1、 第4节光合作用与能量转化第4节第一课时捕获光能的色素和结构知识点一捕获光能的色素题型一绿叶中色素的提取和分离1在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是()A防止叶绿素被破坏B使叶片充分研磨C使各种色素充分溶解在无水乙醇中D使叶绿素溶解在无水乙醇中答案C解析加入碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏，A错误；加入二氧化硅的作用是使叶片充分研磨，B错误；无水乙醇能溶解绿叶中的色素(包括叶绿素和类胡萝卜素)，进而提取色素，C正确，D错误。2关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作，正确的是()A使用定性滤纸过滤研磨液B干燥的定性滤纸可用于分离绿叶中的色素C在画出一条滤液细线后
2、紧接着重复画线一两次D研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素答案B解析在提取绿叶中的色素时，漏斗基部放一块单层尼龙布进行过滤，A错误；分离绿叶中的色素时，需用干燥的定性滤纸，B正确；画出一条滤液细线后需等滤液干后再画下一次，C错误；研磨叶片时用无水乙醇溶解色素，D错误。3纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条从上至下第三条的色素名称和颜色分别是()A叶绿素a、蓝绿色 B叶绿素b、黄绿色C胡萝卜素、橙黄色 D叶黄素、黄色答案A解析纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条上第三条色素带(从上至下)的名称和颜色分别是叶绿素a、蓝绿色，A正确；叶绿素b、黄绿色为第四条色素带，B错误；胡萝卜素、橙黄色为第一条色
3、素带，C错误；叶黄素、黄色为第二条色素带，D错误。4下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是()A滤纸条上未见色素带，可能的原因是滤液细线触及层析液B依据色素可以溶于有机溶剂中，可以分离色素C研磨过程中需要加入CaCO3，目的是研磨充分D滤纸条上出现的四条色素带中最窄的一条呈蓝绿色答案A解析若滤液细线触及层析液，则色素会溶解到层析液中，导致滤纸条上无色素带，A正确；分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，B错误；研磨过程中需要加入CaCO3，目的是防止色素被破坏，C错误；四条色素带中最窄的是胡萝卜素，呈橙黄色，D错误。5.如图所示为新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及其在滤纸条上的分
4、离情况。下列有关说法不正确的是()A4种色素在层析液中溶解度最高的是丁B4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中C4种色素在层析液中溶解度最高的是甲D发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙答案C解析据图可知，甲、乙、丙、丁分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，在层析液中溶解度最高的是丁，A正确，C错误；4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇提取色素，B正确；发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是叶绿素a和叶绿素b，D正确。题型二色素的种类和作用6如图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，层析后得到不同的色素带，能吸收红光的色素带是()ABCD答案C解析图中滤纸条上的四条色素带分别是胡萝卜素
5、、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以得到的不同色素带中，能吸收红光的色素带是。7捕获光能的色素存在于叶绿体中，下列相关说法中，不正确的是()A色素种类有4种，分别是叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素B叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光C绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同D叶绿素对绿光吸收最多，所以叶子一般呈现绿色答案D解析叶绿体中色素有两大类，分别是叶绿素和类胡萝卜素，前者又分为叶绿素a、叶绿素b，后者又分为叶黄素、胡萝卜素，A正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B正确；绿叶的色素中叶绿素含量约
6、占3/4，类胡萝卜素含量约占1/4，C正确；叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶子一般呈现绿色，D错误。8把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是()A红光和蓝紫光区域 B黄光和蓝紫光区域C绿光和红光区域 D黄光和绿光区域答案A解析太阳光被三棱镜分色，可以分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，叶绿素对可见光有两个吸收高峰，分别在红光区和蓝紫光区，而类胡萝卜素只有一个吸收高峰，在蓝紫光区。太阳光在红光区和蓝紫光区被吸收，故这两个区域变暗。9如图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)，则甲、乙两图分别是()A类胡萝卜素、叶
7、绿素的吸收光谱B叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱C叶黄素、叶绿素的吸收光谱D叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱答案B解析由图可知，甲图的吸收光谱主要在蓝紫光区和红光区，应为叶绿素分子的吸收光谱；乙图的吸收光谱主要在蓝紫光区，应为类胡萝卜素的吸收光谱。知识点二叶绿体的结构适于进行光合作用10叶绿体是光合作用的主要场所，下列关于叶绿体的叙述，正确的是()A没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用B吸收光能的四种色素分布在基质中C叶绿体内膜为光反应所需的酶提供了附着位点D叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积答案D解析蓝细菌没有叶绿体，但可以进行光合作用，A错误；叶绿体内膜上没有光反应所需的酶，C错误；吸收光能的
8、四种色素分布在类囊体薄膜上，B错误；叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积，D正确。11如图为水绵结构模式图。恩格尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束对水绵细胞的不同部位(如a处)做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位。此实验证明了()A氧气是由水分解来的B氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所C光合作用能产生淀粉D光合作用需以二氧化碳为原料答案B解析好氧细菌分布在氧气较多的地方，叶绿体在光下进行光合作用放出氧气。此实验证明了叶绿体是光合作用的场
9、所。12.德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧型细菌，观察细菌的聚集情况(如图所示)。他由实验结果得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是()A细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B好氧型细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C好氧型细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D好氧型细菌大量消耗O2，使水绵的光合速率大幅度加快答案B解析细菌不能进行光合作用，该实验中进行光合作用的是水绵，A错误；该实验的设计思路是好氧型细菌需要O2，水绵光合作用强的部位，产生的O2多，在O2含量
10、多的地方好氧型细菌的数量多，B正确；好氧型细菌聚集多说明光合作用产生的O2多，C错误；水绵光合速率的快慢与好氧型细菌消耗O2的量无明显关系，D错误。13(2019荆州中学检测)下图表示叶绿体中色素的提取和分离实验的部分材料和用具，据图回答下列问题：(1)图中步骤加入研钵内的物质：A_10 mL，作用是_；B_少许，作用是使研磨充分；C_少许，作用是_。(2)图中步骤将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有_。(3)图中步骤滤纸条剪去两角的目的是_，画滤液细线的要求是_，原因是_。(4)图中步骤中关键应注意_，原因是_；加盖的目的是_；色素带最宽的是_，扩散速度最快的是_。答案(1)无水乙醇溶解色素二氧
11、化硅碳酸钙防止色素被破坏(2)单层尼龙布(3)防止两侧色素扩散过快使色素带不整齐细、齐、直防止色素带重叠(4)层析液不要触及滤液细线滤液细线全被层析液溶解，不能分离防止层析液挥发叶绿素a胡萝卜素解析(1)研磨时需要加入3种物质：10 mL的无水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使细胞和叶绿体破碎，有助于充分研磨；细胞研磨破碎后，会溢出有机酸，为防止叶绿素被破坏，研磨时需加入少许碳酸钙中和有机酸。(2)过滤研磨液时，漏斗基部不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上，一般用一层尼龙布过滤。(3)剪去两角的作用是防止两边色素扩散过快，画滤液细线的要求是细、齐、直，防止色素带重叠。(4)层析时的
12、关键技术是不能让层析液没及滤液细线，否则，滤液细线会被层析液溶解，不能分离；由于层析液有毒，而且可以挥发，所以要加盖，色素带的宽度是由各种色素含量不同造成的，含量越多，色素带越宽，一般植物叶片中叶绿素a含量最多，所以叶绿素a带最宽，扩散速度最快的是胡萝卜素，在色素带的最上层。14为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，获得的数据处理成下面的柱状图。请分析回答下列问题：(1)提取叶片中光合色素时常使用_(试剂)研磨法来获取色素，为使_，还可加入少许二氧化硅。(2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法能否获得上述实验数据？为什
13、么？_。(3)据图可知，污染程度的加剧使_(色素类型)的含量减少。答案(1)无水乙醇(有机溶剂)研磨更充分(2)否。利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素(3)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)解析(1)色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素含量。(3)据图可知，污染程度的加剧使叶绿素a和叶绿素b的含量减少，类胡萝卜素含量不变。易错题型不能正确分析色素提取与分离实验中的问题15学生利用菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是()A出现甲图所示结果的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液B出现乙图所示结果可能是因为研磨时未加入SiO2C丙图是正确操作得到的理想结果D出现丁图所示结果可能是因为研磨时未加入CaCO3答案C解析甲图中没有提取到任何色素，有可能是用蒸馏水作溶剂，而色素不溶于水，A正确；乙图中得到的色素的比例是合适的，但量都较少，可能是因为没有加入SiO2，使研磨不够充分，B正确；丙图中提取的色素含量较高，但叶绿素的含量低于类胡萝卜素的含量，可能是因为选择的材料为发黄的叶片，C错误；出现丁图所示结果可能是因为研磨时未加入CaCO3，使叶绿素分子受到破坏，D正确。