1.实验原理
(1)提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
2.实验步骤
提取色素：称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中→加入少量SiO2、CaCO3和10mL无水乙醇
↓→研磨→过滤→将滤液收集到试管内并塞严试管口
制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长和直径的滤纸条，将滤纸条一端剪去两角，
↓在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细的横线
画滤液细线：用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，
↓再画一两次
分离色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条轻轻插入层析液中→
↓用棉塞塞紧试管口，装置如图所示
观察结果：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带
[深度思考]
(1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？
提示 新鲜绿色的叶片中色素含量高，从而使滤液中色素含量较高，实验效果明显。
(2)为什么研磨时要迅速？为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?
提示 叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(3)为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？
提示 防止乙醇挥发和色素氧化。
(4)滤纸为什么需预先干燥处理？在制备滤纸条时，为什么将一端的两个角剪掉？
提示 干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散；剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快，从而保证色素带分离整齐。
(5)为什么画滤液细线要直、细、匀，而且待滤液细线干燥后再重复画一两次？
提示 画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠；滤液细线干燥后再重复画一两次，使分离出的色素带清晰分明。
(6)在层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？
提示 滤纸条上的滤液细线触及层析液，会使色素直接溶解到层析液中，结果使滤纸条上得不到色素带。
(7)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。
提示 不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。
(8)如图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示，分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。
提示 ①色素含量：叶绿素a＞叶绿素b＞叶*素＞胡萝卜素。
②溶解度大小：胡萝卜素＞叶*素＞叶绿素a＞叶绿素b。
[归纳整合]
1.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放置数天的叶片，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
(3)滤纸条看不见色素带
①忘记画滤液细线或没有提取出色素。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
2.实验设计的四大基本原则
(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
(2)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同)，以便减小实验误差。
(3)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。
(4)科学性原则：指在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
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