綠葉中色素的提取和分離的實驗教學(xué)設(shè)計

1、6綠葉中色素的提取和分離的實驗教學(xué)設(shè)計綠葉中色素的提取和分離的實驗教學(xué)設(shè)計1實驗教學(xué)目標：通過對色素提取原理的探究使學(xué)生理解提取色素的方法。通過小組的探究實驗掌握綠葉中色素的提取和分離的基本操作方法和注意事項；探索葉綠體中色素的種類和顏色。通過小組對實驗現(xiàn)象的匯報交流，加強學(xué)生之間的合作意識以及提高分析問題、解決問題的能力。 2實驗內(nèi)容實驗名稱：綠葉中色素的提取和分離 實驗原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。綠葉中的色素不止一種，它們都能溶解在層析液中。然而，它們在層析液中的溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。 實驗器材：研

2、缽，玻璃漏斗，尼龍布，干燥的定性濾紙，毛細吸管，剪刀，藥勺，量筒，天平，鉛筆，培養(yǎng)皿，無水乙醇，層析液，二氧化硅和碳酸鈉。主要實驗材料的準備：準備洗凈的油菜；制作燈芯：濾紙圓棒 3實驗教學(xué)設(shè)計思路“綠葉中色素的提取和分離”是人教版高中必修一的一個重要實驗，該實驗的重點是讓學(xué)生學(xué)會進行綠葉中色素的提取和分離，難點是通過分離色素探究綠葉中色素的種類。但在學(xué)生實驗中，常因?qū)嶒炘聿幻鳌⒉牧线x擇不當(dāng)、研磨不充分、分離操作過程復(fù)雜等原因?qū)е卤緦嶒炓鉀Q的重難點未能通過實驗真正解決，實驗效率因為實驗結(jié)果的不理想大打折扣。因此針對該實驗的幾個關(guān)鍵之處，根據(jù)實驗操作實踐并參考相關(guān)文獻進行了改進，有效提高了實驗

3、效果。本實驗的教學(xué)設(shè)計思路具體如下： 改進實驗原理的教學(xué)生物學(xué)實驗原理是生物學(xué)知識高度的概括和應(yīng)用，是實驗教學(xué)設(shè)計的核心，在設(shè)計實驗時教師必須做到心中有實驗原理，并將實驗原理作為實驗教學(xué)設(shè)計的理論指導(dǎo)和實驗分析的依據(jù)，這樣實驗課上才能在盡可能短的時間內(nèi)讓學(xué)生對原理有一個清晰的認識。然而，現(xiàn)在的實驗課堂往往是教師向?qū)W生講述實驗原理，這種實驗原理的教學(xué)方法導(dǎo)致很多學(xué)生即使做了實驗，還是沒有真正理解實驗原理，教學(xué)效率低下?！熬G葉中色素的提取和分離”這個實驗， 涉及提取和分離的原理，實驗教學(xué)時如果在一開始就把兩個原理一并出現(xiàn)，學(xué)生是不能理解的。實驗教學(xué)時可將實驗原理的分解，提取的原理放在學(xué)生進行提取色

4、素之前進行處理；分離的原理放在提取色素之后，通過問題：試管的濾液中含不同的色素，怎么將它們分離，依據(jù)的原理是什么呢？引入分離的原理。通過這種分解，絕大部分學(xué)生能較好、較快地把握實驗原理。 改進提取和分離色素的操作色素提取是否成功是本實驗?zāi)芊耥樌_成教學(xué)目標的關(guān)鍵。提取色素時因?qū)W生有時把握不好碳酸鈣的用量，致使難溶于水的碳酸鈣白色粉沫明顯地殘存于濾液中，影響實驗效果。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，碳酸鈉同樣具有保護葉綠素的作用，且有易溶于水的優(yōu)點，故可用少許碳酸鈉代替碳酸鈣。色素提取的最后一步增加用丙酮進行萃取的步驟也就是過濾后在濾液中加入丙酮混合均勻后色素再次溶解，在上層的丙酮溶液中色素濃度會提高。分離實驗中

5、存在學(xué)生用毛細管畫濾液細線即使沿著鉛筆線畫，有時也很難畫直，又因毛細管的尖端不圓滑，有時還會把濾紙條畫破；層析液分離時濾紙條在燒杯中容易貼壁、濾紙條上的濾液線與層析液接觸過上或過下，導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不夠明顯等。筆者結(jié)合自己的生物實驗教學(xué)實踐對該提取和分離實驗的方法和步驟做了一些改進。提取色素步驟的改進：因無水乙醇容易揮發(fā)，因此在研磨過程中10ml分兩次加入。圖一分離色素方法的改進：教材中濾液細線的劃線、紙層析液分離方法繁瑣，不易操作。筆者將其進行了如下改進：將一張干燥定性濾紙邊緣剪取長寬 的紙條卷成圓棒。 用吸管將研磨液滴在干燥的定性濾紙塊中央。用牙簽將定性濾紙塊滴有研磨液的地方穿一個小孔。圖二將

6、卷成的濾紙棒插入定性濾紙塊上的小孔中。量取層析液倒入的培養(yǎng)皿中。將插入濾紙棒的定性濾紙塊蓋在盛有層析液的培養(yǎng)皿上，使濾紙塊下的濾紙棒與表面皿中的層析液充分接觸。幾分鐘后圓形定性濾紙的四種色素的顏色清晰、出現(xiàn)個大小不一的同心圓而且色素含量明顯的不同。這樣做既節(jié)省時間、材料、用具且操作程序不復(fù)雜，改進后實驗時只須滴加一滴色素濾液就會出現(xiàn)理想的實驗效果且簡單容易操作?？朔嗽瓕嶒炛械牟蛔氵_到了理想的實驗效果。圖三4 實驗教學(xué)過程 情境創(chuàng)設(shè)：本實驗的教學(xué)筆者沒有采用傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)方法，在用視頻展示實驗小組同學(xué)提取色素的過程后，出示下列兩個情境：情境一：出示實驗前幾天購買的波菜，有些葉片已變黃，有

7、同學(xué)認為這是于葉片中某些色素降解所造成的，也有同學(xué)則認為某些色素含量增加。給出任務(wù)：根據(jù)所學(xué)知識，你將如何設(shè)計實驗來判斷同學(xué)們的這兩個觀點是否正確？情境二：分別在A、B、C三個研缽中加5g剪碎的新鮮波菜葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾完成下表的相關(guān)內(nèi)容。處理 少量二氧化硅 少量碳酸鈣 95%乙醇 蒸餾水 A B C A處理得到的溶液顏色是_，原因是_。 B處理得到的溶液顏色是_，原因是_。 C處理得到的溶液顏色是_，原因是_。 學(xué)生活動：討論實驗方案的設(shè)計并進行交流 學(xué)生小組討論，然后給小組同學(xué)匯報交流給出如下方案：從變黃的波菜中挑選出足量的、重量相等、大小相近的已變黃的葉片和尚未變黃的

8、葉片為實驗材料，在相同條件下，進行葉綠體色素的提取和分離實驗。測定和記錄實驗結(jié)果，比較這兩種葉片各種色素的組成及含量后，得出結(jié)論。 實驗過程實驗過程中將全班學(xué)生分成四個實驗小組，第一組完成情境二表格中的A處理，第二組完成B處理，第一組和第二組的材料均為新鮮的波菜葉；第三組和第四組完成C處理，但第三和第四組的材料是實驗前幾天購買的波菜，實驗結(jié)束小組交流。旨在通過這樣的教學(xué)，讓學(xué)生通過自己的探究掌握色素的提取的分離的相關(guān)正確操作以及葉綠體中色素的種類和顏色；并真正理解實驗材料選擇時為何要選新鮮的材料，以及實驗過程中加碳酸鈣和無水乙醇的作用。 5.說明本實驗是一個驗證性的實驗，但教學(xué)時將其設(shè)計為一個

9、探究性實驗，實驗的教學(xué)效果顯著提高。實驗教學(xué)過程：首先用視頻展示實驗小組同學(xué)提取色素的過程，然后以兩個情境導(dǎo)入教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。在小組討論交流實驗設(shè)計方案后，讓學(xué)生自主實驗，讓學(xué)生在實驗的過程中以及對實驗結(jié)果的分析交流中體會色素分離的原理及色素的種類等相關(guān)知識。本實驗教學(xué)的特色和創(chuàng)新：首先是有關(guān)實驗原理的教學(xué)：對色素提取原理的教學(xué)是通過播放演示實驗視頻來完成：在兩個體積相同的小燒杯中，分別盛等量的清水和無水乙醇，將兩塊被相同菜汁污染的白布分別放入清水和無水乙醇中，用玻璃棒攪拌，邊攪拌邊觀察白布上的污漬消失的情況。學(xué)生通過觀察得出結(jié)論即提取色素的實驗原理：綠葉中的色素能溶解在無水乙醇中，所以可以用無水乙醇來提取綠葉中的色素。這樣的改進有利于學(xué)生對實驗原理的理解。 對色素提取的改進因無水乙醇容易