對“綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進

摘 要：生物學教學的目的是為了提高學生的生物學科學素養(yǎng)，注重對生物學核心概念的理解。本實驗的改進，不但遵循實驗簡單化原則，而且可以保證實驗效果理想，實驗用時縮短，實驗材料容易獲取，實驗過程便于學生操作，這樣更能體現(xiàn)課標要求，也更有利于提高教學效率。

關鍵詞：實驗;改進;色素的提取和分離

綠色植物作為生產(chǎn)者，是生態(tài)系統(tǒng)的基石，在生物圈中扮演者至關重要的角色。它們通過自身的生命活動直接或間接地影響著其它其他生物的生存。課程標準明確指出：要闡明綠色植物光合作用的相關內(nèi)容;通過探究活動探索光合作用的條件、原料和產(chǎn)物。光合色素作為光合作用發(fā)生的重要條件，在人教版必修一第5章第4節(jié)教材設計了“綠葉中色素的提取和分離”的實驗。但是教材中實驗延用了經(jīng)典的實驗方案和實驗器材，有些操作和實驗試劑的使用，不夠簡便或?qū)θ梭w存在危害。所以，本文對原實驗進行了必要的改進。

1.原實驗存在的問題

①研磨容易不充分，所需研磨時間過長。一次性加入10ML的無水乙醇，剪碎的葉片漂浮，使研磨的速度變慢。

②碳酸鈣是不溶于水的，如果用量不當，將導致研磨液出現(xiàn)乳白色，影響實驗結(jié)果。

③配置層析液中含有致癌物質(zhì)苯，對師生的的身體健康造成危害。

④單層尼龍布易脫落，堵住漏斗，是收集濾液速度變慢。

⑤用毛細吸管畫濾液細線很難達到“細、齊、直、勻”的要求。

針對以上問題，經(jīng)過多次實驗，根據(jù)中學的實際情況，摸索出了一些效果明

顯、且操作更加簡單的實驗方法，對實驗進行了適當?shù)母倪M。

2.實驗改進

2.1實驗原理

綠葉中的色素易溶于無水乙醇等有機溶劑中，所以可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。綠葉中的色素能溶于層析液中，不同的光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的光和色素隨層析液在濾紙條上擴散得快，反之，則慢。這樣光合色素就會隨著層析液在在濾紙上擴散而分離開。

2.2實驗的材料與方法

新鮮菠菜葉、天平、研缽，試管架，量筒、燒杯、帶塞的小試管、剪刀、載玻片、細毛筆、藥匙、尼龍襪、小燒杯、石油醚、丙酮、無水乙醇、二氧化硅、碳酸鈉。

①制備層析液：將石油醚和丙酮按9：1的比例配置。

②制備過濾裝置：將尼龍襪套在漏斗上，將漏斗通過試管架上的圓孔插入小燒杯中。

③用天平稱取5g的新鮮菠菜葉，剪碎至研缽中。用量筒量取10ml無水乙醇，向研缽中加入少量的無水碳酸鈉和二氧化硅，先加入少量的無水乙醇，進行快速的研磨，當葉片研磨至糊狀，將剩余的無水乙醇全部倒入研缽中，繼續(xù)快速研磨至色素完全溶解在無水乙醇中。

④將濾液迅速倒入漏斗中，將收集到小試管中的色素濾液迅速用塞子塞緊。

⑤制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成長約10cm，寬約1cm的長條。在一端剪去兩角。

⑥畫濾液細線：用細毛筆蘸取少量的濾液，均勻的涂抹在載玻片上，在濾液大量揮發(fā)尚未干燥時，將濾紙條距離去掉兩角一端約1cm處對折，折痕處在載玻片的濾液上輕輕推過，可來回幾次直到把載玻片上的濾液吸干。

⑦向小燒杯中滴加3滴管的層析液，將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，放入層析液中，蓋上培養(yǎng)皿，觀察色素隨層析液在濾紙條上的擴散的情況。

2.3實驗結(jié)果

2分鐘左右，會在濾紙條上會出現(xiàn)4條清晰的色素帶，這樣就可以分離得到綠葉中色素，并且可以清晰的觀察到色素的種類和顏色。

3.反思

3.1實驗改進及改進的優(yōu)點

改進一：關于充分研磨

采用兩步研磨法：①在剪碎的綠葉中加入少量碳酸鈉和二氧化硅后，不要將10ml無水乙醇全部倒入研缽，先倒入一半左右，進行快速研磨。

②待綠葉研磨至接近糊狀時，再將剩余的無水乙醇全部倒入，快速研磨幾下即可。

這樣做的優(yōu)點是：可以防止因為無水乙醇全部倒入，剪碎的葉片漂浮，使研磨的速度變慢。也可以避免快速研磨過程中，剪碎的葉片溢出研缽。

改進二：可無水碳酸鈉代替碳酸鈣

教材中加入了碳酸鈣防止色素被破壞，但碳酸鈣是不溶于水的，若用量不當會導致研磨液出現(xiàn)乳白色，影響實驗結(jié)果。建議改進為：使用無水碳酸鈉。這樣做的優(yōu)點在于碳酸鈉溶于水，既不會影響研磨液的狀態(tài)，又能完全替代碳酸鈣的保護色素的作用。

改進三：可用尼龍襪代替尼龍布套在漏斗口上進行濾液的過濾

教材中的實驗，是將單層尼龍布放在漏斗基部進行過濾，這種操作收集濾液的速度較慢，有時候還會滑到漏斗基部，導致漏斗堵住，用尼龍襪代替可以避滑落，而且將研磨液倒入漏斗后可以提起來，用鑷子擠壓可以使濾液迅速收集到試管內(nèi)。

改進四：畫線方法

用細毛筆蘸取少量的濾液，涂抹在載玻片上，將濾紙條沿著用鉛筆畫的橫線對折，折痕處在載玻片的濾液上輕輕推過，可來回幾次直到把載玻片上的濾液吸干。將對折的濾紙條拉直，就可以在濾紙條上呈現(xiàn)“細、直、勻、齊”的特點。通過這樣的改進，劃出的濾液細線可以達到“細、直、齊、勻”的目標，有效地將這一難點突破，效果非常好。

改進五：層析液的配置

用9石油醚：1丙酮的比例配置，取代教材中20石油醚：2丙酮：1苯的比例，這樣不僅沒有了有毒性的苯，而且分離的效果也比較好。

3.2注意事項

①剪取葉片時注意避開葉片的主葉脈;

②研磨要快速充分;

③畫濾液細線時要等載玻片上的濾液大量揮發(fā)尚未干燥時操作;

④層析液的液面不能觸及層析液的液面;

⑤制備濾紙條剪去兩角時，不能剪成一個尖角;

⑥實驗完成時記得洗手。

3.3說明

本實驗所進行的改進遵循了實驗簡單化原則和保證實驗效果理想的前提，節(jié)約了實驗時間，實驗更加簡便易操作，實驗效果也很明顯。體現(xiàn)實驗創(chuàng)新的教學方法和理念，可以廣泛的應用于所用的中學。

參考文獻

[1]劉孔烽.“綠葉中色素的提取和分離”實驗優(yōu)化[J].生物學通報，2017（09）：55-56

[2]張夢瑤.淺析高中生物“綠葉中色素的提取和分離”的實驗完善[J].亞太教育，2015（34）：38

[3]攔生發(fā).“綠葉中色素的提取和分離”實驗設計方案[J].生物學通報，2017（03）：54-55

作者簡介：趙穎（1983.02-）;性別：女;籍貫：安徽省淮北市;學歷：本科;單位：福安市高級中學;職稱：中學二級生物教師