对“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进

摘 要：生物学教学的目的是为了提高学生的生物学科学素养，注重对生物学核心概念的理解。本实验的改进，不但遵循实验简单化原则，而且可以保证实验效果理想，实验用时缩短，实验材料容易获取，实验过程便于学生操作，这样更能体现课标要求，也更有利于提高教学效率。

关键词：实验;改进;色素的提取和分离

绿色植物作为生产者，是生态系统的基石，在生物圈中扮演者至关重要的角色。它们通过自身的生命活动直接或间接地影响着其它其他生物的生存。课程标准明确指出：要阐明绿色植物光合作用的相关内容;通过探究活动探索光合作用的条件、原料和产物。光合色素作为光合作用发生的重要条件，在人教版必修一第5章第4节教材设计了“绿叶中色素的提取和分离”的实验。但是教材中實验延用了经典的实验方案和实验器材，有些操作和实验试剂的使用，不够简便或对人体存在危害。所以，本文对原实验进行了必要的改进。

1.原实验存在的问题

①研磨容易不充分，所需研磨时间过长。一次性加入10ML的无水乙醇，剪碎的叶片漂浮，使研磨的速度变慢。

②碳酸钙是不溶于水的，如果用量不当，将导致研磨液出现乳白色，影响实验结果。

③配置层析液中含有致癌物质苯，对师生的的身体健康造成危害。

④单层尼龙布易脱落，堵住漏斗，是收集滤液速度变慢。

⑤用毛细吸管画滤液细线很难达到“细、齐、直、匀”的要求。

针对以上问题，经过多次实验，根据中学的实际情况，摸索出了一些效果明

显、且操作更加简单的实验方法，对实验进行了适当的改进。

2.实验改进

2.1实验原理

绿叶中的色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素能溶于层析液中，不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的光和色素随层析液在滤纸条上扩散得快，反之，则慢。这样光合色素就会随着层析液在在滤纸上扩散而分离开。

2.2实验的材料与方法

新鲜菠菜叶、天平、研钵，试管架，量筒、烧杯、带塞的小试管、剪刀、载玻片、细毛笔、药匙、尼龙袜、小烧杯、石油醚、丙酮、无水乙醇、二氧化硅、碳酸钠。

①制备层析液：将石油醚和丙酮按9：1的比例配置。

②制备过滤装置：将尼龙袜套在漏斗上，将漏斗通过试管架上的圆孔插入小烧杯中。

③用天平称取5g的新鲜菠菜叶，剪碎至研钵中。用量筒量取10ml无水乙醇，向研钵中加入少量的无水碳酸钠和二氧化硅，先加入少量的无水乙醇，进行快速的研磨，当叶片研磨至糊状，将剩余的无水乙醇全部倒入研钵中，继续快速研磨至色素完全溶解在无水乙醇中。

④将滤液迅速倒入漏斗中，将收集到小试管中的色素滤液迅速用塞子塞紧。

⑤制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长约10cm，宽约1cm的长条。在一端剪去两角。

⑥画滤液细线：用细毛笔蘸取少量的滤液，均匀的涂抹在载玻片上，在滤液大量挥发尚未干燥时，将滤纸条距离去掉两角一端约1cm处对折，折痕处在载玻片的滤液上轻轻推过，可来回几次直到把载玻片上的滤液吸干。

⑦向小烧杯中滴加3滴管的层析液，将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，放入层析液中，盖上培养皿，观察色素随层析液在滤纸条上的扩散的情况。

2.3实验结果

2分钟左右，会在滤纸条上会出现4条清晰的色素带，这样就可以分离得到绿叶中色素，并且可以清晰的观察到色素的种类和颜色。

3.反思

3.1实验改进及改进的优点

改进一：关于充分研磨

采用两步研磨法：①在剪碎的绿叶中加入少量碳酸钠和二氧化硅后，不要将10ml无水乙醇全部倒入研钵，先倒入一半左右，进行快速研磨。

②待绿叶研磨至接近糊状时，再将剩余的无水乙醇全部倒入，快速研磨几下即可。

这样做的优点是：可以防止因为无水乙醇全部倒入，剪碎的叶片漂浮，使研磨的速度变慢。也可以避免快速研磨过程中，剪碎的叶片溢出研钵。

改进二：可无水碳酸钠代替碳酸钙

教材中加入了碳酸钙防止色素被破坏，但碳酸钙是不溶于水的，若用量不当会导致研磨液出现乳白色，影响实验结果。建议改进为：使用无水碳酸钠。这样做的优点在于碳酸钠溶于水，既不会影响研磨液的状态，又能完全替代碳酸钙的保护色素的作用。

改进三：可用尼龙袜代替尼龙布套在漏斗口上进行滤液的过滤

教材中的实验，是将单层尼龙布放在漏斗基部进行过滤，这种操作收集滤液的速度较慢，有时候还会滑到漏斗基部，导致漏斗堵住，用尼龙袜代替可以避滑落，而且将研磨液倒入漏斗后可以提起来，用镊子挤压可以使滤液迅速收集到试管内。

改进四：画线方法

用细毛笔蘸取少量的滤液，涂抹在载玻片上，将滤纸条沿着用铅笔画的横线对折，折痕处在载玻片的滤液上轻轻推过，可来回几次直到把载玻片上的滤液吸干。将对折的滤纸条拉直，就可以在滤纸条上呈现“细、直、匀、齐”的特点。通过这样的改进，划出的滤液细线可以达到“细、直、齐、匀”的目标，有效地将这一难点突破，效果非常好。

改进五：层析液的配置

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，这样不仅没有了有毒性的苯，而且分离的效果也比较好。

3.2注意事项

①剪取叶片时注意避开叶片的主叶脉;

②研磨要快速充分;

③画滤液细线时要等载玻片上的滤液大量挥发尚未干燥时操作;

④层析液的液面不能触及层析液的液面;

⑤制备滤纸条剪去两角时，不能剪成一个尖角;

⑥实验完成时记得洗手。

3.3说明

本实验所进行的改进遵循了实验简单化原则和保证实验效果理想的前提，节约了实验时间，实验更加简便易操作，实验效果也很明显。体现实验创新的教学方法和理念，可以广泛的应用于所用的中学。

参考文献

[1]刘孔烽.“绿叶中色素的提取和分离”实验优化[J].生物学通报，2017（09）：55-56

[2]张梦瑶.浅析高中生物“绿叶中色素的提取和分离”的实验完善[J].亚太教育，2015（34）：38

[3]拦生发.“绿叶中色素的提取和分离”实验设计方案[J].生物学通报，2017（03）：54-55

作者简介：赵颖（1983.02-）;性别：女;籍贯：安徽省淮北市;学历：本科;单位：福安市高级中学;职称：中学二级生物教师