6綠葉中色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、精選文檔綠葉中色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)1實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)：（1）通過(guò)對(duì)色素提取原理的探究使學(xué)生理解提取色素的方法。（2）通過(guò)小組的探究實(shí)驗(yàn)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(xiàng)；探索葉綠體中色素的種類和顏色。（3）通過(guò)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的匯報(bào)交流，加強(qiáng)學(xué)生之間的合作意識(shí)以及提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）實(shí)驗(yàn)名稱：綠葉中色素的提取和分離（2）實(shí)驗(yàn)原理： 綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，所以可以用無(wú)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?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌喝芙舛雀叩碾S層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。（3）實(shí)驗(yàn)器材：

2、研缽，玻璃漏斗，尼龍布，干燥的定性濾紙，毛細(xì)吸管，剪刀，藥勺，量筒（10ml），天平，鉛筆，培養(yǎng)皿，無(wú)水乙醇，層析液（由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。），二氧化硅和碳酸鈉（以碳酸鈉代替碳酸鈣）。（4）主要實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備：準(zhǔn)備洗凈的油菜（實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)用油菜來(lái)代替教材中的菠菜四條色素帶比較明顯）；制作燈芯：濾紙圓棒3實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)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(gè)重要實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離，難點(diǎn)是通過(guò)分離色素探究綠葉中色素的種類。但在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，常因?qū)嶒?yàn)原理不明、材料選擇不當(dāng)、研磨不充分、分離操作過(guò)程復(fù)雜等原因?qū)е卤緦?shí)驗(yàn)要解決的重難點(diǎn)未

3、能通過(guò)實(shí)驗(yàn)真正解決，實(shí)驗(yàn)效率因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果的不理想大打折扣。因此針對(duì)該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)關(guān)鍵之處，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)踐并參考相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了改進(jìn)，有效提高了實(shí)驗(yàn)效果。本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)思路具體如下：3.1 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理的教學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理是生物學(xué)知識(shí)高度的概括和應(yīng)用，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)教師必須做到心中有實(shí)驗(yàn)原理，并將實(shí)驗(yàn)原理作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)分析的依據(jù)，這樣實(shí)驗(yàn)課上才能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生對(duì)原理有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。然而，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)課堂往往是教師向?qū)W生講述（或者是學(xué)生自己閱讀）實(shí)驗(yàn)原理，這種實(shí)驗(yàn)原理的教學(xué)方法導(dǎo)致很多學(xué)生即使做了實(shí)驗(yàn)，還是沒(méi)有真正理解實(shí)驗(yàn)原理，教學(xué)效率低下?！熬G葉中

4、色素的提取和分離”這個(gè)實(shí)驗(yàn)， 涉及提取和分離的原理，實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)如果在一開(kāi)始就把兩個(gè)原理一并出現(xiàn)，學(xué)生是不能理解的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)可將實(shí)驗(yàn)原理的分解，提取的原理放在學(xué)生進(jìn)行提取色素之前進(jìn)行處理（通過(guò)教師的色素提取原理的探究的演示實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)完成：在兩個(gè)體積相同的小燒杯中，分別盛等量的清水和無(wú)水乙醇，將兩塊被相同菜汁污染的白布分別放入清水和無(wú)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(guò)觀察得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論即實(shí)驗(yàn)原理：綠葉中的色素能溶解在無(wú)水乙醇中，所以可以用無(wú)水乙醇來(lái)提取綠葉中的色素）；分離的原理放在提取色素之后，通過(guò)問(wèn)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

5、？引入分離的原理。通過(guò)這種分解，絕大部分學(xué)生能較好、較快地把握實(shí)驗(yàn)原理。3.2改進(jìn)提取和分離色素的操作色素提取是否成功是本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌_(dá)成教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。提取色素時(shí)因?qū)W生有時(shí)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(shí)驗(yàn)效果。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳酸鈉同樣具有保護(hù)葉綠素的作用，且有易溶于水的優(yōu)點(diǎn)，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(jìn)行萃取的步驟也就是過(guò)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(huì)提高。分離實(shí)驗(yàn)中存在學(xué)生用毛細(xì)管畫濾液細(xì)線即使沿著鉛筆線畫，有時(shí)也很難畫直，又因毛細(xì)管的尖端不圓滑，有時(shí)還會(huì)把濾紙條畫破；層析

6、液分離時(shí)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(guò)上或過(guò)下，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯等。筆者結(jié)合自己的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐對(duì)該提取和分離實(shí)驗(yàn)的方法和步驟做了一些改進(jìn)。提取色素步驟的改進(jìn)：因無(wú)水乙醇容易揮發(fā)，因此在研磨過(guò)程中10ml分兩次加入（第一次在加入二氧化硅和少量碳酸鈉后加入，量不要多，否則葉片會(huì)漂浮在無(wú)水乙醇中，不利于研磨，初步研磨后再次將剩余的無(wú)水乙醇加入再次研磨，并用丙酮進(jìn)行萃取。見(jiàn)下圖一）。圖一分離色素方法的改進(jìn)：教材中濾液細(xì)線的劃線、紙層析液分離方法繁瑣，不易操作。筆者將其進(jìn)行了如下改進(jìn)（見(jiàn)圖二、圖三）：將一張干燥定性濾紙邊緣剪取長(zhǎng)寬 1.5的紙條卷成圓棒。 用吸管將研磨液滴

7、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(gè)小孔。圖二將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(gè)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(shí)間、材料、用具且操作程序不復(fù)雜，改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)時(shí)只須滴加一滴色素濾液就會(huì)出現(xiàn)理想的實(shí)驗(yàn)效果且簡(jiǎn)單容易操作?？朔嗽瓕?shí)驗(yàn)中的不足達(dá)到了理想的實(shí)驗(yàn)效果。圖三4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程4.1情境創(chuàng)設(shè)： 本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)筆者沒(méi)有采用傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在用視頻展示實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)提

8、取色素的過(guò)程后，出示下列兩個(gè)情境： 情境一：出示實(shí)驗(yàn)前幾天購(gòu)買的波菜，有些葉片已變黃，有同學(xué)認(rèn)為這是由于葉片中某些色素降解所造成的，也有同學(xué)則認(rèn)為某些色素含量增加。給出任務(wù)：根據(jù)所學(xué)知識(shí)，你將如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷同學(xué)們的這兩個(gè)觀點(diǎn)是否正確？情境二：分別在A、B、C三個(gè)研缽中加5g剪碎的新鮮波菜葉，并按下表（表中“+”表示添加，“-”表示不加）所示添加試劑，經(jīng)研磨、過(guò)濾完成下表的相關(guān)內(nèi)容。處理ABC少量二氧化硅少量碳酸鈣95%乙醇（10ml）蒸餾水（10ml） 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_。4.2學(xué)生活動(dòng)：討論實(shí)驗(yàn)方案的

9、設(shè)計(jì)并進(jìn)行交流學(xué)生小組討論，然后給小組同學(xué)匯報(bào)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葉片為實(shí)驗(yàn)材料，在相同條件下，進(jìn)行葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。測(cè)定和記錄實(shí)驗(yàn)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。4.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將全班學(xué)生分成四個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)前幾天購(gòu)買的波菜（分別為已變黃的葉片和尚未變黃的葉片），實(shí)驗(yàn)結(jié)束小組交流。旨在通過(guò)這樣的教學(xué)，讓學(xué)生通過(guò)自己的探究掌握色素的提取的分離的相關(guān)正

10、確操作以及葉綠體中色素的種類和顏色；并真正理解實(shí)驗(yàn)材料選擇時(shí)為何要選新鮮的材料，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加碳酸鈣和無(wú)水乙醇的作用。5.說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，但教學(xué)時(shí)將其設(shè)計(jì)為一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果顯著提高。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程：首先用視頻展示實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)提取色素的過(guò)程，然后以兩個(gè)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案后，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析交流中體會(huì)色素分離的原理及色素的種類等相關(guān)知識(shí)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特色和創(chuàng)新：5.1首先是有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理的教學(xué)：對(duì)色素提取原理的教學(xué)是通過(guò)播放演示實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)完成：在兩個(gè)體積相同的小燒杯中，分別盛等量的清水和無(wú)水乙醇，將兩塊被相同菜汁污染的白布分別放入清水和無(wú)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(guò)觀察得出結(jié)論即提取色素的實(shí)驗(yàn)原理：綠葉中的色素能溶解在無(wú)水乙醇中，所以可以用無(wú)水乙醇來(lái)提取綠葉中的色素。這樣的改進(jìn)有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。5.2對(duì)色素提取的改進(jìn)因無(wú)水乙醇容易揮發(fā)，因此在研磨過(guò)程中10ml無(wú)水乙醇分兩次加入（第一次在加入二氧化硅和少量碳酸鈉后加入，量不要多，否則葉片會(huì)漂浮在無(wú)水乙醇中，不利于研磨，初步研磨后再次將剩余的無(wú)水乙醇