中學(xué)生物教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽-綠葉中色素的提取和分離

1、綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離 第五第五屆中學(xué)生物教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽屆中學(xué)生物教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽 一、實(shí)驗(yàn)在教材中所處的地位與作用一、實(shí)驗(yàn)在教材中所處的地位與作用 綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)是人教版高中實(shí)驗(yàn)是人教版高中 生物必修一第五章第四節(jié)生物必修一第五章第四節(jié)光與光合作用光與光合作用的內(nèi)的內(nèi) 容，是高中生物一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，也是一個(gè)過程容，是高中生物一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，也是一個(gè)過程 繁瑣，操作難度稍大的實(shí)驗(yàn)。光合作用是高中生繁瑣，操作難度稍大的實(shí)驗(yàn)。光合作用是高中生 物學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。葉綠體中色素在光合作用中物學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。葉綠體中色素在光合作用中 起著吸收、傳

2、遞與轉(zhuǎn)化光能的作用。起著吸收、傳遞與轉(zhuǎn)化光能的作用。 1 1、了解光合色素的種類和作用，促進(jìn)對(duì)的光合作、了解光合色素的種類和作用，促進(jìn)對(duì)的光合作 用的過程及應(yīng)用的理解；用的過程及應(yīng)用的理解； 本實(shí)驗(yàn)有助于本實(shí)驗(yàn)有助于: : 2 2、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。 實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟： 1 1、提取綠葉中的色素、提取綠葉中的色素 稱取稱取5g5g綠葉，剪碎，放入研缽中。綠葉，剪碎，放入研缽中。 向研缽中加入少許向研缽中加入少許SiO2SiO2和和CaCO3CaCO3，再加入，再加入10ml10ml的無的無 水乙醇，進(jìn)行快速充分的研磨。水乙醇，進(jìn)行快速充分的研磨。

3、將研磨液迅速倒入玻璃漏斗進(jìn)行過濾，將綠葉收集將研磨液迅速倒入玻璃漏斗進(jìn)行過濾，將綠葉收集 到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)。到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)。 不足之處：提取葉綠素的過程需要較多的實(shí)驗(yàn)用不足之處：提取葉綠素的過程需要較多的實(shí)驗(yàn)用 具和用品，成本較高；無水乙醇容易揮發(fā)，容易具和用品，成本較高；無水乙醇容易揮發(fā)，容易 造成研磨不充分，導(dǎo)致提取的色素濃度不高；操造成研磨不充分，導(dǎo)致提取的色素濃度不高；操 作過程繁瑣，要稱取，剪碎，研磨，過濾，花費(fèi)作過程繁瑣，要稱取，剪碎，研磨，過濾，花費(fèi) 的時(shí)間較多。的時(shí)間較多。 二、實(shí)驗(yàn)原型及不足二、實(shí)驗(yàn)原型及不足 2 2、制備濾紙條、制備濾紙條

4、將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長度與直徑的濾紙將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長度與直徑的濾紙 條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距離這端條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距離這端1cm1cm處用鉛處用鉛 筆畫一條直線。筆畫一條直線。 3 3、畫濾液細(xì)線、畫濾液細(xì)線 用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫一條細(xì)用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫一條細(xì) 線。待濾液干后，再畫一兩次。線。待濾液干后，再畫一兩次。 不足之處：不好把握力度，很容易把毛細(xì)吸管不足之處：不好把握力度，很容易把毛細(xì)吸管 弄斷。由于毛細(xì)管吸取的綠葉較少，容易造成弄斷。由于毛細(xì)管吸取的綠葉較少，容易造成 濾液細(xì)線中的色素分布不

5、均勻，很難做到細(xì)、濾液細(xì)線中的色素分布不均勻，很難做到細(xì)、 齊、直，導(dǎo)致色素帶不整齊。齊、直，導(dǎo)致色素帶不整齊。 二、實(shí)驗(yàn)原型及不足二、實(shí)驗(yàn)原型及不足 4、分離綠葉中是色素分離綠葉中是色素 將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條輕輕插入層析將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條輕輕插入層析 液中，隨后用棉塞塞進(jìn)試管。液中，隨后用棉塞塞進(jìn)試管。 不足之處：試管空間小，操作難度大，層不足之處：試管空間小，操作難度大，層 析液倒入時(shí)會(huì)有少許留在試管壁上，層析時(shí)析液倒入時(shí)會(huì)有少許留在試管壁上，層析時(shí) 濾紙條貼壁，沾上層析液，影響實(shí)驗(yàn)效果。濾紙條貼壁，沾上層析液，影響實(shí)驗(yàn)效果。 二、實(shí)驗(yàn)原型及不足二、實(shí)驗(yàn)原型及

6、不足 1 1、技術(shù)創(chuàng)新：、技術(shù)創(chuàng)新： 1 1）極大地簡化色素的提取步驟，改成用鑷子破壞）極大地簡化色素的提取步驟，改成用鑷子破壞 綠葉細(xì)胞使綠葉中的色素流出，借助蓋玻片，將綠葉細(xì)胞使綠葉中的色素流出，借助蓋玻片，將 色素吸附到濾紙條上，保證色素細(xì)線細(xì)齊直。色素吸附到濾紙條上，保證色素細(xì)線細(xì)齊直。 2 2）用甲苯代替層析液中的苯，減少毒性。）用甲苯代替層析液中的苯，減少毒性。 3 3）分離色素時(shí)，燒杯代替試管，用濾紙蓋住燒杯）分離色素時(shí)，燒杯代替試管，用濾紙蓋住燒杯 ，避免了試管壁上的層析液對(duì)色素分離的影響，避免了試管壁上的層析液對(duì)色素分離的影響， 并且可以同時(shí)層析多條濾紙條。并且可以同時(shí)層析多

7、條濾紙條。 4 4）白菜葉代替菠菜葉，材料更易獲得。）白菜葉代替菠菜葉，材料更易獲得。 三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及改進(jìn)之處三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及改進(jìn)之處 2 2、理念創(chuàng)新：、理念創(chuàng)新： 設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分離黃葉中的色素，對(duì)比綠設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分離黃葉中的色素，對(duì)比綠 葉和黃葉中色素的組成，探究葉子變黃的原因葉和黃葉中色素的組成，探究葉子變黃的原因 。 三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及改進(jìn)之處三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及改進(jìn)之處 1 1、用鑷子破壞綠葉細(xì)胞的生物膜，使綠葉、用鑷子破壞綠葉細(xì)胞的生物膜，使綠葉 中的色素暴露出來，通過擠壓直接被吸附中的色素暴露出來，通過擠壓直接被吸附 到濾紙條上。到濾紙條上。 2 2、綠葉中不同的色素在層析液中的溶解度、

8、綠葉中不同的色素在層析液中的溶解度 不同，溶解度高的隨層析液擴(kuò)散的速度快；不同，溶解度高的隨層析液擴(kuò)散的速度快； 反之則慢，幾分鐘就能將不同的色素分開。反之則慢，幾分鐘就能將不同的色素分開。 3 3、低溫環(huán)境，葉綠素易被分解，葉子變黃。、低溫環(huán)境，葉綠素易被分解，葉子變黃。 四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理 五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟 1 1、制備濾紙條、制備濾紙條 用干燥的定性濾紙剪好長用干燥的定性濾紙剪好長8cm8cm、寬、寬1.5cm1.5cm的的 濾紙條，在距一端濾紙條，在距一端1cm1cm處用鉛筆畫一條細(xì)線，處用鉛筆畫一條細(xì)線， 并剪去兩角。并剪去兩角。 五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟 2 2、“畫

9、畫”色素細(xì)線色素細(xì)線 用鑷子尖端把白菜葉片的下表皮及葉肉細(xì)胞刮破，用鑷子尖端把白菜葉片的下表皮及葉肉細(xì)胞刮破， 把已備好的濾紙條沿鉛把已備好的濾紙條沿鉛 筆細(xì)線對(duì)折，然后在上筆細(xì)線對(duì)折，然后在上 述處理過的葉片上述處理過的葉片上 沿鉛筆細(xì)線用蓋玻片稍微用沿鉛筆細(xì)線用蓋玻片稍微用 力均勻地來回拉力均勻地來回拉4-64-6次，這樣色素細(xì)線就次，這樣色素細(xì)線就“畫畫” ” 好了。好了。 3 3、分離色素、分離色素 將將6ml6ml層析液倒層析液倒50ml50ml燒杯燒杯 中內(nèi)。將濾紙條遠(yuǎn)離色素中內(nèi)。將濾紙條遠(yuǎn)離色素 細(xì)線的一端對(duì)折，放入燒細(xì)線的一端對(duì)折，放入燒 杯中，掛在燒杯口，用圓杯中，掛在燒杯口

10、，用圓 形濾紙蓋住燒杯。幾分鐘形濾紙蓋住燒杯。幾分鐘 后在濾紙條上可以很清晰后在濾紙條上可以很清晰 地看到地看到4 4 條色素帶。條色素帶。 五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟 六、實(shí)驗(yàn)效果六、實(shí)驗(yàn)效果 胡蘿卜素胡蘿卜素 葉黃素葉黃素 葉綠素葉綠素a a 葉綠素葉綠素b b u1 1、簡化實(shí)驗(yàn)步驟、降低實(shí)驗(yàn)難度、縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并且、簡化實(shí)驗(yàn)步驟、降低實(shí)驗(yàn)難度、縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并且 取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。 u2 2、節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)用品，降低實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)用品，降低實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 難度。不用使用無水乙醇、難度。不用使用無水乙醇、SiOSiO2 2、CaCOCaCO3 3等用品。不用準(zhǔn)備等用品。不用準(zhǔn)備 天平、漏斗、研缽、毛細(xì)吸管等用具。天平、漏斗、研缽、毛細(xì)吸管等用具。 u3 3、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境，減少安全隱患。用甲苯代替苯，降低、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)