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绿叶中色素的提取和分离实验的教学设计一、实验教学目标：1、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。
2、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。
二、实验原理：1、色素的提取：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。
2、色素的分离：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。
三、实验材料与用具：新鲜绿叶，研钵，剪刀，干燥的定性滤纸（条形和圆形），铅笔，尺子，卡片，培养皿，棉线，牙签，胶头滴管，无水乙醇，层析液，二氧化硅和碳酸钙。
四、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。
本实验的教学改进与创新具体如下：1、实验材料的改进实验材料课本要求称取５ｇ的绿叶，加入二氧化硅和碳酸钙后加入10ｍＬ的无水乙醇。
由于该实验为定性实验，并考虑到生物实验室中没有电子天平或台秤以及实验时间的缘故，所以改为：取２-３片菠菜的叶片，加入二氧化硅和碳酸钙后加入５ml 无水乙醇（分两次加入）迅速研磨。
创新：可让部分学生尝试其他绿叶材料。
2、画滤液细线的改进课本上采取用毛细吸管吸取少量的滤液，但是实验下来效果总是不好，滤液细线不直，量不均匀。
改进为：色素研磨后不必过滤（不影响实验效果），用卡片取代毛细吸管，沿铅笔线均匀画出一条细线，待滤液干后，再画2-3次，这样滤线细线更直。
人教版高中生物教案——叶绿体色素的提取和分离一、教学目标：1. 理解叶绿体色素的提取和分离的原理及方法。
2. 学会使用无水酒精、石英砂和碳酸钙等化学物质进行色素的提取和分离。
3. 能够独立完成叶绿体色素的提取和分离实验，并正确观察和记录实验结果。
4. 提高观察能力、动手能力和团队协作能力。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：叶绿体色素的提取和分离原理、实验方法和步骤。
2. 教学难点：实验操作技巧，如研磨充分、提取液的制备等。
三、教学准备：1. 实验材料：新鲜绿叶（如菠菜）、无水酒精、石英砂、碳酸钙、丙酮、层析液等。
2. 实验仪器：研钵、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸、试管、培养皿等。
3. 教学工具：PPT、实验指导书、实验视频等。
四、教学过程：1. 导入：通过PPT展示叶绿体的结构，引导学生了解叶绿体色素的分布和功能。
2. 讲解：详细讲解叶绿体色素的提取和分离原理，以及实验方法和步骤。
3. 示范：播放实验视频，展示叶绿体色素的提取和分离过程。
4. 实验：学生分组进行实验，教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 讨论：实验完成后，引导学生总结实验原理和操作技巧，分享实验心得。
6. 总结：对本节课内容进行归纳总结，强调叶绿体色素提取和分离的重要性。
五、课后作业：1. 完成实验报告：记录实验过程、实验现象和实验结果。
2. 思考题：结合实验，分析叶绿体色素的提取和分离过程中可能出现的问题及解决方法。
3. 预习下节课内容：叶绿体的功能和作用。
六、教学评估：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的积极参与程度，提问和回答问题的积极性。
2. 实验操作技能：评估学生在实验过程中的操作技能，如研磨、过滤、层析等。
3. 实验报告质量：检查学生实验报告的完整性、准确性和表达能力。
4. 思考题回答：评估学生对思考题的回答，检验学生对实验原理和操作技巧的理解。
七、实验注意事项：1. 安全操作：使用化学物质时，要注意佩戴防护装备，如手套、护目镜等。
重点实验课绿叶中色素的提取和分离[配有演示视频 见课
件光盘]
一、实验原理
(1)提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
二、操作流程
制滤纸条 ⎩⎪⎨⎪
⎧
①将干燥的滤纸剪成长6 cm ，宽1 cm 的纸条，剪去一 端两个角
②在距离剪角一端1 cm 处用铅笔画线
画滤液线 ⎩⎪⎨⎪
⎧
①用毛细吸管吸收少量滤液，沿铅笔线均匀地画一 条直的滤液细线
②干燥后，重复画2～3次
色素分离 ⎩⎪⎨⎪⎧
①倒入试管3 mL 层析
液层析液高度不超
过滤液细线
②将滤纸条尖端朝下略
微斜靠试管内壁，轻 轻插入层析液
③用棉塞塞紧试管口
观察结果 ⎩⎪⎨
⎪⎧
滤纸条上出现四条宽度、
颜色不同的色素带
三、疑难点拨
实验中的操作目的及注意事项
[典例] 下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题，分析回答：
(1)剪碎5 g 新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中，加入SiO 2后，经迅速研磨成糊状，发现糊状的研磨液呈现浅绿色，其原因是没有加入__________________________，使得________________________。
(2)甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液，几分
钟后取出观察，发现滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分带明显。
甲同学实验失败的原因可能是__________________________________。
(3)若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)实验结束几天后，甲、乙两同学发现部分预留叶片已变黄。
甲同学认为这是由于叶片中叶绿素降解所造成的，乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致。
根据所学知识，设计实验来判断哪个同学的观点正确。
实验过程：
①从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片，分别编号为A、B两组。
②________________________________________________________________________。
实验结论：
①与B组相比，若A组滤纸条只有上面两条色素带或上面两条色素带较B组的窄，则______________的观点是正确的。
②________________________________，则__________的观点是正确的。
[解析] (1)在色素的提取过程中，研磨时要加入碳酸钙，防止叶绿素在研磨过程中被破坏，加入无水乙醇，让色素溶解并提取出来。
(2)乙同学滤纸条上无色素带，说明滤液细线中的色素溶解到层析液中，即层析液触及滤液细线。
(3)Mg是合成叶绿素的必需元素，无Mg不能合成叶绿素a和叶绿素b。
(4)通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少，某些色素是否含量增加。
对照组选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片，通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素的含量，得出结论。
[答案] (1)碳酸钙和无水乙醇叶绿素分子受到破坏、色素没有被提取出来(2)层析液触及滤液细线
(3)缺Mg植物不能合成叶绿素
(4)实验过程：②在相同条件下，进行绿叶中色素的提取和分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片色素的组成和含量
实验结论：①甲同学②与B组相比，若A组滤纸条上面的两条色素较宽乙同学
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一、本题创新角度分析
该实验利用叶绿体中色素的提取和分离原理探究叶片变黄的原因。
体现了高考命题来源
于教材，又高于教材的原则。
二、高考命题角度预测
1．针对本实验的操作流程，分析收集到的滤液绿色过浅的原因及滤纸条上看不到色素带的原因有哪些。
提示：(1)收集到的滤液绿色过浅的原因：
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条看不见色素带的原因：
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
2．本实验还可以拓展为考查探究影响叶绿素合成的因素有哪些。
提示：(1)光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中不能合成叶绿素，因此呈现黄色。
(2)叶绿素的合成都需要酶的催化。
叶绿素形成的最低温度为2～4℃，最适宜的温度为30℃，最高温度为40℃。
秋天叶片变黄，是由于低温抑制叶绿素合成，同时原有的叶绿素分解的结果。
(3)镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁时叶绿素合成受阻；铁、锰、铜、锌等是叶绿素形成过程中某些酶的辅助成分，因此缺少铁、锰、铜、锌等矿质元素时，也不能合成叶绿素。
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[强化训练]
1．(2012·山东高考)夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。
下列说法正确的是( )
A．甲植株在a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点有机物积累量最多
C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
解析：选D 图中光合作用开始的点在a点之前，即CO2吸收速率开始变化的点；图中
6～18时有机物一直在积累，18时植物体内有机物积累量最大；曲线b～c段下降的原因是光照太强，气孔关闭，叶片吸收的CO2少，d～e段下降的原因是光照强度减弱。
2．(2012·海南高考)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是( ) A．一直降低，直至为零
B．一直保持稳定，不变化
C．降低至一定水平时保持相对稳定
D．升高至一定水平时保持相对稳定
解析：选C 在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的CO2含量有限，随着光合作用的持续进行，CO2逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当CO2浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的CO2浓度就保持相对稳定。
