绿叶中色素的提取和分离
- 格式:doc
- 大小:92.50 KB
- 文档页数:8
专题07绿叶中色素的提取和分离1.提取绿叶中的色素①原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
②步骤取材:称取5 g 新鲜绿叶 ↓研磨:剪碎叶片,放入研钵中,加少许二氧化硅和碳酸钙,再加入10 mL 无水乙醇,迅速、充分研磨 ↓过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 ↓收集:用小试管收集色素滤液,及时将试管口用棉塞塞严 2.分离绿叶中的色素①原理:不同色素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。
②步骤制备滤纸条⎩⎪⎨⎪⎧剪滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与直径的 滤纸条,并在一端剪去两角↓铅笔画线:在距滤纸条去角的一端1 cm 处用铅笔画一条细的横线↓画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧取滤液:用毛细吸管吸取少量滤液↓画线:沿铅笔线均匀地画出一条细线↓重复画线:待滤液干后,重复画细线1~2次↓分离绿叶中的色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口↓观察并记录结果:滤纸条上出现4条色素带3.实验中的材料试剂及操作目的考点一:实验的基本原理和过程分析例一、甲、乙、丙、丁四位同学,在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料,用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于操作不同,得到了四种不同的层析结果(如图所示)。
下列分析错误的是( )A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B.乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多C.丙可能是正确操作得到的理想结果D.丁可能是研磨时未加入CaCO3【答案】 C【解析】甲图中看不到色素带,叶绿体中的色素属于有机物,易溶于酒精等有机溶剂,难溶于水,所以出现甲图结果可能是误用蒸馏水作提取液和层析液导致的,A项正确;乙图中每种色素都有,但含量很少,可能是无水乙醇过多,色素浓度太低导致的,B项正确;丙图中每种色素都有,但是胡萝卜素和叶黄素含量较多,叶绿素a和叶绿素b含量较少,这不是正确操作得到的理想结果,C项错误;丁结果中叶绿素a和叶绿素b含量很少,可能是研磨时未加入CaCO3,破坏了叶绿素类物质造成的,因为与类胡萝卜素相比,叶绿素更易受到破坏,D项正确。
绿叶中色素的提取与分离一、绿叶中色素的种类及作用绿叶中含有多种色素,其中最主要的是叶绿素。
除此之外,还有类胡萝卜素、花青素等。
1. 叶绿素:是植物体内最常见的绿色色素,其结构与血红蛋白相似。
在光合作用中,叶绿素能够吸收光能并将其转化为化学能。
2. 类胡萝卜素:是植物中的一类黄色或橙色的脂溶性色素,具有很强的抗氧化作用。
3. 花青素:是一类水溶性色素,在植物中广泛存在,具有良好的抗氧化和抗癌作用。
二、提取和分离方法1. 提取方法(1)酒精提取法:将新鲜叶片切碎后加入95%乙醇中浸泡数小时,过滤后得到混合液。
将混合液蒸馏干燥即可得到叶绿素。
(2)丙酮提取法:将新鲜叶片切碎后加入丙酮中浸泡数小时,过滤后得到混合液。
将混合液蒸馏干燥即可得到叶绿素。
(3)液液萃取法:将新鲜叶片切碎后加入有机溶剂中,如苯、甲醇等,振荡数小时后过滤,得到混合液。
将混合液进行蒸馏干燥即可得到色素。
2. 分离方法(1)色谱法:通过色谱柱分离不同种类的色素,如硅胶柱层析、薄层层析等。
(2)电泳法:利用电场作用使不同种类的色素在凝胶中移动,从而分离出不同种类的色素。
(3)超滤法:利用超滤膜对混合液进行筛选,将不同分子量的物质分离出来。
三、应用1. 食品工业:叶绿素可以作为食品着色剂使用,也可以作为一种天然的防腐剂。
2. 医药工业:叶绿素和类胡萝卜素具有很好的抗氧化作用,可以应用于医药制品中。
3. 美容保健:花青素可以抑制黑色素形成,具有美白作用,可以应用于美容保健产品中。
四、注意事项在提取和分离过程中,需要注意以下几点:1. 操作时要注意安全,避免有机溶剂的毒性和易燃性对人体和环境的危害。
2. 提取和分离的条件要适宜,如温度、时间、pH值等。
3. 色素的质量要求高,需要对提取后的色素进行检测和分析。
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杨琪一.实验原理实验中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(丙酮,汽油,苯等)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,他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的快;反之则慢。
这样,几分钟之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。
且溶解度最高的是胡萝卜素,它随层析液在滤纸上扩散的最快;叶黄素和叶绿素a的溶解度次之,叶绿素b的溶解度最低,扩散的最慢.二.实验目的1. 掌握提取和分离叶绿体色素的方法2. 探究绿叶中含有几种色素三.实验材料用具材料:新鲜的绿色叶片(如菠菜的绿叶)。
无水乙醇,层析液,SiO2、CaCO3 用具:干燥的定性滤纸,烧杯(100ml),小试管,试管架,培养皿盖,棉塞,研钵,玻璃漏斗,尼绒布,毛细吸管,剪刀,药勺,量筒(10ml),天平,铅笔四.实验步骤1.提取绿叶中的色素取材:用天平称取5g的新鲜绿叶,剪碎,放入研钵中。
向研钵中加入少许SiO2、CaCO3 ,再加入10ml无水乙醇,进行快速,充分的研磨。
过滤:将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼绒布)中进行过滤。
将滤液收集到小试管中,及时用棉塞将试管口塞严。
2。
制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条的一端剪去两角,并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
3。
画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀的画出一条细线。
待滤液干后,再画一两次4。
分离绿叶中的色素将适量的层析液倒入烧杯中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)略微倾斜靠着烧杯的内壁,轻轻插入层析液中,随后用培养皿盖盖住烧杯口。
注意,不能让滤液细线触及层析液5。
观察与记录几分钟以后,打开培养皿盖,取出滤纸条,干燥后观察滤纸条上的色素带,以及每条色素带的颜色和宽度,将观测结果记录下来.6.观察结果分析结果:滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带(如下图)最宽:叶绿素a(蓝绿色);最窄:叶绿素b(黄绿色);相邻色素带最近:叶绿素a和叶绿素b;相邻色素带最远:胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色).实验关键点1.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。
《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计
学院附中陈建志
一、教材分析
生物学是以实验为基础的科学,实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用,他是素质教育和创新教育的重要场所和前沿阵地,也是基础教育改革的基础、前提和保证。
《绿叶中色素的提取和分离》是一个探究性实验,通过本实验,可以让学生知道绿叶中色素的种类和颜色对植物叶片颜色的影响,是学习光合作用的基础。
本实验要求层次较高、操作难度较大、考查频率高的一个实验,但是按照教材的实验步骤和方法,多数学生把握不够,操作不当。
分离后的色带或不全或色浅,辨认困难,实验效果皆不理想。
笔者在实验教学中将有关操作作了调整。
1、教材中值得推敲的地方
实验选材和研磨教材推荐用菠菜为实验材料。
菠菜生长受季节的限制,有的季节很难采集。
另外菠菜叶片含水量较高,较多的水分子与丙酮分子接触,降低了丙酮对色素分子的萃取率,导致提取液中含色素分子少,进而影响实验结果。
教材中选用5克叶片.相对于仅需的几滴滤液来说,显然太多,也增加了研磨的时间和难度。
相对于5克叶片,5毫升丙酮又显太少。
丙酮极易挥发,实验中常出现叶片未研碎。
丙酮已挥发干的情况。
因为研磨不彻底,提取液中色素含量少。
研磨剂的配制学生只是按课本要求按顺序添加无水、乙醇、CaCO3、SiO2,并不能很深刻的理解添加这些物质的原理和作用。
过滤装置课本要求用放置单层尼龙布的漏斗过滤滤液,但实际操作中这个方法耗时且费力。
画线方法由于学生平时的实验操作中很少用到毛细吸管,所以采用课本要求的方法划线,很难做到滤液细线细、直、均匀的要求。
色素分离装置分离色素是将滤纸条插入到加入层析液的烧杯中,为了防止层析液挥发,还可以给烧杯加盖。
而实际操作很难做到滤纸条在烧杯中保持竖直,也不能有效减少层析液的挥发。
分离色素的方法课本是让色素在长形滤纸条上扩散分离,方法单一,不能很好地激发学生的创新思维。
2 实验改进
只要是新鲜、浓绿的叶片皆可选,但要对叶片作些处理。
将叶片用沸水处理,即将2克叶片置于沸水中煮20—40 秒(时间不宜过长。
否则会破坏色素分子的结构)后。
立即捞出置于冷水中降温,再用吸水纸吸千水分.剪碎后放人研钵。
研磨剂的配制
试验设计:
1)分别在 A、B、C 三个研钵中加入 5 克剪碎的叶片
2)A 中加少量的二氧化硅和无水乙醇,B 中加少量的二氧化硅、碳酸钙和水C 中加少量的二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇;
3)经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液(A黄绿色、B几乎无色、C 深绿色);
4)分析实验结果得出结论:碳酸钙可以防止色素被破坏,色素可以溶于酒精但不溶于水。
通过分组对照,让学生通过具体的实验探究,更直观更容易理解提取色素过程中所添加的各种物质的作用。
过滤装置的改进将过滤用的尼龙布改为用棉花塞住漏斗口过滤,一个人就能独立完成,而且过滤速度快,操作更为简单。
画线方法的研究这一步是本实验的一个操作难点,学生很难用毛细吸管画出细、直、均匀的滤液细线。
如果用钢笔沾色素、硬币边缘压线、盖玻片或者棉线画线等,则操作起来更容易。
色素分离装置的制作,用厚纸板作个烧杯盖,上面剪开1.5—2厘米的缝隙,滤纸条只需要从层析缸上盖子的缝隙插入到层析液中,根据实验需要可以选择缝隙数量不同的盖子做出调整。
分离色素的方法的创新
1)用圆形滤纸片分离。
用圆形滤纸片分离,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,在圆形滤纸(直径为 l0 cm)中央滴上 2 ~ 3 滴色素提取液,静置约 1 min,在滤纸的中央点成圆形的色素斑。
然后依次滴
3~5滴层析液,每次间隔30 s左右,然后盖上培养皿盖,几分钟后,观察结果会得到近似同心圆的 4 个色素环,由内而外分别是黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色。
2)用粉笔代替滤纸分离色素。
取一支干燥的白色粉笔,
在距其大头一端 1 cm处用含有色素液的细棉线刻出一圆环,待干后重复刻 2~ 3次(最好两人合作);把粉笔大头一端放入层析缸中,观察现象,色素将
随着层析液在粉笔上扩散形成 4 个颜色不同的圆,最上圈是橙黄色(胡萝卜素),其次是黄色(叶黄素),再次是蓝绿色(叶绿素 a),最下圈是黄绿色(叶绿素 b);待 4条色素带明显后,取出粉笔,晾干保存。
二、教学目标
1.知识目标
(1)掌握提取叶绿体中色素的方法,掌握绿叶中色素的种类和作用;(2)通过实验结果分析,理解各药剂在实验中的作用和对实验结果的影响。
2.技能目标
(1)合理组织语言,描述实验现象,锻炼学生观察能力和语言表达能力。
(2)对实验现象相互交流和讨论,提高学生思考问题和解决问题的能力。
3.情感目标
在自主探究中,感受成功带来的快乐,提高对自我价值的认识,要学生把理论知识联系并贯彻到实际活动中去,从实践中得到巩固和提高。
三、课前准备
1.教师准备
(1)实验材料准备。
(2)推测可能出现的情况进行探究,分析原因,得出结论。
做到心中有数。
(3)实验分组。
将学生分成A、B两实验组。
每个实验组再分为甲、乙、丙、丁四个小组,每个小组7位同学。
2.学生准备
(1)预习本实验。
包括实验目的、原理,熟悉实验步骤等。
(2)复习叶绿体中色素的种类和颜色。
四、教学内容安排
1.实验目的:提取叶绿体中色素的方法及用纸层析法分离实验。
2.材料用具:叶片(绿色、新鲜)、丙酮、95%乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙、研钵、小玻璃漏斗、尼龙布(棉花)、剪刀、小试管、药勺、量筒、天平、镊子、毛细吸管(盖玻片)、滤纸条、铅笔等。
3.方法步骤:
实验分组:
注:(1)“√”表示操作或加入;“—”表示不加入。
(2)每个实验组的四个小组分别按上面四个方案进行操作。
(3)研磨要充分、迅速,研磨时用纸盖住研钵;
(4)收集滤液到试管中,一定要用棉塞塞住试管口。
实验流程:
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。
④材料不同制出的色素带有区别吗?
⑤实验完成后填写下表:
5.实验结果及结论:
学生活动:小组间相互交流所得实验结果,组织语言描述实验现象:
甲组滤液呈深绿色,乙组滤液呈黄绿色,丙组滤液几乎无色,丁组滤液呈深绿色。
教师活动:评价各小组的实验结果,让学生根据叶绿体中色素的颜色,分析实验结果差异的原因,并展开讨论。
最后再引导学生得出相应的结论:
(1)甲组结果说明叶绿体中的色素能溶于丙酮。
结论:叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂如丙酮中,可以用有机溶剂如丙酮,来提取叶绿体中的色素。
得出提取叶绿体中色素的方法,即该实验的原理。
(2)乙组与甲组结果的差异,由于未加入碳酸钙,叶绿素受到了破坏。
结论:加入碳酸钙的目的是防止在研磨过程中叶绿素受到破坏。
(3)丙组与甲组结果的差异,由于色素不溶于蒸馏水。
结论:不能用蒸馏水提取叶绿体中的色素。
(4)丁组与甲组结果的相同,说明色素也能够溶于乙醇中。
结论:乙醇也是有机溶剂,可以利用乙醇提取叶绿体中的色素。
纸层析法分离结果显示:滤纸条上色素带排序(从上到下)依次是橙黄、黄、蓝绿、黄绿四个条带,推理分析应分别代表“胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b”。
说明红萝卜素在层析液中的溶解度较其他几种色素溶解度最大。
五、教学反思:
以前在指导学生进行本实验时,一直是每小组分别完成各自提取实验,然后自行进行相关探究,如不加CaCO3会怎样?不加SiO2会怎么样等等,实验就比较费时,而且会浪费很多实验材料。
经过本次实验方法的调整改变后,实验进行的更加顺利了,对比效果更明显了。