劉孔烽 (東莞市常平中學 廣東東莞 523570)
將課堂上講解實驗變?yōu)樽哌M實驗室實驗是當下高中生物學實驗改革的重要課題,但緊張的課時制約著實驗課的開展。因此,有必要對教材中的實驗進行優(yōu)化探索,以便既能觀察到實驗現象,又能節(jié)省時間,以便一節(jié)課中開展更多實驗。本文依托教學實踐對“綠葉中色素的提取和分離”提出幾點優(yōu)化。
教材中以新鮮的菠菜葉為實驗材料,涉及稱重、剪碎、添加各種試劑、研磨、過濾等環(huán)節(jié),耗時長。但實驗的重點并不是色素提取,而是色素分離,造成時間的浪費。同時,學生難以把握SiO2和CaCO3的用量,使得色素提取液出現過于渾濁或色素含量過少的問題。學生也難以在研磨時做到既迅速又充分。不迅速無水乙醇揮發(fā)過多,不充分色素溶解過少,這都會影響到色素提取液的質量。因此采用葉片直接按壓法獲取色素,只需撕、剪、按3步,無需添加任何試劑和研磨過濾步驟,具體做法如圖1所示。
圖1 葉片直接按壓法獲取色素步驟
利用此方法可以直接得到濾液細線,不但簡化了實驗步驟,節(jié)省了實驗時間,還解決了利用毛細吸管畫線時存在的易堵塞、液體流動難以控制、劃傷濾紙、毛邊等問題。但必須注意的是:實驗中應選擇葉肉較厚的葉片,如芥蘭葉,以保證濾液細線上色素含量較多。
為便于層析,許多一線教師利用燒杯加蓋培養(yǎng)皿構成層析裝置,使用起來既簡便又能起到密封效果,但在加蓋時容易引起濾紙條移位,無意中使得濾液細線浸沒到層析液中,同時還存在層析過程中貼壁現象。基于此,有人提出改進裝置(圖2),但由于試管口狹窄,不便于層析多個濾紙條,不能滿足多個小組共用一套層析裝置的需求。因此,利用圖3的層析裝置可以解決上述問題。具體做法是:用牙簽串起濾紙條懸掛在燒杯壁上,再沿燒杯倒入層析液,再倒扣好大燒杯。利用此裝置將圖1④中的濾紙條層析,結果可見4條清晰的色素帶(圖3②)。
圖2 層析裝置
圖3 改進后的層析裝置及層析結果
教材中例舉的層析液配方(石油醚∶丙酮∶苯=20∶2∶1)含有苯。 苯是一種化學致癌因子,毒性較大,實驗過程中難免會吸入,嚴重影響師生的健康。同時,未使用完的層析液,若處理不當,會對環(huán)境造成嚴重污染,能否去掉層析液中苯的成分?為此筆者選取芥蘭葉為實驗材料,采用葉片直接按壓法獲取色素,利用圖3①中的層析裝置,使用教材中層析液配方、去苯的層析液配方進行層析,實驗結果表1所示。
表1 不同配方層析液的層析結果
從表1中可以看出,去苯的層析液(石油醚∶丙酮=10∶1)分離效果不亞于教材中例舉的配方,都能得到4條明顯的色素帶,且易于辨認,但去苯的層析液中不含苯,安全性得到提高。因此,無論從安全性,還是實驗效果,去苯的層析液都較好。