吳芳

摘要：“綠葉中色素的提取和分離”是高中生物課本中一個非常經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的細(xì)節(jié)比較多，要求相對比較嚴(yán)格，學(xué)生在實(shí)際操作過程中容易出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想。故本文對實(shí)驗(yàn)做了一些創(chuàng)新改進(jìn)：首先將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為探究性實(shí)驗(yàn);其次在提取色素時先進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理，并對實(shí)驗(yàn)操作過程中的操作順序、材料及步驟進(jìn)行了改進(jìn);在分離色素時，對分離實(shí)驗(yàn)操作的裝置及材料進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)。這些創(chuàng)新改進(jìn)不僅簡化了實(shí)驗(yàn)操作過程，而且取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果，有效地突破了本實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高中生物? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，許多的生物學(xué)理論可以通過實(shí)驗(yàn)得到很好驗(yàn)證。例如觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)，除了可以驗(yàn)證植物細(xì)胞的滲透吸水和失水的理論，還可以驗(yàn)證原生質(zhì)層的存在。一些生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)可以通過實(shí)驗(yàn)觀察到，例如觀察細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。通過生物實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果直觀形象，也更具有說服力，所以生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。

在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果更好地掌握光合色素的種類及含量的多少，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對光合作用的場所、條件和過程的理解，同時培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力和科學(xué)探究能力。但課本上的實(shí)驗(yàn)操作過程過于煩瑣、操作要求過高，常常導(dǎo)致學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，為了更好地適應(yīng)新課改中以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力，我將本節(jié)課的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改成了探究實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)過程做了幾點(diǎn)創(chuàng)新，更簡潔、有效地突破了實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)。

一、提取色素的實(shí)驗(yàn)

（一）改進(jìn)一：實(shí)驗(yàn)原理的傳授方法

提取色素的原理：由于綠葉中的色素易溶于無水乙醇，所以用無水乙醇來提取綠葉中的色素。把原實(shí)驗(yàn)原理的傳授方法由直接講解改進(jìn)為做一組對比實(shí)驗(yàn)。對比實(shí)驗(yàn)的操作：把兩塊沾有相同量菠菜汁的白布分別放入兩個裝有相同體積的水和無水乙醇的燒杯中，30分鐘后把這兩塊布從兩個燒杯中拿出來發(fā)現(xiàn)，放入無水乙醇中的白布上的菠菜汁幾乎都沒有了，而放入水中的白布上的菠菜汁幾乎沒有減少，從這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說明色素易溶于乙醇而不溶于水。

這個時期的學(xué)生的特點(diǎn)為喜歡從直觀的、感興趣的角度學(xué)習(xí)新知識。為了充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，故對實(shí)驗(yàn)原理的傳授方法做了改進(jìn)。

原實(shí)驗(yàn)是直接講解實(shí)驗(yàn)原理，既枯燥無味又不具說服力;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后通過對比實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生更容易理解為什么提取色素使用乙醇而不使用水，這比枯燥無味的理論講解更能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生記得更牢固，對學(xué)生也更具有說服力，讓學(xué)生在輕松的氣氛中學(xué)習(xí)和理解新知識。

提取實(shí)驗(yàn)中提取色素含量較多的濾液是為下面的分離實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，所以提取到色素含量較多的濾液很重要，為此做了以下幾個方面的改進(jìn)。

（二）改進(jìn)二：實(shí)驗(yàn)步驟的改進(jìn)

（1）菠菜葉的處理：把原實(shí)驗(yàn)中洗干凈的菠菜葉改進(jìn)為烘干的菠菜葉，然后再剪碎研磨

為了得到色素含量多的濾液，實(shí)驗(yàn)前先把洗干凈的菠菜葉放進(jìn)50 ℃左右的烘干箱中烘干，然后再剪碎研磨。

原實(shí)驗(yàn)的菠菜葉中水分太多，使得到的濾液中的色素濃度相對較低;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后的菠菜葉中的水分相對較少，使制備的濾液中的色素濃度相對較高。

（2）濾液的處理：原實(shí)驗(yàn)是直接用研磨得到的濾液，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后把裝有濾液的大試管放開水里恒溫水浴5分鐘左右

原實(shí)驗(yàn)是直接用研磨得到的濾液用于后面分離色素的實(shí)驗(yàn)，其濾液中溶于

乙醇中的色素相對較少;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后是把裝有濾液的大試管放入開水中恒溫水浴5～6分鐘，這樣可以更好地促進(jìn)色素溶于無水乙醇。

（三）改進(jìn)三：實(shí)驗(yàn)順序的改進(jìn)

乙醇的處理：把原實(shí)驗(yàn)里乙醇是在研磨時和其他材料一起放進(jìn)研缽里研磨且量為10克改為研磨后再加入質(zhì)量減半的乙醇，即5克。

由于乙醇的揮發(fā)性很強(qiáng)，所以一些色素會隨著乙醇的揮發(fā)而丟失，這樣濾液中色素的含量相對減少，其會影響后面分離色素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后可以減少乙醇揮發(fā)時帶走的色素量，提高濾液中色素的濃度，為保證后面的分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性做好前提準(zhǔn)備。

（四）改進(jìn)四：實(shí)驗(yàn)材料改變

把原實(shí)驗(yàn)中直接把剪碎的綠葉與SiO2、CaCO3、乙醇混合研磨改為在研磨中另外加入少量的氯化鈉，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后可以促進(jìn)色素盡量從綠葉中釋放出來。

這些細(xì)節(jié)的改變可以提高濾液中色素的含量，為下面的分離實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。當(dāng)然上面的改進(jìn)只是可以得到含有較多色素的濾液，為了更好地分離色素，我對下面的分離實(shí)驗(yàn)過程也進(jìn)行了改進(jìn)。

二、分離色素的實(shí)驗(yàn)：利用各種色素在層析液中溶解度的不同來分離色素

（一）改進(jìn)一：實(shí)驗(yàn)材料改變

（1）層析液的改進(jìn)：把原實(shí)驗(yàn)的層析液是由石油醚、丙酮和苯混合而成的改進(jìn)為93號汽油

原實(shí)驗(yàn)的層析液具有一定的毒性而且組成層析液的原料不易獲取;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)是用93號汽油代替原層析液。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)材料更容易獲取且獲得的實(shí)驗(yàn)效果更好，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠，既可以減少有毒物質(zhì)對操作者的傷害又可以避免對環(huán)境造成污染，這對偏僻的鄉(xiāng)村實(shí)驗(yàn)教學(xué)更實(shí)用。

（2）濾紙的改進(jìn)：把原實(shí)驗(yàn)的條形濾紙改為圓形濾紙

原實(shí)驗(yàn)所用的條形濾紙對畫濾液細(xì)線的要求過于嚴(yán)格，既要求濾液細(xì)線要畫得細(xì)、直、齊，又要求要有足夠量的色素，否則會直接影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后可以避開畫濾液細(xì)線的過高要求，而且改為圓形濾紙后可以直接用吸管吸取濾液滴在濾紙的中央，操作更簡便。

（二）改進(jìn)二：實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

（1）原實(shí)驗(yàn)是把畫有濾液細(xì)線的條形濾紙放入裝有層析液的試管中，改進(jìn)后是把中央滴有濾液的圓形濾紙放在裝有汽油的培養(yǎng)皿上。

原實(shí)驗(yàn)要求層析液不能高于濾液細(xì)線，否則色素直接溶于層析液，不會沿濾紙往上面擴(kuò)散，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后由于圓形濾紙上的色素不與汽油直接接觸，可以避免濾紙上的色素直接溶解在汽油中而不在濾紙上擴(kuò)散，這樣的操作更簡便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。

（2）為了降低汽油的揮發(fā)速度，在濾紙上再蓋一個培養(yǎng)皿，為了把濾紙上的色素與汽油聯(lián)系起來，在濾紙中央滴加濾液的部位用棉簽穿一個小孔，在穿孔的部位穿入一條棉線，使汽油沿著棉線到達(dá)濾液的位置。

對“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)做的一些創(chuàng)新改進(jìn)，既簡化了實(shí)驗(yàn)操作過程又取得了更好的實(shí)驗(yàn)效果，同時培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境下鍛煉了自己的實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)中非常重要的一環(huán)，實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣及創(chuàng)新探究能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題并嘗試著解決問題，能更好學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)思維探究能力，所以做好生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)中不可忽視的一環(huán)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]楊雪峰.“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)探索與改進(jìn)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2018（17）：5557.