精品教育第24练-绿叶中色素的提取和分离实验
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生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》实验报告实验目的:1. 学习叶绿体中色素的提取和分离的方法;2. 观察叶绿体中不同色素的吸收光谱。
实验原理:叶绿体是植物细胞中的特殊细胞器,其中含有多种色素,包括叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素等。
这些色素能够吸收不同波长的光线,并转化为化学能以参与光合作用。
本实验利用溶剂提取和色谱柱分离的方法,将叶绿体中的色素提取出来,并通过紫外-可见光分光光度计测定不同色素的吸收光谱。
实验步骤:1. 取一片鲜叶(最好选择深绿色的叶片)切碎,加入适量的乙醇或醋酸乙酯中浸泡,使叶绿体释放出色素。
注意保持容器密封以避免光照。
2. 将浸泡片刻半小时,使叶绿体彻底释放色素。
3. 将叶绿体悬液过滤,收集含有色素的过滤液。
4. 取一支色谱柱,填充色谱吸附剂(如硅胶),再用无色溶剂(如正己烷)预洗一次。
5. 将收集到的含色素液体加入色谱柱中,用无色溶剂洗脱,收集不同色素的洗脱液。
6. 用紫外-可见光分光光度计测定不同色素的吸收光谱。
实验结果:根据实验数据得到不同色素的吸收光谱曲线,可观察到叶绿素 a 在400-500 nm波长范围内有最大吸收峰,叶绿素 b 在450-550 nm波长范围内有最大吸收峰,类胡萝卜素在500-600 nm波长范围内有最大吸收峰。
根据吸收光谱的不同,可以推测各色素在光合作用中的吸收波长和参与的反应。
实验结论:通过该实验,我们成功地提取和分离了叶绿体中的色素,并观察到不同色素的吸收光谱。
这些实验结果可以帮助我们深入了解植物光合作用的机制,以及不同色素在光合作用中的作用。
同时,该实验也展示了提取和分离生物样品中化学物质的基本实验技巧和原理。
绿叶中色素的提取和分离实验报告
实验报告:绿叶中色素的提取和分离
一、实验目的:
1.了解植物绿叶中色素的类型和组成;
2.掌握绿叶中色素的提取和分离方法;
3.学习使用色谱技术进行色素的定性和定量分析。
二、实验原理:
1.植物绿叶中主要含有叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等色素;
2.色素的提取可采用溶剂浸提法,利用极性溶剂可溶解色素并使其析出;
3.色素的分离可采用色谱技术,利用相互溶解度差异进行分离。
三、实验步骤:
1.将新鲜的绿叶放入研钵中,加入适量的酒精,用搅拌棒搅拌植物材料,使其溶解均匀;
2.将混合溶液过滤,收集过滤液;
3.将收集的过滤液分成两部分,分别用超离心机分离沉淀和上清液;
4.取上清液,利用色谱技术进行分离和定性分析。
四、实验结果:
1.在溶剂浸提法下,绿叶中的色素溶解于酒精中,并分为沉淀和上清
液两部分;
2.通过超离心机的处理,将色素沉淀进行分离;
3.使用色谱技术后,可得到单一的色素组分,通过比色计测定其最大
吸收波长。
五、实验讨论:
1.色素的提取效果可能受到植物材料浸提时间和酒精浓度的影响;
2.色素的相互溶解度差异是进行色谱分离的关键;
3.使用色谱技术可对色素进行定性和定量分析,使实验结果更加准确
可靠。
六、实验总结:
本实验通过溶剂浸提法和色谱技术,成功提取和分离了绿叶中的色素。
通过实验,我们了解到了植物绿叶中色素的类型和组成,并学习了色素的
提取和分离方法。
同时,通过色谱技术的应用,我们还能对色素进行定性
和定量分析。
这些实验技巧和方法对于进一步研究和应用植物色素具有重
要意义。
实验“绿叶中色素的提取和分离”活动设计一、活动背景新的高中生物教学大纲规定,生物教学应当培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自觉能力与初步的研究能力和创造能力。
这几年高考更加注重对能力和素质的考查,增加了应用性和能力性题目,并开始关注创新能力考查。
所以,对学生进行创造思维能力的培养,是教育发展的要求,是素质教育的要求,是生物教学的根本任务。
在教学中我们发现,生物实验教学的现状是:学生动手能力不强、创新意识缺乏,对实验设计、方法、步骤是知其然、不知其所以然。
一些学生对实验结果对答如流,实验操作却不尽如人意,而后者的培养正是实验课应成的主要任务。
二、活动目标我们预期通过实验教学中学生创新能力的培养,来达到以下目标:1、通过实验培养学生基础的实验操作能力以及分析问题的能力。
2、实现课堂的互动和双向交流,强调教师对学生的尊重和指导,提高老师的实验教学水平。
3、学生作为实验课堂的主体,培养学生的创新意识和自主探究能力。
三、教学重难点分析1、教学重点:(1)学会提取和分离叶绿体中色素的方法和技能。
(2)理解“提取和分离叶绿体中色素”实验的原理2、教学难点:(1)实验的设计和色素的提取操作。
(2)对实验进行自我评价,总结成功与失败之处。
四、活动过程(一)课前准备1、学生的学习准备:预习实验“绿叶中色素的提取和分离”,初步把握实验的原理和方法步骤。
2、实验室材料用具准备:新鲜的菠菜叶片,干燥的定性滤纸,95%的乙醇,层析液(乙醚和石油醚),二氧化硅,碳酸钙,研钵,小玻璃漏斗,尼龙布,毛细吸管,剪刀,试管,量筒,天平。
3、教学环境的设计和布置:4人一组,生物实验室。
课前打开门窗通风。
为了节省时间,课前准备好滤纸条,配制好层析液。
(二)教学过程【导入新课】1、绿色植物(教室内的草珊瑚)是通过什么方式茁壮成长的?2、出示榆叶梅绿叶与黄色叶片,提出绿叶中有哪种色素?是否只含叶绿素?为什么取自同一株植物,叶片的颜色却不同?通过创设情境、层层设疑,迅速吸引学生的注意力,激发研究兴趣。
绿叶中色素的提取与分离实验之宇文皓月创作一、实验原理1、提取的原理:利用色素溶于有机溶剂无水乙醇而不溶于水的性质。
2、分离的原理:利用各种色素在层析液中的溶解度分歧,随着层析液在滤纸上扩散的速度分歧。
(纸层析法)二、目的要求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、资料用具1、资料:新鲜的绿叶(如菠菜、韭菜的绿叶)。
2、用具:剪刀、药匙、研钵、量筒、漏斗、试管、棉塞、尼龙纱布、盖玻片、试管架、干燥的定性滤纸、铅笔、直尺、烧杯、穿针的细线、滴管。
3、试剂:无水乙醇、层析液、二氧化硅(石英沙)和碳酸钙。
四、方法步调1、提取绿叶中的色素(1)取深绿色的植物叶片,洗净,抹干水分,并称取5g,剪成小块置于研钵中。
(2)在研钵中加入少许二氧化硅(SiO2)、碳酸钙(CaCO3),再加入6ml无水乙醇。
(3)迅速、充分地研磨成糊状。
(4)在漏斗基部放一小块单层尼龙纱布,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
将滤液收集到试管中,及时用棉塞将试管口塞严。
剪碎绿叶加二氧化硅、碳酸钙,(迅速)研磨成糊状再加入10ml无水乙醇过滤收集滤液,棉塞封口2、制备滤纸条(如下图)3、画滤液细线(如下图)滤纸条:长6cm,宽1cm,用盖玻片一端蘸取滤液,沿铅笔线画线,距一端1cm处用铅笔和直尺等滤液细线风干后,再画下一道细线,重复画一条细的横线。
2—3次。
画线要求:细、直、齐。
4、分离色素将3ml层析液倒入小烧杯中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻拔出层析液中,随后用培养皿盖盖住小烧杯。
注意:不克不及让滤液细线接触到层析液。
5、观察与记录观察烧杯中滤纸条上出现了几条色素带,以及每橙黄色黄色蓝绿色黄绿色条色素带的颜色和宽度。
将观察结果记录下来,并将层析结果的分离结果贴在上面。
“培养皿法”五、讨论1、滤纸条上有几条分歧颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?这说明了什么?2、滤纸条上的绿叶细线为什么不克不及触及层析液?3、将有色素带的滤纸条夹在书里,几天后会出现什么现象?这说明了什么?4、到了秋天叶色变黄、变红的原因是什么?注:无水乙醇-------------------溶解、提取色素二氧化硅(SiO2)--------研磨充分碳酸钙(CaCO3)--------防止色素破坏层析液----------------------分离色素。
绿叶中色素的提取和分离实验教学设计一、引言绿叶中的色素是植物中的重要成分之一,它们起着光合作用和保护叶片的作用。
本实验旨在通过提取和分离绿叶中的色素,让学生了解色素的性质和提取方法,培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
二、实验目的1.了解绿叶中的色素成分和功能。
2.掌握绿叶中色素的提取方法。
3.掌握色素的分离方法和分析技术。
三、实验原理1.绿叶中的主要色素包括叶绿素、类胡萝卜素和花青素等。
2.色素的提取方法一般采用溶剂抽提法,通过溶剂的选择和提取条件的控制,可以实现对不同色素的选择性提取。
3.色素的分离方法主要有色谱法、电泳法和薄层色谱法等,其中薄层色谱法是一种常用且简单易行的分离方法。
四、实验步骤1.准备工作:收集新鲜的绿叶样品,并将其切碎备用。
2.色素提取:将切碎的绿叶放入研钵中,加入适量的酒精,用研钵和杵搅拌均匀,使色素溶解于酒精中。
3.过滤提取液:将提取液过滤,去除杂质,得到含有色素的溶液。
4.薄层色谱法分离:将提取液均匀地吸附在薄层色谱板上,将色谱板放入溶剂槽中,使溶剂慢慢上升,观察色素在色谱板上的分离情况。
5.色素分析:观察色素分离的结果,测量各色素的Rf值,计算色素的相对迁移率。
五、实验结果与讨论1.观察色素分离的结果:根据色素在色谱板上的迁移情况,可以看到不同颜色的斑点,表示不同的色素分离出来了。
2.测量Rf值:通过测量色素的迁移距离和溶剂前进距离,计算色素的Rf值。
Rf值是色素的相对迁移率,可以用来判断色素的亲疏水性质。
3.分析色素的成分:根据不同色素的Rf值,可以初步判断色素的成分和性质。
六、实验注意事项1.实验过程中要注意安全,避免接触有毒溶剂和强酸强碱。
2.实验时要注意操作的准确性和实验数据的记录。
3.实验结束后要及时清洗实验仪器和玻璃器皿。
七、实验总结通过本实验,我们成功地提取和分离了绿叶中的色素,并通过测量Rf值初步分析了色素的成分和性质。
本实验不仅加深了对色素的理解,还培养了学生的实验操作能力和科学思维能力。
绿叶中色素的提取和分离的实验教学设计1.实验教学目标:(1)通过对色素提取原理的探究使学生理解提取色素的方法。
(2)通过小组的探究实验掌握绿叶中色素的提取和分离的基本操作方法和注意事项;探索叶绿体中色素的种类和颜色。
(3)通过小组对实验现象的汇报交流,加强学生之间的合作意识以及提高分析问题、解决问题的能力。
2.实验内容(1)实验名称:绿叶中色素的提取和分离(2)实验原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
绿叶中的色素不止一种,它们都能溶解在层析液中。
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。
(3)实验器材:研钵,玻璃漏斗,尼龙布,干燥的定性滤纸,毛细吸管,剪刀,药勺,量筒(10ml),天平,铅笔,培养皿,无水乙醇,层析液(由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。
),二氧化硅和碳酸钠(以碳酸钠代替碳酸钙)。
(4)主要实验材料的准备:准备洗净的油菜(实践中发现用油菜来代替教材中的菠菜四条色素带比较明显);制作灯芯:滤纸圆棒3.实验教学设计思路“绿叶中色素的提取和分离”是人教版高中必修一的一个重要实验,该实验的重点是让学生学会进行绿叶中色素的提取和分离,难点是通过分离色素探究绿叶中色素的种类。
但在学生实验中,常因实验原理不明、材料选择不当、研磨不充分、分离操作过程复杂等原因导致本实验要解决的重难点未能通过实验真正解决,实验效率因为实验结果的不理想大打折扣。
因此针对该实验的几个关键之处,根据实验操作实践并参考相关文献进行了改进,有效提高了实验效果。
本实验的教学设计思路具体如下:3.1 改进实验原理的教学生物学实验原理是生物学知识高度的概括和应用,是实验教学设计的核心,在设计实验时教师必须做到心中有实验原理,并将实验原理作为实验教学设计的理论指导和实验分析的依据,这样实验课上才能在尽可能短的时间内让学生对原理有一个清晰的认识。
植物叶片中色素的提取、分离和含量测定班级姓名学号;实验一:植物叶片中色素的提取、分离实验原理(1)提取色素的原理:叶绿体中的色素属于色素,不溶于水,易溶于溶剂,故可用等有机溶剂来提取。
绝大多数色素见光易分解,需要避光保存。
(2)法分离色素的原理:不同色素在层析液中的不同。
溶解度大的色素,在滤纸上随层析液的扩散速度快;溶解度小的色素,在滤纸上随层析液的扩散速度慢。
实验材料和器材实验步骤1、称量植物材料:用天平秤取植物材料(两人一组,每组一种植物材料)。
剪刀剪碎,放入研钵中。
2、提取色素:用药匙加入少许二氧化硅和碳酸钙,用移液枪吸取5ml无水乙醇,快速研磨。
加入如下试剂的作用:SiO2:___________;CaCO3_____________________酒精(或丙酮):____________________________________。
3、画细线:在滤纸条的一端剪去两角。
在距离这一端1cm 处,折一条横线。
用尺子沾取少量滤液,在滤纸条上沿折横线,压出一条细而直的滤液细线。
待滤液干后,再在背面划线。
每种材料,制备两个滤纸条。
4、分离叶绿体中的色素将滤纸条(有滤液细线的一端朝下),分别轻轻插入到水层析液和石油醚丙酮的层析液中,盖上盖子。
注意:不能让滤液细线触及层析液,防止色素溶解在层析液中,影响扩散结果。
同心圆装置:用纸捻快速吸取滤液,放入同心圆装置中。
层析液为石油醚丙酮的层析液。
5、分析层析结果色色颜色。
实验二:色素的含量测定实验原理:用混合提取液(丙酮:乙醇:蒸馏水=::1)浸提法测定。
实验步骤1、浸提色素。
分别称取菠菜叶、油菜叶、月季红色叶、月季绿色叶、银杏黄色叶、爬山虎红色叶,加入10ml提取液,放入37度恒温箱中浸提24小时。
2、读值。
分光光度计分别在波长440nm、645nm和663nm 处测定并记录光密度值,通过OD值计算叶绿素含量。
3计算。
根据以下公式计算叶绿素浓度:叶绿素a(Ca,mg·L-1)=×A663–×A645。
完整版)《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计一、教材分析本实验是高中生物必修一第五章第四节《能量之源-----光与光合作用》的基本实验,是生物三大必修模块《分子与细胞》的核心内容之一。
在研究光合作用相关内容之前,通过教师适当的引导,学生可以完成对绿叶中色素的提取与分离的研究,从而增强学生探究研究的欲望和研究光合作用的兴趣,为后续光合作用内容的研究打下坚实基础。
此外,这也有助于提高学生的生物科学素养和科学探究能力。
二、学情分析我所带的是职业中学的体育班,全班29位学生,其中只有3名女同学,以男生居多。
由于学生研究的重视度和自觉性都比较差,加上文化课底子薄,对课堂教学兴趣不浓厚。
但学生好动,具有很大的好奇心和探究欲望,往往对实验课具有很高的兴趣,这为开展生物实验课提供了优势。
通过实验课的开展,可以激发学生研究生物课的兴趣,培养学生的实际动手操作能力。
三、教学目标知识目标:理解色素的提取和分离实验目的、实验原理,探索叶绿体中色素的种类。
能力目标:(1)初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能;(2)使学生掌握科学探究的程序和方法,培养学生创造性思维能力和动手实践的能力;(3)提高学生口头表达、相互交流的能力及思维的严密性。
情感态度目标:提高学生的研究兴趣,初步培养了学生科学探索的欲望和能力。
培养学生实事求是的科学态度,增强学生关心爱护绿色植物,关心发展农业的意识,进行生命科学价值观的教育。
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、实验原理提取原理:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中,因此可以用丙酮提取叶绿体中的色素。
当没有丙酮时,也可以用其他有机溶剂替代,如酒精。
分离原理:分离色素的方法叫纸层析法。
分离色素与色素的溶解度有关,而与色素的浓度、含量无关。
因为不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在虑纸条上扩散得快,反之则慢,从而将各种色素分开。
《绿叶中色素的提取和分离》教学设计一、教学设计思路新课程理念明确要求提高学生的生物科学素养,注重与现实生活的联系,因此我首先在讲清楚整个实验的基础上,让学生以小组为单位自主选择实验材料进行实验,从中发现问题解决问题,并且进行交流和总结,体现以教师为主导、学生为主体的教学理念,培养学生合作、自主和探究学习的能力,让学生快乐学习。
二、实验教学分析1.内容分析光合作用这一节的内容是整个高中生物的重点和难点,也是高考的热点,绿叶中色素的提取和分离实验,在此也具有举足轻重的意义。
各种绿色的叶子,学生早已见惯,那么绿叶中含有哪些色素,这些色素都是绿色的吗?做好绿叶中色素的提取和分离实验,不仅直观地解决了这些问题,巩固了光合作用的相关知识,也有助于学生基本实验技能的提高。
2.学情分析光合作用在生活中很常见,学生对此可以说很熟悉,而且前面学生已经做过几个生物实验,基本操作熟悉,有一定的知识和实践基础。
3.教学条件分析学校设有专门的生物实验室,而且学校要求绿叶中色素的提取和分离实验是理科学生必做的实验,实验所需器材、试剂都具备,实验材料也容易获取。
三、教学重点和难点1.教学重点色素的提取和分离原理、方法2.教学难点滤液与提取液的配比,滤液细线的画法四、实验目标1.知识目标说出绿叶中色素的种类、颜色及含量的排列顺序2.能力目标运用色素的提取和分离原理和方法提取和分离绿叶中的色素3.情感态度与价值观(1)在实验操作中,体验实验的乐趣(2)将教材与现实生活联系起来,通过提高学生的学习热情,使同学们认识到生物这门课程的价值五、实验准备1.教师准备(1)实验材料、器具及试剂准备实验材料:菠菜叶、生菜叶、油麦菜叶、萝卜叶器具:干燥的定性滤纸,棉塞,试管,试管架,研钵,玻璃漏斗,尼龙布,蘸笔,剪刀,药勺,量筒,天平。
试剂:无水乙醇,层析液,SiO2,CaCO3(2)确认实验的关键和注意事项,做到心中有数2.学生准备提前预习实验,包括实验的目的要求、原理等,熟悉实验步骤。
实验:绿叶中色素的提取和分离实验:绿叶中色素的提取和分离实验原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素;石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂。
绿叶中的色素在脂溶性层析液中的学期工作总结溶解度不同,扩散速度也不同,因而可用纸层析法分离。
实验过程及结果:( 1 )提取提取色素首先了解色素存在的部位和性质。
本实验色素存在于绿色植物叶肉细胞的叶绿体中,且具有脂溶性。
因此。
①选择的材料应是叶肉细胞(幼嫩、色浓绿的叶片);②要充分研磨细胞(加二氧化硅)及细胞器——叶绿体,使叶绿体内色素释放出来;③要用亲脂性的有机溶剂无水乙醇(或丙酮)溶解色素。
实验成功的关键之处!①剪:叶片要新鲜、颜色要深绿,越细越好,尽量去除叶脉等部分。
②加药品:二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。
前两种是粉末状药品,各加少许,后者是有机溶剂,研磨时加约5ml。
二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速;碳酸钙的作用是调节液体的pH,防止叶绿素被破坏保护叶绿素不分解;无水乙醇用来溶解提取叶绿体中的色素。
③磨:研磨要领是不能一下一下的砸,而是要用力的压。
研磨要迅速、充分。
这是因为一是因为无水乙醇容易挥发;二是为了使叶绿体完全破裂,从而能提取较多的色素;三是叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。
④过滤:将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。
将滤液收集到试管中,及时用棉塞将试管口塞严。
研磨液迅速倒入以及用棉塞是因为研磨加的丙酮很容易挥发。
单层尼龙布是为了过滤充分,因为叶片的研磨有残渣。
纸上的滤液细线不能浸没到层析液中。
( 2 )分离①制备滤纸条:将预备在试验桌上的滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形。
呈梯形,根据小孔(边缘)扩散原理,物质分子沿边缘扩散速度要大于里边扩散的速度,因此要将滤纸条的一端剪去两角,主要是为了延长边缘长度,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。
②画滤液细线:细,匀,直,浓。
全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选教案设计3、画滤液细线用吸取少量滤液,沿均匀画出一条细线。
待干后,再画一两次。
4、分离绿叶中的色素将适量的倒入试管中,将滤纸条轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口。
(也可用小烧杯代替试管,用盖住小烧杯。
)5、观察与记录观察试管内滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色。
将观察的结果记录下来。
(四)注意事项:1、如使用体积分数为95%的乙醇,一定要加入适量的,以除去乙醇中的。
2、层析液为挥发性化学物质,为避免吸入过多,本实验应该在条件下进行,在实验结束后及时用洗手。
3、层析时不能让触及层析液。
【小试牛刀】1.叶绿素不溶于( )A.水 B.石油醚 C.丙酮 D.苯2.下图表示“叶绿体中色素分离”纸层析装置(a一铅笔画线;b一滤液细线),其中正确的是()3.在做植物实验的暗室内,为了尽可能降低植物光合作用强度,最好安装( ) A.红光灯 B.绿光灯 C.白炽灯 D.蓝光灯4.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,光能的吸收发生在叶绿体的( ) A.内膜上 B.基质中 C.片层膜上 D.各部位上5.回答有关提取和分离叶绿体色素的一组问题铅笔线 1cm 干燥,10×1(cm ) 滤液细线 层析液3mL 装置Ⅰ 层析液 装置Ⅱ 胡萝卜素(橙黄色) 叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)叶黄素(黄色)【百度视频】绿叶中色素的提取与分离n/v/b/854511.html通过观察实验视频,引导学生理顺思路【百度搜索】图表㈠提取色素(萃取法...) ㈡制备滤纸条㈢划滤液细线㈣分离色素(纸层析法....) ㈤观察实验结果(三)指导点拨,知识迁移1、自主思考:①、为什么要选新鲜浓绿的叶片?研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的目的是什么? ②、过滤时为什么要迅速倒入及时塞严?③、滤液细线为什么不能浸到层析液中?④、研磨时为什么不用丙酮,而用无水乙醇?2、合作探究:①、制备滤纸条时为什么要剪去两角,否则会出现什么现象?②、画滤液细线为什么要细且直,并待干后重复几次?③、如何在滤纸上得到4个色素同心环?请绘出实验装置图。
《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计实验名称:绿叶中色素的提取和分离实验目的:通过提取和分离绿叶中的色素,了解色素的性质和提取方法,培养学生动手实验和观察实验现象的能力。
实验原理:绿叶中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素。
叶绿素是一种绿色色素,参与光合作用中太阳能的吸收和传递。
类胡萝卜素是一类橙黄色的色素,具有抗氧化和抗炎作用。
绿叶中色素的提取主要采用酒精提取法。
酒精中的溶剂性质能够使叶绿素和类胡萝卜素溶解。
分离色素可以利用色谱法,通过不同色素在固定相上的迁移速度差异实现。
实验材料和仪器:1.碳酸钠片2.酒精3.烧杯、滤纸4.石蜡纸5.取样棒6.玻璃棒、玻璃棒7.绵纸8.生绿叶、无色透明的树叶实验步骤:1.将生绿叶和无色透明的树叶分别用碎片状。
2.将生绿叶放入烧杯中,并加入适量的酒精,让酒精充分浸泡绿叶。
3.用石蜡纸覆盖烧杯口,并在纸上留有一个小孔。
4.将烧杯放入锥形烧杯架上,然后将锥形烧杯架放在滚水中加热。
5.烧杯中的酒精会随着温度的升高蒸发,通过纸上的小孔逸出。
6.酒精中溶解的叶绿素和类胡萝卜素随着酒精蒸发的过程,会凝结在石蜡纸上。
7.当酒精蒸发完全,取出石蜡纸,用碳酸钠片擦拭石蜡纸,将色素转移到碳酸钠片上。
8.将碳酸钠片折叠,固定在滤纸上,将滤纸放入试管中,加入适量的酒精。
9.用玻璃棒轻轻揉搓滤纸,使色素在酒精中溶解。
10.取另一个试管,蒸发一部分酒精,使酒精的浓度降低,利于色素的分离。
11.酒精中溶解的色素会沉淀在试管底部,观察并记录色素的颜色和分离情况。
实验结果和讨论:1.观察滤纸上的色素颜色:生绿叶提取出的色素为绿色,无色透明的树叶提取出的色素为空色。
2.观察试管中色素的分离情况:生绿叶提取出的色素分离得较明显,无色透明的树叶提取出的色素分离不明显。
3.讨论:生绿叶中的色素主要为叶绿素;无色透明的树叶中不含叶绿素,只含有少量类胡萝卜素。
思考问题:1.为什么需要用酒精来进行提取和分离绿叶中的色素?2.为什么生绿叶和无色透明的树叶提取出来的色素颜色不同?3.为什么无色透明的树叶提取出的色素分离不明显?实验延伸:1.尝试用其他溶剂来提取和分离绿叶中的色素,比较不同溶剂的效果。
6绿叶中色素的提取和分离的实验教学设计实验名称:绿叶中色素的提取和分离实验实验目的:1.了解绿叶中色素的种类和功能。
2.学会使用酒精和水溶液提取绿叶中的色素。
3.学会使用色谱技术分离绿叶中的色素。
实验器材:1.绿叶样品2.高锰酸钾溶液3.乙醇4.石油醚5.滤纸6.烧杯7.试管8.离心机9.手套、护目镜实验步骤:1.获得绿叶样品,洗净并切碎成小片。
2.取一小部分绿叶样品放入研钵中,加入适量高锰酸钾溶液,用研钵和杵将其研磨均匀。
3.将研磨好的绿叶样品转移到滤纸上,以滤纸包裹样品,用手压榨出其中的液体。
4.将滤液收集到烧杯中,加热至80摄氏度左右,使其脱水。
5.倒入适量乙醇,搅拌均匀,使色素溶于乙醇中。
6.将溶液离心,将上层乙醇收集到试管中。
7. 取一个干净的试管,加入1cm深的石油醚。
8.将试管倾斜,将乙醇溶液滴入石油醚中。
9.观察试管内颜色的变化,记录下每一个颜色的时间。
10.计算每种色素的相对滞留时间和相对迁移率。
11.重复实验2-10,以获得准确的结果。
注意事项:1.实验过程中要戴手套和护目镜,避免接触高锰酸钾溶液和其他有害物质。
2.操作时要小心,避免烧伤。
3.离心时要注意平衡,避免离心管倾斜。
4.实验结束后要将废液和废品处理妥善,不可随意排放。
预期结果:1.在试管中形成不同颜色的层次,即不同色素的分离。
2.计算出每种色素的相对滞留时间和相对迁移率。
实验分析:通过该实验,我们可以了解到绿叶中存在多种色素,且在不同的溶剂中具有不同的溶解性和迁移速率。
通过计算相对滞留时间和相对迁移率,可以初步了解各种色素的性质和相对含量。
拓展实验:可以进一步将分离出的色素进行纯化和定性,通过比色法或色谱质谱等技术确定各种色素的结构及相对含量。
《绿叶中色素的提取和分离》教学设计设计思路《生物课程标准》的基本理念是:提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。
本节实验课,我正是秉承了这些理念而设计的。
教学中,我的角色是引导者、参与者和分享者,学生是学习的主体。
结合我校“设疑自探--解疑合探--质疑再探--运用拓展”的教学模式,首先引导学生自主学习实验原理、实验目的和实验步骤,培养学生学习的独立性、自主性;接着引导学生质疑,提出自己有疑惑的问题,大家探讨解答,培养学生的思考能力、批判性思维能力和交流合作能力;然后,鼓励同学们动手操作,主动探究,培养学生通过动手用脑获取新知识的能力;最后,组织同学们讨论实验中有哪些改进的地方并动手实验,培养学生的创新精神和实践能力。
我在参与同学们的探究过程的同时,分享同学们的收获,达到教学相长。
实验内容分析光合作用是高中生物学习的重点和难点内容。
绿叶是植物进行光合作用的主要器官,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、促进和加强学生对光合作用的理解和掌握。
学情分析学生在初中学习过光合作用的基础知识,知道绿色植物可以把光能转化为化学能储存在有机物中,但不是很深入,比方说同学们不了解捕获光能的色素有哪些,作用分别是什么,光合作用的过程是怎样的,因此需要在已有的知识基础上建构内涵更丰富的光合作用的概念。
另一方面,高中生有浓厚的探究兴趣和强烈的求知欲,并且具备了较强的理解能力和实验探究能力,如果能加以引导,完全可以成功的完成实验。
教学条件分析我校设有专业的生物实验室和专职的实验员,可开设《课标》要求的所有探究活动和实验,实验器材、试剂和材料齐全。
教学重点绿叶中色素的种类。
解决的具体策略通过实验提取和分离出绿叶中的色素,学生观察滤纸条上不同颜色的色素带后可知绿叶中的色素有四种:蓝绿色的叶绿素a,黄绿色的叶绿素b,橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素。
通过比较四条色素带的宽窄和排序,还可判断出四种色素在绿叶中含量的多少,在层析液溶解度的大小。
4.1色素提取的步骤
4.1.1称取5g新鲜绿叶并剪碎。
(注意:选取新鲜绿色的叶片,提高滤液中色素含量)
4.1.2研磨
注意:①二氧化硅也叫石英砂,有助于研磨的充分;碳酸钙可中和液泡破裂释放的有机酸,防止色素分子被破坏②无水乙醇溶解叶片中的色素③迅速、充分研磨防止溶剂挥发并充分溶解色素4.1.3过滤并收集滤液。
(注意:迅速过滤并及时将收集到的滤液密封,可防止溶剂挥发和色素分子被氧化)
4.2色素分离的步骤
4.2.1制备滤纸条。
(注意:①滤纸预先干燥处理,使层析液在滤纸条上的扩散速度快②滤纸条的一端减去两角,防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快)
4.2.2画滤液细线。
(注意:①滤液细线要直、细、齐,使分离的色素带平整、不重叠②滤液细线干燥后重复画2~3次,使分离的色素带清晰,便于观察)
4.2.3分离色素。
(注意:滤液细线不能触及层析液,防止色素直接溶解到烧杯内的层析液中)
5、实验结果
绿叶色素提取和分离的探究性教学实验
(自主选择或自主创新)
实验报告
年级:班级:姓名:
【实验名称】绿叶中色素的提取和分离
【实验原理】色素提取的原理(略)色素分离的原理(略)
【探究项目】
【实验方案】及【创新亮点】
【结果分析】。
1.(2017·西安检测)叶绿体色素的纸层析结果显示,叶绿素b位于层析滤纸的最下端,主要原因是()A.分子量最小B.分子量最大C.在层析液中的溶解度最低D.在层析液中的溶液度最高2.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述不正确的是()A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量的增加有利于该植物抵御强光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次3.下图为新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。
下列说法不正确的是()A.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲D.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙4.(2017·山西名校联考)下列关于绿叶中光合色素的提取和分离的叙述,不正确的是() A.用无水乙醇提取到的各种色素的含量不同B.色素在层析液中的溶解度不同,导致在色素带的位置不同C.研磨绿叶时不加CaCO3,则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同D.只画一次滤液细线会导致滤纸条上四条色素带的宽度变窄5.(2017·百校大联考)下列关于“菠菜叶中色素的提取和分离”实验的相关叙述,错误的是()A.提取色素后,试管不加棉塞会导致滤液颜色变深B.若发现菠菜严重缺乏Mg,则会导致叶绿素的含量降低C.菠菜叶中含量最多的色素在层析液中的溶解度最小D.光合色素的获得至少需要破坏3层磷脂双分子层6.苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外,液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。
某探究小组用适量体积分数为95%的酒精提取苋菜叶片中的色素,然后用层析液分离。
层析结束后滤纸条上出现了不同的色素带,对色素带由上到下分析有关叙述正确的是()A.第一条色素带对应的色素是叶黄素B.第二条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光C.第三条色素带对应的色素是呈现红色的花青素D.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大7.(2017·东北育才学校模拟)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,不正确的是()A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素B.叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同C.研钵中需加入二氧化硅、醋酸钙、无水乙醇和绿叶D.滤液细线要画得细而直,避免色素带间的部分重叠8.(2017·江淮十校联考)颜色变化常作为生物实验结果观察的一项重要指标,下列叙述正确的是()A.烘干的口腔上皮细胞经健那绿染液染色后,线粒体呈蓝绿色B.取新鲜的菠菜叶,加人少许SiO2和无水乙醇,研磨液呈黄绿色,原因是菠菜叶用量太少C.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离复原过程中,细胞液颜色变浅是液泡里的色素渗透出细胞所致D.吡罗红染色剂可将口腔上皮细胞大部分染成红色9.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学使用相关试剂的情况如表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为()A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④10.下列对有关实验的描述中,错误的是()A.分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同B.用光学显微镜观察叶绿体时不需要染色C.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中D.提取绿叶中的色素时,加入碳酸钙是为了充分研磨11.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中,因此实验室中用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
能否用丙酮作为溶剂替代无水乙醇呢?请完善实验,探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂,并对实验中存在的问题进行分析:(1)材料用具:新鲜的绿色叶片,干燥的定性滤纸,尼龙布,丙酮,无水乙醇,层析液,二氧化硅,碳酸钙等。
(2)方法步骤:①提取绿色叶片中的色素。
a.取两个研钵分别编号为1、2。
b.分别向两个研钵中加入______________________________________________________。
c.向1号研钵中加入2~3 mL 无水乙醇,________________________,均进行充分研磨。
d.将研磨液过滤到试管中,并及时用棉塞塞紧试管口。
②制备滤纸条。
将干燥处理的定性滤纸剪成两个长10 cm,宽1 cm的长条,在距一端1 cm 处用圆珠笔画线并剪去两角。
③点样。
分别用毛细吸管吸取少量滤液,分别在两条滤纸条上沿横线均匀地画滤液细线,紧接着重复画1~2次。
④分离叶绿体中的色素。
将层析液2 mL倒入两支编号为1、2的大试管中。
然后,将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,并让层析液没及滤液细线。
(3)观察实验结果。
请绘出正确的实验结果,并注明色素种类及相应颜色。
(4)结果预测及分析:①2号滤纸条与1号滤纸条出现一致色素带,并且分离明显,则说明________________________________________________________________________;②______________________________________,则说明________________________________________________________________________;③2号滤纸条无色素带,1号滤纸条色素带分离明显,则说明________________________________________________________________________。
(5)请纠正方法步骤中的错误。
纠正一:________________________________________________________________________;纠正二:________________________________________________________________________;纠正三:________________________________________________________________________。
12.下列是两个同学进行“叶绿体色素提取和分离”实验的过程,请根据问题回答:(1)根据对教材的学习他们知道“叶绿体色素提取和分离”实验中,分离色素的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)甲同学利用新鲜的菠菜绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为________ ,色素带从上到下叶黄素排在第________条。
(3)甲同学改变层析液组成后继续进行实验,滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。
他用刀片裁出带有色素带的滤纸条,用乙醚分别溶解条带上的色素,浓缩后用一光学分析仪器检测,通过分析色素溶液的__________来判断条带的色素种类。
13.如图表示某同学做“绿叶中色素的分离”实验的改进装置,据图回答:(1)该实验采用的方法是________法,应将提取到的滤液滴在a、b中的________处,向培养皿中倒入________________,棉线灯芯下端应______________中。
(2)实验结果得到四个不同颜色的同心圆(如图),则1、2、3、4四条色素带依次表示________、________、__________、____________。
若采用的实验材料是秋季的黄叶,则四个圆中颜色明显变浅的是____________。
答案精析1.C2.D[A项对,由图示可知,强光下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿体色素带变窄,说明叶绿素含量降低;B项对,强光照条件下,类胡萝卜素含量增加,说明类胡萝卜素含量的增加有利于植物抵御强光照;C项对,Ⅲ是叶绿素a,Ⅳ是叶绿素b,都是主要吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同;D项错,画滤液线时,滤液在点样线上画2~3 次。
]3.C[叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上或在囊状结构薄膜上,A正确;叶绿体中的四种色素不溶于水而溶于有机溶剂,四种色素均可溶于无水乙醇,进而提取色素,B正确;四种色素都能溶解在层析液中,其中丁的扩散距离最远,丁色素的溶解度最大,C错误;菠菜叶发黄说明其中叶绿素含量减少,即甲和乙含量减少,D正确。
]4.C5.C[进行叶绿体色素提取实验时,所用乙醇为无水乙醇,若试管不加棉塞会导致乙醇挥发,则滤液颜色变深,A正确;Mg是形成叶绿素的组成元素,当缺乏时,提取的叶绿素的含量降低,B正确;菠菜叶中含量最多的色素是叶绿素a,而在层析液中溶解度最小的色素是叶绿素b,C错误;光合色素的获得至少需要破坏细胞膜1层,叶绿体膜2层,共3层磷脂双分子层,D正确。
]6.B7.C[色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素,A正确;不同色素在层析液中的溶解度不同,所以不同的色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同,从而分离色素,B正确;研磨时加入的是碳酸钙,而不是醋酸钙,C错误;滤液细线要画得细而直,避免色素带间的部分重叠,D正确。
]8.D[健那绿染液是一种活体染色剂,在对线粒体染色时,需要保持细胞的活性,不能烘干处理,A错误;在绿叶的色素提取实验中,研磨时要加入少许SiO2和碳酸钙,再加入10mL 无水乙醇,其中,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏,否则研磨液会呈黄绿色,B错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞由于质壁分离复原过程中细胞吸水而使细胞液颜色变浅,C错误;RNA 主要分布在细胞质中,吡罗红染色剂可使RNA 呈现红色,所以细胞大部分被染成红色,D正确。
]9.B[甲同学没有加入丙酮,因为色素不溶于水,所以得不到色素带,为②;乙同学操作正确,所以色素带正常,为④;丙同学没有加入CaCO3,研磨使色素被破坏,叶绿素含量减少,为①;丁同学没加SiO2,研磨不充分,所有色素含量都少,为③;故选B。
]10.D[分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同,溶解度高的扩散速度快,溶解度低的扩散速度慢,A正确;叶绿体本身有颜色,不需要染色,在光学显微镜下能观察到,B正确;色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,C正确;加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,D错误。
]11.(2)①b.5 g剪碎的绿色叶片、少许二氧化硅和碳酸钙c.向2号研钵中加入2~3 mL丙酮(3)如下图(4)①丙酮可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂②2号滤纸条与1号滤纸条相比,现象不如1号明显丙酮作为提取叶绿体中色素的有机溶剂效果不佳③丙酮不能作为提取叶绿体中色素的有机溶剂(5)纠正一:制备滤纸条时,应改为用铅笔画线并编号1、2纠正二:点样时,应干燥后重复画滤液细线1~2次纠正三:分离叶绿体中的色素时,一定不要让层析液没及滤液细线解析要探究丙酮是否可以作为溶剂替代无水乙醇,就应设计实验以丙酮作溶剂提取叶绿体中的色素,并与以无水乙醇作溶剂提取叶绿体中的色素的分离效果作比较。