绿叶中色素的提取和分离实验的改进

郑伟伟

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——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)，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1～2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1～3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小孔，再在小孔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10mL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。

6对学生实验进行过程性评价

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。传统的评价重视终绪性评价，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标准，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绪胜评价相结合，能够给学生一个最公正的评价。