5.4 光合作用与能量转化（讲义）（解析版）.docxVIP

5.4光合作用与能量转化

知识点1：实验——绿叶中色素的提取和分离★★★

知识点①实验原理★★★

提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。

分离原理：不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度就越快，反之则慢。

分离方法：纸层析法。

【微点拨】

若实验室中没有无水乙醇，可用体积分数为95%乙醇加入适量无水碳酸钠代替。其中无水碳酸钠可以除去乙醇中的水分。

层析液是由20份在60~90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。

层析液中含有毒成分，使用时需在通风好的条件下进行，同时需用培养皿盖住小烧杯，以减少层析液挥发。

易错点：提取试剂——无水乙醇；分离试剂——层析液。

知识点②实验步骤★★☆

色素的提取

色素的分离

【微点拨】

色素的提取实验中，

无水乙醇不应一次性加入，为保证提取效果，应分多次加入。

研磨时应迅速、充分，目的是防止溶剂挥发，并充分溶解色素。

过滤时应用单层尼龙布，不能用纱布或滤纸，因为它们会吸附色素。

色素的分离实验中，

制备滤纸条时，若没有剪去两角，滤纸边缘的层析液扩散速度比中间快，会形成弧形色素带。

画滤液细线时，要细、直、齐，使分离出的色素带平整、不重叠。待滤液细线干后，要重画1~2次，使滤液细线处有较多的色素，分离出的色素带清晰分明。

纸层析色素时，不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。

实验问题分析

问题

原因

收集到的滤液颜色过浅

未加二氧化硅（石英砂），研磨不充分

使用放置数天的菠菜叶，滤液中的叶绿素含量过少

一次性加入大量无水乙醇

未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏

滤纸条色素带重叠

滤液细线画得过粗且不直

滤纸条上看不见色素带

忘记画滤液细线

滤液细线接触层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中

（2021秋?乾安县校级期末）如图是某学生用新鲜菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时，得到的结果。下列有关这一结果的分析，正确的是（）

A．在研磨时加入了过量的无水乙醇

B．滤液细线触及到了层析液

C．c代表的光合色素呈蓝绿色

D．研磨时没有加入碳酸钙

【分析】1、提取色素的原理：色素能够溶解在有机溶剂中，常用无水乙醇提取色素。

2、分离色素的原理：色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。

3、提取绿叶中色素时，需要加入无水乙醇、SiO2、CaCO3，其中无水乙醇的作用是溶解色素，SiO2的作用是使研磨更充分，CaCO3的作用是防止色素被破坏。分离色素时，不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，距点样处越远。距点样处的距离由近到远的色素依次是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。

【解答】解：A、新鲜菠菜叶中的叶绿素的含量多于类胡萝卜素，过量的无水乙醇会导致色素提取液的浓度降低，分离得到的四种色素含量都少，但图中只有b（叶绿素a）、a（叶绿素b）减少，A错误；

B、滤液细线触及到了层析液会使色素直接溶解在层析液中，分离得到的四种色素含量都少，但图中只有b（叶绿素a）、a（叶绿素b）减少，B错误；

C、c代表的光合色素是叶黄素，呈黄色，C错误；

D、研磨时没有加入碳酸钙会导致叶绿素被破坏，提取的叶绿素少，即图中b（叶绿素a）、a（叶绿素b）会减少，D正确。

故选：D。

【点评】本题结合柱形图分析考查叶绿体中色素的提取和分离实验，意在考查考生的识记能力和识图能力，要求学生掌握该实验的基础知识，再对结果进行分析。

（2021秋?峨山县校级期末）在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是（）

①加入的提取液太多

②用体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠代替无水乙醇

③研磨时没有加入碳酸钙

④研磨时没有加入二氧化硅

⑤取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少

⑥画滤液细线的次数少

⑦使用放置数天的菠菜叶

A．①③⑦ B．②④⑤ C．①③④⑤⑥⑦ D．②③④⑤⑥

【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：

（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．

（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．

（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．

（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．