课件53张PPT。第4节 光合作用与能量转化
一 捕获光能的色素和结构一、绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理:无水乙醇随层析液在滤纸上扩散2.实验步骤:3.光谱:
阳光是由不同波长的光组合成的复合光,在穿过三棱镜
时,不同波长的光会分散开,形成_________的光带,称为
光谱。不同颜色4.绿叶中色素种类、吸收光谱及分布:蓝紫光和红光蓝紫光类囊体薄膜上二、叶绿体的结构和功能
1.形态:一般呈扁平的_____形或___形。
2.结构:椭球球3.功能:进行_________的场所。
4.叶绿体功能的实验验证:
(1)实验者:_________。
(2)实验材料:_____、_________。光合作用恩格尔曼水绵需氧细菌(3)实验过程:(4)实验结论:
①光合作用释放氧气;
②叶绿体是光合作用的部位。【激疑】
人们用大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的塑料薄膜?原因是什么?
提示:选择无色薄膜。原因是光合作用主要利用红光和蓝紫光,无色薄膜可以让各种颜色的光进入。 知识点一 色素的提取和分离
1.实验效果不理想的原因分析:
(1)收集到的滤液颜色过浅:
①未加二氧化硅,研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低。④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
⑤过滤时未使用尼龙布,而是使用滤纸,导致色素吸附在滤纸上。(2)滤纸条上色素带重叠:滤液细线画得过粗。
(3)滤纸条上色素带不直:
①滤纸条未剪去两角,滤液沿两侧扩散过快。
②滤液细线画得不直。
(4)滤纸条上看不见色素带:滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。2.实验结果分析: 3.叶绿体中色素的吸收光谱分析:(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,不吸收不可见光。
(2)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,也吸收少量其他颜色的光。
(3)叶绿体中的色素很少吸收绿光,绿光被反射,所以大多数叶片看起来呈绿色。【思考·讨论】
如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置,据图分析:(科学探究) (1)实验时应将滤液滴在__(填“a”或“b”)处。
(2)在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆,最大的
圆圈含有_________(填色素种类),呈现_____色;最小
的圆圈含有________(填色素种类),呈现_______。a胡萝卜素橙黄叶绿素b黄绿色【素养案例】
菠菜是我国北方一种重要的蔬菜,如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是
( )A.a的操作目的是方便层析液的吸附
B.b选用铅笔细线能够促进色素的层析
C.如果c、d带宽减小一定是忘记添加碳酸钙
D.色素f在层析液中的溶解度最大【解题导引】解答本题需明确两点:
(1)四种色素的含量及在层析液中的溶解度大小情况。
(2)几种操作的目的,比如滤纸条剪去两个角、铅笔画细线的目的等。 【解析】选D。图中a的操作即剪去滤纸条的两角,其目
的是防止层析液在滤纸条两边扩散过快,导致得到的色
素带不整齐,A错误;b选用铅笔细线能够使得滤液细线
画得细而直,得到的色素带比较整齐,便于观察,B错误;
c、d带对应的色素分别为叶绿素b、叶绿素a,二者带宽
减小说明滤液中叶绿素含量减少,原因可能是忘记添加碳酸钙,也可能是材料不新鲜,叶绿素含量少,C错误;色素f是胡萝卜素,在层析液中的溶解度最大,扩散最快,位于滤纸条的最上方,D正确。【素养·探究】——情境迁移
红叶谷生态文化旅游区,每至深秋时节,多种树叶变红,形成一道亮丽的风景线。
(1)试从叶片色素的种类和含量角度分析,秋天树叶为什么变红。(科学思维)提示:秋天天气转凉,气温降低,叶片中的叶绿素含量下降,液泡中花青素的颜色逐渐凸显出来,此季节花青素接近红色。 (2)能否用纸层析法提取液泡中的色素?说明理由(科学探究)
提示:不能。液泡中主要是花青素,花青素易溶于水,在有机溶剂中溶解度低,提取液中几乎不含花青素。【补偿训练】
1.(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是 ( )
A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D.叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的 【解析】选A。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不能吸收红光,A项错误;通过测量叶绿素对不同波长光的吸收值,可以绘制其吸收光谱,B项正确;CO2的吸收速率反映光合作用速率的变化,光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示,C项正确;640～660 nm波长的光属于红光,叶绿素可以吸收红光,将水分解成氧和[H],氧直接以分子的形式释放出去,D项正确。2.某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是 ( )A.甲可能是因为研磨时未加入SiO2
B.乙可能是因为研磨时未加入CaCO3
C.丙可能是误用蒸馏水作提取液和层析液
D.丁是正确操作得到的理想结果 【解析】选D。色素的提取和分离实验中,SiO2可使菠菜叶研磨充分,CaCO3可防止叶绿素受到破坏,未加入SiO2和CaCO3时,会发生甲、乙图示的现象;丙图中色素含量基本为零,可能是误用蒸馏水作提取液和层析液;丁图显示含量最高的是叶黄素,实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多。知识点二 叶绿体的结构和功能
1.叶绿体结构与功能的适应:
(1)叶绿体基质和类囊体上含有与光合作用有关的酶。
(2)类囊体薄膜上分布有捕获光能的色素,且类囊体堆叠成基粒,增大了叶绿体内部的膜面积,为酶和色素提供了更多的附着位点。2.恩格尔曼实验分析:
(1)实验材料选择水绵和需氧细菌:
①水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;
②用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。
(2)没有空气的黑暗环境:排除了氧气和光的干扰。(3)用极细的光束点状投射:叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位,相当于一组对照实验。
(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验:明确实验结果完全是由光照引起的。【思考·讨论】
如图是恩格尔曼实验装置改装示意图。 光线通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵,一段时间后,水绵周围需氧细菌分布无显著变化,请分析其原因。(科学思维、科学探究)提示:光线通过叶绿体色素提取液后,红光和蓝紫光被吸收,水绵光合作用微弱,产生O2较少,因此需氧细菌分布无显著变化。【素养案例】
如图甲是叶绿体结构模式图,乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大
B.图乙所示的结构来自图甲中的③
C.③中的叶绿素在液泡中也有
D.ATP的合成场所只有叶绿体【解题导引】
(1)图示信息:图甲为叶绿体结构模式图,其中①为叶绿体内膜,②为叶绿体外膜,③为类囊体薄膜,④为叶绿体基质;图乙为类囊体薄膜。
(2)关键知识:产生ATP的过程为细胞呼吸和光合作用。 【解析】选B。甲是叶绿体,主要通过大量的类囊体堆叠成基粒来增大膜面积;图甲中的③是类囊体,图乙含有光合色素,光合色素分布在类囊体薄膜上,所以图乙所示结构来自图甲中的③;③中的色素是叶绿素和类胡萝卜素,与光合作用有关,液泡中的色素是花青素等,和光合作用没有关系;ATP合成场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质。【误区警示】有关叶绿体的“三点提醒”
(1)并不是所有的植物细胞都含有叶绿体,只有进行光合作用的细胞才含有叶绿体。
(2)叶绿体的外膜与内膜不含有色素。
(3)叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所,如蓝细菌没有叶绿体,也能进行光合作用。【素养·探究】——母题追问
(1)生命观念——结构与功能观
一个二氧化碳分子从叶肉细胞外进入叶绿体,需要穿过几层磷脂分子?
提示:一个二氧化碳分子从叶肉细胞外进入叶绿体,需穿过细胞膜和叶绿体的双层膜,共穿过3层膜,6层磷脂分子。 (2)科学思维——分析与比较
叶绿体中的色素吸收光能是否需要酶的催化?
提示:不需要酶的催化。【素养·迁移】
如图为叶绿体结构示意图,下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是 ( ) A.①和②具有选择透过性功能
B.③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C.③和④中都有与光合作用有关的酶
D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用【解析】选D。①②表示叶绿体的双层膜,它们是具有选择透过性的,A项正确;③为叶绿体的基粒,其上含有进行光合作用的色素和酶,④中基质也是进行光合作用的场所,也具有与光合作用有关的酶,B项、C项正确;蓝细菌不具有叶绿体,但能进行光合作用,D项错误。【补偿训练】
下列关于叶绿体的描述,正确的是 ( )
A.叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
B.类囊体薄膜与叶绿体内膜相连
C.叶绿体的内膜上具有与光合作用有关的酶
D.基粒由类囊体堆叠而成 【解析】选D。叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;类囊体薄膜堆叠成基粒,并不与叶绿体内膜相连,B错误,D正确;叶绿体的类囊体薄膜上具有与光合作用有关的酶,C错误。【课堂回眸】课堂检测·素养达标
【概念·诊断】
1.叶绿体是植物进行光合作用的场所,关于叶绿体的结构和功能,以下说法正确的是__________________。?
①所有植物细胞中都含有叶绿体
②蓝细菌细胞中无叶绿体,不可以进行光合作用
③叶绿体内膜向内凹陷,形成嵴,大大增加了膜面积
④叶绿体内含有少量的DNA
⑤叶绿体中的色素具有吸收、传递和转化光能的作用
⑥叶绿体中类囊体薄膜面积非常大,可以为色素和酶提供附着位点
【解析】选④⑤⑥。绿色植物的叶肉细胞和幼嫩的茎中含有叶绿体,植物的根部细胞中无叶绿体,①错误;蓝细菌属于原核生物,无叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,可进行光合作用,②错误;③项描述的是线粒体的特征,③错误;叶绿体属于半自主性细胞器,内含少量的DNA,④正确;叶绿体的色素中,多数具有吸收和传递光能的作用,少数叶绿素a具有转化光能的作用,⑤正确;类囊体薄膜面积非常大,大量的色素和酶附着于此,可提高光合作用效率,⑥正确。
2.绿叶中的色素有4种,其中叶绿素a主要吸收 ( )
A.蓝紫光和红光 B.蓝紫光或红光
C.红光 D.蓝紫光
【解析】选A。叶绿素a属于叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光。
3.用韭黄进行色素提取和分离时,滤纸条上可得到的色素带的条数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】选B。韭黄中只有胡萝卜素和叶黄素,色素带中只有上面2条。
4.南宋诗人杨万里在《晓出净慈寺送林子方》一诗中用“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”描绘了六月西湖的绮丽景色。与诗句中“碧”和“红”两种颜色相关的细胞结构分别是 ( )
A.叶绿体 内质网 B.溶酶体 染色体
C.线粒体 叶绿体 D.叶绿体 液泡
【解析】选D。“碧”是指叶片中的绿色色素,它位于叶绿体中;“红”是指花中的色素,它位于液泡中。
5.用纸层析法提取绿叶中的色素,可以清晰地呈现4条色素带。下列说法正确的是 ( )
A.4种色素中,扩散速度最快的是胡萝卜素
B.提取叶绿体中的色素时,加入二氧化硅可防止色素被破坏
C.画滤液细线时,应连续迅速地重复画1～2次
D.将研磨液迅速倒入放有滤纸的漏斗中进行过滤,将滤液收集到试管中
【解析】选A。4种色素中,胡萝卜素在层析液中溶解度最高,故扩散速度最快,A正确;提取色素时,加入二氧化硅是为了研磨充分,B错误;画滤液细线时,画一次后等干了再画,C错误;收集滤液用单层尼龙布,而不是滤纸,D错误。
【思维·跃迁】
6.为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大,表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响,某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验,实验结果如下表。下列有关叙述错误的是 ( )
二氧化硅
叶绿素种类
颗粒大小(目)
0
20
50
100
200
叶绿素a(mg/g)
0.25
0.53
0.61
0.48
0.47
叶绿素b(mg/g)
0.16
0.08
0.09
0.11
0.12
A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B.加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C.据表可知,用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D.若叶片研磨过程中未加入碳酸钙,则表中数据均减小
【解析】选B。提取光合色素是利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理,可用无水乙醇来提取,A正确;由表格数据可知,加入二氧化硅会使叶绿素b的含量减少,故对叶绿素b的提取无益,B错误;据表可知,用20目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0.53+0.08=0.61,用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0.61+0.09=0.70,用100目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0.48+0.11=0.59,用200目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0.47+0.12=0.59,故用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多,C正确;碳酸钙可保护叶绿素,防止叶绿素在酸性条件下被分解,若叶片研磨过程中未加入碳酸钙,则表中数据均减小,D正确。
【拓展·探究】
7.中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。某同学拟研发“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:
绿色叶片提取液过滤液浓缩液叶绿素产品
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。
实验
组号
叶绿素溶液
(mL)
调pH至
处理时间
(min)
溶液颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
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:
(1)提取食用叶绿素时,下列有关说法正确的是 ( )
A.加入的碳酸钙可使研磨充分
B.应加入食用酒精溶解色素,而不能用工业酒精
C.加入二氧化硅可防止色素被破坏
D.色素只能溶解于酒精中
(2)表中Y应该为多少?原因是什么?(科学思维)
(3)若用作食品色素,天然叶绿素不适用于什么食品?为什么?
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。(科学探究)
【解析】(1)提取食用叶绿素,加入的碳酸钙可避免叶绿素被破坏,A项错误;应加入对人无害的食用酒精,B项正确;加入二氧化硅可使研磨充分,C项错误;色素也可溶解于有机溶剂,如丙酮、汽油中,D项错误。
(2)由表可知,该实验以1.0作为pH梯度进行实验,所以Y为8.0。
(3)由表格信息可知,酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色,所以若用作食品色素,天然叶绿素不适用于pH小于6.0的食品,否则叶绿素会由于酸性pH而被破坏。
(4)可借鉴教材中色素的分离方法进行色素种类的鉴定,所以可采用纸层析法,其主要步骤:①制备滤纸条,②画滤液细线,③用层析液分离色素,④观察色素带。
答案:(1)B (2)8.0,因为由表可知,该实验是以1.0作为pH梯度进行实验的。
(3)pH小于6.0的食品;叶绿素会由于酸性pH而被破坏。
(4)纸层析法,其主要步骤:①制备滤纸条,②画滤液细线,③用层析液分离色素,④观察色素带。
课时素养评价 十八
捕获光能的色素和结构
(20分钟 50分)
一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)
1.把绿叶的色素提取液放在光源与三棱镜之间,在连续可见光谱中出现暗带,暗带在光谱中分布的区域是 ( )
A.绿光区 B.红光区和蓝紫光区
C.蓝紫光区 D.黄光区
【解析】选B。绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光,在相应的位置留下暗带,故选B。
2.某同学提取得到绿叶中的色素溶液后,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴色素提取液,再滴一滴层析液,色素随层析液扩散得到如图结果,下列叙述正确的是
( )
A.四条色素带由外到内的颜色分别是:黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色
B.四条色素带由外到内的名称依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
C.提取色素时加入无水乙醇的目的是防止色素被分解
D.色素带1、2主要吸收红橙光
【解析】选B。四条色素带由内到外的颜色分别是:黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色,A错误;四条色素带由外到内的名称依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,B正确;提取色素时加入无水乙醇的目的是溶解提取色素,C错误;色素带1、2分别为胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,D错误。
【补偿训练】
某人用新鲜绿叶做绿叶中色素的提取和分离实验时,采用圆形滤纸片,将提取出的色素溶液画在距圆心1cm的圆上,将滤纸自圆心折叠后层析,经层析后,色素被分离为四个半径不同且颜色不同的同心圆环(如图),请推测最内圈和最外圈色素的颜色分别是 ( )
A.蓝绿色、橙黄色
B.黄绿色、橙黄色
C.蓝绿色、黄绿色
D.橙黄色、黄绿色
【解析】选B。采用纸层析法分离色素的原理是:色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从外到内依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
3.图①②是光合作用探索历程中恩格尔曼的实验示意图,下列有关叙述错误的是 ( )
A.实验材料选择了水绵和需氧细菌
B.实验①在没有氧气的黑暗环境下进行
C.整个实验过程中设置了多处对照
D.实验证明了叶绿体中能产生淀粉
【解析】选D。水绵细胞中的叶绿体呈螺旋带状,需氧细菌在有氧条件下才能存活,用极细的光束照射后,可根据需氧细菌的分布情况判断光合作用(可产生氧气)的部位,A正确;实验①中的需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,据此可判断该实验是在没有氧气的黑暗环境下进行的,B正确;实验①中光束照射和未照射的部分形成对照,实验①在黑暗环境中用极细的光束照射和实验②完全暴露在光下形成对照,C正确;本实验可证明氧气是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、光合作用需要光等,但无法证明叶绿体中能否产生淀粉,D错误。
4.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是 ( )
A.植物细胞都有叶绿体,都能进行光合作用
B.叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素 a 呈蓝绿色,叶绿素 b 呈黄绿色
C.同线粒体一样,叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积
D.叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用
【解析】选B。植物细胞不都有叶绿体,如根部细胞不含叶绿体,植物见光的绿色部位的细胞才有叶绿体,A错误。叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,B正确。同线粒体不一样,叶绿体的内膜没有扩大受光面积,而是通过类囊体堆叠形成基粒,极大地扩展了受光面积,C错误。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,而不是只吸收红光和蓝紫光,D错误。
【补偿训练】
下列关于黑藻细胞中叶绿素的说法,不正确的是 ( )
A.可吸收640～660 nm波长的光进行光合作用
B.可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b
C.分布在叶绿体内膜和基粒上
D.土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成
【解析】选C。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,640～660 nm波长的光为红光,故叶绿素可吸收640～660 nm波长的光进行光合作用,A正确;叶绿素a和叶绿素b在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散的速度快,所以可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b,B正确;叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体内膜上没有光合色素,C错误;叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg,土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用的速率,D正确。
5.如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。以下对该图分析错误的是 ( )
A.图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光
B.总吸收光谱是代表叶绿体4种色素对光能的吸收
C.图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用
D.总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收的光能都能参与光合作用
【解析】选C。从图中可看出,叶绿素a的吸收光谱具有两个吸收峰值,即主要吸收红光和蓝紫光,A正确;叶绿体中有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素4种色素,因此总吸收光谱是代表叶绿体4种色素对光能的吸收,B正确;从图中可看出,叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱具有很大的同步性,并且作用光谱高于叶绿素a的吸收光谱,因此表明其他色素吸收的光能也用于光合作用,C错误;总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收的光能都能参与光合作用,D正确。
6.以下关于实验目的与实验操作的特殊要求或特点的叙述,错误的是 ( )
A.探究温度对酶活性的影响,不能选择过氧化氢酶催化过氧化氢分解
B.观察植物细胞中的线粒体,不需要对材料进行解离和固定
C.观察叶绿体在细胞中的分布,可选择紫色洋葱鳞片叶
D.提取和分离绿叶中的色素,不能用无水乙醇分离各种色素
【解析】选C。过氧化氢受热分解,故不能用其探究温度对酶活性的影响,A正确;线粒体观察是用活细胞染色剂染色,细胞需要保持活性,B正确;紫色洋葱鳞片叶形成于地下,细胞中没有叶绿体,C错误;提取和分离绿叶中色素,用无水乙醇提取色素,用层析液分离各种色素,D正确。
二、非选择题(共20分)
7.图甲～丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步骤。请据图回答下列问题:
(1)图甲～丁中,实验操作步骤的先后顺序是________(填序号)。?
(2)观察图中试剂a、b,其颜色依次是_______________________________。?
(3)步骤丙中,滤纸条上出现四条色素带,那么最上面一条色素带的色素名称是________。?
(4)在该实验的操作过程中,有同学按下列方法操作,其中不合理的有________(在a～d中选择填空)。?
a.用蒸馏水替代无水乙醇提取色素
b.在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙
c.用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液
d.沿铅笔线连续数次画滤液细线
(5)请尝试运用该实验方法,探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,简要写出实验的主要思路:?_________________________________________?__。?
【解析】(1)据图分析,甲表示画滤液细线,乙表示研磨、提取色素,丙表示分离色素,丁表示过滤,则实验操作步骤的先后顺序是乙、丁、甲、丙。
(2)图中试剂a表示无水乙醇,b表示层析液,二者都无色。
(3)步骤丙表示分离色素,最上面一条色素带的色素名称为胡萝卜素。
(4)蒸馏水属于无机溶剂,不能提取色素;加入碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇后才能研磨叶片;用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液,则大量滤液被吸收;沿铅笔线画滤液细线时,需待滤液干后再画下一次。
(5)探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,其变量应为不同叶龄的菠菜叶片,进行相同实验操作,分别提取和分离色素,观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽。
答案:(1)乙、丁、甲、丙 (2)无色、无色
(3)胡萝卜素 (4)a、b、c、d
(5)称取相同质量的不同叶龄菠菜叶,进行相同实验操作,分别提取和分离色素,观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽
