葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)

摘要 “葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)是高中必修實(shí)驗(yàn)里的一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，但是，本實(shí)驗(yàn)又是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按照教材所給定材料、方法按部就班完成即可，缺乏自主性、創(chuàng)造性。加之實(shí)驗(yàn)過程操作煩瑣，有些操作方法所取得的實(shí)驗(yàn)效果并不理想，所以在多次的實(shí)踐探討中我對(duì)本實(shí)驗(yàn)從操作方法和實(shí)驗(yàn)儀器上進(jìn)行了創(chuàng)新與改進(jìn)，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞 葉綠體中色素的提取和分離；濾紙條；層析缸

中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X(2014)13-0006-02

“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)既突出了生物實(shí)驗(yàn)在中學(xué)生物教學(xué)中的基礎(chǔ)性地位，又很好地加深了學(xué)生對(duì)上節(jié)課知識(shí)的理解和升華，鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作基本技能。但本實(shí)驗(yàn)操作過程復(fù)雜，有些操作方法并不能取得理想的實(shí)驗(yàn)效果，為了適應(yīng)新課改要求，筆者通過多年的實(shí)踐摸索，將此實(shí)驗(yàn)由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，對(duì)一些操作方法和實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

1 原實(shí)驗(yàn)方式的不足之處

研磨劑的配制學(xué)生只是按課本要求按順序添加無水乙醇、CaCO3、SiO2，并不能很深刻的理解添加這些物質(zhì)的原理和作用。

過濾裝置課本要求用放置單層尼龍布的漏斗過濾濾液，但實(shí)際操作中這個(gè)方法耗時(shí)且費(fèi)力。

畫線方法由于學(xué)生平時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作中很少用到毛細(xì)吸管，所以采用課本要求的方法劃線，很難做到濾液細(xì)線細(xì)、直、均勻的要求。

層析液的配制按照課本提供的石油醚:丙酮:苯＝20:2:1的配制方法配制出的層析液，效果并不是很理想，而且苯的揮發(fā)也易產(chǎn)生對(duì)學(xué)生身體的損害。

色素分離裝置分離色素是將濾紙條插入到加入層析液的燒杯中，為了防止層析液揮發(fā)，還可以給燒杯加蓋。而實(shí)際操作很難做到濾紙條在燒杯中保持豎直，也不能有效減少層析液的揮發(fā)。

分離色素的方法課本是讓色素在長形濾紙條上擴(kuò)散分離，方法單一，不能很好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新

研磨劑的配制

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

1）分別在A、B、C三個(gè)研缽中加入5克剪碎的新鮮菠菜葉；

2）A中加少量的二氧化硅和無水乙醇，B中加少量的二氧化硅、碳酸鈣和水，C中加少量的二氧化硅、碳酸鈣和無水乙醇；

3）經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液（A黃綠色、B幾乎無色、C深綠色）；

4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：碳酸鈣可以防止色素被破壞，色素可以溶于酒精但不溶于水。

通過分組對(duì)照，讓學(xué)生通過具體的實(shí)驗(yàn)探究，更直觀更容易理解提取色素過程中所添加的各種物質(zhì)的作用。

過濾裝置的改進(jìn)將過濾用的尼龍布改為用棉花塞住漏斗口過濾，一個(gè)人就能獨(dú)立完成，而且過濾速度快，操作更為簡單。

畫線方法的研究這一步是本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)操作難點(diǎn)，學(xué)生很難用毛細(xì)吸管畫出細(xì)、直、均勻的濾液細(xì)線。如果用鋼筆沾色素、硬幣邊緣壓線、蓋玻片或者棉線畫線等，則操作起來更容易。

層析液的配制的改進(jìn)采用石油醚:丙酮為10:1配制而成的層析液，分離色素的時(shí)間短于課本要求的20:1，且省去了有毒的苯試劑。

色素分離裝置的研究自制層析缸，用有機(jī)玻璃制作，濾紙條只需要從層析缸上蓋子的縫隙插入到層析液中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要可以選擇縫隙數(shù)量不同的蓋子做出調(diào)整，既可以有效防止層析液的揮發(fā)，還節(jié)約了層析液，一個(gè)實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)層析缸就可以滿足全班需要，而且操作更簡單。

分離色素的方法的創(chuàng)新

1）用圓形濾紙片分離。用圓形濾紙片分離，取平面培養(yǎng)皿1只，將一干燥的圓形定性濾紙蓋在培養(yǎng)皿中，在圓形濾紙（直徑為ll cm）中央滴上2～3滴色素提取液，靜置約1 min，在濾紙的中央點(diǎn)成圓形的色素斑。然后依次滴3～5滴層析液，每次間隔30 s左右，然后蓋上培養(yǎng)皿蓋，幾分鐘后，觀察結(jié)果會(huì)得到近似同心圓的4個(gè)色素環(huán)，由內(nèi)而外分別是黃綠色、藍(lán)綠色、黃色和橙黃色。

2）用粉筆代替濾紙分離色素。取一支干燥的白色粉筆，在距其大頭一端1 cm處用含有色素液的細(xì)棉線刻出一圓環(huán)，待干后（可用電吹風(fēng)吹干）重復(fù)刻2～3次（最好兩人合作）；把粉筆大頭一端放入層析缸中（圖1），觀察現(xiàn)象，色素將隨著層析液在粉筆上擴(kuò)散形成4個(gè)顏色不同的圓，最上圈是橙黃色（胡蘿卜素），其次是黃色（葉黃素），再次是藍(lán)綠色（葉綠素a），最下圈是黃綠色（葉綠素b）；待4條色素帶明顯后，取出粉筆，晾干保存。

3 實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)

中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、思維能力等，形成良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，而高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課又是達(dá)成生物學(xué)教學(xué)目標(biāo)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。我們要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，不但要在知識(shí)上使學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握生物學(xué)最基本的概念和規(guī)律，在技能上培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，更應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)方法以及基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步培養(yǎng)他們的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力。這就要求教師在平常的教學(xué)過程中首先要善思考，樂探究，敢失敗，會(huì)創(chuàng)新。只有這樣，才能做到對(duì)學(xué)生“授之以漁”。

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