劉紅霞

1.設(shè)計(jì)背景

“綠葉中色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)是高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。教材建議以菠菜作為實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，植物的葉中所含的葉綠體色素都是脂溶性的，能溶解在乙醇、層析液等有機(jī)溶劑中。層析時(shí)色素能隨著層析液在濾紙條上擴(kuò)散分離開來，從上至下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。

因?yàn)樾抡n程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，教師在本次教學(xué)中課前除了利用菠菜作為實(shí)驗(yàn)材料外，還用了韭菜、青菜等多種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用葉片為深綠色的青菜實(shí)驗(yàn)效果更佳，所以本實(shí)驗(yàn)首先從材料上進(jìn)行了改進(jìn)。其次增加了對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的探究，探究綠葉中的色素是水溶性的還是脂溶性的，這樣可以加深學(xué)生對(duì)提取原理的認(rèn)識(shí)。關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的一些注意事項(xiàng)，教師并沒有直接告訴學(xué)生注意的原因，而是由學(xué)生通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主探究，然后分析討論得出原因。

在綠葉中除了葉綠體中的色素外，在液泡中也含有色素，液泡中的色素是水溶性的還是脂溶性的呢？針對(duì)這個(gè)問題，本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了適當(dāng)延伸，實(shí)驗(yàn)材料為莧菜。莧菜液泡中含有的色素是紫色的，且色素量較大，顏色較深，適用于該探究實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的這些可進(jìn)行探究的問題，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

2.1.1通過對(duì)色素提取原理的探究使學(xué)生理解提取色素的方法。

2.1.2通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的探究使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)及其原因，掌握綠葉中色素提取與分離的基本操作方法。

2.1.3通過學(xué)生分析討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果加強(qiáng)學(xué)生之間的交流、合作意識(shí)及提高分析問題、解決問題的能力。

2.1.4培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，探索葉綠體中有幾種色素及各自所呈現(xiàn)的顏色。

2.1.5探究葉片中葉綠體色素、花青素的不同溶解特性。

2.2實(shí)驗(yàn)原理

葉綠體中的色素是脂溶性的，溶解在有機(jī)溶劑乙醇中，所以可以用乙醇提取葉綠體中的色素。葉綠體中的色素在層析液中溶解度高的隨著層析液在濾紙上擴(kuò)散快，溶解度低的隨著層析液在濾紙上擴(kuò)散慢，不同的色素能通過在濾紙上的擴(kuò)散速度不同而分離開來。

葉片液泡中的色素能溶解在水中。新鮮葉片本身含有一定的水分，因此研磨葉片時(shí)，液泡中的色素能溶解在其中。

2.3材料用具

新鮮的青菜葉片、新鮮的莧菜葉片、研磨過濾器、干燥的定性濾紙、燒杯、研缽、小玻璃漏斗、紗布、蓋玻片、剪刀、小試管、藥匙、無水乙醇、層析液、玻璃棒。

2.4實(shí)驗(yàn)過程

2.4.1色素提取原理的探究

2.4.1.1實(shí)驗(yàn)步驟

2.4.1.1.1用吸管從裝有青菜色素濾液的試管中吸取少量濾液分別滴在兩塊白布上。

2.4.1.1.2在兩個(gè)小燒杯中分別倒入適量清水和無水乙醇，將兩塊白布分別放入清水中和無水乙醇中并用玻璃棒攪拌，邊攪拌邊觀察白布上的色素是否溶解。

2.4.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)論

綠葉中的色素可以溶解在？搖 ？搖中，不能溶解在？搖 ？搖中，所以可以用？搖 ？搖提取綠葉中的色素。

2.4.2綠葉中色素的提取

2.4.2.1稱取5g的綠葉，剪碎，放入研缽中。

2.4.2.2向研缽中放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10ml無水乙醇，進(jìn)行迅速、充分的研磨。想一想？為何選用綠色葉片且剪碎？為什么要加入少量的SiO■和CaCO■？為何要迅速、充分地研磨？

2.4.1.3將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過濾，將濾液收集到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)。

2.4.3綠葉中色素的分離

2.4.3.1制備濾紙條

將濾紙條的一端剪去兩角，在距剪角一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)線，并在另一端編上號(hào)①、②。

2.4.3.2畫濾液細(xì)線

將提取得到的色素濾液倒少量于培養(yǎng)皿中，用蓋玻片蘸取少量濾液畫在鉛筆細(xì)線上，待干了以后再重復(fù)畫七八次，要求濾液細(xì)線細(xì)、直、色濃。

2.4.3.3分離色素

取一個(gè)小燒杯倒入3ml層析液，將濾紙條有濾液細(xì)線的一端朝下，略微傾斜靠著燒杯內(nèi)壁，輕輕插入層析液中，濾液細(xì)線不能觸及液面，必須在液面之上，蓋上培養(yǎng)皿。

2.4.4實(shí)驗(yàn)過程的探究（分組實(shí)驗(yàn)）

2.4.4.1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表

2.4.4.2學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。

2.4.5課堂小結(jié)

2.4.5.1分離綠葉色素后在濾紙條上共出現(xiàn)條色素帶，由上而下是？搖 ？搖、？搖 ？搖、？搖 ？搖、？搖 ？搖。

2.4.5.2在層析液中溶解度最高的色素是？搖 ？搖，溶解度最低的色素是？搖 ？搖。

2.4.5.3色素帶最寬的是？搖 ？搖，所以植物葉片一般呈現(xiàn)？搖 ？搖。

2.4.5.4植物葉片變黃是因?yàn)?？搖 ？搖色素被分解了。

2.4.6延伸實(shí)驗(yàn)——探究莧菜葉液泡中色素與葉綠體中色素的溶解性。

2.4.6.1實(shí)驗(yàn)步驟

2.4.6.1.1將少量莧菜研磨液倒入培養(yǎng)皿中，取三根濾紙條畫三條濾液細(xì)線（方法同分離步驟中），分別編號(hào)為①、②、③。

2.4.6.1.2①號(hào)濾紙條不作處理；將②號(hào)濾紙條有濾液細(xì)線的一端輕輕插入清水中（濾液細(xì)線在液面之上），仔細(xì)觀察隨清水在濾紙條上擴(kuò)散的色素的顏色；將③號(hào)濾紙條有濾液細(xì)線的一端輕輕插入層析液中（濾液細(xì)線在液面之上），仔細(xì)觀察隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散的色素的顏色。

2.4.6.2實(shí)驗(yàn)結(jié)論

莧菜液泡中的色素可以溶解在？搖 ？搖中，葉綠體中的色素可以溶解在？搖 ？搖中。