《活動：光合色素的提取和分離》教學設計(河南省市級優(yōu)課)-生物教案

《綠葉中色素的提取和分離》教學設計-------平頂山市一高馬新強一、教學設計思路新課程理念明確要求提高學生的生物科學素養(yǎng)，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，本次實驗首先在提前預習和指導的基礎上，讓學生以小組為單位自主選擇實驗材料進行實驗，從中發(fā)現(xiàn)問題解決問題，并且進行交流和總結(jié)，體現(xiàn)以教師為主導、學生為主體的教學理念，培養(yǎng)學生合作探究、自主創(chuàng)新的能力，讓學生快樂學習。二、實驗教學分析1.內(nèi)容分析光合作用這一節(jié)的內(nèi)容是整個高中生物的重點和難點，也是高考的熱點，綠葉中色素的提取和分離實驗，在此也具有舉足輕重的意義。各種綠色的葉子，學生早已見慣，那么綠葉中含有哪些色素，這些色素都是綠色的嗎？做好綠葉中色素的提取和分離實驗，不僅直觀地解決了這些問題，鞏固了光合作用的相關(guān)知識，也有助于學生基本實驗技能的提高。2.學情分析光合作用在生活中很常見，學生對此可以說很熟悉，而且前面學生已經(jīng)做過幾個生物實驗，基本操作熟悉，有一定的知識和實踐基礎。3.教學條件分析學校設有專門的生物實驗室，而且學校要求綠葉中色素的提取和分離實驗是理科學生必做的實驗，實驗所需器材、試劑都具備，實驗材料也容易獲取。三、教學重點和難點1.教學重點色素的提取和分離原理、方法2.教學難點濾液細線的畫法及層析過程四、實驗目標1.知識目標說出綠葉中色素的種類、顏色及含量的排列順序2.能力目標運用色素的提取和分離原理和方法提取和分離綠葉中的色素3.情感態(tài)度與價值觀（1）在實驗操作中，體驗實驗的樂趣（2）將教材與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，通過提高學生的學習熱情，使同學們認識到生物這門課程的價值五、實驗準備1.教師準備實驗材料、器具及試劑準備實驗材料：小白菜、韭菜葉、學生自備材料（小葉黃楊葉）器具：干燥的定性濾紙，棉塞，試管，試管架，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，剪刀，藥勺，量筒，天平。試劑：無水乙醇，層析液（93號汽油替代），SiO2，CaCO3（2）確認實驗的關(guān)鍵和注意事項，做到心中有數(shù)2.學生準備提前預習實驗，包括實驗的目的要求、原理等，熟悉實驗步驟。教學流程圖創(chuàng)設情境，導入新課創(chuàng)設情境，導入新課講解實驗原理和方法講解實驗原理和方法進行實驗進行實驗現(xiàn)場指導交流討論作品展示作品展示對比分析點評鼓勵討論分析實驗結(jié)果討論分析實驗結(jié)果歸納總結(jié)實驗歸納總結(jié)實驗教學過程教學內(nèi)容教師的組織和引導學生活動教學意圖1.課題導入圖片展示各種植物學生觀看創(chuàng)設情境，導入新課2.實驗原理教師講解實驗原理1.綠葉中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以可用無水乙醇提取綠葉中的色素。2.綠葉中的色素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，因此色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分開。教師引入問題：分離色素的原理比較抽象，哪位同學能簡單明了的解釋清楚？學生聽講學生回答讓學生知道實驗原理，加深對實驗的理解。檢驗學生預習成果3.講解實驗操作步驟：綠葉中色素的提取和分離的具體操作步驟教師講解1.提取色素：（1）稱取5g綠葉，剪碎，放入研缽（2）加入少量SiO2、CaCO3和10ml無水乙醇，迅速、充分研磨(3)漏斗過濾，收集到試管內(nèi)并用棉花塞緊試管口教師引入問題：（1）如何選材？（2）加入的SiO2、CaCO3和10ml無水乙醇各有什么作用？注意事項：=1\*GB3①選材時選擇新鮮、顏色濃綠、表面沒有或少有蠟質(zhì)及細胞含水少的植物葉片，去掉主葉脈。=2\*GB3②加入二氧化硅有助于研磨充分，有利于色素的提??；碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞；無水乙醇溶解色素。=3\*GB3③收集的濾液要用棉塞塞住試管口，減少無水乙醇的揮發(fā)。2.制備濾紙條：（1）將干燥的濾紙剪成長寬合適的紙條，再剪去一端兩角（2）在距離角這一端1cm處用鉛筆畫線教師引入問題：（1）為什么要剪去濾紙條兩角？注意事項：=1\*GB3①剪去濾紙條兩角，防止層析液在濾紙條邊緣擴散過快，使色素帶擴散不整齊3.畫濾液細線（1）用蘸筆蘸少量的濾液沿鉛筆線處小心均勻地劃一條濾液細線（2）干燥后重復劃2-3次教師引入問題：（1）畫濾液細線要注意哪些問題？注意事項：=1\*GB3①濾液細線要細、齊、直=2\*GB3②重復畫使濾液細線含有較多的色素4.分離色素（1）向燒杯中倒入適量層析液（2）將濾紙條尖端朝下輕輕插入層析液中（3）用培養(yǎng)皿蓋住燒杯注意事項：=1\*GB3①濾液細線為什么不能觸及層析液=2\*GB3②用培養(yǎng)皿蓋住燒杯，防止層析液揮發(fā)學生聽講，做好筆記填寫實驗報告學生思考回答學生思考回答讓學生明確實驗步驟，為后面的實驗操作奠定基礎檢驗學生預習成果4.進行實驗現(xiàn)場指導交流與討論回顧完實驗的基本步驟和注意事項后，以小組為單位進行實驗。各組可以選擇不同的實驗材料進行實驗。指導各小組分工協(xié)作，提高效率。教師發(fā)現(xiàn)問題1：對比不同小組提取的濾液顏色深淺，個別小組的提取的濾液顏色較淺，原因可能有哪些？學生回答：材料的差異，忘記加石英砂導致研磨不充分，忘記加碳酸鈣導致色素被破壞，也可能無水乙醇加的量過多等。教師點評肯定，同時指導實驗小組對照原因加以完善。問題2：畫好濾液細線不容易，發(fā)現(xiàn)有些同學沒有同教材的給的方法用毛細吸管來劃線，而是另辟路徑，我們請這位同學給我們講講他的想法。教師肯定學生的創(chuàng)新做法。問題3：層析時色帶呈山峰狀不平齊，可能的原因？有沒有其他好的方法？每個實驗小組都發(fā)了兩張圓形濾紙，事先不交代其用處，個別小組創(chuàng)造性的使用圓形濾紙進行色素分離。小組學生分工協(xié)作進行實驗學生回答學生分析回答培養(yǎng)學生分工協(xié)作的意識和能力培養(yǎng)學生的動手操作能力鼓勵創(chuàng)新，提高學生遇到問題發(fā)散思維提高解決問題的能力5.作品展示對比分析將各組層析好的濾紙條挑選一些優(yōu)秀作品和問題作品現(xiàn)場展示，優(yōu)秀作品給予表揚，問題作品指出問題所在。學生觀賞分析思考找差異反思提高6.討論分析實驗結(jié)構(gòu)根據(jù)學生的實驗結(jié)果和討論結(jié)果，教師給出正確的實驗結(jié)果，總結(jié)實驗的關(guān)鍵。胡蘿卜素胡蘿卜素(橙黃色)葉綠素a(藍綠色)葉綠素b(黃綠色)葉黃素(黃色) 引入問題（1）.濾紙上有幾條不同顏色的色帶？順序怎樣?寬窄如何？這說明了什么？色素帶自上而下顏色含量多少圓形濾紙層析的結(jié)果又怎樣？由里向外依次是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素。（2）.濾紙上的濾液細線，為什么不能觸及層析液？教師總結(jié)：濾液細線觸及層析液會溶于層析液，導致無法進行色素分離。學生觀察濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶，每條色素帶的顏色及含量，記錄結(jié)果。對于不同的結(jié)果，學生自由討論，分析總結(jié)原因。學生討論回答鞏固知識，檢驗學生的掌握情況結(jié)束實驗歸納總結(jié)結(jié)束實驗，總結(jié)實驗注意事項實驗過程注意事項操作目的提取色素①選取新鮮濃綠的葉片使濾液中葉綠素的含量高②研磨時加入少許的SiO2和CaCO3有助于研磨充分和保護葉綠素③迅速、充分研磨防止溶劑揮發(fā)，并充分溶解色素分離色素①濾液細線要直、細、齊使分離的色素分層，防止色素重疊②濾液細線干燥后重得畫2∽3次使分離的色素帶清晰，便于觀察③濾液細線不能觸及層析液防止濾液中色素溶解到層析液中，無法分離學生認真筆記，填寫實驗報告讓學生掌握本實驗的關(guān)鍵事項，思考本次實驗得失，避免犯重復性錯誤。八．板書設計綠色中色素的提取和分離原理：提?。簾o水乙醇分離：層析液注意事項：SiO2研磨充分CaCO3防止色素破壞研磨快速、充分濾液細線要細、齊、直不能觸及層析液九．教學反思教材的材料選擇及問題探析本次實驗的材料，教材建議的只有菠菜，材料過于單一，容易給學生造成只有誤解，只有此材料才可以完成實驗。為了倡導學生的探索精神，實驗的準備的材料有是新鮮嫩綠的小白菜和韭菜，以及學生自備的取自校園植物小葉黃楊的葉片，通過學生的提取的濾液顏色進行對比分析，小葉黃楊的濾液最深，小白菜顏色最淺，實驗效果不佳。本次實驗讓我們發(fā)現(xiàn)常見的校園植物小葉黃楊反而是做色素提取與分離的非常好的材料。在表揚學生的同時，也給學生們滲透了勇于探究的思想和意識。層析液的替代及反思教材中層析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成，此層析液毒性強，揮發(fā)性強，有強烈的刺激性氣味，學生在進行實驗的過程中難免會吸入一定的層析液，對身體健康產(chǎn)生影響。因此本實驗按照教材建議用93#汽油代替，從分離效果的看，效果不佳。滲透自主探究創(chuàng)新神經(jīng)潤物細無聲本實驗有很多需要創(chuàng)新改進的地方。比如：（1）.畫濾液細線的創(chuàng)新改進把濾液滴入培養(yǎng)皿蓋中，用蓋玻片一側(cè)邊緣蘸取濾液，沿濾紙條上細線輕按一下，待干燥后再重復幾次。印出的色素液線（最佳寬度為1～2mm）又細又齊又勻，分離效果好。（2）.分離創(chuàng)新改進：利用圓形濾紙進行分離用濾紙條卷成紙棒插入圓形濾紙的圓心出，紙棒上面用吸管滴加濾液，在培養(yǎng)皿中加入適量的層析液下面濾紙棒作為濾紙與層析液中的橋梁，最后把插有紙棒的圓形濾紙蓋在培養(yǎng)皿素分離效果。實驗結(jié)果能形成4個同心圓從外到里依次為橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍綠色的葉綠素a(最寬)、黃綠色的葉綠素b。這樣的實驗改進是老師做實驗直接布置要求的，可以說是老師自己的創(chuàng)新，不是學生發(fā)現(xiàn)問題，