第一篇:綠色植物中色素的提取和分離
綠色植物中色素的提取和分離
一、實驗的目的:
1、學(xué)習(xí)從植物中提取色素的方法。
2、學(xué)習(xí)柱色譜(層析)的原理及其操作方法。
二、實驗原理
柱色譜是通過色譜柱來實現(xiàn)分離的。在色譜柱內(nèi)裝有固體吸附劑(固定相)如氧化鋁或硅膠。液體樣品從柱頂加入,當(dāng)液體流經(jīng)吸附劑時,由于吸附劑表面對液體中各組分吸附能力不同而按一定的順序吸附。然后從柱頂加入洗脫劑(流動相),樣品中的各組分隨洗脫劑按一定的順序從色譜柱下端流出,根據(jù)不同顏色分段收集。
三、器材與試劑
氧化鋁,石油醚,乙酸乙酯,色譜柱,乙醇,綠葉 ,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀
四、實驗步驟
菠菜色素的提取過程
取3g 新鮮菠菜葉于研缽中拌勻研磨5 分鐘,殘渣用20mL 的石油醚-乙醇(2:1)混合液進行提取,共提取兩次。把浸取液合并過濾,濾液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中,加入等體積的水洗滌后棄去下層的水-乙醇層,石油醚層再用等體積的水洗滌兩次,以除去乙醇和其它水溶性物質(zhì)。石油醚層用無水Na2SO4進行干燥、濃縮為2 mL。取一半做柱層析分離,其余留作薄層層析分析。
(4)上樣:將要分離的混合物用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙夂?,用滴管沿柱壁慢慢加入吸附劑表面?/p>
(5)淋洗分離:當(dāng)被分離物的溶液面降至吸附劑表面時,立即加入洗脫劑進行淋洗,此時可以配合薄層層析來確定各組分的分離情況。
取15-20g 中性氧化鋁進行濕法裝柱。填料裝好后,從柱頂加入上述濃縮液,先用9:1的石油醚-丙酮進行洗脫,當(dāng)?shù)谝粋€橙黃色色帶(胡蘿卜素)即將流出時,換一接收瓶接收,約需要洗脫劑40 mL。換用7:3的石油醚-丙酮進行洗脫,當(dāng)?shù)诙€棕黃色色帶(葉黃素)即將流出時,換一接收瓶接收。此時,繼續(xù)更換洗脫劑,用3:1:1的正丁醇-乙醇-水洗脫,分別在層析柱的上端可見藍(lán)綠色和黃綠色的兩個色帶,此為葉綠素a和葉綠素b。
(1)用10g中性氧化鋁和石油醚裝層析柱。
(2)將綠色植物色素濃溶液用滴管小心加到層析柱頂部。加完后打開下部活塞,讓液面下降到柱面以下1mm左右關(guān)閉活塞。加入數(shù)滴石油醚,重新打開活塞使液面下降,重復(fù)幾次使有色物質(zhì)全部進入柱體內(nèi)。
(3)依次用不同洗脫劑進行洗脫,收集各色帶
五、注意事項
1.石油醚有毒,請在通風(fēng)良好處使用;
2.柱中不可有空氣,必要時用裝在玻棒上的橡皮塞輕輕敲擊柱身;
3.柱中氧化鋁表面任何時候都不得露出液面,以防有空氣進入;
4.待色素全部進入柱體后,方可進行洗脫,以防有拖尾影響分離效果。
第二篇:綠色植物中色素的提取和分離
綠色植物中色素的提取和分離
[實驗名稱] 綠色植物色素的提取及色譜分離
[教學(xué)目標(biāo)] 知識與技能: 通過對綠色植物色素的提取與分離,了解天然產(chǎn)物分離提純的方法 [教學(xué)重點] 學(xué)習(xí)柱色譜和薄層色譜分離的基本原理及操作方法 [教學(xué)難點] 薄層色譜、柱層析實驗操作要點的掌握和應(yīng)用 [教學(xué)方法] 陳述法,講演法
[教學(xué)過程] [講述] 【實驗?zāi)康摹?/p>
1.通過綠色植物色素的提取和分離,了解天然物質(zhì)分離提純方法;
2.通過對柱色譜和薄層色譜操作方法的掌握,加深了解微量有機物色譜分離、鑒定的原理。
[講述] 【背景知識】
綠色植物的葉、莖中,如菠菜葉,含有葉綠素(綠)、胡蘿卜素(橙)和葉黃素(黃)等多種天然色素。葉綠素存在兩種結(jié)構(gòu)相似的形式即葉綠素a(C55H72O5N4Mg)和葉綠素b(C55H70O6N4Mg),其差別僅是葉綠素a中一個甲基被甲酰基所取代從而形成了葉綠素b。它們都是吡咯衍生物與金屬鎂的絡(luò)合物,是植物進行光合作用所必需的催化劑。植物中葉綠素a的含量通常是b的3 倍。盡管葉綠素分子中含有一些極性基團,但大的烴基結(jié)構(gòu)使它易溶于醚、石油醚等一些非極性的溶劑。胡蘿卜素(C40H56)是具有長鏈結(jié)構(gòu)的共軛多烯。它有三種異構(gòu)體,即a-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素和γ-胡蘿卜素,其中β-胡蘿卜素含量最多,也最重要。葉黃素(C40H56O2)是胡蘿卜素的羥基衍生物,它在綠葉中的含量通常是胡蘿卜素的兩倍。與胡蘿卜素相比,葉黃素較易溶于醇而在石油醚中溶解度較小。
本實驗先根據(jù)各種植物色素的溶解度情況將胡蘿卜素(橙)、葉黃素(黃)、葉綠素a和葉綠素b從菠菜葉中提取出來,然后根據(jù)各化合物物理性質(zhì)的不同用色譜法進行分離和鑒定。[圖示] 【分離產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式】
葉綠素a、葉綠素b、葉黃素(黃)和β-胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)式如下圖所示:
[講述] 【色譜法原理】
色譜法是分離、提純和鑒定有機化合物的重要方法。其分離原理是利用混合物中各個成分的物理化學(xué)性質(zhì)的差別,當(dāng)選擇某一個條件使各個成分流過支持劑或吸附劑時,各成分可由于其物理性質(zhì)的不同而得到分離。與經(jīng)典的分離提純手段(重結(jié)晶,升華,萃取和蒸餾等)相比,色譜法具有微量、快速、簡便和高效等優(yōu)點。按其操作不同,色譜可分為薄層色譜、柱色譜、紙色譜、氣相色譜和高壓液相色譜等。在此,我們學(xué)習(xí)柱色譜和薄層色譜(TLC)。1.柱色譜原理
液體樣品從柱頂加入,流經(jīng)吸附柱時,即被吸附在柱中固定相(吸附劑)的上端,然后從柱頂加入流動相(洗脫劑)淋洗,由于固定相對各組分吸附能力不同,以不同速度沿柱下移,吸附能力弱的組分隨洗脫劑首先流出,吸附能力強的組分后流出,分段接收,以此達到分離、提純的目的。2.薄層色譜原理
由于混合物中的各個組分對吸附劑(固定相)的吸附能力不同,當(dāng)展開劑(流動相)流經(jīng)吸附劑時,發(fā)生無數(shù)次吸附和解吸過程,吸附力弱的組分隨流動相迅速向前移動,吸附力強的組分滯留在后,由于各組分具有不同的移動速率,最終得以在固定相薄層上分離。其應(yīng)用主要有:跟蹤反應(yīng)進程;鑒定少量有機混合物的組成;分離;尋找柱色譜的最佳分離條件等。
[提問] 試比較葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素三種色素的極性,為什么胡蘿卜素在層析柱中移動最快?
[講述] 【實驗試劑】
新鮮菠菜3g、石油醚、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、硅膠G、中性氧化鋁
[講述和演示] 【實驗步驟】 1.菠菜色素的提取過程
取3g 新鮮菠菜葉于研缽中拌勻研磨5 分鐘,殘渣用20mL 的石油醚-乙醇(2:1)混合液進行提取,共提取兩次。把浸取液合并過濾,濾液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中,加入等體積的水洗滌后棄去下層的水-乙醇層,石油醚層再用等體積的水洗滌兩次,以除去乙醇和其它水溶性物質(zhì)。石油醚層用無水Na2SO4進行干燥、濃縮為2 mL。取一半做柱層析分離,其余留作薄層層析分析。2.柱色譜的一般過程及菠菜色素的分離: 【柱色譜的一般過程】
(1)選擇吸附劑:
常用的吸附劑:氧化鋁,硅膠,氧化鎂,碳酸鈣,活性炭等
選擇規(guī)則:吸附劑必須與被吸附物質(zhì)和展開劑無化學(xué)作用;吸附劑的顆粒大小要適中;可以根據(jù)被提純物質(zhì)的酸、堿性選擇合適的吸附劑。
化合物的吸附能力與分子極性的關(guān)系:分子極性越強(或分子中所含極性較大的基團)其吸附能力也較強。極性基團的吸附能力排序如下:
Cl-, Br-, I-<<(2)選洗脫劑:
CC<-OCH3 <-CO2R
CO<-CHO <-SH <-NH2 <-OH <-CO2H根據(jù)被分離物各組分的極性和溶解度選擇相應(yīng)極性的溶劑,當(dāng)單一溶劑無法很好洗脫時,可考慮選擇混合溶劑。
溶劑的洗脫能力按遞增次序排列如下:己烷(石油醚)、四氯化碳、甲苯、苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、丙醇、乙醇、甲醇、水。
(3)裝柱:色譜柱的大小應(yīng)視處理量而定,柱長與直徑之比,一般為10:1 ~ 20:1。固定相用量與分離物質(zhì)用量比約為50:1 ~ 100:1。
裝柱的方法分濕法和干法兩種,無論哪一種,裝柱的過程中都要嚴(yán)格排除空氣,吸附劑不能有裂縫。上樣前必須使吸附劑在洗脫劑的流動過程中進行沉降至高度不變?yōu)橹梗藶閴褐?/p>
(4)上樣:將要分離的混合物用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙夂?,用滴管沿柱壁慢慢加入吸附劑表面?/p>
(5)淋洗分離:當(dāng)被分離物的溶液面降至吸附劑表面時,立即加入洗脫劑進行淋洗,此時可以配合薄層層析來確定各組分的分離情況?!静げ松氐姆蛛x】
取15-20g 中性氧化鋁進行濕法裝柱。填料裝好后,從柱頂加入上述濃縮液,先用9:1的石油醚-丙酮進行洗脫,當(dāng)?shù)谝粋€橙黃色色帶(胡蘿卜素)即將流出時,換一接收瓶接收,約需要洗脫劑40 mL。換用7:3的石油醚-丙酮進行洗脫,當(dāng)?shù)诙€棕黃色色帶(葉黃素)即將流出時,換一接收瓶接收。此時,繼續(xù)更換洗脫劑,用3:1:1的正丁醇-乙醇-水洗脫,分別在層析柱的上端可見藍(lán)綠色和黃綠色的兩個色帶,此為葉綠素a和葉綠素b。3.薄層色譜(Thin Layer Chromatography)的操作方法: 【薄層色譜的操作方法】
(1)點樣:將樣品用低沸點的溶劑配成1-5%的溶液,用內(nèi)徑小于1 mm的毛細(xì)管點樣。點樣前,先用鉛筆在薄層板上距一端1 cm處輕輕劃一橫線作為起始線,然后用毛細(xì)管吸取樣品,在起始線上小心點樣,斑點直徑不超過2 mm;如果需要重復(fù)點樣,則待前次點樣的溶劑揮發(fā)后,方可重復(fù)點樣,以防止樣點過大,造成拖尾、擴散等現(xiàn)象,影響分離效果。若在同一板上點兩個樣,樣點之間距離在1-1.5 cm為宜。待樣點干燥后,方可進行展開。
(2)展開和展開劑:薄層展開要在密閉的器皿中進行,加入展開劑高度為0.5 cm。把帶有樣點的板(樣點一端向下)放在展開器中,并與器皿成一定的角度。蓋上蓋子,當(dāng)展開劑上升到離板的頂部約1 cm處時取出,并立即標(biāo)出展開劑的前沿位置,待展開劑干燥后,觀察斑點的位置。
(3)顯色:若化合物不帶色,可用碘薰或噴顯色劑后觀察,若化合物有熒光,可在紫外燈下觀察斑點的位置。
(4)Rf值:一個化合物在薄層板上上升的高度與展開劑上升高度的比值稱為該化合物的Rf值:
[7]
[8][6]
Rf?
【薄層色譜應(yīng)用】
化合物移動的距離
展開劑移動的距離當(dāng)實驗條件嚴(yán)格控制時,每種化合物在選定的固定相和流動相體系中有特定的R值,把不同的化合物的Rf值的數(shù)據(jù)積累起來可以供鑒定化合物使用。但是,在實際工作中,Rf值的重復(fù)性較差,因此不能孤立地用比較Rf值來進行鑒定。然而,當(dāng)未知物與已知物在同一薄層板上,用幾種不同的展開劑展開時都有相同的Rf值時,那么就可以確定未知物與已知物相同。當(dāng)未知物的鑒定被限定到只是幾個已知物中的一個時,利用TLC就可以確定,如圖1(a)所示。
TLC也可以用于監(jiān)測某些化學(xué)反應(yīng)進行的情況,以尋找出該反應(yīng)的最佳反應(yīng)時間和達到的最高反應(yīng)產(chǎn)率。如圖1(b)所示,反應(yīng)進行一段時間后,將反應(yīng)混合物、原料和產(chǎn)物的樣點分別點在同一塊薄層板上,展開后觀察反應(yīng)混合物斑點體積不斷減小體積不斷減小和產(chǎn)物斑點體積逐步增加了解反應(yīng)進行的情況。
展開劑前沿ABCDE1小時FD'EF(a)未知物鑒定2小時(b)利用薄層監(jiān)測化學(xué)反應(yīng)圖1 A:已知物;B:未知物;C:未知物D,D':反應(yīng)混合物;E:反應(yīng)物;F:產(chǎn)物
[板書] 薄板層析結(jié)果記錄
展開劑前沿碘苯二苯醚碘苯 反應(yīng)液 二苯醚(a)第一步:點樣(b)展開以后
圖2 TLC跟蹤反應(yīng)記錄[講述] 【菠菜色素的鑒定】
取一塊硅膠板,分別點上色素提取液樣點,胡蘿卜素樣點和葉黃素樣點,分別用石油醚-丙酮(8:2)或石油醚-乙酸乙酯(6:4)兩種溶劑系統(tǒng)展開,觀察斑點的位置并排列出胡蘿卜素樣點和葉黃素Rf值大小的次序。[板書] 【菠菜色素的提取與分離】
研磨菠菜過濾菠菜汁石油醚-乙醇萃取液萃取析層柱色帶、溶液水洗滌旋蒸石油醚濃縮液薄層層析Rf值
[講述] 【注意事項】
由于實驗時間有限,只接收全部的胡蘿卜素。在接收葉黃素的同時,進行柱上葉綠素的分離,不接收葉綠素,葉黃素也不必全部接收。[作業(yè)] 1.色譜法分離是根據(jù)什么原理進行的? 2.柱色譜和薄層色譜主要應(yīng)用在哪些方面?
3.TLC分析中常用展開劑的極性大小順序是怎樣的?展開劑極性對樣品的分離有何影響?點樣、展開、顯色這三個步驟各要注意什么?
第三篇:綠葉中色素的提取和分離的實驗報告
綠葉中色素的提取和分離的實驗報告
一、實驗?zāi)康?1.學(xué)會提取和分離葉綠體中色素的方法。2.比較、觀察葉綠體中四種色素:理解它們的特點及與光合作用的關(guān)系
二、實驗原理 光合色素主要存在于高等植物葉綠體的基粒片層上,而葉綠體中的色素能溶于有機溶劑 中。故要提取色素,要破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),破壞葉綠體膜,使基粒片層結(jié)構(gòu)直接與有機溶劑接 觸,使色素溶解在有機溶劑中。葉綠體中的色素有四種,不同色素在層析液(脂溶性強的有機溶劑)中的溶解度不同,因而隨層析液的擴散速度也不同。
三、材料用具 取新鮮的綠色葉片、定性濾紙、燒杯、研缽、漏斗、紗布、剪刀、小試管、培養(yǎng)皿、毛細(xì)吸管、量筒、有機溶劑、層析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、碳酸鈣。
四、實驗過程(見書P54)1.提取色素: 2.制備濾紙條: 3.色素分離,紙層析法。(不要讓濾液細(xì)線觸及層析液)4.觀察: 層析后,取出濾紙,在通風(fēng)處吹干。觀察濾紙條上出現(xiàn)色素帶的數(shù)目、顏色、位置和寬窄。結(jié)果是:4條色素帶從上而下依次是:胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。
五、討論 1.濾紙條上的濾液細(xì)線為什么不能接觸到層析液? 2.提取和分離葉綠體中色素的關(guān)鍵是什么?
第四篇:《綠葉中色素的提取和分離》教學(xué)反思
增加高中生物實驗教學(xué),注重分析能力培養(yǎng)
由于生物學(xué)科的地位在高考中不高,在很多學(xué)校,領(lǐng)導(dǎo)和教師普遍認(rèn)為由于高考基本是重視對實驗的理論原理,實驗的設(shè)計步驟和實驗的現(xiàn)象及結(jié)論的考察,所以講講實驗就行了,而且組織學(xué)生實驗教學(xué)費時又費力。然而這樣的想法不但違背了《新課程標(biāo)準(zhǔn)》的理念,也嚴(yán)重影響了學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。所以在新課程的改革中,就要求我們的教師要合理安排教學(xué)進度,我們不但要把實驗時間還給學(xué)生,同時還要加強對學(xué)生的實驗教學(xué)。把演示實驗變成學(xué)生實驗,提高動手能力。實驗課的教學(xué)不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手操作的能力,同時還能培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力,提高創(chuàng)新能力。
在新課程改革下的實驗教學(xué)可以采用讓學(xué)生自主探究,合作互動的教學(xué)模式,教師通過精心設(shè)計教學(xué)程序,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)于實驗內(nèi)容密切相關(guān)的學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境中去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,去補充實驗所必需的認(rèn)知和操作經(jīng)驗,并在實驗過程中培養(yǎng)自主探究意識、科學(xué)思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新實踐能力。
第五篇:葉綠體中色素提取和分離實驗課案例及總結(jié)
“葉綠體中色素提取和分離”實驗課的案例及分析
在倡導(dǎo)教學(xué)形式和學(xué)習(xí)方式多樣化,體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)改革形勢下,實驗課的教學(xué)改革迫在眉睫。生物學(xué)實驗并不是簡單的教學(xué)輔助部分,它是學(xué)習(xí)生物學(xué)的主要手段,是培養(yǎng)學(xué)生能力,提高科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。因此,必須考慮:怎樣才能使學(xué)生在實驗課中樂學(xué)、會學(xué)、學(xué)有所得。下面介紹作者在“葉綠體中色素提取和分離”實驗課教學(xué)中的嘗試和體會。1 案例介紹
1.1 案例實施的背景
現(xiàn)行高二教材中本實驗屬驗證性實驗,教師在實驗課之前布置了預(yù)習(xí),并按傳統(tǒng)教學(xué)方法要求學(xué)生根據(jù)實驗步驟進行操作,但是在學(xué)生完成實驗后,結(jié)果并不理想,很多學(xué)生的色素帶出現(xiàn)顏色不明顯;色素帶不整齊,有重疊等情況,究其原因,主要是學(xué)生實驗操作不規(guī)范造成的,然而令人擔(dān)憂的是當(dāng)老師追問“可能是哪些操作步驟出問題,會導(dǎo)致實驗結(jié)果的不理想?”時,多數(shù)學(xué)生一問三不知,很顯然,學(xué)生在做實驗時,只是按照教材中的實驗步驟,“依葫蘆畫瓢”,機械地完成實驗任務(wù)而已,對實驗步驟缺乏深入思考和有效反思,“只知其然,而不知其所以然”。
要改變這種現(xiàn)狀,必須解決以下幾個問題:①要激發(fā)學(xué)生上實驗課的興趣,提高學(xué)習(xí)積極性,增強學(xué)生的主體意識;②要提高學(xué)生的自我監(jiān)控意識,使學(xué)生對實驗的各具體操作步驟能不斷進行反思。③使學(xué)生深刻認(rèn)識到生物學(xué)實驗操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性是得到正確實驗結(jié)果的必要前提,提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
1.2 教學(xué)過程及分析
教師在認(rèn)真學(xué)習(xí)和領(lǐng)會《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的基礎(chǔ)上,結(jié)合學(xué)校和學(xué)生實際,創(chuàng)造性地進行了心得教學(xué)設(shè)計,并在平行班中加以實施。教學(xué)實施情如下:
(1)課前準(zhǔn)備
①教師:編制“自我監(jiān)控”表(附錄);準(zhǔn)備新鮮的菠菜葉,干燥的定性濾紙,燒杯,研缽,小玻璃漏斗,尼龍布,毛細(xì)吸管,剪刀,小試管,培養(yǎng)皿蓋,量筒。天平,丙酮,層析液,二氧化硅,碳酸鈣。②學(xué)生:進行課前預(yù)習(xí);分組。
(2)創(chuàng)設(shè)問題情景
①教師:展示實驗結(jié)果,一條色素帶顏色清晰、整齊、無明顯重疊(理想);另一條色素帶顏色不明顯、不整齊、有明顯重疊(不理想)。提問:“為什么會出現(xiàn)不理想的實驗結(jié)果,本實驗的哪些操作步驟與之有關(guān)?” ②學(xué)生:相互討論,但由于一時無法理清實驗內(nèi)容的內(nèi)在邏輯性,因此難以確定問題的答案。
(3)明確監(jiān)控目標(biāo)及意義
①教師:(發(fā)“自我監(jiān)控”表)問題的答案就在學(xué)生的實際操作過程中,就在于這些實驗操作的“準(zhǔn)確度”的把握上,那么如何把握實驗操作過程的“準(zhǔn)確度”?就要求學(xué)生對實驗操作的具體步驟進行自我監(jiān)控,自我監(jiān)控能力的培養(yǎng)也是提到學(xué)生自學(xué)能力和學(xué)習(xí)效率,掌握好各學(xué)科知識的重要前提。②學(xué)生:帶著一種新奇感,饒有興趣地去了解“自我監(jiān)控”表中各項監(jiān)控項目。
(4)引導(dǎo)學(xué)生實施“自我監(jiān)控”學(xué)習(xí)
①學(xué)生:按照“自我監(jiān)控”表對各項監(jiān)控項目進行實驗操作的自我監(jiān)控,并做好相應(yīng)的實驗記錄。②教師:不斷巡視,進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。
(5)開展“協(xié)作式”探索
①學(xué)生:以“自我監(jiān)控”表作為重要的參考依據(jù),以小組為單位,對實驗結(jié)果成敗的原因進行對照分析,明確問題癥結(jié)的原因,并進一步驗證。如有學(xué)生發(fā)現(xiàn)用棉線蘸取綠葉畫濾液細(xì)線效果更好,馬上向其他同學(xué)推廣;也有的學(xué)生通過對照分析,認(rèn)為自己的色素帶顏色太淺的原因是研磨不夠充分及研磨液過濾不徹底,則新的監(jiān)控學(xué)習(xí)中調(diào)整研磨的程度,并且不用尼龍布過濾而直接用少許脫脂棉等操作加以驗證。②教師:適當(dāng)指導(dǎo),并引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)研究的一般過程:“實驗觀察—提出假設(shè)—驗證假設(shè)”。
(6)反饋和評價
①學(xué)生:以小組為單位反饋實驗結(jié)果,實現(xiàn)小組間的資源共享。②教師:不管學(xué)生的協(xié)作式探索結(jié)果是否正確,教師都要予以適當(dāng)鼓勵。2
教學(xué)反饋及反思
2.1
教學(xué)反饋
學(xué)生對實驗教學(xué)的評價是考查實驗教學(xué)效果的重要材料。因此該實驗結(jié)束后,教師以座談的形式進行了教學(xué)反饋調(diào)查,現(xiàn)將部分反饋整理如下:
(1)學(xué)生甲:這種實驗方式,不像以前那樣簡單,給我增加了難度,我無法從課本的操作步驟中找到明確的答案,有時甚至感到無從下手,但卻使我產(chǎn)生挑戰(zhàn)的興趣,而且我也有信心去戰(zhàn)勝困難!
對“葉綠體色素提取和分離”實驗的一點改進
在人教版高中生物(必修)教材第一冊的“葉綠體色素提取和分離”實驗中,按教材所描述的實驗方法和過程操作,實驗效果并不理想,往往存在以下問題影響實驗效果:(1)實驗過程繁瑣、操作復(fù)雜、耗時長;(2)綠葉還未充分研磨,加入的丙酮就以揮發(fā)的差不多了;(3)由于毛線吸管較細(xì),學(xué)生操作時極易將其折斷,增加了操作的難度和實驗的成本;(4)用毛細(xì)吸管劃出的濾液細(xì)線,線條粗細(xì)不均,影響層析效果。
針對上述問題,筆者對該實驗的方法和步驟進行了一些改進,并做了大量的對照實驗,獲得了良好的實驗效果?,F(xiàn)將改進后的具體方法和步驟介紹如下,一邊和各位同仁交流。1 實驗方法、步驟
提取綠葉中的色素
(1)稱取5g新鮮綠色葉片(如菠菜葉、胡蘿卜葉等),剪碎,放入研缽中。(2)向研缽中加入少許二氧化硅和碳酸鈣,將紙蓋在研缽上,在紙的中心穿一個洞,將杵棒套入洞口中進行迅速充分的研磨。
(3)研磨1-2min后(綠葉接近雨糊狀時),向研缽中加入3ml丙酮,繼續(xù)迅速充分的研磨約半分鐘。
1.2
制備濾紙條
取一張干燥的定性濾紙,剪成長6cm,寬1cm的濾紙條,將濾紙條的一段剪去兩角,并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。1.3
分離色素
(1)用一干凈的蓋玻片,用其一端蘸取研磨液印在濾紙條的鉛筆線上(操作時注意:蓋玻片要始終與濾紙相垂直),待研磨液干后,再重復(fù)上述操作一次。
“葉綠體中色素的提取和分離”實驗改進
一.實驗原理: 色素提取原理:利用相似相溶原理,色素可以溶解于酒精、丙酮等有機溶劑中,形成色素液。色素分離原理:由于四種色素在層析液的溶解度不同,因而四種色素在濾紙上的擴散速度也不同,從而將它們分離開來。
二、目的要求
1.初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法。
2.探索葉綠體中有幾種色素。胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b隨層析液在濾紙上擴散速度不同,可以分出四條色素帶
三、重點與難點
重點:初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法和探索葉綠體中有幾種色素。難點:該實驗中應(yīng)注意的問題和培養(yǎng)學(xué)生獨立實驗的能力,掌握探究實驗的方法。
四、對實驗的幾個地方進行的改進 1實驗材料的改進:
用菠菜作為實驗材料,易受季節(jié)性限制,此外,色素提取液呈黃綠色,色素帶顏色淺,實驗效果差。用韭菜,蘿卜葉,蒿菜,天竺葵代替菠菜,所得到的實驗效果很好,又可以克服菠菜因季節(jié)原因,難于取材。2提取液的改進:
除丙酮外,也可用酒精(無水乙醇)替代,用量相同,結(jié)果大致相同;和酒精相比,丙酮有一定毒性,因而不妨換一下。3過濾和制濾液的改進:
獲取高濃度的色素提取液是該實驗成功的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般我們要求色素提取液呈墨綠色。為了得到墨綠色的色素提取液,我們可嘗試取消漏斗基部放脫脂棉這一步,而用3~4層紗布包裹充分研磨過的綠葉,用4層紗布過濾,通過漏斗將汁液擠于試管中,將濾液收集到試管或小燒杯中備用。這樣可以降低葉片含水量,從而提高葉綠體中色素的提取效率。實驗證明,改進后較改進前實驗效果明顯。
將過濾用的尼龍布改為用棉花塞住漏斗口過濾,效果更好!
4分離色素的改進:
分離色素時教材中的條形紙層析法,據(jù)許多中學(xué)老師反映實驗效果不很理想,存在的問題有:①采用毛細(xì)吸管吸取濾液,畫線很難達到“細(xì)、勻、齊”的要求;②制備濾紙條時剪去兩角,不容易把握;③層析液容易沒及濾液細(xì)線。④條形紙很容易下滑⑤層析后容易出現(xiàn)色素帶分離不夠充分,或色素帶分離過度而造成胡蘿卜素在濾紙條上消失的現(xiàn)象。
另一種新的方法叫培養(yǎng)皿法
不用濾紙條,也不劃濾液細(xì)線,而取直徑為10cm的干燥圓形定性濾紙,用毛細(xì)吸管吸取色素濾液,在濾紙的中央點成圓形的色素斑,重復(fù)4~5次。然后取一枚縫衣針,穿一條細(xì)棉線,在棉線末端打個結(jié),將針穿過濾紙上的色素斑中心,在距線結(jié)約4cm處剪斷棉線。取直徑l0cm的培養(yǎng)皿一套,向培養(yǎng)皿底中加入5ml層析液。把上述圓形濾紙扣在培養(yǎng)皿底上面,無線結(jié)的一面朝下,棉線則浸沒在層析液中。再將培養(yǎng)皿蓋蓋在濾紙上。
采用該方法,可以看到色素隨層析液由線結(jié)處向周圍均勻擴散。因此得到的4條色素帶呈同心環(huán)狀,由內(nèi)而外分別是黃綠色、藍(lán)綠色、黃色和橙黃色,十分清晰。而且層析時,濾紙上的色素不會沒及層析液中,點色素斑比劃濾液細(xì)線容易得多,實驗效果非常顯著。結(jié)果證明:運用燈芯法分離色素,色素量大,分層清晰,四種色素分離出鮮明的四圈色素環(huán),效果顯著;操作過程較易掌握,失誤較少。此實驗方法關(guān)鍵有兩點需注意:一是幾次滴液體要在同一點上,否則不能形成圓環(huán):二是要掌握好滴層析液的量和時間,否則會影響效果,甚至失敗。
綜述: 要求:教師具有較高的組織教學(xué)能力和啟發(fā)教學(xué)的經(jīng)驗,教師要事先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)疑,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,獨立研究,自行設(shè)計、完成實驗,從而使學(xué)生加深對實驗原理的理解,并在此基礎(chǔ)上掌握和學(xué)會獲得知識的科學(xué)方法。
優(yōu)點:學(xué)生通過親自參與實驗的設(shè)計、操作、分析得出結(jié)論,學(xué)生經(jīng)歷了質(zhì)疑、思考、分析、釋疑等一系列思維加工過程,成為一個“發(fā)現(xiàn)者”。獲得了成功感,學(xué)習(xí)興趣極高。
不足:“探討——實踐”實驗教學(xué)法適合于有一定的知識基礎(chǔ),已有一定的實驗?zāi)芰Φ母吣昙墝W(xué)生,教師既要敢于“放”(讓學(xué)生自由討論、動手實驗)又要能夠“收”(及時糾錯、分析、總結(jié)),課堂紀(jì)律不好控制,很難保證在按時完成實驗的前提下全面提高學(xué)生的素質(zhì)。反思和分析:
(1)這個實驗可以作為驗證實驗處理,也可變?yōu)楣夂仙靥崛》椒ǖ奶骄繉嶒?/p>
(2)教師的教育觀念一定要轉(zhuǎn)變與更新(3)教師一定要注意學(xué)生的創(chuàng)新需要
(4)教師一定要努力實踐
綜合同學(xué)們對各步驟的改進,使實驗的完成效果更好,體現(xiàn)了同學(xué)們無限的創(chuàng)造力!