主办单位:市关工委 市文明办 市教育局 市中小学生科技活动基金会

承办单位:市中小学生科技活动基金会办公室 市宣传系统关工委 金金网

协办单位:各区关工委 文明办 教育局

您当前的位置 : 我的科技梦2020 > 小科技论文 >

为什么树叶是五彩缤纷的?

作品ID:39196
作者姓名:王琪琪
作者学校:南京市中山小学
作者区域:秦淮区

为什么树叶是五彩缤纷的?
江苏省南京市中山小学 五(2)班 王琪琪
指导老师:赵春胜、汪荔、丁丽
一、课题背景
  我家住在紫金山脚下,每当我走出家门,就会发现周围的植物是五彩缤纷的,有的叶片是绿色的、有的是红色的、有的是黄色的、还有的是紫色的。
叶片的颜色为什么不同呢?带着这个疑问,我开启了探究不同颜色的叶片色素组成的探究之旅。

图1 发现五彩缤纷的植物世界
二、探究方法
采用“提出问题—作出假设—设计实验—完成实验—分析实验结果—交流和讨论”的方法进行探究。
三、探究过程
  我们在紫金山上和菜市场分别收集不同颜色的植物叶片。然后,加入提取液,进行研磨,提取色素。对色素进行分离,分析不同颜色叶片中色素的组成。
1.实验原理
色素提取:使用丙酮:乙醚按照1:1混合,制备色素提取液。
色素分离:不同颜色的色素在有机溶剂(石油醚:丙酮=9:1)的分离速度不同。
2.实验材料用具
紫色的紫叶鸭跖草、黄色的变叶木、紫色苋菜和绿色菠菜;提取液(丙酮:乙醚=1:1)、层析液(石油醚:丙酮=9:1)、研钵、烧杯、滴管、量筒、毛细吸管、滤纸条、纸片、橡皮筋、剪刀

图2 采集不同颜色的叶片
3.实验过程
(1)取材:分别在紫金山上和菜市场分别收集了紫色的紫叶鸭跖草、黄色的变叶木、紫色苋菜和绿色菠菜四种不同颜色的植物叶片。
(2)提取色素:将四种不同颜色的叶片分别用剪刀剪碎,各取少量,放入研钵中,分别加入5 mL提取液(丙酮:乙醚=1:1),小心研磨,使叶片中的色素溶于有机溶剂中。

图3 叶片色素的提取
A:剪碎叶片;B:加入提取液;C:用力研磨,提取色素;D:把提取的色素用毛细吸管划在滤纸条上;E:提取苋菜叶片红色区域的色素;F提取变叶木叶片中的色素。
(3)分离色素:用毛细吸管分别吸取四种不同植物叶片的色素提取液,分别划在滤纸条上。划线位置距离滤纸条下端1cm处,重复划2-3次。然后将滤纸条悬挂在烧杯中,用吸管吸取层析液,加入烧杯中,同时进行四种叶片的色素分离,重复进行三次实验。观察记录不同颜色的叶片中色素的组成情况。

图4  不同颜色的叶片色素分离
4.实验现象及分析
(1)实验现象观察和记录:
通过实验我们发现以下现象:

图5 不同颜色的叶片色素组成
(2)实验现象分析:
① 绿色的叶片并不仅仅由叶绿素一种色素构成,而是由胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b按照一定比例混合,最终,呈现出我们所看到的绿色。
② 红色和紫色的叶片主要是因为含有花色素才表现出多彩的颜色,但是他们同样也含有一定量的胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
③ 黄色的叶片是因为叶片中仅含有胡萝卜素和叶黄素,而缺少叶绿素a和叶绿素b。
④ 植物的叶片中含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b以及花色素多种色素。
⑤ 橙色的胡萝卜素移动得最快;其次是黄色的叶黄素。蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b移动的最慢。花青素是水溶性的,在层析的过程中保持不动。
5.实验结论
植物的叶片中都含有多种色素,常见的色素有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b以及花色素等。色素按照一定的比例配合,调配出植物五彩缤纷的色调,让我们的世界也变得更加绚丽多彩。
参考文献:
[1]陈建筠,蒋林芳.植物叶片色素提取方法的改进探究.中学教学参考. 2012年08期 第118-119页.
[2] 拦生发.“绿叶中色素的提取和分离”实验设计方案. 生物学通报. 2017年03期 第54-55页.
[3]傅晶.对实验“绿叶中色素的提取和分离”的改进与创新.中国校外教育. 2017年04期 第115+117页.
[4]蔡雪雁,李厚华,李玲,高艳,阙怡,于航,魏新翠.紫叶桃叶片色素的定性及定量分析.西北林学院学报. 2015年03期 第206-210+223页.
[5]郭爱平.培育玉米黄化苗进行“色素的提取与分离”实验.生物学通报. 2019年09期 第58-59+64页.