绿叶中色素的提取与分离实验的四步改进

“绿叶中色素的提取与分离”实验的目的是通过实验操作，使学生对绿叶中色素的种类及含量有直观感性的认识。

根据以往经验，学生实验失败的原因有：研磨不充分，画线粗而不均匀，层析时滤纸条贴壁或误加其他试剂污染了层析液。现针对研磨、画线、层析等步骤，对此实验作出四点探究与改进。下面所用材料皆为白菜叶，层析液皆采用石油醚、丙酮、苯(20：2：1)配方。

1　研磨方法的改进――两步研磨法

1.1　操作步骤

采用课本的方法将试剂全部加入再研磨，会使研钵内液体较多，不易着力，容易导致研磨不充分。过滤得出的滤液呈淡绿色，使分离的色素带颜色过浅。

研磨时加入二氧化硅有助于研磨充分，加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，加入无水乙醇为了溶解与提取色素。针对三种试剂的作用，可减少用量，分次加入，两步研磨，以更好地提取叶绿素。具体步骤如下：

(1)称取3g绿叶，剪碎，放入研钵。

(2)加入少量二氧化硅及碳酸钙，研磨至初步呈糊状。

(3)加入5mL无水乙醇。

(4)研磨至均匀后，静置2min。

(5)过滤。

1.2　结果讨论

分两步研磨，第一步有利于研磨充分，省时省力。待绿叶初步呈糊状再加入无水乙醇继续研磨，并适当静置，有利于叶绿素充分溶解到乙醇中，得出的滤液呈墨绿色，保证下一步色素分离的效果。

2　画线方法的改进――毛笔画线法

2.1　操作步骤

(1)距滤纸条尖角端1cm用铅笔画一横线。

(2)用未泡开的新毛笔尖端沾取少量滤液，沿铅笔线均匀画出一条滤液线。

(3)待滤液线干后，重复3-5次。

2.2　结果分析

(1)毛笔画线法所需用具简易。毛笔易购买，可重复使用，且笔杆长，沾取滤液非常方便。

(2)毛笔画线与学生书写习惯相近，更容易画出平直的细线。而且滤液细线容易晾干，相同的时间内可反复画更多次，弥补每次画线所吸收的色素量较少的不足，保证滤液线含有足够的色素。

(3)毛笔轻柔，多次描画也不会划损滤纸，利于层析分离。

(4)用毛笔画线，滤纸条吸收叶绿素更加均匀集中，色素分离更快，也更平整。有利于在更短的时间内，正确认识绿叶色素的种类和含量，尤其能很好地体现课本所给出的各种色素含量的比例关系(图1)。

3　滤纸条形状对实验效果的影响

3.1　操作方法

课本要求将滤纸条的一端剪去两角，以减少滤纸边缘的浸润现象，让色素带跑得更平直。现用七种形状的滤纸条作对比，探究何种形状的滤纸条利于色素带的平直。画线方法均采用毛笔画线法。

3.2　实验结果(图2、图3)

3.3　结果讨论

从七种形状的滤纸条的层析效果图可见，一端较尖长的滤纸条(3、4、5号)能更好地减低边缘浸润作用。同时，长梯形端能起到提示学生画线部位的作用。作为毛笔画线法的重复实验也可见，毛笔画线法所得出的色素带都很平直均匀。

4　层析装置的改进――简易层析瓶

教科书采用试管作为层析的装置。虽然试管口小，可减少层析液的挥发，但试管空间窄而深，容易造成滤纸条贴壁，致使实验失败。现将装置改为简易层析瓶，制作方法如下：

(1)取100mL烧杯。

(2)取一圆形滤纸，用小刀在滤纸上刻出间隔合理的多个缺口，用于插入和固定滤纸条。

(3)用透明胶将制作好的滤纸固定在烧杯口上，作为简易盖子。

(4)插入滤纸条。

此装置(图4)可同时放置多条滤纸条，而且位置固定，可避免滤纸条贴壁或相互交叠。简易盖子可减少层析液挥发，同时能避免学生因错误操作而倒入滤液，污染层析液，致使实验失败。此装置制作简便，可重复使用，能满足示范性高中上千学生做实验的需要，实验员每节课后统一回收和加液也比较方便(可使用针筒或掀开盖子)。

5　实验结论

经实践证明，采用了两步研磨法、长梯形滤纸条、毛笔画线法及新式层析装置四步改进之后，学生实验的成功率大大提高，接近95％。而且所显示的色素带比较平整，能很好地体现色素种类与含量，尤其是体现教科书所给出的各色素含量之间的比例关系。操作上由于减少了量取层析液等步骤，更省时省力，有利于教学时间的安排。