对“绿叶中色素的提取与分离”实验的设计

刘红霞

1.设计背景

“绿叶中色素的提取与分离”实验是高中生物学实验教学的一个重要学生分组实验。教材建议以菠菜作为实验材料，根据实验原理，植物的叶中所含的叶绿体色素都是脂溶性的，能溶解在乙醇、层析液等有机溶剂中。层析时色素能随着层析液在滤纸条上扩散分离开来，从上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。

因为新课程倡导探究性学习，教师在本次教学中课前除了利用菠菜作为实验材料外，还用了韭菜、青菜等多种材料进行实验，发现用叶片为深绿色的青菜实验效果更佳，所以本实验首先从材料上进行了改进。其次增加了对实验原理的探究，探究绿叶中的色素是水溶性的还是脂溶性的，这样可以加深学生对提取原理的认识。关于实验过程中的一些注意事项，教师并没有直接告诉学生注意的原因，而是由学生通过对照实验进行自主探究，然后分析讨论得出原因。

在绿叶中除了叶绿体中的色素外，在液泡中也含有色素，液泡中的色素是水溶性的还是脂溶性的呢？针对这个问题，本实验进行了适当延伸，实验材料为苋菜。苋菜液泡中含有的色素是紫色的，且色素量较大，颜色较深，适用于该探究实验的进行。

针对实验中出现的这些可进行探究的问题，对该实验进行如下设计。

2.实验设计

2.1实验目的

2.1.1通过对色素提取原理的探究使学生理解提取色素的方法。

2.1.2通过对实验过程的探究使学生了解实验过程中的注意事项及其原因，掌握绿叶中色素提取与分离的基本操作方法。

2.1.3通过学生分析讨论实验现象、实验结果加强学生之间的交流、合作意识及提高分析问题、解决问题的能力。

2.1.4培养学生的探究精神，探索叶绿体中有几种色素及各自所呈现的颜色。

2.1.5探究叶片中叶绿体色素、花青素的不同溶解特性。

2.2实验原理

叶绿体中的色素是脂溶性的，溶解在有机溶剂乙醇中，所以可以用乙醇提取叶绿体中的色素。叶绿体中的色素在层析液中溶解度高的随着层析液在滤纸上扩散快，溶解度低的随着层析液在滤纸上扩散慢，不同的色素能通过在滤纸上的扩散速度不同而分离开来。

叶片液泡中的色素能溶解在水中。新鲜叶片本身含有一定的水分，因此研磨叶片时，液泡中的色素能溶解在其中。

2.3材料用具

新鲜的青菜叶片、新鲜的苋菜叶片、研磨过滤器、干燥的定性滤纸、烧杯、研钵、小玻璃漏斗、纱布、盖玻片、剪刀、小試管、药匙、无水乙醇、层析液、玻璃棒。

2.4实验过程

2.4.1色素提取原理的探究

2.4.1.1实验步骤

2.4.1.1.1用吸管从装有青菜色素滤液的试管中吸取少量滤液分别滴在两块白布上。

2.4.1.1.2在两个小烧杯中分别倒入适量清水和无水乙醇，将两块白布分别放入清水中和无水乙醇中并用玻璃棒搅拌，边搅拌边观察白布上的色素是否溶解。

2.4.1.2实验结论

绿叶中的色素可以溶解在？摇 ？摇中，不能溶解在？摇 ？摇中，所以可以用？摇 ？摇提取绿叶中的色素。

2.4.2绿叶中色素的提取

2.4.2.1称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。

2.4.2.2向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10ml无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。想一想？为何选用绿色叶片且剪碎？为什么要加入少量的SiO■和CaCO■？为何要迅速、充分地研磨？

2.4.1.3将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。

2.4.3绿叶中色素的分离

2.4.3.1制备滤纸条

将滤纸条的一端剪去两角，在距剪角一端1cm处用铅笔画一条细线，并在另一端编上号①、②。

2.4.3.2画滤液细线

将提取得到的色素滤液倒少量于培养皿中，用盖玻片蘸取少量滤液画在铅笔细线上，待干了以后再重复画七八次，要求滤液细线细、直、色浓。

2.4.3.3分离色素

取一个小烧杯倒入3ml层析液，将滤纸条有滤液细线的一端朝下，略微倾斜靠着烧杯内壁，轻轻插入层析液中，滤液细线不能触及液面，必须在液面之上，盖上培养皿。

2.4.4实验过程的探究（分组实验）

2.4.4.1实验现象记录表

2.4.4.2学生汇报实验结果，得出结论。

2.4.5课堂小结

2.4.5.1分离绿叶色素后在滤纸条上共出现条色素带，由上而下是？摇 ？摇、？摇 ？摇、？摇 ？摇、？摇 ？摇。

2.4.5.2在层析液中溶解度最高的色素是？摇 ？摇，溶解度最低的色素是？摇 ？摇。

2.4.5.3色素带最宽的是？摇 ？摇，所以植物叶片一般呈现？摇 ？摇。

2.4.5.4植物叶片变黄是因为？摇 ？摇色素被分解了。

2.4.6延伸实验——探究苋菜叶液泡中色素与叶绿体中色素的溶解性。

2.4.6.1实验步骤

2.4.6.1.1将少量苋菜研磨液倒入培养皿中，取三根滤纸条画三条滤液细线（方法同分离步骤中），分别编号为①、②、③。

2.4.6.1.2①号滤纸条不作处理；将②号滤纸条有滤液细线的一端轻轻插入清水中（滤液细线在液面之上），仔细观察随清水在滤纸条上扩散的色素的颜色；将③号滤纸条有滤液细线的一端轻轻插入层析液中（滤液细线在液面之上），仔细观察随层析液在滤纸条上扩散的色素的颜色。

2.4.6.2实验结论

苋菜液泡中的色素可以溶解在？摇 ？摇中，叶绿体中的色素可以溶解在？摇 ？摇中。