绿叶中色素的提取和分离实验的改进和探究

摘要：阐述绿叶中色素提取和分离实验的地位和作用，以及实验的目的、要求，对分离实验的创新与改进，实验的方法、器材准备等工作进行解析，并提出要求。

关键词：绿叶；色素；实验；方法；改进

一、本实验的地位和作用

叶绿体是光合作用的场所，而光合作用又是高中生物学习的重点和难点内容。因此做好绿叶中色素的提取和分离实验，有助于学生理解光合作用色素的种类和作用，加强学生对光合作用的理解和掌握。

二、实验的目的和要求

1、进行绿叶中色素的提取和分离。

2、探究绿叶中含有几种色素。

三、实验原型及不足之处

1、原实验选材用菠菜，但菠菜有很强的季节性，难于取材。

2、进行色素分离时要用层析液含有苯，苯有毒且挥发性很强，易对学生身体健康造成影响。

3、分离色素研磨液用漏斗过滤较慢，并且需要的仪器多，较复杂。

4、画滤液细线工具用毛细吸管易断，画出的线不均匀。

四、实验创新与改进之处

（一）实验材料的改进：

对校园多种常绿植物进行实验比较，选用小叶女贞、迎春叶代替菠菜叶，所得到的实验效果较好，又可以克服菠菜的季节性，便于取材。

（二）提取液的改进

用无水乙醇代替有毒易挥发的苯来提取绿叶中的色素，易取材、安全、环保。

（三）色素提取的改进

课本中是将色素研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤。改进为取尼龙布折叠2层盖在研钵上，直接用吸管吸取研磨液，简化步骤，节省了仪器。

（四）划滤液细线的改进

用干净的盖玻片，在滴有研磨液的载玻片沾取，再印在滤纸条上，色素液晾干后再重复4-5次，印出的色素滤液线又细又齐又匀，比用毛细吸管省时省力。

（五）层析液的改进

方案一、石油醚：丙酮（10∶1）配制而成的层析液代替有石油醚：丙酮：苯（20：2：1）配置的层析液，分离色素需要的时间缩短，同时也省去了有毒的苯试剂，分离效果明显。

方案二、用93号汽油代替有石油醚、丙酮和苯配置成的层析液，避免学生接触有毒物质，且易取材、安全、及环保。

（六）层析方法的改进：

方案一、将干燥的条形定性滤纸的一端剪去两角，并在距这一端1CM处用铅笔画一条细的横线。用干净的盖玻片划滤液细线后放到由石油醚：丙酮（10∶1）配制而成的层析液中层析，能清楚看到四条色素带分离开来，分离效果非常明显。

方案二、取平面培养皿1只，将一干燥的圆形定性滤纸盖在培养皿中，用吸管在圆形滤纸（直径为9cm）中央滴一滴色素提取液，晾干后重复2-3次，滤纸中央形成小圆形的色素斑。再用吸管缓慢在色素斑上滴93号汽油，会观察到渐渐分离开的三个色素环，由内而外分别是黄绿色、蓝绿色、黄色，现象明显、美观、操作易掌握。

实验原型与实验改进对比图表

项目实验原型实验改进

实验选材菠菜小叶女贞、迎春叶

提取液丙酮无水乙醇

色素提取研磨液玻璃漏斗过滤尼龙布盖在研钵上，直接用吸管吸取

划滤液细线毛细吸管盖玻片

层析液石油醚：丙酮：苯（20∶2∶1）方案一、石油醚：丙酮（10∶1）

方案二、用93号汽油

层析方法条形定性滤纸放入石油醚：丙酮：苯（20∶2：1）层析液方案一、条形定性滤纸放到由石油醚：丙酮（10∶1）层析

方案二、圆形定性滤纸中央滴一滴色素提取液，再用93号汽油推开

五、实验器材

新鲜的绿色叶片（小叶女贞、迎春花叶、菠菜叶等）

干燥的定性滤纸（圆形定性滤纸、条形定性滤纸）、烧杯、研钵、尼龙布、培养皿盖、药勺、量筒（10ml）、剪刀、吸管、载玻片、盖玻片

无水乙醇、层析液（石油醚：丙酮=10：1）、汽油、二氧化硅、碳酸钙

六、实验原理及装置说明

绿叶中的色素溶于有机溶剂、故可用无水乙醇将色素提取出来。利用色素在层析液中的溶解度不同，可以将四种色素分离。

装置如下：

七、实验过程

（一）提取绿叶中的色素

取适量（5g）小叶女贞叶片、迎春花叶、菠菜叶等剪碎后，放入研钵中。向研钵中放入少量二氧化硅和碳酸钙，加入10mL无水乙醇，迅速、充分地研磨。等待色素充分溶解后，在研钵口部放折叠2层尼龙布，直接用吸管隔着纱布吸取研磨液。

（二）制备滤纸条

将干燥的定性滤纸剪成长6cm、宽1cm的滤纸条，将滤纸条一端剪去两角，在此端距顶端1cm处用铅笔画一条细横线。

（三）画滤液细线

滴2-3滴于载玻片上，手拿另一盖玻片，将色素刮抹均匀。净值半分钟，此时酒精大部分会挥发，接用盖玻片蘸取色素提取液在滤纸条铅笔画细线处盖印划线，重复3-4次。

（四）分离绿叶中的色素：

方案一：

将滤纸条画线一端朝下，轻轻插入由石油醚：丙酮（10∶1）配制而成的层析液层析，盖上培养皿盖。（注意：不要让层析液触及滤液线。）

方案二：

取平面培养皿1只，将一干燥的圆形定性滤纸盖在培养皿中，用滴管在圆形滤纸（直径为9cm）中央滴一滴色素提取液，晾干后重复2-3次，滤纸中央形成小圆形的色素斑，再用滴管缓慢在色素斑上滴93号汽油推开。

（五）观察与记录：

待色素分离开来时，将滤纸条取出，风干。观察滤纸条上所出现的几条色素带及其颜色，并做好记录，将结果展示出来。

八、实验效果

放在石油醚：丙酮（10∶1）配制而成的层析液中的条形滤纸条上呈现有四条色素带，特别是胡萝卜素与叶黄素分离明显。

用93号汽油层析出的圆形定性滤纸有四个同心圆，很清楚观察到叶黄素、叶绿素a与叶绿素b分离开来。

九、自我评价

本实验在材料选择上结合我校实际，来源广泛，容易取材；用93号汽油代替有石油醚、丙酮和苯配置成的层析液，避免学生接触有毒物质，达到安全、降低成本及环保。把层析液的配制改为石油醚：丙酮=10：1的比例后耗时短、毒性小。两种层析液分离色素优势各不相同；用直接蘸取法画滤液细线，能满足“细、直、齐”的要求，但等酒精挥发到什么程度在画不好把握，时间太短则画出的线很粗，挥发时间太长了再画则滤液已干，难以吸附到滤纸上。

参考文献：

[1]左开俊.“绿叶中色素的提取和分离”一些实验步骤的改进，现代阅读[J]，2010第6期.

[2]杨文斌.谈对《叶绿素的提取与分离》实验的改进，中学生物[J]，2012第3期。

[3]唐玉梅.对高中生物必修教材部分实验的改进和创新[J]考试周刊，2012年第12期