论文提取和分离叶绿体中光合色素的实验探究和拓展，本文是关于实验学年毕业论文范文和叶绿体和光合色素和拓展相关学年毕业论文范文.
１ 实验教学背景
在以往实验中,学生按教材方法进行操作时会出现以下问题:用毛细吸管画滤液细线不齐,用教材层析装置时滤纸翘起、或紧贴烧杯壁、或变软后触及层析液,造成实验效果不好.另外,学生在实验中提出了一些问题:①能否用其他的叶片做实验材料,叶子出现和红色的原因是什么;②能否用水代替无水乙醇提取色素;③能否用酒精隔水加热法提取色素.为了让实验现象更明显,同时让学生自己探究解决疑惑,笔者改变了实验内容和实验方法,达到了预期的教学目标.
２ 实验教学目标
知识目标:理解色素提取和分离的原理和方法,归纳出绿叶中色素的组成、描述各试剂在实验中的作用.
能力目标:通过对色素提取和分离操作方法的改进,提高分析和解决问题的能力.
情感态度与价值观目标:通过探究各种叶片的色素种类,认同生物界的统一性;通过探究活动,养成交流与合作的意识,具备严谨的科学态度.
３ 实验内容设计
为了解决学生疑问,本实验设计为３个探究活动,即探究实验材料、试剂和其他可行的实验方法.通过不同植物的叶片和同种植物不同叶龄的光合色素比较,理解叶片变红变黄的原因;通过用水和无水乙醇进行实验的比较,深刻理解实验原理;通过不同提取方法比较,学会知识的迁移.
４ 实验方法设计与实施
４．１ 实验方法的改进
开展探究活动之前,先进行预备实验比较,改进实验的部分操作.
４．１．１ 研磨
通过对二氧化硅和白河沙的比较,发现白河沙研磨后过滤,不会进入滤液,滤液更清,因此研磨时改用白河沙.含水多的叶片研磨时,加入少量无水硫酸钠.
４．１．２ 画滤液细线
多次实验证明,将绿叶晾干,研磨时加入３mL左右的无水乙醇,充分研磨后,在铅笔画线处对折,直接接触研磨液的方法效果最佳,滤液细线既细直浓度又高,但此方法对用水浴法得到的提取液不适用.通过多种方法比较,最终发现采用用完的眼线笔芯和盖玻片两种方法画线效果都不错.考虑到盖玻片在实验室取材方便,确定用盖玻片画滤液细线.
４．１．３ 层析液种类
对６种层析液分析比较,发现２种效果最佳,分别是石油醚∶丙酮∶苯＝２０∶２∶１或石油醚∶苯＝１０∶１.实验中确定用石油醚∶苯＝１０∶１的层析液.
４．１．４ 层析液装置
选用如图１所示的装置,将滤纸用工字钉固定于橡皮塞上,放置于广口瓶中,滤纸条不会脱落,同时也能防止层析液的挥发.
４．２ 分组实验,实施探究
４．２．１ 探究实验材料
４．２．１．１ 探究不同种叶的光合色素
(１)材料:黑藻、绿萝、构树、菠菜、青菜、韭菜、红叶李、三叶草.
(２)滤液比较结果如图２所示.
(３)色素带比较结果如图３所示.
(４)结论:构树可以代替菠菜用来做演示实验的材料,具有取材方便、叶片含水量少、实验效果明显的优点.红色叶子中也有叶绿素等光合色素,叶片为红色的原因是液泡中含有一种水溶性的色素———花青素.
４．２．１．２ 比较同种植物不同叶龄的光合色素
(１)材料:不同叶龄的绿萝,如图４所示.优点是短时间内可同时获取幼嫩、成熟、发黄３种不同的叶片.
(４)结论:叶子变黄是由于叶绿素分解.
４．２．２ 探究提取方法
(１)实验材料与方法见表１.
(２)滤液比较如图７所示.
(３)色素带比较如图８所示.
(４)实验结论
水浴法也能提取色素.
４．２．３ 探究提取试剂
４．２．３．１ A 组
(１)实验材料与方法见表２.
(２)滤液比较结果如图９所示.
(３)色素带比较结果如图１０所示.
(４)结论:色素不溶于水,溶于有机溶剂无水乙醇.
４．２．３．２ B组
(１)实验材料与方法见表３(黑藻优点:可以直观观察提取前后叶绿体的变化).
(２)滤液比较结果如图１１所示.
(３)色素带比较结果如图１２所示.
(４)细胞前后比较结果如图１３所示.
(５)结论:色素不溶于水,溶于有机溶剂无水乙醇.通过细胞的观察,发现用无水乙醇提取后,叶绿体中色素消失,证明提取的色素来自叶绿体.
５ 实验延伸
利用实验所得滤液,通过光盘小盒(用牙膏盒制造暗室和狭缝)观察色素吸收光谱.
５．１ 实验背景
用三棱镜做实验效果不佳,教室难以创造暗室条件,对平行光要求高;由于光源面积大,需要大量滤液才能保证光线全部透过滤液.改进后,采用光盘小盒实验时无论光线来源是什么,全部通过小狭缝进入盒内,排除了周围环境的干扰,实验现象非常明显.
５．２ 光盘小盒的制作
在牙膏盒的一端用裁纸刀划一小狭缝,确保有光线能进入,再在牙膏盒两侧划出放置光盘的狭缝,与牙膏盒长边形成约４５°夹角,小心地将光盘插入两侧狭缝中,在光盘反光面对应的牙膏盒面上开一个小孔,用于观察;再用剪刀将多余的光盘边缘剪去;将不透光的纸包裹住整个装置,只留上方的小狭缝,确保光线只来源于此,一个光盘光谱仪就制作完成,如图１４所示.使用时,将狭缝对准日光灯下,在光盘处可见按波长排列的单色光.再在狭缝上端放置滤液,继续观察、比较,即可得出滤液的吸收光谱.
５．３ 观察结果
实验结果如图１５所示.
５．４ 实验结论
光合色素主要吸收红光和蓝紫光.
６ 教学反思与自我评价
本实验设计的优点如下.
(１)对实验内容的创新:问题来源于学生,因此实验内容设计符合学生需求,让学生自己设计实验解决问题,体验科学探究的过程.
(２)对实验操作的创新,从研磨、画滤液细线、层析的装置上进行改进,让实验现象更加明显清晰.
(３)材料易得,光盘、牙膏盒等都来自于生活中的废弃物,有效利用身边的资源.
在探究中,学生或许因结果不同而相互质疑,或许因实验失败而反复尝试,然而实验的魅力就在于探索未知.
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