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第3讲　能量之源——光与光合作用 学习笔记： 1．1771年普里斯特利实验 1．判断正误 (1)(2009·安徽，1－A)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 (　　)。 (2)(2009·安徽，1－B)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中 (　　)。 (3)(2010·天津，1改编)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质 (　　)。 (4)(2009·浙江，4－C)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP (　　)。 【训练4】?(2012·北京东城区)Wollny研究小组的实验：在某些因素的作用和影响下可以获得不同产量的春黑麦。实验结果如图所示，请据图回答下列问题。 (1)据图所知，影响春黑麦产量的因素有________。 (2)比较图中D、E、F三点，实验自变量是________。就图中所反映的因素来看，D点条件下限制春黑麦增产的主要因素是________，C点条件下限制春黑麦增产的主要因素是________。 (3)图中的数据可以说明，若想通过施肥提高产量，土壤应达到一定的湿度，请分析说明原因：__________________。 (4)除图中所示的因素外，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取的措施是________。 解析　由图可知，随着光照强度、土壤湿度、施肥情况的增加，光合作用速率增强。D点是在弱光条件下光合作用的最大速率，其限制因素是光照强度。C点是在强光条件下光合作用的最小速率，限制其光合作用的主要因素是土壤湿度。矿质元素只有溶于水中才能被植物的根吸收和利用，只有土壤达到一定的湿度才能满足植物需要。除了上述因素外，CO2浓度、温度等条件都是影响光合作用的因素。 答案　(1)光照强度、土壤湿度、施肥情况　(2)光照强度　光照强度　土壤湿度　(3)生物体的一切生命活动都离不开水，故土壤应达到一定的湿度，才能保证生命活动的正常进行以及无机盐离子的充分溶解、吸收和利用　(4)合理密植、增加CO2浓度、温度要适宜等(写出一项即可) 绿叶中色素的提取和分离 1．实验原理 (1)提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。 (2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。 提醒　关键词及其与试剂的对应关系 提取色素——无水乙醇；分离色素——层析液。 2．实验程序 3．实验成功的关键 (1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。 (2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。 (3)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。 (4)滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画1～2次。 (5)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带或色素较少。 提醒　(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少； (2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小； (3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。 本考点以往高考命题侧重于以选择题的形式考查实验的方法步骤以及对实验结果的分析。但今年的试题回避了惯常实验考查的形式，而是对选材、实验步骤分析、变量分析和推测实验结果的原因进行了考查，体现了高考试卷中设置问题新颖的特点。 【典例】?(2011·广东卷)中国的饮食讲究“色、香、味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。 Ⅰ.提取叶绿素 Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 ℃)下进行实验，方法和结果如下表。 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。 根据所学知识和实验结果，请回答下列问题。 (1)提取食用叶绿素的X应该为________，原因是 _______________________________________________。 (2)表中Y应该为________，原因是_________。 (3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则__________。 (4)小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供监测方法并写出主要步骤。 ______________________________________________。 解析　该题属于实验设计题，主要考查了教材中叶绿体色素的提取和分离的相关内容。(1)考查了叶绿素的性质；(2)考查了实验时所应该