绿叶中色素的提取和分离实验的改进

第24卷第Ol期 2008往 中学生物学 Middle School Biology Vo1．24 No．O1 2008 文件编号 ：1003—7586(2008)01—0039—02 绿叶中色素的提取和分离实验的改进 郑伟伟 (浙江省温州市温州外国语学校 325000) 1 实验时间安排 传统实验都安排在上完新课后，这样可以在已有 理论知识上进行实验验证，进一步加深学生的印象并 能提高学生的动手操作能力。但是新课程强调学生能 像科学家那样探索，在实验中学习到知识。于是我将 本实验安排在“能量之源一一光与光合作用”的第一 节课，在学生对色素了解一片空白的情况下探索色素 的种类和含量，可以大大提高学生的兴趣和探索欲 望。 2 实验材料的改进 课本要求称取 5 g的绿叶，加入二氧化硅和碳酸 钙后加入 10 mL的无水乙醇。由于该实验为定性实 验，并考虑到很多普通学校中没有很多的电子天平或 台秤以及实验时间的缘故，所以改为：取2～3片菠菜 的叶片，加入二氧化硅和碳酸钙后加入 5 mL的无水 乙醇迅速研磨。如果有条件的学校还可以把菠菜先进 行烘干，因为菠菜中的水对色素的分离有一定的影 响。具体为：取0．5 g的干菠菜叶(或取少量的干菠菜 叶1，加入 2．5 mL的无水乙醇或丙酮。 2．1 画滤液细线的改进 ． 课本上采取用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔 线均匀画出一条细线，待滤液干后，再画 l～2次，要求 滤线细线直且细。但是实验下来效果总是不好，滤液 细线不直，量不均匀，所以分离后的色素带也是呈 “M”型。笔者做了一下尝试：色素研磨后不必过滤，用 盖玻片取代毛细吸管，具体是：用盖玻片一端蘸取少 量的色素提取液，在空气中停留片刻后，将样品点在 离滤纸条一端 1．5 cm处，形成一条绿色横条带，待滤 液干后，根据点样效果，可重复操作 l～3次，细线稍微 宽点，但要求直的。 2．2 层析液的改进 课本提供的层析液有石油醚、丙酮、苯按比例混 合而成，也可用93号汽油取代，笔者曾经用过 93号 汽油，但是分离的效果不是很明显，过一会颜色消失， 主要由于汽油扩散速度太快。参考了 《生物学通报》 2007年第九期杨培俊、秦峰秀的《几种层析液对滤纸 圆盘分离叶绿体色素的影响》，用单种层析液分离色 素，结果发现石油醚的分离效果明显，但是对叶绿素a 和叶绿素b分离效果不是很好，用四氯化碳分离发现 橙黄色和黄色能分离，但是分离不太明显，黄色的叶 黄素很不明显；把石油醚和四氯化碳以 1：2或者石油 醚与苯2：1混合之后的效果则非常的理想。 3 实验装置的改进 课本中色素的提取放在研钵中进行，为防止无水 乙醇的挥发所以要迅速研磨，色素的分离采用纸层析 法，把画有滤线的滤纸条放在盛有层析液的试管或烧 杯中，防止层析液的挥发和避免学生过多地吸入层析 液中的挥发性物质，所以用棉塞塞紧试管或用培养皿 盖好小烧杯。但是空气中还是弥漫着挥发性气体，所 以有条件的学校可以购买实验配套的研磨过滤器和 点样器(如北京川布兰生物技术开发有限公司生产的 过滤器和点样器)。 4 加入了探究实验圆形滤纸中色素的分离 新课程非常重视提高学生实验探究能力。提高探 究能力除了要有一定的基础知识、基本的实验方法和 技能外，还要求学生积极参与探究实验设计和研究性 学习活动，为此教师应该为学生进行探究实验指点迷 津，包括改变实验探究点、实验材料、实验器材、实验 方法等。在该实验等待色素分离过程中鼓励学生用圆 形滤纸代替条形滤纸，实验结果如何?会不会比条形 滤纸的分离更明显?很多学生提出用圆形滤纸代替条 形滤纸的问题是如何让层析液溶解色素从而分离，有 学生说在滤纸中滴入色素后滴入少量的层析液，教师 对学生进行鼓励和表扬。最后在教师与学生的共同探 讨下，制定了用圆形滤纸分离色素的具体步骤：在圆 形滤纸中央滴一滴研磨液，在滴研磨液处用牙签穿一 4,~fL，再在4,~fL中插入滤纸小棒作为滤纸与层析液中 的桥梁，在表面皿中加入适量的层析液，最后把插有 小棒的圆形滤纸盖在表面上，观察色素分离效果。 实验结果表明用圆形滤纸分离色素能形成4个 同心圆，从外到里依次为橙黄色的胡萝 卜素、黄色的 叶黄素、蓝绿色的叶绿素a(最宽)、黄绿色的叶绿素b。 5 加入探究实验色素的吸收光谱 某天阳光明媚，所以我突然来灵感想进行色素的 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 24卷第0l期 2008年 中学生物学 Middle School Biology Vo1．24 No．01 2008 文件编号 ：1003—7586(2008)01—0040—02 巧妙探究洗洁精的毒害作用 张艳霞 (广东省东莞市第一中学 523129) 1 研究背景 洗涤剂的去污能力主要来 自表面活性剂。因为表 面活性剂有降低表面张力的作用，可以渗入到连水都 无法渗人的纤维空隙中，把藏在纤维空隙中的污垢挤 出来。而洗涤剂则挤在这些空隙之中，水难以清洗它 们。同样，表面活性剂也可以渗入人体。沾在皮肤上的 洗涤剂大约有0．5％渗入血液，皮肤上若有伤口则渗 透力提高l0倍以上。进人人体内的洗涤剂毒素可使 血液中钙离子浓度下降。血液酸化，人容易疲倦。这些 毒素还使肝脏的排毒功能降低，使原本该排出体外的 毒素淤积在体内积少成多，使人体的免疫力下降，肝 细胞病变加剧，容易诱发癌症。人们在广泛的使用化 学洗涤剂洗头发、洗碗筷、洗衣服、洗澡的同时，化学 毒素就从千千万万的毛孔渗人，人体就在夜以继日的 吸收毒素，化学污染从口中渗入，从皮肤渗入，13积月 累，潜伏集结。 但是，由于这种污染的危害在短时间内表现不是 很明显，其危害往往会被忽视。我们探究小组在学校 做了一个随机调查，大部分教师和学生对化学洗涤剂 的危害知之甚少。因此我们觉得非常有必要去做一些 直观的实验，用实验结果来验证洗涤剂的危害，从而 增强人们的自我保护意识。鉴于教师和学生每天用餐 前后都用洗洁精洗餐具，我们探究小组选择了洗沽精 吸收光谱探究实验，由我演示，学生参与讨论，能够很 直观地观察到色素吸收的光谱。太阳光通过三棱镜可 以得到7种颜色的连续光谱，然后将学生的绿色研磨 液收集起来过滤到一试管中，放在光和三棱镜之间， 结果发现光无法透过试管，墙壁上出现试管的黑影， 咨询了物理老师后，她建议进行稀释，具体是：将各小 组试管中剩余的滤液收集到一起，取一个50 mL的小 烧杯，量取 10 mL滤液，加入 5 mL无水乙醇稀释，混 均后，量取 10 mL加入一支大试管中，试管口加棉塞， 放在光和三棱镜之间。结果意外发现在红光和蓝紫光 光谱中逐渐出现一些黑色区域，说明了色素主要吸收 红光和蓝紫光。如果效果不明显可以对溶液进行不同 程度的稀释。或加强光照。 作为实验材料。 2 研究目的 通过查阅资料知道家用洗洁精的有效成分是 SDS(烷基苯磺酸钠)或其类似物，是一种阴离子表面 活性剂，理论上该物质会破坏细胞的膜系统。而相关 文献并没有做过SDS破坏细胞膜的实验，于是我们 首次选择了这一切人点。通过广泛的收集信息和小组 内多次讨论，认为倘若洗洁精会破坏细胞膜，那么就 会对植物种子的萌发及细胞的生理活性产生影响。于 是设计了“洗洁精对黄豆种子萌发率的影响”和“洗洁 精对植物细胞质壁分裂的影响”2个实验，以此来验 证洗洁精的毒害性。 3 研究过程与数据 3．1 实验一 洗洁精对黄豆种子萌发率的影响。 3．1．1 实验方法 每个实验组和对照组精选结构完整的黄豆种子 100粒(便于统计)，加清水浸泡 24 h后分别用洗洁精 和清水进行实验处理。其中表 l、表2和表4实验中 用的是雕牌洗洁精。由于无法弄清楚洗洁精的准确分 子量，故洗洁精的质量是在电子天平上称量出来的 (装在量筒里去皮称量)。 3．1．2 实验过程及数据 (每次实验前后做了4组，最 6 对学生实验进行过程性 教学评价是课程实施过程中的一个重要环节，它 直接影响着课程实施的方向及质量，影响着课程培养 目标的实现，是实现课程变革的必要条件之一。传统 的评价重视终结性评价，由一次考试定终生。在新课 程环境下，教学评价必须改变以单一的学习结果作为 衡量教学好坏的惟一，突出学习的过程和在过程 中表现出来的情感、态度、意志、信念、学习方式和学 习策略等方面的发展，从而带来了评价标准、方法和 主体诸方面的发展性科学评价。新课程强调形成性评 价与终结性评价相结合，能够给学生一个最公正的评 价。 维普资讯 http://www.cqvip.com