绿叶中色素的提取和分离试验

绿叶中色素的提取和分离试验

实验：叶绿体中色素的提取和分离教学设计

一、设计思想

新课标提出学生学习方式的变革，倡导自主、合作与探究的学习方式。本实验设计通过让学生预习教材→提出质疑（问题）→作出假设→设计实验→合作实验→分析结果→得出结论→表达和交流→进一步探究来学习叶绿体中色素的提取和分离，激发学生的学习需要，带给学生理智的挑战，促使学生分工合作，丰富学生的经验系统。 二、教材分析

《叶绿体重色素的提取和分离》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第4章第2节《光合作用》第1节课的教学内容，主要学习色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能，掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的基础。

普通高中生物课程标准对本部分知识的要求是能分析科学家对光合作用的认识过程，形成光合作用的基本概念；提取和分离叶绿体中的色素，简述叶绿体中色素的吸收光谱；要求教师能直到学生做好提取和分离叶绿体中色素的探究性实验，有条件的学校教师应该组织部分学生参与叶绿素吸收光谱的实验。 三、教学目标 １、知识目标：

（１）说出叶绿体中色素的种类和作用； （２）说出叶绿体的结构和功能 ２、能力目标：

（１）通过“叶绿体中色素的提取和分离”实验，学会提取、分离叶绿体中色素的方法； （２）通过质疑、创新设计、小组间的交流，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。 ３、情感、态度和价值观目标：

（１）通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作，培养学生质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；

（２）通过和谐知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣热爱；借助叶绿体的结构与功能的联系分析，形成结构与功能相统一的观点；

（３）借助实验的自我评价，形成生命科学的价值观，能正确认识自我，评价自我。 四、重点难点：

重点：叶绿体中色素的种类和作用

难点：对实验原理的理解；对照实验的设计和色素的提取。 五.实验原理：

①叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，所以用丙酮、无水乙醇等能提取色素。

②层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。所以用层析液来分离四种色素。 六、实验材料：幼嫩、鲜绿的菠菜叶片 七、课前预习，提出疑问 1、色素的提取 1）、石英砂、碳酸钙在实验中起什么作用？ 2）、加入丙酮（无水乙醇）的作用是什么？ 3）、为什么要迅速、充分研磨？

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绿叶中色素的提取和分离试验

4）、为什么必须及时用棉塞塞紧试管口？ 2、色素的分离 5）、为什么色素会在滤纸条上分离？ 6）、为什么将滤纸条的一端剪去二个角？ 7）、为什么滤液细线越细、越直越好？ 8）、为什么画滤液细线需要重复2-3次？ 9）、为什么滤液细线不能触及层析液？ 10）、为什么烧杯要盖培养皿？ 八、实验步骤：

步 骤 注 意 问 题 分 析 1.提取色素 加SiO2 5克绿叶剪碎，放入研钵，加CaCO3 加SiO2、CaCO3和5mL丙酮（或 10mL无水乙醇）迅速、充分研 磨。（若没有无水乙醇，也可用 体积分数为95%的乙醇，但要加加丙酮 入适量的无水碳酸钠，除去水迅速 分） 加SiO2为了研磨得更充分。 加CaCO3防止研磨时叶绿素受到破坏。因为叶绿素含镁，可被细胞液中的有机酸产生的氢代替，形成去镁叶绿素，CaCO3可中和液泡破坏释放的有机酸，防止叶绿体被破坏。 叶绿体色素易溶于丙酮等有机溶剂。 减少研磨过程叶绿素的分解和有毒性的丙酮挥发。 尼龙布起过滤作用。 试管口用棉花塞塞紧是为了防止丙酮挥发。 否则色素带可能会重叠；吸收更多的滤液 层析时，色素分离效果好。 可使层析液同时到达滤液细线。 防止色素带之间部分重叠。 增加色素在滤纸上的附着量，结果更明显。 防止色素溶解在层析液中， 层析液中的苯、丙酮、石油醚易挥发。 四种色素之所以能被分离，是因为四种 色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同。 ①_____________、___________色 ②_____________、___________色 ③_____________、_______ ____色 ④_____________、_______ ____色 2.收集滤液 漏斗基部放一单层尼龙布，研磨倒入漏斗内挤压，将滤液收集到试管中，用棉花塞塞住试管口。 3.制备滤纸条 将干燥的滤纸，顺着纸纹剪干燥 成长6cm，宽1cm的纸条，一端剪一端剪去去二个角，并在距这一端1cm处划二个角 一铅笔线。 4.划滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线划出细且直的一条滤液细线，干后重复三次。 滤液细线越细、越直越好。 重复三次。 5.纸层析法分离色素 层析液不将3mL层析液倒入烧杯能没及滤中，将滤纸条（划线一端朝下）纸条。 插入层析液中，用培养皿盖盖盖培养皿盖 上烧杯。 6.观察实验结果与分析 ① ②③④ 扩散最快是 ，扩散最慢是 ，色素带最宽 ，色素带最2 / 3

绿叶中色素的提取和分离试验

窄 。 八：实验讨论：（分小组） 1、石英砂、碳酸钙在实验中起什么作用？ 2、加入丙酮（无水乙醇）的作用是什么？ 3、为什么要迅速研磨？

4、为什么必须及时用棉塞塞紧试管口？ 5、为什么色素会在滤纸条上分离？

6、为什么将干燥的滤纸的一端剪去二个角？ 7、为什么滤液细线越细、越直越好？ 8、为什么画滤液细线需要重复2-3次？ 9、为什么滤液细线不能触及层析液？ 10、为什么烧杯要盖培养皿？ 九、尝试设计新的实验方案

问题一：在实验中如果缺少直尺、铅笔、毛细吸管，怎样做才能画一条细且直的滤液细线？请设计一个方案.

问题二:用圆形滤纸代替滤纸条做色素的提取和分离的实验，如何设计方案？

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