绿叶中色素的提取与分离实验的创新
绿叶中色素的提取与分离实验的改进和创新
安仁二中 谭波涛
一、实验在教材中所处的地位与作用
本实验是高中生物必修一《分子与细胞》中光合作用一节内容，是高中生物教学中的一个重要实验，光合作用是生物界最基本的物质代谢与能量代谢，也是高中生物学习的重点和难点内容。叶绿体中色素在光合作用中起着吸收、传递与转化光能的作用，做好绿叶中色素的提取和分离实验，有助于学生理解光合色素的种类和作用、加强学生对光合作用的理解和掌握，培养学生提取、分离、观察叶绿体中色素的技能。
二、实验原型及不足之处
1、第一步提取绿叶中的色素，使用研磨法，步骤繁琐，需要较多的绿叶(5g)和无水乙醇(10ml)，用到的药品种类比较多（包括二氧化硅和碳酸钙等），研磨时要求迅速、充分，学生难以把握，而且提取液中色素含量不高，色素分离不明显。
2、第三步画滤液细线，画线工具毛细吸管很细易断，而且画滤液细线时，线画得较粗且不直，很难符合要求。
3、第四步分离绿叶中的色素，用到的层析液，成分是石油醚、丙酮、苯，这些物质挥发性强，有刺激性气味，而且有毒，使用书上介绍的方法，用烧杯及培养皿的装置封闭不严，有毒物质易散发出来，对学生的身心健康不利，而用试管密封层析装置，又不便于装入滤纸条和加层析液，加层析液的量也很难控制。
三、实验创新与改进之处
1、提取绿叶中的色素方法改进
将原实验中的研磨法改为水浴加热法。将绿叶剪碎加入无水乙醇，进行水浴加热提取绿叶中的色素。
2、画滤液细线改进
将原实验中画滤液细线工具毛细吸管改为自制画线器，用自制画线器蘸取提取液，画滤液细线。
3、分离绿叶中的色素改进
改进教材传统层析装置，用自制可控式密闭层析装置层析。将滤纸条装入玻璃管后，在密闭条件下进行层析观察和层析液的回收。
四、实验器材
新鲜的绿叶，无水乙醇、层析液，天平、剪刀、培养皿、镊子、玻璃棒，烧杯、试管、试管夹、三角架、石棉网、酒精灯、火柴、胶头滴管、载玻片、干燥的定性滤纸、量筒、自制画线器、自制层析装置。
五、实验原理及装置说明（包括实验装置平面图）
1、实验原理：较高温度能破坏绿叶细胞的生物膜，叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以通过水浴加热法用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，几分钟之后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
2、实验装置及说明
六、实验过程
1、提取绿叶中的色素
取2克绿色叶片剪碎，装入试管中，加入2-3ml无水乙醇，在沸水浴中加热3分钟左右，用橡皮塞塞好稍冷备用。
2、制备滤纸条
取一干燥的定性滤纸，将滤纸剪成长10cm、宽1cm的滤纸条，在滤纸条一端剪去两角。
3、画滤液细线
用胶头滴管吸取少量色素提取液，滴一滴在载玻片上，拿着画线器,用盖玻片边缘蘸取少量提取液，轻轻按在准备好的滤纸条上要画滤液细线的位置，待稍干后再进行2-3次。
4、分离绿叶中的色素
先将滤纸条用悬挂在橡皮塞上的回形针固定，调好高度装入玻璃管中，塞好，按压注射器加入适量的层析液（注意要轻缓，不要让层析液没及滤液细线），层析完成后用注射器回收层析液，用于下次实验。
5、观察与记录滤纸条上的色素带
观察试管内滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色。并将观察结果记录下来。
七、实验效果：
实验改进后步骤少，操作容易，节省材料和药品，提取液色素含量高，实验易于成功；用画线器画出的滤液细线细而直，更符合要求；用自制层析装置进行层析，操作简单，装置密闭性好，有毒层析液释放少，减少学生与有毒物质的接触，对学生的身心健康很有好处，还可及时回收层析液。
八、自我评价
这个实验通过改进后，一方面实现了化难为易，色素的提取和画滤液细线更容易进行；第二方面材料和药品消耗减少，符合节约的原则；第三方面通过减少有毒物质的释放，加强药品的回收，改善了实验环境，符合绿色环保的要求。因此我觉得改进后的实验有推广的价值。