聚集情況(如圖所示)。他由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是()a細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一，細(xì)菌聚集多的地方，細(xì)菌光合作用強(qiáng)b好氧型細(xì)菌聚集多的地方，o2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)c好氧型細(xì)菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng)d好氧型細(xì)菌大量消耗o2，使水綿的光合速率大幅度加快答案b解析細(xì)菌不能進(jìn)行光合作用，該實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行光合作用的是水綿，a錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是好氧型細(xì)菌需要o2，水綿光合作用強(qiáng)的部位，產(chǎn)生的o2多，在o2含量

10、多的地方好氧型細(xì)菌的數(shù)量多，b正確；好氧型細(xì)菌聚集多說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的o2多，c錯(cuò)誤；水綿光合速率的快慢與好氧型細(xì)菌消耗o2的量無(wú)明顯關(guān)系，d錯(cuò)誤。13(2019·荊州中學(xué)檢測(cè))下圖表示葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的部分材料和用具，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)圖中步驟加入研缽內(nèi)的物質(zhì)：a_10 ml，作用是_；b_少許，作用是使研磨充分；c_少許，作用是_。(2)圖中步驟將研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有_。(3)圖中步驟濾紙條剪去兩角的目的是_，畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)的要求是_，原因是_。(4)圖中步驟中關(guān)鍵應(yīng)注意_，原因是_；加蓋的目的是_；色素帶最寬的是_，擴(kuò)散速度最快的是_。答案(1)無(wú)水乙醇

11、溶解色素二氧化硅碳酸鈣防止色素被破壞(2)單層尼龍布(3)防止兩側(cè)色素?cái)U(kuò)散過(guò)快使色素帶不整齊細(xì)、齊、直防止色素帶重疊(4)層析液不要觸及濾液細(xì)線(xiàn)濾液細(xì)線(xiàn)全被層析液溶解，不能分離防止層析液揮發(fā)葉綠素a胡蘿卜素解析(1)研磨時(shí)需要加入3種物質(zhì)：10 ml的無(wú)水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使細(xì)胞和葉綠體破碎，有助于充分研磨；細(xì)胞研磨破碎后，會(huì)溢出有機(jī)酸，為防止葉綠素被破壞，研磨時(shí)需加入少許碳酸鈣中和有機(jī)酸。(2)過(guò)濾研磨液時(shí)，漏斗基部不能用濾紙，因?yàn)樯乜晌皆跒V紙上，一般用一層尼龍布過(guò)濾。(3)剪去兩角的作用是防止兩邊色素?cái)U(kuò)散過(guò)快，畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)的要求是細(xì)、齊、直，防止色素帶重疊。(

12、4)層析時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)是不能讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線(xiàn)，否則，濾液細(xì)線(xiàn)會(huì)被層析液溶解，不能分離；由于層析液有毒，而且可以揮發(fā)，所以要加蓋，色素帶的寬度是由各種色素含量不同造成的，含量越多，色素帶越寬，一般植物葉片中葉綠素a含量最多，所以葉綠素a帶最寬，擴(kuò)散速度最快的是胡蘿卜素，在色素帶的最上層。14為研究城市環(huán)境污染和某植物生命活動(dòng)的關(guān)系，研究者測(cè)定了不同污染程度下該植物葉片光合色素的含量，獲得的數(shù)據(jù)處理成下面的柱狀圖。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)提取葉片中光合色素時(shí)常使用_(試劑)研磨法來(lái)獲取色素，為使_，還可加入少許二氧化硅。(2)紙層析法是分離葉片光合色素的簡(jiǎn)便方法。若研究者用該方法能否獲得上述實(shí)

13、驗(yàn)數(shù)據(jù)？為什么？_。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使_(色素類(lèi)型)的含量減少。答案(1)無(wú)水乙醇(有機(jī)溶劑)研磨更充分(2)否。利用紙層析法只能在濾紙上觀(guān)察到分離的色素帶，不能定量分析色素(3)葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)解析(1)色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，可以用無(wú)水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用紙層析法只能在濾紙上觀(guān)察到分離的色素帶，不能定量分析色素含量。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使葉綠素a和葉綠素b的含量減少，類(lèi)胡蘿卜素含量不變。易錯(cuò)題型不能正確分析色素提取與分離實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題15學(xué)生利用菠菜葉進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于各組操作不同，出現(xiàn)了下列四種不同的層析結(jié)果。下列分析不合理的是()a出現(xiàn)甲圖所示結(jié)果的原因可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液b出現(xiàn)乙圖所示結(jié)果可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入sio2c丙圖是正確操作得到的理想