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必修一第五章 细胞的能量供应和利用《绿叶中色素的提取和分离》洛阳理工学院附属中学

视频标签:绿叶中色素,提取和分离

所属栏目:高中生物优质课视频

视频课题:必修一第五章 细胞的能量供应和利用《绿叶中色素的提取和分离》洛阳理工学院附属中学

教学设计、课堂实录及教案:必修一第五章 细胞的能量供应和利用《绿叶中色素的提取和分离》洛阳理工学院附属中学

《绿叶中色素的提取和分离》 
一、选题依据 
(一)教材地位 
    本节实验课选自生物必修1《分子与细胞》第5章第4节《能量之源-光与光合作用》,学习了细胞基本结构和功能后,学生进行本实验,利于他们了解叶绿体的结构和功能,也为学习光合作用的原理和应用奠定基础。 (二)学情分析 
  优点:思维活跃,接受能力强,具有一定自学、观察能力;具备一定开展科学探究实验的能力。 
  缺点:动手能力差;实验操作不规范。 (三)教学目标: 
    1.知识目标:知道色素提取和分离的原理;能说出绿叶中色素的种类,颜色,含量及作用; 
    2.能力目标:会进行色素提取和分离的实验操作;培养学生的实验创新和探究能力;     3.情感目标:大胆探究实践创新的科学精神和态度;体会合作、交流、分享的意义。  (四)教学重难点: 
    重点:色素提取与分离的操作方法; 
    难点:实验的规范操作,探究能力和创新能力的培养。 
二、教法学法 
教法:探究式实验教学的方法; 
学法:自主学习法,合作学习法和探究学习法。 
三、课前准备 
教师方面: 
1.制作实验演示微课视频; 2.实验材料用具的准备: 
    材料用具:菠菜叶,剪刀,天平,研钵,尼龙布,试管,试管塞,试管架,试管夹,培养皿,小镊子,一次性滴管,锥形瓶,锥形瓶塞,玻璃漏斗,干燥的定性滤纸,盖玻片,载玻片,细线,胶头滴管,毛细吸管,恒温水浴锅,无水碳酸钠,碳酸钙,二氧化硅,提取液(无水乙醇:乙酸乙酯=2:1),层析液(加少量无水碳酸钙的汽油)。 
3.为了更好的进行本次探究实验,我查阅了大量的文献,并对学生提交的预习案中改进方案进行筛选,进行预实验,尝试各种可行性操作,最终制定实验方案。 4.针对实验原理的探究,课前进行拓展实验。 学生方面: 
1.预习叶绿体中色素的种类,颜色及作用等相关知识; 
2.预习实验原理,实验目的及实验操作步骤,课下通过查阅资料,观看实验演示微课视频,对实验操作进行大胆的改进,完成实验预习案。 
 
四、课堂过程 
环节一、创设情境,引入课题 
教师活动 
学生活动 
设计意图 
1.导入:播放《叶绿素专题片》视频片段 
2.提问:既然叶绿素这么神奇,那它是怎么提取出来的呢?要想找到这个答案,首先我们得明确,叶绿素主要存在于哪种细胞中?   
3.提问:叶肉细胞中只有这一种色素吗?  
4.引入课题:那如何提取和分离这些色素?这就是我们今天将要探究的内容-------绿叶中色素的提取和
分离。 
学生观看视频,回答问题 通过创设情景、巧妙引课激发了学生
浓厚的学习兴趣,带着一种好奇心和
求知欲轻松进入新课学习。 
                            环节二、师生互动,进行探究 
(一)大家来找茬 
教师活动 
学生活动 
设计意图 过渡:针对实验操作过程,结合大家在操作中容易出现的问题,我设置了大家来找茬环节(PPT展示具体实验操作步骤)。 
1.称取5g菠菜叶片,放入研钵中,向研钵中加入10毫升水,并进行迅速充分的研磨。 
2.将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中(漏斗基部放一张滤纸)进行过滤,将滤液收集到试管中敞口放置。 3.取一干燥滤纸条,并在一端1厘米处用黑色水笔画一条细的横线。 
4.用毛细吸管吸取少量滤液,沿横线处均匀画出一条细线,立即重复2~3次 
学生积极思考并踊跃回答。      
通过本环节的设
置,使学生对实验操作有一个深刻,正确的认识; 实验设计的基本模式在头脑中逐渐清晰起来,避免了在
                    
             
                    
                             5 
 
阐述:当然有关改进意见最多的是关于层析法中滤液细线的制备。在这里我们挑选几个有代表性的给大家展示。(课件展示)在课上我们挑选前四种进行探究。  
2.色素的分离 
(1)滤纸对折法:不用铅笔划线,直接对折滤纸条 (2)  载玻片涂布法:用胶头滴管取滤液1~2滴于载波片中央,用洁净的盖玻片将滤液推成一薄层,将准备好的滤纸条去角端2cm处用力对折,用折线竖直轻蘸滤液涂片上的滤液,待高燥后重复多次 
(3) 盖玻片沾取法:用盖玻片一端蘸取滤液,沿滤纸条上细线轻按一下,待干燥后,重复多次即可 (4) 棉线下压法 :剪取一段棉线,置于过滤后的色素溶液中,浸润后取出,在画铅笔线处下压,待滤液干后再画3~5次。  
 
(三)分组探究 
教师活动 
学生活动 
设计意图 
强调:在实验过程中考虑到所需滤液很少,所以在这里我们把每组的材料缩减为2g叶片和4毫升提取液。层析液我们舍去课本中毒性大的苯,采用体积比为石油醚:无水乙醇=10:1的混合液。另外我对层析装置也进行了如图所示的改进。(课件展示实验用具和改良后的层析装置)。这是每组的实验探究方案。下面给大家10分钟时间开始分组探究,在操作过程中大家可以观看实验演示视频,注意强调事项避免不必要的错误。(重复播放实验演示微课视频)                实验分组探究方案 
   
 走下讲台解答学生操作过程中遇到的问题,指导学生做实验。 
 
  
学生进行小组讨论,确定实验设计思路,逐步细化,选出实验所需的材料用具。  
观看实验演示微课视频,开始实验探究。  
  
通过小组讨论、合作分工确定相应实验的具体方案。锻炼学生的合作能力、表达能力和沟通能力。 
通过全体学生都动手操作,锻炼学生的动手能力。 
 
                    
             
                    
                             6 
                                (四)原理探究                    教师活动 
学生活动 
     设计意图 
教师:我看大家都在等层析结果了,趁这个时间我们来一起进行原理探究。 探究1,色素提取的原理 
教师:课前我进行了如下三组小实验: 
 
引导学生作出以下分析: 
AB组对比说明绿叶中色素易溶于有机溶剂酒精,不溶于水。 
BC组对比说明我们可以通过沸水浴法破坏细胞结构,当然还可以教材中提供的机械方法---研磨。 探究2  色素分离的原理 
提问:既然绿叶中的色素易溶于无水乙醇,那能不能直接选无水乙醇来分离色素呢?(课件展示无水乙醇为层析液分离得到的色素条带)   
分析: 我们只看到了一个淡淡的绿色条带,那是不是绿叶中就这一种绿色的色素呢?同时引导学生观察自己通过石油醚丙酮混合液层析得到的色素条带。结果发现滤纸条上出现了四条清晰的色素带。说明无水乙醇不是理想的层析液,绿叶中不止一种色素,而且他们在滤纸条上扩散的速度不同,扩散快的在层析液中溶解的快,扩散慢的在层析液中溶解的慢。 
探究3  已知胡萝卜素微溶于乙醇,在乙酸乙酯中溶解度很大,因此要想得到明显的实验结果如何对实验用提取液进行改进?  
补充:通过我们课前大量的预实验我们发现采用无水乙醇:乙酸乙酯=2:1的混合液作为提取液效果更好。 
学生积极思
考,结合自己的层析结果踊跃回答。 
通过课前拓展实验结合图片展示,引导学生自己总结出实验原理,使抽象的实验原理更加直观化,便于学生理解。 
(五)成果展示 
教师活动 
学生活动 
设计意图 
 
                    
             
                    
                             

理解了实验原理,会更加有利于我们分析实验现象。下面大家对你们的实验结果进行整理讨论,3min后派代表进行展示交流。 
1.滤纸条上都出现了哪些条带呢? 
2.哪种色素含量最多?哪种色素含量最少?哪种色素扩散速度最快?哪种最慢呢? 
3.水浴加热法中碳酸钙的有无对实验结果的影响大吗? 
学生代表展示成果  
促进知识目标的达
成,培养语言表达能力,形成交流,分享的态度。 
                                (六)拓展延伸                教师活动 
  学生活动 
  设计意图 
提问:在实验操作中你都生成了哪些问题?都是如何解决的或有什么建议? 
评价:大家的想法都很棒,很有深度,我为你们有如此发散性的思维而感到骄傲和欣慰。时间问题,我们的课堂只是起到抛砖引玉的作用,探究在课下仍然继续 。  
 
学生积极回答  
加深学生对教材知识的理解,激发学习生物的兴趣,培养探究意识。 
                              (七)探究色素对光吸收的差异                    教师活动 
学生活动   设计意图 
下面是见证奇迹的时刻! 教师用红色激光笔,绿色激光笔分别对准含色素的溶液,让学生观察其吸收情况。 提出问题: 
1.这一现象说明了什么? 
2.那滤液中的色素对不同的单色光吸收有什么差异
呢?市面上现在没有卖各种颜色的激光笔,我们如何
设计实验获得这七种单色光呢? 
3.如果白光中某种波长的光被吸收了,在光谱相应的位置就会出现暗带。因此我们如何设计实验分析色素溶液对光吸收的差异?得出结论:绿叶中的色素主要吸收蓝紫光和红光。 
4.如果想知道这四种色素吸收光的区别,应该怎么办? 
学生积极思
考回答 
通过演示实验,层层设疑,引导学生得出结论。 

结论:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 
                                  (八)总结                           教师活动        学生活动 
  设计意图 
教师总结:     
课后探究:“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”这是唐朝诗人杜牧《山行》中的诗句,请你课下通过查阅资料解释“霜叶红于二月花”这一现象出现的原因? 
在教师的引导下,一起回顾本节内容 
构建知识网络体系,加深对本节知识的理解和记忆。 
                                 环节三、进行反思,自我评价                    教师活动 
  学生活动 
  设计意图 给每一位同学发放针对本节课教学内容的《学生综合活动自我评价表》,让其针对自己不同方面的收获进行自我评价。 
学生填写《学
生综合活动自我评价表》,对本次探究活动进行反思。 
使学生对自我的评
价有章可循,更加具体化,同时教师也能及时准确的掌
握学生的体验和收获,从而不断调整教学模式。

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