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視頻標簽：綠葉中色素,提取和分離
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：必修一第五章 細胞的能量供應和利用《綠葉中色素的提取和分離》洛陽理工學院附屬中學
教學設計、課堂實錄及教案：必修一第五章 細胞的能量供應和利用《綠葉中色素的提取和分離》洛陽理工學院附屬中學
《綠葉中色素的提取和分離》
一、選題依據
（一）教材地位
本節實驗課選自生物必修1《分子與細胞》第5章第4節《能量之源-光與光合作用》，學習了細胞基本結構和功能后，學生進行本實驗，利于他們了解葉綠體的結構和功能，也為學習光合作用的原理和應用奠定基礎。 （二）學情分析
優點：思維活躍，接受能力強，具有一定自學、觀察能力；具備一定開展科學探究實驗的能力。
缺點：動手能力差；實驗操作不規范。 （三）教學目標：
1．知識目標：知道色素提取和分離的原理；能說出綠葉中色素的種類，顏色，含量及作用；
2．能力目標：會進行色素提取和分離的實驗操作；培養學生的實驗創新和探究能力； 3．情感目標：大膽探究實踐創新的科學精神和態度；體會合作、交流、分享的意義。 （四）教學重難點：
重點：色素提取與分離的操作方法；
難點：實驗的規范操作，探究能力和創新能力的培養。
二、教法學法
教法：探究式實驗教學的方法；
學法：自主學習法，合作學習法和探究學習法。
三、課前準備
教師方面：
1．制作實驗演示微課視頻； 2．實驗材料用具的準備：
材料用具：菠菜葉，剪刀，天平，研缽，尼龍布，試管，試管塞，試管架，試管夾，培養皿，小鑷子，一次性滴管，錐形瓶，錐形瓶塞，玻璃漏斗，干燥的定性濾紙，蓋玻片，載玻片，細線，膠頭滴管，毛細吸管，恒溫水浴鍋，無水碳酸鈉，碳酸鈣，二氧化硅，提取液（無水乙醇：乙酸乙酯=2:1），層析液（加少量無水碳酸鈣的汽油）。
3．為了更好的進行本次探究實驗，我查閱了大量的文獻，并對學生提交的預習案中改進方案進行篩選，進行預實驗，嘗試各種可行性操作，最終制定實驗方案。 4．針對實驗原理的探究，課前進行拓展實驗。 學生方面：
1．預習葉綠體中色素的種類，顏色及作用等相關知識；
2．預習實驗原理，實驗目的及實驗操作步驟，課下通過查閱資料，觀看實驗演示微課視頻，對實驗操作進行大膽的改進，完成實驗預習案。
四、課堂過程
環節一、創設情境，引入課題
教師活動
學生活動
設計意圖
1．導入：播放《葉綠素專題片》視頻片段
2．提問：既然葉綠素這么神奇，那它是怎么提取出來的呢？要想找到這個答案，首先我們得明確，葉綠素主要存在于哪種細胞中？
3．提問：葉肉細胞中只有這一種色素嗎？
4．引入課題：那如何提取和分離這些色素？這就是我們今天將要探究的內容-------綠葉中色素的提取和
分離。
學生觀看視頻，回答問題 通過創設情景、巧妙引課激發了學生
濃厚的學習興趣，帶著一種好奇心和
求知欲輕松進入新課學習。
環節二、師生互動，進行探究
（一）大家來找茬
教師活動
學生活動
設計意圖 過渡：針對實驗操作過程，結合大家在操作中容易出現的問題，我設置了大家來找茬環節（PPT展示具體實驗操作步驟）。
1．稱取5g菠菜葉片，放入研缽中，向研缽中加入10毫升水，并進行迅速充分的研磨。
2．將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中（漏斗基部放一張濾紙）進行過濾，將濾液收集到試管中敞口放置。 3．取一干燥濾紙條，并在一端1厘米處用黑色水筆畫一條細的橫線。
4．用毛細吸管吸取少量濾液，沿橫線處均勻畫出一條細線，立即重復2~3次
學生積極思考并踴躍回答。
通過本環節的設
置，使學生對實驗操作有一個深刻，正確的認識； 實驗設計的基本模式在頭腦中逐漸清晰起來，避免了在
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闡述：當然有關改進意見最多的是關于層析法中濾液細線的制備。在這里我們挑選幾個有代表性的給大家展示。（課件展示）在課上我們挑選前四種進行探究。
2．色素的分離
（1）濾紙對折法：不用鉛筆劃線，直接對折濾紙條 （2） 載玻片涂布法：用膠頭滴管取濾液1~2滴于載波片中央，用潔凈的蓋玻片將濾液推成一薄層，將準備好的濾紙條去角端2cm處用力對折，用折線豎直輕蘸濾液涂片上的濾液，待高燥后重復多次
（3） 蓋玻片沾取法：用蓋玻片一端蘸取濾液，沿濾紙條上細線輕按一下，待干燥后，重復多次即可 （4） 棉線下壓法 ：剪取一段棉線，置于過濾后的色素溶液中，浸潤后取出，在畫鉛筆線處下壓，待濾液干后再畫3~5次。
（三）分組探究
教師活動
學生活動
設計意圖
強調：在實驗過程中考慮到所需濾液很少，所以在這里我們把每組的材料縮減為2g葉片和4毫升提取液。層析液我們舍去課本中毒性大的苯，采用體積比為石油醚：無水乙醇=10:1的混合液。另外我對層析裝置也進行了如圖所示的改進。（課件展示實驗用具和改良后的層析裝置）。這是每組的實驗探究方案。下面給大家10分鐘時間開始分組探究，在操作過程中大家可以觀看實驗演示視頻，注意強調事項避免不必要的錯誤。（重復播放實驗演示微課視頻） 實驗分組探究方案
走下講臺解答學生操作過程中遇到的問題，指導學生做實驗。
學生進行小組討論，確定實驗設計思路，逐步細化，選出實驗所需的材料用具。
觀看實驗演示微課視頻，開始實驗探究。
通過小組討論、合作分工確定相應實驗的具體方案。鍛煉學生的合作能力、表達能力和溝通能力。
通過全體學生都動手操作，鍛煉學生的動手能力。
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（四）原理探究 教師活動
學生活動
設計意圖
教師：我看大家都在等層析結果了，趁這個時間我們來一起進行原理探究。 探究1,色素提取的原理
教師：課前我進行了如下三組小實驗：
引導學生作出以下分析：
AB組對比說明綠葉中色素易溶于有機溶劑酒精，不溶于水。
BC組對比說明我們可以通過沸水浴法破壞細胞結構，當然還可以教材中提供的機械方法---研磨。 探究2 色素分離的原理
提問：既然綠葉中的色素易溶于無水乙醇，那能不能直接選無水乙醇來分離色素呢？（課件展示無水乙醇為層析液分離得到的色素條帶）
分析： 我們只看到了一個淡淡的綠色條帶,那是不是綠葉中就這一種綠色的色素呢？同時引導學生觀察自己通過石油醚丙酮混合液層析得到的色素條帶。結果發現濾紙條上出現了四條清晰的色素帶。說明無水乙醇不是理想的層析液，綠葉中不止一種色素,而且他們在濾紙條上擴散的速度不同，擴散快的在層析液中溶解的快，擴散慢的在層析液中溶解的慢。
探究3 已知胡蘿卜素微溶于乙醇，在乙酸乙酯中溶解度很大，因此要想得到明顯的實驗結果如何對實驗用提取液進行改進？
補充：通過我們課前大量的預實驗我們發現采用無水乙醇：乙酸乙酯=2：1的混合液作為提取液效果更好。
學生積極思
考，結合自己的層析結果踴躍回答。
通過課前拓展實驗結合圖片展示，引導學生自己總結出實驗原理，使抽象的實驗原理更加直觀化，便于學生理解。
（五）成果展示
教師活動
學生活動
設計意圖
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理解了實驗原理，會更加有利于我們分析實驗現象。下面大家對你們的實驗結果進行整理討論，3min后派代表進行展示交流。
1．濾紙條上都出現了哪些條帶呢？
2．哪種色素含量最多？哪種色素含量最少？哪種色素擴散速度最快？哪種最慢呢？
3．水浴加熱法中碳酸鈣的有無對實驗結果的影響大嗎？
學生代表展示成果
促進知識目標的達
成，培養語言表達能力，形成交流，分享的態度。
（六）拓展延伸 教師活動
學生活動
設計意圖
提問：在實驗操作中你都生成了哪些問題？都是如何解決的或有什么建議？
評價：大家的想法都很棒，很有深度，我為你們有如此發散性的思維而感到驕傲和欣慰。時間問題，我們的課堂只是起到拋磚引玉的作用，探究在課下仍然繼續 。
學生積極回答
加深學生對教材知識的理解，激發學習生物的興趣，培養探究意識。
（七）探究色素對光吸收的差異 教師活動
學生活動 設計意圖
下面是見證奇跡的時刻！ 教師用紅色激光筆，綠色激光筆分別對準含色素的溶液，讓學生觀察其吸收情況。 提出問題：
1．這一現象說明了什么？
2．那濾液中的色素對不同的單色光吸收有什么差異
呢？市面上現在沒有賣各種顏色的激光筆，我們如何
設計實驗獲得這七種單色光呢？
3．如果白光中某種波長的光被吸收了，在光譜相應的位置就會出現暗帶。因此我們如何設計實驗分析色素溶液對光吸收的差異？得出結論：綠葉中的色素主要吸收藍紫光和紅光。
4．如果想知道這四種色素吸收光的區別，應該怎么辦？
學生積極思
考回答
通過演示實驗，層層設疑，引導學生得出結論。
結論：葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。
（八）總結 教師活動 學生活動
設計意圖
教師總結：
課后探究：“停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花”這是唐朝詩人杜牧《山行》中的詩句，請你課下通過查閱資料解釋“霜葉紅于二月花”這一現象出現的原因？
在教師的引導下，一起回顧本節內容
構建知識網絡體系，加深對本節知識的理解和記憶。
環節三、進行反思，自我評價 教師活動
學生活動
設計意圖 給每一位同學發放針對本節課教學內容的《學生綜合活動自我評價表》，讓其針對自己不同方面的收獲進行自我評價。
學生填寫《學
生綜合活動自我評價表》，對本次探究活動進行反思。
使學生對自我的評
價有章可循，更加具體化，同時教師也能及時準確的掌
握學生的體驗和收獲，從而不斷調整教學模式。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
