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《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
一.教材分析
本實(shí)驗(yàn)是高中生物必修一第五章第四節(jié)《能量之源-----光與光合作用》中的基本實(shí)驗(yàn),加之此節(jié)是生物三大必修模塊《分子與細(xì)胞》的核心內(nèi)容。所以在展開光合作用的相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容之前通過教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),學(xué)生的動手操作完成對綠葉中色素的提取與分離的學(xué)習(xí),增強(qiáng)了學(xué)生探究學(xué)習(xí)的欲望和學(xué)習(xí)光合作用的興趣,也為后續(xù)光合作用內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并以此提高了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究的能力。
二.學(xué)情分析
我所帶的是職業(yè)中學(xué)的體育班,全班29位學(xué)生,其中只有3名女同學(xué),以男生居多的這
2、個班級學(xué)生學(xué)習(xí)的重視度,自覺性都比較差。而且學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,態(tài)度不端正,文化課的底子薄,對課堂教學(xué)興趣不濃厚。但學(xué)生比較好動,具有很大的好奇心和探究欲望,往往他們對實(shí)驗(yàn)課具有很高的興趣,這樣對開展生物實(shí)驗(yàn)課很優(yōu)勢。以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物課的興趣和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手操作能力。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):理解色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理,探索葉綠體有色素的種類。
能力目標(biāo):
(1)初步學(xué)會提取、分離葉綠體中色素的方法和技能。
(2)使學(xué)生掌握科學(xué)探究的程序和方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和動手實(shí)踐的能力。
(3)提高學(xué)生口頭表達(dá)、相互交流的能力及思維的嚴(yán)密性。
情感態(tài)度目標(biāo):提
3、高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,初步培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探索的欲望和能力。
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心愛護(hù)綠色植物,關(guān)心發(fā)展農(nóng)業(yè)的意識,進(jìn)行生命科學(xué)價值觀的教育。
四、重點(diǎn)難點(diǎn):
重點(diǎn):葉綠體中色素的種類和作用
難點(diǎn):對實(shí)驗(yàn)原理的理解;對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和色素的提取。
五、實(shí)驗(yàn)原理:
提取原理:葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑丙酮中,所以可以用丙酮提取葉綠體中的色素。當(dāng)沒有丙酮時,也可以用其他有機(jī)溶劑替代,如酒精。
分離原理:分離色素的方法叫紙層析法。分離色素與色素的溶解度有關(guān),而與色素的濃度、含量無關(guān)。因?yàn)椴煌卦趯游鲆褐腥芙舛炔煌芙舛雀叩碾S層析液在慮紙條上擴(kuò)散得快,反之則慢,從而
4、將各種色素分開。
六、實(shí)驗(yàn)材料用具和試劑
材料用具:足夠多的植菠菜葉、小油菜葉。
燒杯(100mL)、研缽、漏斗、尼龍布、毛細(xì)吸管、剪刀、小試管、培養(yǎng)皿、角匙、量筒(10mL)、天平、丙酮、層析液、二氧化硅、碳酸鈣。
試劑:有機(jī)溶劑:丙酮、石油醚、無水酒精;
層析液:(1)石油醚:丙酮:苯(20:2:1)
(2)石油醚:丙酮(10:1)
(3)93號汽油。其他用具和藥品按教材要求準(zhǔn)備。
七、實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程
課前準(zhǔn)備:教師在前一節(jié)課主要針對我班學(xué)生底子薄的特點(diǎn)就已經(jīng)給學(xué)生播放了本實(shí)驗(yàn)的部分過程,再根據(jù)每位學(xué)生的特點(diǎn),進(jìn)行優(yōu)化組后,分成每4人一小組共八大組進(jìn)行
5、實(shí)驗(yàn)。決定本組選擇的探究內(nèi)容,設(shè)計(jì)出本組認(rèn)為最佳的實(shí)驗(yàn)探究方案。并在黑板上呈現(xiàn)出同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究和查閱相關(guān)的資料亟待解決和弄清楚的問題。
課堂探究具體過程:
情景導(dǎo)入:
通過描述同學(xué)們生活遇到的小問題:夏天穿條白色的褲子在草地上玩的時候一不小心就會把褲子染綠了?,F(xiàn)在的問題是同學(xué)能不能用水將染上去的綠顏色洗下來呢?(學(xué)生回答:不能)。但是我想告訴大家當(dāng)你今天做完咱們今天的這個實(shí)驗(yàn)后你會很容易的解決此問
題-----洗干凈被草染綠的衣服。
情景創(chuàng)設(shè)
綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)
提取綠葉
中的色素
1
制備濾紙條
色素分離方法的探究
6、
畫濾液細(xì)線
2 3 4
方法一 方法二
圓形濾紙片
剪去兩角的濾紙帶
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果的探究
高考題型檢測
知識拓展
1.提取色素
稱取5g綠色葉片,去掉中脈,剪碎,放入研缽中。加入少許二氧化硅(或石英砂、細(xì)沙)和碳酸鈣,再加入10mL提取液,迅速研磨至勻漿。將研磨液倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一塊
7、雙層尼龍布)進(jìn)行過濾。將濾液收集到一個棕色試劑瓶中,及時蓋上瓶塞。
通過探究小組完成以下幾個問題:
(1)、石英砂、碳酸鈣在實(shí)驗(yàn)中起什么作用?
(2)、加入丙酮(無水乙醇)的作用是什么?
(3)、為什么要迅速、充分研磨?
(4)、為什么必須及時用棉塞塞緊試管口?
2.制備濾紙條
方法一:
取一干燥的定性濾紙,將濾紙剪成長約10cm、寬約1cm的濾紙條,在距濾紙條一端1.5cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線,如圖剪去兩角。
方法二:
(1)取一張干燥的圓形濾紙片,用牙簽在濾紙中心扎一個孔眼。用玻璃管(或塑料管)管口蘸取濾液,將濾液均勻地印在圓形濾紙片中央處,待濾液干后,
8、再重復(fù)二至三次。
(2)剪取約3cm棉線做燈芯,將燈芯穿入圓形濾紙片中央的孔眼中,一端打結(jié)。
(3)取2mL層析液倒入一培養(yǎng)皿中,把制備好的插有燈芯的圓形濾紙片蓋在培養(yǎng)皿上,讓燈芯的一端(未打結(jié)的一端)浸入層析液中,用另一大培養(yǎng)皿蓋好以防止層析液的揮發(fā)。
3.畫濾液細(xì)線
用毛細(xì)吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻地畫一條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待濾液干后,再畫兩至三次。
也可用載(蓋)玻片的一側(cè)蘸取濾液,將濾液均勻地印在鉛筆細(xì)線處,待濾液干后,再重復(fù)二至三次。
4.分離綠葉中的色素
取2mL層析液倒入試管中,將制備好的濾紙條(有濾液細(xì)線的一端朝下)沿試管的內(nèi)壁輕輕插入到層析
9、液中(注意:不能讓濾液細(xì)線觸到層析液),塞上試管塞。
探究小組完成以下幾個問題:
(1)、為什么色素會在濾紙條上分離?
(2)、為什么將濾紙條的一端剪去二個角?
(3)、為什么濾液細(xì)線越細(xì)、越直越好?
(4)、為什么畫濾液細(xì)線需要重復(fù)2-3次?
(5)、為什么濾液細(xì)線不能觸及層析液?
(6)、為什么燒杯要蓋培養(yǎng)皿?
5. 觀察結(jié)果
觀察濾紙條或圓形濾紙片上出現(xiàn)的條狀或環(huán)狀色素帶。
八、本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵
1.提取葉綠體色素的關(guān)鍵是:①葉片要新鮮、濃綠。②研磨要迅速、充分。③濾液收集后,要及時用棉塞將試管口塞緊,以免濾液揮發(fā)。
2.分離色素的關(guān)鍵是:①濾液細(xì)線要細(xì)且
10、直,而且要重復(fù)畫幾次。②層析液不能沒及濾液細(xì)線。
九、知識拓展
1、植物正常葉片顯示綠色的原因是什么?(正常葉子的葉綠素和類胡蘿卜素的分子比例為3比1,所以正常葉片顯示綠色。)
2、秋天綠色葉片變黃的原因又是什么?(寒冷時,葉綠素分子容易被破壞,類胡蘿卜素較穩(wěn)定,顯示出類胡蘿卜素的顏色,所以葉片變黃。)
3、如果用同樣的方法提取和分離變黃的植物葉片中的色素,出現(xiàn)的還會是4條色素帶嗎?
十、實(shí)驗(yàn)檢測
1、從葉綠體中提取色素,選取的最佳葉片應(yīng)是
A.肥嫩多汁 B.革質(zhì)葉片
C.剛剛長出來的小嫩葉 D.鮮嫩,色濃綠的葉片
11、2、葉綠體的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是
A.色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層 B.陽光的照射使各種色素能彼此分開
C.濾紙對各種色素的吸附力不同 D.丙酮使色素溶解并彼此分離的擴(kuò)散速度不同
3、下列關(guān)于“葉綠體色素提取和分離”的實(shí)驗(yàn)描述中,不屬于實(shí)驗(yàn)要求的是
A.提取高等植物葉綠體中的色素 B.用紙層析法分離色素
C.了解各種色素的吸收光譜 D.驗(yàn)證葉綠體中所含色素的種類
4、在葉綠體色素的提取實(shí)驗(yàn)中,研磨綠葉時要加入丙酮,其目的是
A.防止葉綠素被破壞 B.使葉片充分
12、磨碎
C.使各種色素充分溶解在丙酮里 D.為了使葉綠素溶解在丙酮里
5、下列各項(xiàng)液體,可作為色素溶劑的是
A.水 B.氯化氫 C.乙醇 D.草酸
6、在進(jìn)行葉綠素提取和分離的實(shí)驗(yàn)時,不能讓層析液沒及濾液細(xì)線的原因是
A.濾紙條上幾種色素會擴(kuò)散不均勻而影響結(jié)果
B.濾紙條上濾液細(xì)線會變粗而使色素太分散
C.色素會溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯
D.濾紙條上的幾種色素會混合起來
7、紙層析法分離葉綠體色素時,濾紙條上最上端的色素名稱和顏色分別是
A.葉綠素a、藍(lán)綠色 B.葉綠素b、黃綠色
13、
C.胡蘿卜素、橙黃色 D.葉黃素、黃色
8、在研磨綠葉時,下列哪種物質(zhì)不需加入
A.丙酮 B.層析液 C.碳酸鈣 D.二氧化硅
十一、教學(xué)反思
通過學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)的情況來看,在八個小組內(nèi)有兩個小組的實(shí)驗(yàn)效果比較明顯,其他小組濾紙條有重疊,跑歪,色素帶較模糊等情況,所以教師要適當(dāng)?shù)淖鲆砸龑?dǎo),讓他們及時的發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改進(jìn),要善于捕捉學(xué)生思維的火花和善于發(fā)現(xiàn)每一位學(xué)生的創(chuàng)造力得以施展和顯示的領(lǐng)域。通過發(fā)展性課堂評價激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,引導(dǎo)學(xué)生主動參與評價,在評價中認(rèn)識自己,發(fā)展自己,完善自己。
專心---專注---專業(yè)