“叶绿素的提取与分离”实验的改进，本文主要内容关键词为：叶绿素论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
光合作用是高中生物学的重难点内容之一，叶绿体是进行光合作用的场所。“叶绿素的提取与分离”是必修一“分子与细胞”中的1个非常重要的实验。通过该实验，学生有助于掌握叶绿体中色素的种类和含量，进而加深对光合作用等内容的理解。教材对该实验设计了1个较详细的实验方案，但学生若按照教材的要求进行操作，实验成功率却不高，因此，许多教师对实验进行了创新性改进。
一、教材实验及不足
1.提取绿叶中的色素
（1）教材介绍：称取5 g绿色的叶片（如菠菜叶片），剪碎，放入研钵中。向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10 mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放1块单层尼龙布）进行过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。
（2）不足之处：①材料的选择受限，只能选择容易研磨的叶片，革质叶等不能用。②材料用量多、所用药品多、所用仪器多、操作步骤多、所需时间长。③实验中对二氧化硅和碳酸钙的用量不好把握，多了难以过滤，而且会残留在滤液中，导致滤液杂质多，颜色浅；少了研磨不充分，色素含量少，实验效果差。④迅速、充分研磨的程度难以把握。
2.滤纸条的制备与画滤液细线
（1）教材介绍：将干燥的定性滤纸剪成长和宽略小于试管长和宽的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1 cm处用铅笔画1条细的横线。用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画出1条细线。待滤液干后再画1～2次。
（2）不足之处：色素带分离效果的好坏与滤液细线划得是否细、直、齐直接相关。在实际操作时，学生往往难以做到，结果是色素带弯弯曲曲，或者滤液细线中色素过少，色素带颜色很淡，不易区分。
3.分离绿叶中的色素
（1）教材介绍：将3 mL的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，然后用棉塞塞紧试管口。也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。
（2）不足之处：因为试管空间小，操作难度大，所以容易使滤纸条接触管壁，从而影响实验效果。而用小烧杯尽管空间大，但滤纸条窄，易变软下塌，使滤液细线没入层析液中。
二、对教材实验的创新改进
针对教材实验的不足，许多教师尝试对该实验进行改进，取得了较好的实验效果。
1.对提取绿叶中的色素的改进
由于叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而很多教师的改进是将绿色叶片放入无水乙醇中并水浴加热。具体操作为：称取1 g绿色叶片，剪碎放入试管中，加入2 mL的无水乙醇，把试管置于沸水中水浴加热2～3 min，当试管中的液体呈深绿色时，取出试管，冷却待用。这样处理的好处是：第一，取材广泛。只要是深绿色的叶片，效果都好。第二，节约材料和药品。原来要5 g叶片，改进后只要1 g；原来要10 mL的无水乙醇，改进后只要2 mL；改进后不需要二氧化硅和碳酸钙。第三，节约时间。第四，色素提取液深绿透明，色素含量高，效果明显。
2.对滤纸条的制备与画滤液细线的改进
由于对滤液细线的要求高，一些教师的改进是用吸水钢笔代替毛细吸管，即用钢笔划线容易掌控；或用盖玻片的一侧作为“印章”，蘸取滤液对齐滤纸条上的铅笔细线垂直按下，待滤液干后，重复2次，此方法省时省力，且滤液细线细、直、齐。
另一种改进方法是改“画线”为“点样”。将1张干燥的圆形定性滤纸（直径大于培养皿底）盖在培养皿上，用毛细吸管吸取色素提取液在滤纸中央点上2～3次，形成圆形色素斑。
3.对分离绿叶中的色素的改进
由于层析液易挥发、有毒，有些教师建议改层析液为无水乙醇，也有些教师自己设计层析盒。因为密闭效果好，所以能有效防止层析液挥发造成的空气污染，从而避免了实验对师生身体健康的影响。
很多教师建议用圆形定性滤纸做色素分离实验。如上述“点样”后，取1枚缝衣针，穿1根细棉线，在棉线末端打个结，将针从滤纸的正面穿过色素斑中心。向培养皿中加入适量的层析液或无水乙醇，把做好的滤纸扣在培养皿底的上面，棉线的无结一端浸没在层析液中，再将培养皿盖盖上，可以观察到滤纸上出现色素同心圆。
三、对实验改进的体会
大多数教师是以取得更明显的实验现象为目标而对实验进行改进的。但《普通高中生物课程标准（实验）》明确指出：要进一步提高学生的生物科学素养，尤其是发展学生的科学探究能力。针对高中学生实验次数有限的现实，教师应充分利用每一次实验机会，以培养学生的科学探究能力和提高其科学素养。
在该实验中，笔者注重对学生提出问题、进行探究和合作交流能力的培养。实验前，笔者与学生一起讨论实验的原理和步骤，以及实验不成功的原因，引导学生从中提出可以探究的问题，鼓励学生设计可行的实验方案进行探究。如设置1个空白对照，不画滤液细线，其他条件均相同，比较两者的结果，排除不同色素带是层析液在滤纸上扩散留下来的颜色；通过设置对照实验探究哪种实验方案更有利于达到最佳的实验效果。由于实验要在一节课内完成，学生之间就有了小组与小组问的合作机会。
在分离色素的实验中，学生设计了如下方案：事先根据烧杯的高度制备滤纸条，使其长度超过烧杯1 cm，将超过部分做直角折叠，另一端同制备滤纸条的实验要求划滤液细线。在培养皿盖的内面贴上双面胶，将滤纸条折叠部分贴在双面胶上，可以贴数条。向小烧杯中注入适量层析液，把贴好滤纸条的培养皿盖盖在烧杯上，进行层析。此方法可以多个小组一同进行，节约了药品材料，降低了空气污染，对开展探究实验和设置对照实验来说都是不错的选择。
可见，实验并没有1个固定的模式。为了达到实验目的，教师也要善于学习，勇于探索，敢于创新。只有这样，才能影响学生，使学生不拘泥于课本，形成质疑、求实、创新、勇于实践的科学精神和科学态度。
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