探究适合“绿叶中色素的提取和分离“的校园植物

周瑶

中图分类号：G4 文献标识码：A

1 研究目的

本实验选自人教版生物必修一《分子与细胞》第五章第四節“能量之源—光与光合作用”，是高中阶段非常重要的一个实验。生物学是一门以实验为基础的学科，是高中生物学科的重要组成部分，也是培养学生实践创新能力及生物学学科核心素养的重要途径。本节内容开篇便通过实验让学生学习捕获光能的色素，突出了生物实验以及实验基本技能在生物教学中的基础性地位。而探究性实验是高中生必须掌握的，且是新高考实验题目最常考的一种形式，虽然学生在前面已经系统的学习过探究性实验，但是并没有得到充分的锻炼，因此笔者将本实验改为探究性实验—探究适合绿叶中色素的提取和分离的校园植物。

2 实验材料的局限性

笔者在做实验中发现，许多实验小组并不能很好的完成实验，层析后的色素带的颜色和宽度并不能达到的理想的结果，且色素带重叠现象比较严重，色素带大多不平行，其原因之一是实验材料达不到要求。选取的材料应当具有大量的色素，又要十分常见，易取得，最好是一些常见的校园植物，能够就地取材，节省实验成本。教材中建议使用菠菜进行绿叶中色素的提取和分离的实验材料。进行实验时，购买的菠菜不一定新鲜，或者表面潮湿内部含有大量的水分，都会影响色素的提取或者色素的分离[1]。菠菜是一种季节性蔬菜，往往受季节、气候、运输等因素的影响，在购买不到理想的材料的情况下就会影响实验的进行。而校园植物就成了理想的替代材料，那么哪一种植物的效果最佳？这就是本文要解决的第二的问题。

3 实验替代材料的探究

3.1提出问题

课前向学生展示玉米的白化苗，白化苗由于不能进行光合作用，待种子中储存的养分耗尽就会死亡。学生自然而然会思考白化苗与正常玉米苗的区别，在此基础上启发学生：根据你观察的现象能提出什么问题？“这是不是与细胞中的色素有关呢？”“绿叶中有那些色素？不同校园植物绿叶中色素的种类一样吗？”

3.2作出假设：

通过联系初中所学知识，学生形成思路，作出假设：不同校园植物绿叶中色素的种类相同。指导学生思考：假设只是一种推测，要有证据验证。如何验证？

3.3设计实验

（1）应选择哪些材料进行实验呢？ 学生讨论得出：新鲜的绿叶，可以选取书本提供的菠菜，也可以选择校园里的常见植物，学生经过讨论，选择出以下几种校园植物：迎春花，三叶草，大叶黄杨。（2）用什么试剂进行绿叶中色素的提取？学生分析得出：有机溶剂，如无水乙醇，丙酮，氯仿等，因为色素是有机物，根据相似相容原理，可以溶解于有机溶剂中。（3）用什么试剂分离色素？ 学生思考：层析液，色素能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同;溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。这样，几分钟后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。（4）预期结果：将会看到什么现象呢？ 学生讨论得出：不同校园植物进行色素提取和分离会在滤纸条上产生相同种类的色素带。以问题串的形式引导学生探究，让学生体验设计实验的方法步骤。训练学生分析问题的能力，培养学生严密的创造性思维。

3.4进行实验

组织学生分组实验，两个学生一组，分组进行实验，通过实验，训练学生实验技能，培养学生合作能力。

3.5分析结果，得出结论

请学生代表汇报实验结果，引导学生对实验结果与预期对比，得出正确结论。从实验结果可以看出，绿叶中色素的种类相同，都有四种色素，根据在层析液中的溶解度不同，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。但从色素带的宽度来看，叶绿素a和叶绿素b的含量较多，胡萝卜素和叶黄素的含量较少，其中叶黄素的含量最少。从色素带可以看出，迎春花的各个色素是最明显的，并且叶黄素清晰可见，其它几种绿叶的实验效果不如迎春花，并且迎春花在研磨过程中非常容易。大叶黄杨虽是常绿植物，但其叶子表面蜡质较厚不易研磨，因此无法提取出较多的色素，各个色素的颜色都较浅。综上所述，迎春花能很好的代替菠菜作为实验材料，并且实验效果要比菠菜好。

4 教学反思

本实验的优点在于科学的将验证性试验改进为探究实验，并且在此过程中进行了四种植物绿叶中色素提取与分离实验过程与实验结果的对比，找到了更好的替代材料校园中随处可见的迎春花，节省了实验经费，更重要的是迎春花产生的色素带结果比菠菜更加明显。不足之处在于：（1）实验之前应让学生更加扎实的预习课本，课堂教学才能更加紧促，节省时间。（2）实验教学时应对学生加以引导和监督，加强实验教学的有效性和规范性。需要思考的是实验材料大多会有季节性的限制，我们能不能找到每一个季节合适的替代材料。

参考文献

[1]苏晶晶，韩琳，陈德来.“绿叶中色素的提取和分离”实验材料的选择[J].中学生物教学，2015（4）;63.