对生物实验试剂层析液配方改进的探索与思考(教学反思)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“生物实验教学反思”。
对生物实验试剂---层析液配方改进的探索与思考
武佳蕊
生物学是一门以实验和观察为主的学科。生物实验教学在激发学生的学习兴趣、培养学习动机、巩固知识、开发智力和创新思维、形成实事求是的科学态度以及协作精神等方面起着重要的作用,是实施素质教育的最有效形式。生物课程标准明确提出:生物教学要加强实验和其他实践活动的教学,加强对学生观察能力、实验能力、思维能力和自学能力等能力的培养;要关注教学资源的开发,如利用替代物品、药剂、仪器等,争取创造性地增加低成本的实验和其他实践活动,促进学生的健康成长与发展。作为一名生物教师,深知学生才是教学过程的起点和终点,关注人的发展是新课程的核心理念;深知自己唯有高度重视实验教学,积极投身于新课程改革的大环境中,坚持以“管理育人,服务育人”的理念,时刻为学生的终身发展服务,为提高学生的生物科学素养着想,才能应对现代社会和教育发展对实验教师的需要。
然而生物实验中有不少药品具有一定的刺激性、腐蚀性和毒性,如氢氧化钠溶液呈强碱性,对人体健康具有负面影响,使用时务必小心,最好能戴上手套;过氧化氢具有强腐蚀性,对身体有害,经人体皮肤吸收可造成伤害,最好戴好手套和护目镜;丙酮、二苯胺具有一定的毒性,使用后务必洗手,等等。从学生的健康着想,教师更应探索用低毒性或无毒性的药品代替毒性较强的药品,以减轻药品对学生身体的危害,使实验更安全、环保。
高中生物《光合色素的提取和分离》实验中,由于层析液的成份苯对师生的健康危害较大,最好用无毒性或低毒性的药品来替换它。经过查阅相关资料,笔者发现用低毒性的甲苯代替苯对层析液的配方进行改进,不但可以减轻药品苯对师生身体的危害,还可以使四条色素带分离更明显。下面就此问题谈谈自己的实践探索与思考,以供同行参考。
一、苯在“光合色素的提取和分离”中的作用
光合色素在光合作用中起着吸收、传递与转化光能的作用,为了能让学生更深地理解叶绿体中色素的作用,叶绿体中色素的种类与颜色,高中生物新课程仍安排了“光合色素的提取和分离”实验。实验要求将绿叶中的各种色素提取出来,并用纸层析法把各种色素在滤条上分离开,形成一条条不同色素相对应的色带。实验的基本原理是:
(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮、乙醇中,因此,可以用丙酮、乙醇来提取绿叶中的色素。
(2)绿叶中的色素都能溶解在层析液中,不同的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。所以,几分钟之后,绿叶中的色素就会 1
随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。由于苯是一种良好的有机溶剂,而且性质相对比较稳定。因此,苯一直以来被作为该实验的层析液材料。这种层析液的配置方法为:20份石油醚、2份丙酮、1份苯。
二、用甲苯代替苯对层析液配方进行改进的依据
众所周知,苯是一种毒性大、渗透性较强、易挥发的有机物。它可以通过皮肤、呼吸道进入人体,而且难以排泄。短时间内吸入高浓度苯蒸气可造成急性中毒,产生头痛、头晕、咳嗽、胸闷、兴奋、步态蹒跚、神志模糊、血压下降、肌肉震颤、呼吸浅快、脉搏快而弱等现象。
目前一般县级高中生物实验室的通风设备还比较差,除了开门窗通风换气以外,几乎没有其他通风设备。尽管在层析液中苯的含量较少,但几十个组合在一起,加上学生在操作中不小心打翻,清洗时残液的挥发,整个实验室还是充满了苯蒸气。苯主要是以蒸气形态经呼吸道进入人体,这给学生、老师的身体健康带来很大的危害。07学年实施的《普通高中生物课程标准(生物)》对该实验的安全性也有所提高,已将溶解色素用的丙酮改为乙醇,但层析分离时所用的层析液仍采用毒性很强的苯进行配制。
甲苯属低毒,实验中残留的甲苯,在清洗时进入水体,由于甲苯在水溶液中挥发的较快,其在地表水中,不是持久性的污染物,挥发到空气中的甲苯也能被光解。因此,无论是安全方面,还是环保方面,该实验中使用甲苯都比使用苯更加合适。为学生、老师的身体健康考虑,根据学校现有的条件,用低毒的甲苯取代苯来完成“光合色素的提取和分离”实验也能够得到很好的效果。
三、用甲苯代替苯对层析液配方进行改进的探索
1.实验步骤
⑴ 将剪成一厘米宽十厘米长的滤纸条放干燥箱进行干燥处理。
⑵ 分别用一份苯和甲苯与二份丙酮、二十份石油醚配制成两种不同的层析液。
⑶ 在研钵中放入5克剪碎的新鲜的菠菜叶子、0.5克碳酸钙、0.5克二氧化硅,先将其快速研磨成浆状,再放入12毫升95%乙醇快速研磨使其混合均匀,静置十几秒钟。
⑷ 过滤提取上述⑶中的滤液。
⑸ 点样。用自制的毛细吸管在干燥处理过的滤纸条上画滤液细线。(为确保有足够的色素,形成清晰的色素带,有利于分析,在试验中每次待滤液干燥后再重复画3次到5次直到8次。)
⑹ 分离叶绿体中的色素。将点样后的滤纸条一分为二,分别同时放入盛有不同的层析
液的小烧杯中进行层析。
⑺ 观察小烧杯中滤纸条上色素分离的情况,并记录所需时间。
⑻ 分析实验结果。
为保证实验结果的正确性,每次试验都采用足够量的滤纸条,并且在不同的时间段反复进行。同时对用甲苯配制而成的层析液的稳定性进行试验,通过对其进行连续七天的跟踪实验,得知只要将该层析液保存在密闭容器里,一个星期内其效果将始终保持不变。
2.实验结果分析
从以上实验结果中我们可以清楚地看到:
1、用甲苯代替苯,没有影响扩散效果。两种情况下,扩散的速度基本一致。3分钟时,用甲苯作层析液材料的滤纸条上,已清楚显示出四条色素带,5分钟后逐步达到稳定。
2、用甲苯代替苯,实验能够获得更明显的四条色素带。特别是第一条胡萝卜素与第二条叶黄素之间,分离十分明显。
由上实验可知,甲苯与苯对色素的溶解度虽然有所不同,稳定性也有所不同,但是用甲苯替代苯进行实验,对四条色素带扩散的时间影响不大,而且四条色素带的扩散效果也很好,实验也更加安全、环保。因此,笔者认为在高中生物“光合色素的提取和分离”实验中可用甲苯替代苯配制层析液,这将有利于师生的身体健康。
主要参考资料
[1]朱正威、赵占良.2004.普通高中生物课程标准(实验).北京:人民教育出版社,97-98
[2]赵占良.2003.全日制普通高级中学教科书(必修)生物.北京:人民教育出版社,53-54
[3]吴相钰、刘恩山.2008.普通高中课程标准实验教科书.生物学(必修1).浙江科学
技术出版社