绿叶中色素的提取和分离的实验教学设计(优选.)
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《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计一.教材分析本实验是高中生物必修一第五章第四节《能量之源-----光与光合作用》中的基本实验,加之此节是生物三大必修模块《分子与细胞》的核心内容。
所以在展开光合作用的相关学习内容之前通过教师适当的引导,学生的动手操作完成对绿叶中色素的提取与分离的学习,增强了学生探究学习的欲望和学习光合作用的兴趣,也为后续光合作用内容的学习打下了坚实的基础。
并以此提高了学生的生物科学素养和科学探究的能力。
二.学情分析我所带的是职业中学的体育班,全班29位学生,其中只有3名女同学,以男生居多的这个班级学生学习的重视度,自觉性都比较差。
而且学生学习目标不明确,态度不端正,文化课的底子薄,对课堂教学兴趣不浓厚。
但学生比较好动,具有很大的好奇心和探究欲望,往往他们对实验课具有很高的兴趣,这样对开展生物实验课很优势。
以此来激发学生学习生物课的兴趣和培养学生的实际动手操作能力。
三、教学目标知识目标:理解色素的提取和分离实验目的、实验原理,探索叶绿体有色素的种类。
能力目标:(1)初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能。
(2)使学生掌握科学探究的程序和方法,培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。
(3)提高学生口头表达、相互交流的能力及思维的严密性。
情感态度目标:提高学生的学习兴趣,初步培养了学生科学探索的欲望和能力。
培养学生实事求是的科学态度,增强学生关心爱护绿色植物,关心发展农业的意识,进行生命科学价值观的教育。
四、重点难点:重点:叶绿体中色素的种类和作用难点:对实验原理的理解;对照实验的设计和色素的提取。
五、实验原理:提取原理:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中,所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。
当没有丙酮时,也可以用其他有机溶剂替代,如酒精。
分离原理:分离色素的方法叫纸层析法。
分离色素与色素的溶解度有关,而与色素的浓度、含量无关。
因为不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在虑纸条上扩散得快,反之则慢,从而将各种色素分开。
绿叶中色素的提取与分离教案
一、实验目的
1. 学会抽取和拆分叶绿体中色素的方法。
2. 比较、观察叶绿体中四种色素:理解它们的特点及与光合作用的关系
二、实验原理
光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上,而叶绿体中的色素能溶于有机溶
剂
中。
故要抽取色素,必须毁坏细胞结构,毁坏叶绿体膜,并使基粒片层结构轻易与有
机溶剂直奔
触,使色素溶解在有机溶剂中。
叶绿体中的色素存有四种,相同色素在层析液(脂溶性弱的有机溶剂)中的溶解度相同,因而随层析液的扩散速度也不同。
三、材料用具
取新鲜的绿色叶片、定性滤纸、烧杯、研钵、漏斗、纱布、剪刀、小试管、培养皿、
毛细吸管、量筒、有机溶剂、层析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、
碳酸钙。
四、实验过程(见到书P54)
1.提取色素:
2.制取滤纸条:
3.色素分离,纸层析法。
(不要让滤液细线触及层析液)
4.观测:
层析后,取出滤纸,在通风处吹干。
观察滤纸条上出现色素带的数目、颜色、位置和
宽窄。
结果是:4条色素带从上而下依次是:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素
a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
五、探讨
1.滤纸条上的滤液细线为什么不能接触到层析液?
2.抽取和拆分叶绿体中色素的关键就是什么?。
5.4绿叶中色素的提取和分离实验教案高一上学期生物人教版必修1一、教材地位分析《绿叶中色素的提取和分离》是人教版高中生物必修一第5章第4节《光合作用与能量供应》中的教学内容。
光合作用是高中生物的重点内容之一,而光合色素是光合作用发生所必须的物质,本实验安排在光合作用的讲解之前,既突出了生物实验及其实验基本技能在中学生物教学中的基础性地位,也能让学生在实验中感知色素的存在,为学生后面学习光合作用过程做了较好的铺垫。
二、学情分析高中阶段学生已经具备一定的生物和化学知识,思维能力、学习能力也得到一定的发展。
但由于受到传统教育的影响,学生的动手能力、实验探究能力、处理和分析实验结果的能力还有待提高。
三、教学目标1.掌握色素提取和分离的原理,了解叶绿体中的色素组成、颜色。
2.掌握色素的提取与分离的基本操作方法,培养学生积极思考与创新能力,提高学生观察、分析和解决问题的能力。
3.通过实验探究,激发学生创造性思维,培养学生严谨的科学态度,同时也形成善于交流、合作、反思、评价的学习品质。
四、教学重难点教学重点:提取色素和分离色素的具体操作。
教学难点:实验结果的处理分析和实验中要注意的事项(例如绿叶的选择和研磨,滤纸条的制备以及滤液细线的画法等)。
五、实验原理:色素的提取:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
色素的分离:分离色素的方法叫纸层析,不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在虑纸条上扩散得快,反之则慢,从而将各种色素分开。
六、教学过程(一)课前准备:结合我校高效课堂教学模式,学生在自习课上已经对本实验内容有了初步的学习和理解,通过批阅导学案,学生还存在以下三个方面的问题:1.研磨时所用到的各化学药品的作用还不能熟悉并掌握。
2.画滤液细线时,应以细、直、颜色浓绿为标准,重复画线时必须等上次画线干燥后再进行并重复2-3次。
其目的理解不透彻。
3.层析时不要让滤液细线触及层析液,对其原因没有深刻认识。
《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计实验目的:1.了解叶绿素在不同溶剂中的溶解性及色素的特性。
2.掌握绿叶中色素的提取和分离的基本原理与方法。
3.学会使用色谱技术分离和检测绿叶中的不同色素成分。
实验器材与试剂:1.绿叶样品(如菠菜叶、银杏叶等)2.无水酒精3.丙酮4.苯5.乙醚6.高锰酸钾溶液7.丙酮对氯硝基苯溶液8.醋酸乙酯9.硅胶10.涂片11.显微镜12.色谱纸13.毛细管实验步骤:1.提取叶绿素:a.取适量的绿叶样品,将其切碎并加入试管中。
b.加入适量的无水酒精,使其完全浸泡叶片,并用研钵研磨均匀。
c.将混合液倒入漏斗中,放置于试管架上,用滤纸过滤。
d.收集得到的滤液,即为含有叶绿素的提取液。
2.色素分离:a.取三个试管,分别加入白酒精、丙酮和苯。
b.向每个试管加入适量的提取液,轻轻摇晃,观察色素的溶解情况。
c.记录下色素在不同溶剂中的溶解性。
3.用薄层色谱法分离叶绿素:a.准备好薄层色谱板,用铅笔标记出起始线和标记线。
b.在标记线上分别用吸管取三种不同的溶液,分别是高锰酸钾溶液、丙酮对氯硝基苯溶液和醋酸乙酯。
c.将色谱板放入试管中,保持试管中有一定的溶液,但不接触到底部。
d.将试管盖上,使其在试管腔内渗透蒸发。
e.取适量的叶绿素提取液,滴于色谱板上起始线附近。
f.当色素溶液到达标记线时,取出色谱板,用显影剂将色素显影出来。
g.观察色素分离情况,并记录下结果。
4.用色谱技术检测叶绿素:a.取适量的叶绿素提取液,加入毛细管。
b.将毛细管的一端放入色谱纸上,留意液面的高度,使其保持在色谱纸上。
c.观察色谱纸上色素的分离情况,并进行记录。
d.将色谱纸放置于溶剂中,使溶剂从色谱纸底部渗透上来,观察色素的运动情况。
e.记录下色素的行程距离。
实验结果:1.通过观察不同溶剂中叶绿素的溶解情况,发现丙酮是最佳的提取溶剂。
2.使用薄层色谱法成功将叶绿素分离,并观察到不同色素的相对位置。
3.通过色谱纸上的行程距离,了解叶绿素的迁移速度。
绿叶中色素的提取和分离教学设计教学目标:1.了解绿叶中色素的类型和作用;2.掌握绿叶中色素的提取方法及其原理;3.学会使用色谱法分离绿叶中的色素。
教学内容:1.绿叶中色素的类型和作用;2.绿叶中色素的提取方法及其原理;3.色谱法分离绿叶中的色素。
教学过程:Step 1:引入1.通过让学生观察绿叶的颜色和在光照下的变化,引导学生思考绿叶中的色素的作用及分类。
Step 2:介绍绿叶中色素的类型和作用1.讲解绿叶中的主要色素类型,如叶绿素、类胡萝卜素等;2.解释这些色素在光合作用和抗氧化方面的作用。
Step 3:绿叶中色素的提取方法及其原理1.介绍绿叶中色素的提取方法:醇提法;2.解释醇提法的原理,即利用醇溶性来提取绿叶中的色素。
Step 4:进行绿叶中色素的提取实验1.给学生分发实验材料,包括绿叶样品、酒精、滤纸、试管等;2.指导学生按照以下步骤进行实验:a.将绿叶样品切碎并放入试管中;b.加入适量的酒精,覆盖绿叶样品;c.用滤纸盖住试管口,待一段时间;d.将酒精溶液转移到另一个试管中。
Step 5:观察和分析实验结果1.让学生观察提取液的颜色;2.引导学生思考提取液中的颜色与绿叶中的色素的关系,并分析提取液中可能存在的色素类型。
Step 6:色谱法分离绿叶中的色素1.介绍色谱法的原理和步骤;2.将学生分成小组进行色谱法实验,要求每个小组选择一种色素进行分离;3.引导学生观察实验现象和结果。
Step 7:总结和讨论1.由学生总结绿叶中色素的提取和分离方法;2.引导学生思考实验过程中可能存在的误差和改进方法。
Step 8:作业要求学生撰写实验报告,包括实验目的、步骤、结果和分析。
教学评估:1.通过观察学生在实验中的表现评价其操作能力;2.收集学生的实验报告进行评分,评估其实验结果和分析能力;3.通过课堂讨论,评估学生对绿叶中色素提取和分离方法的理解和应用能力。
绿叶中色素的提取和分离实验教学设计一、引言绿叶中的色素是植物中的重要成分之一,它们起着光合作用和保护叶片的作用。
本实验旨在通过提取和分离绿叶中的色素,让学生了解色素的性质和提取方法,培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
二、实验目的1.了解绿叶中的色素成分和功能。
2.掌握绿叶中色素的提取方法。
3.掌握色素的分离方法和分析技术。
三、实验原理1.绿叶中的主要色素包括叶绿素、类胡萝卜素和花青素等。
2.色素的提取方法一般采用溶剂抽提法,通过溶剂的选择和提取条件的控制,可以实现对不同色素的选择性提取。
3.色素的分离方法主要有色谱法、电泳法和薄层色谱法等,其中薄层色谱法是一种常用且简单易行的分离方法。
四、实验步骤1.准备工作:收集新鲜的绿叶样品,并将其切碎备用。
2.色素提取:将切碎的绿叶放入研钵中,加入适量的酒精,用研钵和杵搅拌均匀,使色素溶解于酒精中。
3.过滤提取液:将提取液过滤,去除杂质,得到含有色素的溶液。
4.薄层色谱法分离:将提取液均匀地吸附在薄层色谱板上,将色谱板放入溶剂槽中,使溶剂慢慢上升,观察色素在色谱板上的分离情况。
5.色素分析:观察色素分离的结果,测量各色素的Rf值,计算色素的相对迁移率。
五、实验结果与讨论1.观察色素分离的结果:根据色素在色谱板上的迁移情况,可以看到不同颜色的斑点,表示不同的色素分离出来了。
2.测量Rf值:通过测量色素的迁移距离和溶剂前进距离,计算色素的Rf值。
Rf值是色素的相对迁移率,可以用来判断色素的亲疏水性质。
3.分析色素的成分:根据不同色素的Rf值,可以初步判断色素的成分和性质。
六、实验注意事项1.实验过程中要注意安全,避免接触有毒溶剂和强酸强碱。
2.实验时要注意操作的准确性和实验数据的记录。
3.实验结束后要及时清洗实验仪器和玻璃器皿。
七、实验总结通过本实验,我们成功地提取和分离了绿叶中的色素,并通过测量Rf值初步分析了色素的成分和性质。
本实验不仅加深了对色素的理解,还培养了学生的实验操作能力和科学思维能力。
绿叶中色素的提取和分离实验教案实验名称:绿叶中色素的提取和分离一、实验目的:通过本实验,学生将掌握绿叶中色素的提取和分离方法,了解色素的性质和特点,培养学生的动手能力和实验操作技能。
二、实验原理:绿叶中含有丰富的色素,主要包括叶绿素、类胡萝卜素等。
本实验将通过醇提取法和硅胶柱层析法,分别提取和分离绿叶中的色素。
1. 醇提取法:利用醇类溶剂对绿叶中的色素进行提取,醇类溶剂对叶绿素和类胡萝卜素具有较好的溶解能力。
2. 硅胶柱层析法:利用硅胶柱对提取得到的混合色素进行分离,通过不同色素在硅胶柱上的吸附和洗脱特性,实现色素的分离。
三、实验步骤:1. 醇提取法:(1)取适量鲜绿叶切碎,加入适量无水乙醇,浸泡搅拌片刻。
(2)用过滤纸过滤提取液,得到含有色素的提取液。
2. 硅胶柱层析法:(1)将提取液注入硅胶柱,用不同极性的溶剂进行洗脱。
(2)收集不同色素洗脱液,得到分离后的色素溶液。
四、实验器材和试剂:1. 鲜绿叶2. 无水乙醇3. 硅胶柱4. 洗脱溶剂:如乙酸乙酯、正己烷等五、实验注意事项:1. 实验中应注意安全,避免有毒有害物质接触皮肤和吸入呼吸道。
2. 实验操作需细心,避免溶剂挥发和飞溅。
3. 实验后要及时清洗实验器材,保持实验台面整洁。
六、实验结果分析:通过本实验,学生可以观察到从绿叶中提取和分离得到的不同色素溶液,了解不同色素的特点和性质。
通过对比不同洗脱液的颜色、吸光度等数据,学生可以进一步分析色素的含量和纯度情况。
七、拓展实验:学生可以根据本实验结果,设计进一步的色素性质鉴定实验,如利用紫外-可见分光光度计测定不同色素溶液的吸收光谱,进一步了解色素的结构和特性。
通过本实验,学生不仅可以掌握绿叶中色素的提取和分离方法,还可以培养实验设计和数据分析能力,为今后的科研工作打下坚实基础。
(完整版)《绿叶中⾊素的提取和分离》实验教学设计绿叶中⾊素的提取和分离》实验教学设计⼀.教材分析本实验是⾼中⽣物必修⼀第五章第四节《能量之源 --------- 光与光合作⽤》中的基本实验,加之此节是⽣物三⼤必修模块《分⼦与细胞》的核⼼内容。
所以在展开光合作⽤的相关学习内容之前通过教师适当的引导,学⽣的动⼿操作完成对绿叶中⾊素的提取与分离的学习,增强了学⽣探究学习的欲望和学习光合作⽤的兴趣,也为后续光合作⽤内容的学习打下了坚实的基础。
并以此提⾼了学⽣的⽣物科学素养和科学探究的能⼒。
⼆.学情分析我所带的是职业中学的体育班,全班29 位学⽣,其中只有3 名⼥同学,以男⽣居多的这个班级学⽣学习的重视度,⾃觉性都⽐较差。
⽽且学⽣学习⽬标不明确,态度不端正,⽂化课的底⼦薄,对课堂教学兴趣不浓厚。
但学⽣⽐较好动,具有很⼤的好奇⼼和探究欲望,往往他们对实验课具有很⾼的兴趣,这样对开展⽣物实验课很优势。
以此来激发学⽣学习⽣物课的兴趣和培养学⽣的实际动⼿操作能⼒。
三、教学⽬标知识⽬标:理解⾊素的提取和分离实验⽬的、实验原理,探索叶绿体有⾊素的种类。
能⼒⽬标:(1)初步学会提取、分离叶绿体中⾊素的⽅法和技能。
(2)使学⽣掌握科学探究的程序和⽅法,培养学⽣创造性思维能⼒和动⼿实践的能⼒。
(3)提⾼学⽣⼝头表达、相互交流的能⼒及思维的严密性。
情感态度⽬标:提⾼学⽣的学习兴趣,初步培养了学⽣科学探索的欲望和能⼒。
培养学⽣实事求是的科学态度,增强学⽣关⼼爱护绿⾊植物,关⼼发展农业的意识,进⾏⽣命科学价值观的教育。
四、重点难点:重点:叶绿体中⾊素的种类和作⽤难点:对实验原理的理解;对照实验的设计和⾊素的提取。
五、实验原理:提取原理:叶绿体中的⾊素能够溶解在有机溶剂丙酮中,所以可以⽤丙酮提取叶绿体中的⾊素。
当没有丙酮时,也可以⽤其他有机溶剂替代,如酒精。
分离原理:分离⾊素的⽅法叫纸层析法。
分离⾊素与⾊素的溶解度有关,⽽与⾊素的浓度、含量⽆关。
《绿叶中色素的提取和分离》教学设计教学目标:1.了解绿叶中色素的种类和结构。
2.学会绿叶中色素的提取和分离的实验方法。
3.掌握绿叶中色素的提取和分离的实验步骤和操作技巧。
教学内容:1.绿叶中色素的种类和结构的介绍。
2.色素提取实验的材料和设备准备。
3.色素提取实验的步骤和操作技巧。
4.色素分离实验的步骤和操作技巧。
教学过程:一、导入(10分钟)通过展示一些绿色植物的照片,提问学生绿叶为什么是绿色的,并引导学生思考绿叶中是否含有其他颜色的物质。
二、知识讲解(15分钟)1.介绍绿叶中的色素种类,如叶绿素、类胡萝卜素等。
2.介绍绿叶中色素的结构和作用。
三、实验准备(10分钟)1.介绍实验所需材料和设备,如绿叶样品、酒精、石英砂粉、石蜡、烧杯、滤纸等。
2.指导学生准备实验器材和材料。
四、色素提取实验(30分钟)1.示范提取绿叶中色素的步骤和操作技巧。
2.让学生按照示范进行实验,并记录实验数据。
3.分析实验结果,让学生观察提取后的液体的颜色和观察其吸收光谱。
五、色素分离实验(30分钟)1.示范使用酒精溶液进行色素分离的步骤和操作技巧。
2.让学生按照示范进行实验,并记录实验数据。
3.分析实验结果,让学生观察分离后的色带和对比不同色带的颜色。
六、总结与延伸(10分钟)1.让学生总结实验中发现的规律和问题。
2.引导学生思考绿叶中色素的分离有什么实际应用。
七、作业布置(5分钟)布置作业,要求学生根据实验结果,写一份观察报告,描述实验过程和结果,并结合所学知识解释实验现象。
教学评价:1.通过回答问题、讨论和实验记录等方式,评价学生对绿叶中色素提取和分离实验的理解和掌握程度。
2.评价学生的观察报告是否详细、准确描述实验现象,并能够合理解释实验结果。
教学反思:1.在教学过程中,教师应注意引导学生发现问题、提出疑问,并引导他们运用所学知识进行思考和解答。
2.针对学生实验操作能力的差异,可以根据需要进行分组实验,增加教学效果。
高中生物学新课程科学探究实验创新设计作品系列环节四课堂拓展(绿叶中色素的吸收光谱)我们已经知道绿叶中含有的色素,那么在植物生长过程中,色素起到了什么作用呢?有请我们的发明家小组成员上台给大家展示.发明家小组上台展示自己设计的转置,探究绿叶中色素和胡萝卜中色素的吸收光谱。
叶绿素的荧光现象:叶绿素提取液吸收的绿光最少,肉眼看到的是绿色,叶绿素分子吸收光能后由能量较低的稳定状态提高到能量高的不稳定状态,也就是激发态,激发态不稳定,叶绿素就会将能量以红光的形式发射出来,因此我们就会看到红光。
通过展示实验结果,理解色素吸收光谱激起学生学习生物学的兴趣,形成敢于探究善于发现的思维品质。
环节五分享与交流(拓展提升、与社会联系)与社会的联系:根据色素捕获光能的种类,在大棚种植蔬菜时,为了提高蔬菜产量,应选择什么颜色的薄膜?补充什么颜色的光源?大棚种植和大田作物的生长都离不开光进行光合作用,结合本节课所学知识,推断色素在光合作用中具有什么作用?我们的校园如此美丽,让我们保护好每一草每一花!根据前面的探究,思考回答。
无色薄膜补充蓝紫光吸收、传递、转化光能升华提升。
作业布置书写实验报告教学反思学生通过分组探究不同因素改变能够提高绿叶中色素的浓度,可以解释层析后滤纸条色素带颜色浅的原因;通过比较花瓣中色素和绿叶中色素性质的不同,加深对色素提取和分离实验操作的理解,加入盐酸和氢氧化钠后花瓣色素提取液颜色的变化让学生从原理上解释了校园呈现万紫千红的原因;学生能够利用光盘自制分光装置,自主进行实验设计,实施实验方案,交流展示研究成果,虽然因为装置设计问题未能完美地展示色素的吸收光谱,但是这些过程锻炼了学生的语言表达能力,合作探能力,知识迁移的能力。
叶绿体中色素的提取和分离(教案)第一章:引言教学目标:1. 了解叶绿体中色素提取和分离的实验目的。
2. 掌握实验原理和操作步骤。
教学内容:1. 叶绿体的结构和功能。
2. 色素的种类和作用。
3. 实验材料和试剂。
教学活动:1. 引导学生思考叶绿体中色素的提取和分离的意义。
2. 讲解叶绿体的结构和功能,引导学生理解色素的分布和作用。
3. 介绍实验材料和试剂,解释实验原理。
作业:1. 复习叶绿体的结构和功能。
2. 了解色素的种类和作用。
第二章:实验材料的准备教学目标:1. 学会准备实验材料。
2. 掌握实验材料的处理方法。
教学内容:1. 实验材料的选取。
2. 实验材料的处理方法。
教学活动:1. 讲解实验材料的选取原则,如新鲜叶片、成熟叶片等。
2. 演示实验材料的处理方法,如切碎、研磨等。
作业:1. 练习选取实验材料。
2. 练习实验材料的处理方法。
第三章:色素的提取教学目标:1. 学会色素的提取方法。
2. 掌握色素的提取原理。
教学内容:1. 色素的提取方法。
2. 色素的提取原理。
教学活动:1. 讲解色素的提取方法,如研磨、过滤等。
2. 解释色素的提取原理,如溶解、吸附等。
作业:1. 练习色素的提取方法。
2. 理解色素的提取原理。
第四章:色素的分离教学目标:1. 学会色素的分离方法。
2. 掌握色素的分离原理。
教学内容:1. 色素的分离方法。
2. 色素的分离原理。
教学活动:1. 讲解色素的分离方法,如层析、纸层析等。
2. 解释色素的分离原理,如分子大小、极性等。
作业:1. 练习色素的分离方法。
2. 理解色素的分离原理。
第五章:实验结果分析教学目标:1. 学会分析实验结果。
2. 掌握实验结果的解读方法。
教学内容:1. 实验结果的观察和记录。
2. 实验结果的解读方法。
教学活动:1. 观察和记录实验结果,如色素的颜色、分布等。
2. 讲解实验结果的解读方法,如色素的相对含量、种类等。
作业:1. 练习观察和记录实验结果。
第4节《能量之源—光与光合作用》教学设计(一)【开设课题】《绿叶中色素的提取和分离》实验【开课班级】高一(3)班【开课地点】生物探究室【授课者】陈京疆【教学内容分析】《绿叶中色素的提取和分离》是一个验证性和探究性实验,通过本实验,可以让学生知道绿叶中色素的种类和颜色对植物叶片颜色的影响,是学习光合作用的基础。
教师在教学中要组织好各种观察、实验等探究性学习活动,结合物理和化学知识以及学生的生活经验,帮助学生增强感性认识,领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能【学情分析】生物学是以实验为基础的科学,实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用,他是素质教育和创新教育的重要场所和前沿阵地,也是基础教育改革的基础、前提和保证。
离开了实验教学,生物教学就谈不上实质性、根本性改革,也谈不上全面实施素质教育。
【教学目标】1、知识目标:使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
2、能力目标:通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
3、情感目标:(1)通过学生对“绿叶中色素的提取和分离实验”设计和探究,让学生体验科学探究的方法和过程。
(2)通过学生讨论“如何利用各种颜色的光来提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会的关注。
【教学重点】叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布【课前准备】(1)熟悉课本,掌握课本知识的结构;(2)查阅课外资料,掌握相关的知识背景,制定教学目标、教学方案等;(3)实验课前准备好所需的药品和仪器,一些不能存放较久的药品实验课前半小时配制好;实验材料,新鲜菠菜叶、新鲜的青菜叶。
试剂仪器,烧杯(100ml)、研磨过滤器、毛细吸管、剪刀、铅笔、尺、培养皿、角匙、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙。
《绿叶中色素的提取和分离》教学设计一、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,因此我首先在讲清楚整个实验的基础上,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、自主和探究学习的能力,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.教学难点滤液与提取液的配比,滤液细线的画法四、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(1)实验材料、器具及试剂准备实验材料:菠菜叶、生菜叶、油麦菜叶、萝卜叶器具:干燥的定性滤纸,棉塞,试管,试管架,研钵,玻璃漏斗,尼龙布,蘸笔,剪刀,药勺,量筒,天平。
试剂:无水乙醇,层析液,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。
《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计实验名称:绿叶中色素的提取和分离实验目的:通过提取和分离绿叶中的色素,了解色素的性质和提取方法,培养学生动手实验和观察实验现象的能力。
实验原理:绿叶中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素。
叶绿素是一种绿色色素,参与光合作用中太阳能的吸收和传递。
类胡萝卜素是一类橙黄色的色素,具有抗氧化和抗炎作用。
绿叶中色素的提取主要采用酒精提取法。
酒精中的溶剂性质能够使叶绿素和类胡萝卜素溶解。
分离色素可以利用色谱法,通过不同色素在固定相上的迁移速度差异实现。
实验材料和仪器:1.碳酸钠片2.酒精3.烧杯、滤纸4.石蜡纸5.取样棒6.玻璃棒、玻璃棒7.绵纸8.生绿叶、无色透明的树叶实验步骤:1.将生绿叶和无色透明的树叶分别用碎片状。
2.将生绿叶放入烧杯中,并加入适量的酒精,让酒精充分浸泡绿叶。
3.用石蜡纸覆盖烧杯口,并在纸上留有一个小孔。
4.将烧杯放入锥形烧杯架上,然后将锥形烧杯架放在滚水中加热。
5.烧杯中的酒精会随着温度的升高蒸发,通过纸上的小孔逸出。
6.酒精中溶解的叶绿素和类胡萝卜素随着酒精蒸发的过程,会凝结在石蜡纸上。
7.当酒精蒸发完全,取出石蜡纸,用碳酸钠片擦拭石蜡纸,将色素转移到碳酸钠片上。
8.将碳酸钠片折叠,固定在滤纸上,将滤纸放入试管中,加入适量的酒精。
9.用玻璃棒轻轻揉搓滤纸,使色素在酒精中溶解。
10.取另一个试管,蒸发一部分酒精,使酒精的浓度降低,利于色素的分离。
11.酒精中溶解的色素会沉淀在试管底部,观察并记录色素的颜色和分离情况。
实验结果和讨论:1.观察滤纸上的色素颜色:生绿叶提取出的色素为绿色,无色透明的树叶提取出的色素为空色。
2.观察试管中色素的分离情况:生绿叶提取出的色素分离得较明显,无色透明的树叶提取出的色素分离不明显。
3.讨论:生绿叶中的色素主要为叶绿素;无色透明的树叶中不含叶绿素,只含有少量类胡萝卜素。
思考问题:1.为什么需要用酒精来进行提取和分离绿叶中的色素?2.为什么生绿叶和无色透明的树叶提取出来的色素颜色不同?3.为什么无色透明的树叶提取出的色素分离不明显?实验延伸:1.尝试用其他溶剂来提取和分离绿叶中的色素,比较不同溶剂的效果。
实验:绿叶中色素的提取和分离一、设计思路本教学设计通过让学生自主学习→提出问题→作出假设→设计实验→合作实验→分析结果→得出结论→表达和交流来学习叶绿体中色素的提取和分离,激发学生的学习需要,同时锻炼学生实验设计和操作能力。
二、教材分析实验《绿叶中色素的提取和分离》是人教版高中生物必修1《分子与细胞》第5章第4节《能量之源──光与光合作用》第1节课的教学内容,主要学习色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能,掌握提取、分离色素的实验方法。
本节内容是对第3章细胞结构知识的提升,又是后面学习光合作用原理和应用的基础。
三、学情分析学生在初中阶段已经有了光合作用的有关知识,在本册教材第3章中又学习了细胞结构,至此,学生已经具备进一步学习叶绿体亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。
在实验操作方面,学生已经能进行研磨和过滤等操作,但纸层析法是首次接触,需要教师指导给予直观的认识。
四、教学目标1、知识目标:说出叶绿体中色素的种类和作用;2、能力目标:通过“叶绿体中色素的提取和分离”实验,学会提取、分离叶绿体中色素的方法;分析实验结果,探究叶绿体中有几种色素,以及各自所呈现的颜色。
3、情感、态度和价值观目标:通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作,培养学生的科学精神和科学态度;通过和谐知识与生产实践的关系,激发学生对生物学科的兴趣热爱;五、教学重点与难点:重点:叶绿体中色素的种类和作用难点:对实验原理的理解;实验的设计和色素的提取操作。
六、教学过程课前准备1、学生的学习准备:预习实验“叶绿体中色素的提取和分离”,初步把握实的原理和方法步骤,完成课前学案。
2、教师的教学准备:课件制作、实验材料准备(新鲜的菠菜叶、无水乙醇、层析液、碳酸钙、二氧化硅、滤纸条、试管、试管架、研钵、玻璃漏斗、毛细吸管、剪刀、量筒等)3、课前准备好滤纸条,配制好层析液。
实验步骤(一)、提取绿叶中的色素1、称取5克绿叶,剪碎,放入研钵中。
6绿叶中色素的提取和分离的实验教学设计实验名称:绿叶中色素的提取和分离实验实验目的:1.了解绿叶中色素的种类和功能。
2.学会使用酒精和水溶液提取绿叶中的色素。
3.学会使用色谱技术分离绿叶中的色素。
实验器材:1.绿叶样品2.高锰酸钾溶液3.乙醇4.石油醚5.滤纸6.烧杯7.试管8.离心机9.手套、护目镜实验步骤:1.获得绿叶样品,洗净并切碎成小片。
2.取一小部分绿叶样品放入研钵中,加入适量高锰酸钾溶液,用研钵和杵将其研磨均匀。
3.将研磨好的绿叶样品转移到滤纸上,以滤纸包裹样品,用手压榨出其中的液体。
4.将滤液收集到烧杯中,加热至80摄氏度左右,使其脱水。
5.倒入适量乙醇,搅拌均匀,使色素溶于乙醇中。
6.将溶液离心,将上层乙醇收集到试管中。
7. 取一个干净的试管,加入1cm深的石油醚。
8.将试管倾斜,将乙醇溶液滴入石油醚中。
9.观察试管内颜色的变化,记录下每一个颜色的时间。
10.计算每种色素的相对滞留时间和相对迁移率。
11.重复实验2-10,以获得准确的结果。
注意事项:1.实验过程中要戴手套和护目镜,避免接触高锰酸钾溶液和其他有害物质。
2.操作时要小心,避免烧伤。
3.离心时要注意平衡,避免离心管倾斜。
4.实验结束后要将废液和废品处理妥善,不可随意排放。
预期结果:1.在试管中形成不同颜色的层次,即不同色素的分离。
2.计算出每种色素的相对滞留时间和相对迁移率。
实验分析:通过该实验,我们可以了解到绿叶中存在多种色素,且在不同的溶剂中具有不同的溶解性和迁移速率。
通过计算相对滞留时间和相对迁移率,可以初步了解各种色素的性质和相对含量。
拓展实验:可以进一步将分离出的色素进行纯化和定性,通过比色法或色谱质谱等技术确定各种色素的结构及相对含量。
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绿叶中色素的提取和分离的实验教学设计
1.实验教学目标:
(1)通过对色素提取原理的探究使学生理解提取色素的方法。
(2)通过小组的探究实验掌握绿叶中色素的提取和分离的基本操作方法和注意事项;探索叶绿体中色素的种类和颜色。
(3)通过小组对实验现象的汇报交流,加强学生之间的合作意识以及提高分析问题、解决问题的能力。
2.实验内容
(1)实验名称:绿叶中色素的提取和分离
(2)实验原理:
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
绿叶中的色素不止一种,它们都能溶解在层析液中。
然而,它们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。
(3)实验器材:
研钵,玻璃漏斗,尼龙布,干燥的定性滤纸,毛细吸管,剪刀,药勺,量筒(10ml),天平,铅笔,培养皿,无水乙醇,层析液(由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。
),二氧化硅和碳酸钠(以碳酸钠代替碳酸钙)。
(4)主要实验材料的准备:准备洗净的油菜(实践中发现用油菜来代替教材中的菠菜四条色素带比较明显);制作灯芯:滤纸圆棒
3.实验教学设计思路
“绿叶中色素的提取和分离”是人教版高中必修一的一个重要实验,该实验的重点是让学生学会进行绿叶中色素的提取和分离,难点是通过分离色素探究绿叶中色素的种类。
但在学生实验中,常因实验原理不明、材料选择不当、研磨不充分、分离操作过程复杂等原因导致本实验要解决的重难点未能通过实验真正解决,实验效率因为实验结果的不理想大打折扣。
因此针对该实验的几个关键之处,根据实验操作实践并参考相关文献进行了改进,有效提高了实验效果。
本实验的教学设计思路具体如下:
3.1 改进实验原理的教学
生物学实验原理是生物学知识高度的概括和应用,是实验教学设计的核心,在设计实验时教师必须做到心中有实验原理,并将实验原理作为实验教学设计的理论指导和实验分析的依据,这样实验课上才能在尽可能短的时间内让学生对原理有一个清晰的认识。
然而,现在的实验课堂往往是教师向学生讲述(或者是学生自己阅读)实验原理,这种实验原理的教学方法导致很多学生即使做了实验,还是没有真正理解实验原理,教学效率低下。
“绿叶中色素的提取和分离”这个实验,涉及提取和分离的原理,实验教学时如果在一开始就把两个原理一并出现,学生是不能理解的。
实验教学时可将实验原理的分解,提取的原理放在学生进行提取色素之前进行处理(通过教师的色素提取原理的探究的演示实验视频来完成:在两个体积相同的小烧杯中,分别盛等量的清水和无水乙醇,将两块被相同菜汁污染的白布分别放入清水和无水乙醇中,用玻璃棒搅拌,边搅拌边观察白布上的污渍消失的情况。
学生通过观察得出实验结论即实验原理:绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中,所以可以用无水乙醇来提取绿叶中的色素);分离的原理放在提取色素之后,通过问题:试管的滤液中含不同的色素,怎么将它们分离,依据的原理是什么呢?引入分离的原理。
通过这种分解,绝大部分学生能较好、较快地把握实验原理。
3.2改进提取和分离色素的操作
色素提取是否成功是本实验能否顺利达成教学目标的关键。
提取色素时因学生有时把握不好碳酸钙的用量,致使难溶于水的碳酸钙白色粉沫明显地残存于滤液中,影响实验效果。
经过实验发现,碳酸钠同样具有保护叶绿素的作用,且有易溶于水的优点,故可用少许碳酸钠代替碳酸钙。
色素提取的最后一步增加用丙酮进行萃取的步骤也就是过滤后在滤液中加入丙酮混合均匀后色素再次溶解,在上层的丙酮溶液中色素浓度会提高。
分离实验中存在学生用毛细管画滤液细线即使沿着铅笔线画,有时也很难画直,又因毛细管的尖端不圆滑,有时还会把滤纸条画破;层析液分离时滤纸条在烧杯中容易贴壁、滤纸条上的滤液线与层析液接触过上或过下,导致实验现象不够明显等。
笔者结合自己的生物实验教学实践对该提取和分离实验的方法和步骤做了一些改进。
提取色素步骤的改进:因无水乙醇容易挥发,因此在研磨过程中10ml分两次加入(第一次在加入二氧化硅和少量碳酸钠后加入,量不要多,否则叶片会漂浮在无水乙醇中,不利于研磨,初步研磨后再次将剩余的无水乙醇加入再次研磨,并用丙酮进行萃取。
见下图一)。
图一
分离色素方法的改进:教材中滤液细线的划线、纸层析液分离方法繁琐,不易操作。
笔者将其进行了如下改进(见图二、图三):
①将一张干燥定性滤纸边缘剪取长2cm宽 1.5cm的纸条卷成圆棒。
②用吸管将研磨液滴在干燥的定性滤纸块中央。
③用牙签将定性滤纸块滴有研磨液的地方穿一个小孔。
图二
④将卷成的滤纸棒插入定性滤纸块上的小孔中。
⑤量取2mL层析液倒入的培养皿中。
⑥将插入滤纸棒的定性滤纸块盖在盛有层析液的培养皿上,使滤纸块下的滤纸棒与表面皿中的层析液充分接触。
几分钟后圆形定性滤纸的四种色素的颜色清晰、出现4个大小不一的同心圆而且色素含量明显的不同。
这样做既节省时间、材料、用具且操作程序不复杂,改进后实验时只须滴加一滴色素滤液就会出现理想的实验效果且简单容易操作。
克服了原实验中的不足达到了理想的实验效果。
图三
4 实验教学过程
4.1情境创设:
本实验的教学笔者没有采用传统的验证性实验教学方法,在用视频展示实验
小组同学提取色素的过程后,出示下列两个情境:
情境一:出示实验前几天购买的波菜,有些叶片已变黄,有同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的,也有同学则认为某些色素含量增加。
给出任务:根据所学知识,你将如何设计实验来判断同学们的这两个观点是否正确?
情境二:分别在A 、B 、C 三个研钵中加5g 剪碎的新鲜波菜叶,并按下表(表中“+”表示添加,“-”表示不加)所示添加试剂,经研磨、过滤完成下表的相关内容。
⑴A 处理得到的溶液颜色是___________,原因是___________。
⑵B 处理得到的溶液颜色是____________,原因是____________。
⑶C 处理得到的溶液颜色是______________,原因是_______________。
4.2学生活动:讨论实验方案的设计并进行交流
处理
A B C 少量二氧化硅
+ + + 少量碳酸钙
- + + 95%乙醇(10ml )
+ - + 蒸馏水(10ml )
- + -
学生小组讨论,然后给小组同学汇报交流给出如下方案:从变黄的波菜中挑选出足量的、重量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料,在相同条件下,进行叶绿体色素的提取和分离实验。
测定和记录实验结果,比较这两种叶片各种色素的组成及含量后,得出结论。
4.3实验过程
实验过程中将全班学生分成四个实验小组,第一组完成情境二表格中的A处理,第二组完成B处理,第一组和第二组的材料均为新鲜的波菜叶;第三组和第四组完成C处理,但第三和第四组的材料是实验前几天购买的波菜(分别为已变黄的叶片和尚未变黄的叶片),实验结束小组交流。
旨在通过这样的教学,让学生通过自己的探究掌握色素的提取的分离的相关正确操作以及叶绿体中色素的种类和颜色;并真正理解实验材料选择时为何要选新鲜的材料,以及实验过程中加碳酸钙和无水乙醇的作用。
5.说明
本实验是一个验证性的实验,但教学时将其设计为一个探究性实验,实验的教学效果显著提高。
实验教学过程:首先用视频展示实验小组同学提取色素的过程,然后以两个情境导入教学,激发了学生的探究欲望。
在小组讨论交流实验设计方案后,让学生自主实验,让学生在实验的过程中以及对实验结果的分析交流中体会色素分离的原理及色素的种类等相关知识。
本实验教学的特色和创新:
5.1首先是有关实验原理的教学:对色素提取原理的教学是通过播放演示实验视频来完成:在两个体积相同的小烧杯中,分别盛等量的清水和无水乙醇,将两块被相同菜汁污染的白布分别放入清水和无水乙醇中,用玻璃棒搅拌,边搅拌边观察白布上的污渍消失的情况。
学生通过观察得出结论即提取色素的实验原理:绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中,所以可以用无水乙醇来提取绿叶中的色素。
这样的改进有利于学生对实验原理的理解。
5.2对色素提取的改进
因无水乙醇容易挥发,因此在研磨过程中10ml无水乙醇分两次加入(第一次在加入二氧化硅和少量碳酸钠后加入,量不要多,否则叶片会漂浮在无水乙醇中,不利于研磨,初步研磨后再次将剩余的无水乙醇加入再次研磨,过滤后在滤液中加入丙酮进行萃取,分离时取上层的萃取液即可(萃取液中色素浓度较高)。
5.3对色素分离的改进
传统的色素分离方法,学生操作比较困难:用毛细吸管画滤液细线不齐、不直,层析时层析液容易将滤液细线没入,导致实验现象不明显。
改进后少了画滤液细线的步骤,只需在滤纸中央滴一滴滤液即可,层析时也避免了层析液没及滤液细线的担忧。
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