《活动：光合色素的提取和分离》教学设计(河南省市级优课)-生物教案

《绿叶中色素的提取和分离》教学设计-------平顶山市一高马新强一、教学设计思路新课程理念明确要求提高学生的生物科学素养，注重与现实生活的联系，本次实验首先在提前预习和指导的基础上，让学生以小组为单位自主选择实验材料进行实验，从中发现问题解决问题，并且进行交流和总结，体现以教师为主导、学生为主体的教学理念，培养学生合作探究、自主创新的能力，让学生快乐学习。二、实验教学分析1.内容分析光合作用这一节的内容是整个高中生物的重点和难点，也是高考的热点，绿叶中色素的提取和分离实验，在此也具有举足轻重的意义。各种绿色的叶子，学生早已见惯，那么绿叶中含有哪些色素，这些色素都是绿色的吗？做好绿叶中色素的提取和分离实验，不仅直观地解决了这些问题，巩固了光合作用的相关知识，也有助于学生基本实验技能的提高。2.学情分析光合作用在生活中很常见，学生对此可以说很熟悉，而且前面学生已经做过几个生物实验，基本操作熟悉，有一定的知识和实践基础。3.教学条件分析学校设有专门的生物实验室，而且学校要求绿叶中色素的提取和分离实验是理科学生必做的实验，实验所需器材、试剂都具备，实验材料也容易获取。三、教学重点和难点1.教学重点色素的提取和分离原理、方法2.教学难点滤液细线的画法及层析过程四、实验目标1.知识目标说出绿叶中色素的种类、颜色及含量的排列顺序2.能力目标运用色素的提取和分离原理和方法提取和分离绿叶中的色素3.情感态度与价值观（1）在实验操作中，体验实验的乐趣（2）将教材与现实生活联系起来，通过提高学生的学习热情，使同学们认识到生物这门课程的价值五、实验准备1.教师准备实验材料、器具及试剂准备实验材料：小白菜、韭菜叶、学生自备材料（小叶黄杨叶）器具：干燥的定性滤纸，棉塞，试管，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，剪刀，药勺，量筒，天平。试剂：无水乙醇，层析液（93号汽油替代），SiO2，CaCO3（2）确认实验的关键和注意事项，做到心中有数2.学生准备提前预习实验，包括实验的目的要求、原理等，熟悉实验步骤。教学流程图创设情境，导入新课创设情境，导入新课讲解实验原理和方法讲解实验原理和方法进行实验进行实验现场指导交流讨论作品展示作品展示对比分析点评鼓励讨论分析实验结果讨论分析实验结果归纳总结实验归纳总结实验教学过程教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图1.课题导入图片展示各种植物学生观看创设情境，导入新课2.实验原理教师讲解实验原理1.绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取绿叶中的色素。2.绿叶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，反之则慢，因此色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。教师引入问题：分离色素的原理比较抽象，哪位同学能简单明了的解释清楚？学生听讲学生回答让学生知道实验原理，加深对实验的理解。检验学生预习成果3.讲解实验操作步骤：绿叶中色素的提取和分离的具体操作步骤教师讲解1.提取色素：（1）称取5g绿叶，剪碎，放入研钵（2）加入少量SiO2、CaCO3和10ml无水乙醇，迅速、充分研磨(3)漏斗过滤，收集到试管内并用棉花塞紧试管口教师引入问题：（1）如何选材？（2）加入的SiO2、CaCO3和10ml无水乙醇各有什么作用？注意事项：=1\*GB3①选材时选择新鲜、颜色浓绿、表面没有或少有蜡质及细胞含水少的植物叶片，去掉主叶脉。=2\*GB3②加入二氧化硅有助于研磨充分，有利于色素的提取；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏；无水乙醇溶解色素。=3\*GB3③收集的滤液要用棉塞塞住试管口，减少无水乙醇的挥发。2.制备滤纸条：（1）将干燥的滤纸剪成长宽合适的纸条，再剪去一端两角（2）在距离角这一端1cm处用铅笔画线教师引入问题：（1）为什么要剪去滤纸条两角？注意事项：=1\*GB3①剪去滤纸条两角，防止层析液在滤纸条边缘扩散过快，使色素带扩散不整齐3.画滤液细线（1）用蘸笔蘸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线（2）干燥后重复划2-3次教师引入问题：（1）画滤液细线要注意哪些问题？注意事项：=1\*GB3①滤液细线要细、齐、直=2\*GB3②重复画使滤液细线含有较多的色素4.分离色素（1）向烧杯中倒入适量层析液（2）将滤纸条尖端朝下轻轻插入层析液中（3）用培养皿盖住烧杯注意事项：=1\*GB3①滤液细线为什么不能触及层析液=2\*GB3②用培养皿盖住烧杯，防止层析液挥发学生听讲，做好笔记填写实验报告学生思考回答学生思考回答让学生明确实验步骤，为后面的实验操作奠定基础检验学生预习成果4.进行实验现场指导交流与讨论回顾完实验的基本步骤和注意事项后，以小组为单位进行实验。各组可以选择不同的实验材料进行实验。指导各小组分工协作，提高效率。教师发现问题1：对比不同小组提取的滤液颜色深浅，个别小组的提取的滤液颜色较浅，原因可能有哪些？学生回答：材料的差异，忘记加石英砂导致研磨不充分，忘记加碳酸钙导致色素被破坏，也可能无水乙醇加的量过多等。教师点评肯定，同时指导实验小组对照原因加以完善。问题2：画好滤液细线不容易，发现有些同学没有同教材的给的方法用毛细吸管来划线，而是另辟路径，我们请这位同学给我们讲讲他的想法。教师肯定学生的创新做法。问题3：层析时色带呈山峰状不平齐，可能的原因？有没有其他好的方法？每个实验小组都发了两张圆形滤纸，事先不交代其用处，个别小组创造性的使用圆形滤纸进行色素分离。小组学生分工协作进行实验学生回答学生分析回答培养学生分工协作的意识和能力培养学生的动手操作能力鼓励创新，提高学生遇到问题发散思维提高解决问题的能力5.作品展示对比分析将各组层析好的滤纸条挑选一些优秀作品和问题作品现场展示，优秀作品给予表扬，问题作品指出问题所在。学生观赏分析思考找差异反思提高6.讨论分析实验结构根据学生的实验结果和讨论结果，教师给出正确的实验结果，总结实验的关键。胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)叶黄素(黄色) 引入问题（1）.滤纸上有几条不同颜色的色带？顺序怎样?宽窄如何？这说明了什么？色素带自上而下颜色含量多少圆形滤纸层析的结果又怎样？由里向外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。（2）.滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析液？教师总结：滤液细线触及层析液会溶于层析液，导致无法进行色素分离。学生观察滤纸条上出现了几条色素带，每条色素带的颜色及含量，记录结果。对于不同的结果，学生自由讨论，分析总结原因。学生讨论回答巩固知识，检验学生的掌握情况结束实验归纳总结结束实验，总结实验注意事项实验过程注意事项操作目的提取色素①选取新鲜浓绿的叶片使滤液中叶绿素的含量高②研磨时加入少许的SiO2和CaCO3有助于研磨充分和保护叶绿素③迅速、充分研磨防止溶剂挥发，并充分溶解色素分离色素①滤液细线要直、细、齐使分离的色素分层，防止色素重叠②滤液细线干燥后重得画2∽3次使分离的色素带清晰，便于观察③滤液细线不能触及层析液防止滤液中色素溶解到层析液中，无法分离学生认真笔记，填写实验报告让学生掌握本实验的关键事项，思考本次实验得失，避免犯重复性错误。八．板书设计绿色中色素的提取和分离原理：提取：无水乙醇分离：层析液注意事项：SiO2研磨充分CaCO3防止色素破坏研磨快速、充分滤液细线要细、齐、直不能触及层析液九．教学反思教材的材料选择及问题探析本次实验的材料，教材建议的只有菠菜，材料过于单一，容易给学生造成只有误解，只有此材料才可以完成实验。为了倡导学生的探索精神，实验的准备的材料有是新鲜嫩绿的小白菜和韭菜，以及学生自备的取自校园植物小叶黄杨的叶片，通过学生的提取的滤液颜色进行对比分析，小叶黄杨的滤液最深，小白菜颜色最浅，实验效果不佳。本次实验让我们发现常见的校园植物小叶黄杨反而是做色素提取与分离的非常好的材料。在表扬学生的同时，也给学生们渗透了勇于探究的思想和意识。层析液的替代及反思教材中层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成，此层析液毒性强，挥发性强，有强烈的刺激性气味，学生在进行实验的过程中难免会吸入一定的层析液，对身体健康产生影响。因此本实验按照教材建议用93#汽油代替，从分离效果的看，效果不佳。渗透自主探究创新神经润物细无声本实验有很多需要创新改进的地方。比如：（1）.画滤液细线的创新改进把滤液滴入培养皿盖中，用盖玻片一侧边缘蘸取滤液，沿滤纸条上细线轻按一下，待干燥后再重复几次。印出的色素液线（最佳宽度为1～2mm）又细又齐又匀，分离效果好。（2）.分离创新改进：利用圆形滤纸进行分离用滤纸条卷成纸棒插入圆形滤纸的圆心出，纸棒上面用吸管滴加滤液，在培养皿中加入适量的层析液下面滤纸棒作为滤纸与层析液中的桥梁，最后把插有纸棒的圆形滤纸盖在培养皿素分离效果。实验结果能形成4个同心圆从外到里依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a(最宽)、黄绿色的叶绿素b。这样的实验改进是老师做实验直接布置要求的，可以说是老师自己的创新，不是学生发现问题，