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(guò)程容，是高中生物一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，也是一個(gè)過(guò)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(guò)程及應(yīng)用的理解；用的過(guò)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(wú)的無(wú) 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(guò)濾，將綠葉收集將研磨液迅速倒入玻璃漏斗進(jìn)行過(guò)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(guò)程需要較多的實(shí)驗(yàn)用不足之處：提取葉綠素的過(guò)程需要較多的實(shí)驗(yàn)用 具和用品，成本較高；無(wú)水乙醇容易揮發(fā)，容易具和用品，成本較高；無(wú)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(guò)程繁瑣，要稱取，剪碎，研磨，過(guò)濾，花費(fèi)作過(guò)程繁瑣，要稱取，剪碎，研磨，過(guò)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(zhǎng)度與直徑的濾紙將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長(zhǎng)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(jiǎn)化色素的提取步驟，改成用鑷子破壞）極大地簡(jiǎn)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(lái)，通過(guò)擠壓直接被吸附中的色素暴露出來(lái)，通過(guò)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(zhǎng)用干燥的定性濾紙剪好長(zhǎng)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(guò)的葉片上述處理過(guò)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(lái)回拉力均勻地來(lái)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(jiǎn)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(jiǎn)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(wú)水乙醇、難度。不用使用無(wú)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)