“绿叶中色素的提取和分离实验”的优化

罗娟艳

摘 要：对浙科版必修1“绿叶中色素的提取和分离”实验操作时存在的问题进行分析，针对存在的问题，利用生活中的常见材料对实验装置和实验步骤做了若干的优化和创新设计，以实现学生核心素养的培养。

关键词：色素的提取和分离；创新实验；核心素养

生物学是一门以实验为基础的自然科学。然而有的实验按教材方法操作时，实验效果往往并不理想。为了更好地进行实验教学，所以有必要将课本中的实验进行创新和改进。笔者以“绿叶中色素的提取和分离实验”的优化为例，对实验装置和实验步骤做了如下的创新和优化，希望与各位同仁分享。

一、原型实验效果不理想的原因分析

（一）色素的提取

在提取色素时，课本中采用的是菠菜叶先放入40～50摄氏度的烘箱中烘干，粉碎后称取2g干粉加少许SiO2和CaCO3，再加入10ml的无水乙醇，进行快速充分的研磨。这个过程中学生对于叶片烘干程度和SiO2和CaCO3加入量都存在疑惑；且无水乙醇容易挥发，容易造成研磨不充分，导致提取的色素浓度不高，这些因素都会对色素的提取造成影响。另外色素的提取过程中需要较多的实验用具和药品，成本较高。

（二）制备滤纸条和画滤液细线

教材中制备滤纸条和画滤液细线时，将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长度与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距离这端1cm处用铅笔画一条直线。用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均勻地画一条细线。待滤液干后再画一两次。该方法的缺点是制备滤纸条比较麻烦；学生不会使用毛细吸管，用毛细吸管画滤液细线时很难控制。

（三）用试管做色素的分离装置

教材中将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞进试管进行色素的层析。这样做的缺点是：试管空间小，操作难度大，层析液倒入时会有少许留在试管壁上，层析时滤纸条容易贴壁或者滑落，沾上层析液，影响实验效果，导致实验失败。

（四）层析液

教材中用石油醚或者乙醚作为层析液，色素分离效果不太明显。

二、实验方法的改进和创新

（一）采用酒精沸水浴的方法提取色素

1.把2～3片菠菜叶剪碎放入试管底部。

2.用量筒量取2ml无水乙醇倒入试管中。

3.在烧杯中加入适量的沸水，用酒精灯水浴加热，2～3分钟后，当试管中的叶片和绿叶变成深绿色，此时，叶片中的色素较好地溶解在酒精中，将试管取出，塞上棉塞，冷却待用。

（二）采用自制的分离装置进行色素的层析

1.制作方法

（1）材料：注射器、输液器、针头、透明的塑料圆形餐盒、双面胶、100ml的小烧杯、塑料瓶的盖子、培养皿。

（2）将透明餐盒的底部贴上双面胶，用来固定小烧杯，将小烧杯倒扣在贴有双面胶的餐盒底部的高度，让层析底槽与透明餐盒盖之间的距离适宜大约4～5cm。再在烧杯的底部也贴上双面胶，然后将塑料盖固定在烧杯的底部。

（3）将透明餐盒盖中间穿一个小孔，在塑料盖的边上再穿一个小孔，将带针头的输液器部分通过小孔与层析底槽（塑料圆盖）连接。

2.使用方法

（1）将层析液吸入注射器中，取下针头，将注射器的接口与输液器连接好。

（2）将圆形滤纸中间穿一个大小适宜的小孔，将3cm左右的方形滤纸条卷成棒状穿过圆形滤纸的小孔。

（3）将连接好圆形滤纸的滤纸棒通过透明餐盒盖中间的小孔，插入层析底槽中，使滤纸片放于透明餐盒盖上。

（4）在圆形滤纸连接滤纸棒处点样，点好样后，盖上培养皿，防止层析液进一步挥发。将注射器中的层析液缓慢地注入层析底槽，即可分离提取色素。

3.采用注射器和滴胶针头进行点样

当试管中的滤液冷却后吸入注射器，连接好滴胶针头，即可进行点样。这样点样方便，且可较长时间保存滤液。

4.采用圆形滤纸进行层析

取一干燥直径为10cm左右的圆形滤纸，将其中间用干净的针头穿一个大小适宜的小孔，再将3cm左右的条形滤纸卷成滤纸棒，从圆形滤纸的小孔中穿过，插入餐盒盖中央的小孔进入层析底槽中，在圆形滤纸的中央（滤纸棒处）点上1滴色素提取液，静置约1分钟，待滤液干后，在同一点重复点样3～4次。点样完毕后，盖上培养皿，用注射器缓慢注入层析液。几分钟后可以观察到圆形滤纸上出现近似同心圆的4个色素环，由外向内分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色。

5.层析液的改进

经过多次试验得出改进的层析液比教材中的层析液的效果好，色素分离得更加清晰。

三、创新实验的体会

笔者通过对实验装置和实验步骤的优化和创新，简化了实验步骤、降低了实验难度、节约了实验成本、缩短了实验时间、优化了实验环境、减少了安全隐患并且取得了更好的实验效果。能够激发学生的兴趣和求知欲，促进学生生物学核心素养的发展。

参考文献：

[1]李晓军，张军林，龚大洁.对“绿叶中色素的提取与分离”实验的改进[J].中学生物教学，2018（6）：43-44.

[2]余新平.“绿叶中色素的提取和分离”实验装置的改进[J].发明与创新（中学生），2017（5）：49.