Question

12．某兴趣小组为了探究新鲜菠菜叶片中的色素种类和含量，开展了菠菜绿叶中色素的提取和分离实验，请根据实验相关内容并完成下列问题：
（1）探究新鲜菠菜叶片中色素的种类及相对含量，可依据色素能够溶解在无水乙醇原理提取色素，并根据它们在层析液中的溶解度不同而进行分离，通过观察色素带的宽度判断色素的含量多少．
（2）提取色素时，某兴趣小组称取5g新鲜菠菜叶，剪碎后放入研钵中；并向研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中加碳酸钙作用是防止色素被破坏；再加入10mL提取液，充分研磨后收集滤液于试管中．
（3）如图是新鲜绿叶的四种光和色素在滤纸上分离的情况：
①新鲜绿叶的叶绿体中，所含的四种色素都能溶解在层析液中，其中丁（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）色素的溶解度最大．
②四种色素中，丙和丁主要吸收蓝紫光．
③如果滤纸上的色素颜色较浅，其原因可能是（至少回答两点）研磨不充分、提取色素时加入有机溶剂过多、滤纸条未干燥处理、未重复画滤液细线等．

Answer 1

分析 1、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：
（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素．
（2）层析液用于分离色素．
（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分．
（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏．
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从右到左依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
3、根据题意和图示分析可知：丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，乙为叶绿素a，甲为叶绿素b．

解答 解：（1）叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取叶绿体中的色素．色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来．通过观察色素带的宽度判断色素的含量多少．
（2）提取绿叶中色素时，需要加入无水乙醇（丙酮）、SiO₂、CaCO₃，其中无水乙醇（丙酮）的作用是提取色素，SiO₂的作用是使研磨更充分，CaCO₃的作用是防止色素被破坏．
（3）①分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快，即丁色素扩散最快．
②根据题意和图示分析可知：丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，乙为叶绿素a，甲为叶绿素b．甲和乙主要吸收红光和蓝紫光，丙和丁主要吸收蓝紫光．
③如果滤纸条上的色素颜色较浅，其原因可能是研磨不充分、提取色素时加入有机溶剂过多、滤纸条未干燥处理、未重复画滤液细线等．
故答案为：
（1）无水乙醇   层析液   色素带的宽度
（2）防止色素被破坏  
（3）①丁
②蓝紫
③研磨不充分、提取色素时加入有机溶剂过多、滤纸条未干燥处理、未重复画滤液细线等

点评 本题考查色素的提取和分离的试验，意在考查考生理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用．