檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗教學(xué)設(shè)計

1、實驗教學(xué)設(shè)計檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)組別:生科三班十組組員:韓國良、林心恬、溫淑娟、沙黑瑪章節(jié):高中生物人教版必修1 第 2章精選目錄一、 教材分析 1二、學(xué)情分析 1三、學(xué)習(xí)目標 11 .知識目標 12 .能力目標 23 .情感價值觀目標 2四、學(xué)習(xí)重、難點 2五、教法、學(xué)法 2六、教學(xué)準備 2七、教學(xué)流程 2八、課時安排 4九、教學(xué)過程 41 .實驗?zāi)繕?42 .實驗原理 43 .材料器具 44 .方法步驟 55 .實驗結(jié)果和分析 76 .注意事項 8十、創(chuàng)新實驗 8H一、參考文獻 12檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1、 教材分析這節(jié)課是普通高中課程標準實驗教科書生物必修1分

2、子與細胞第 2 章第 1 節(jié)的一個實驗。1. 課標要求此實驗在過渡教材中是一個驗證性實驗， 而在課標教材中是一個重在培養(yǎng)學(xué)生探究意識的探究性實驗， 這是教材中第一個可以引導(dǎo)學(xué)生進行初步探究的實驗， 所以上好該實驗不僅對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力有重要作用， 而且可以使學(xué)生體會探究思想， 初步掌握科學(xué)探究的一般方法。2. 教材設(shè)計理念課標教材把此實驗安排在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)、 糖類和脂肪等知識內(nèi)容之前， 目的在于一方面為接下來學(xué)習(xí)各類有機物奠定感性認識基礎(chǔ)， 另一方面， 由于實驗內(nèi)容的設(shè)置上注重學(xué)生對材料的選擇， 對檢測結(jié)果的預(yù)期和實驗方案的設(shè)計， 因此有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力， 為以后各章節(jié)的探究性實驗的

3、順利開展奠定了基礎(chǔ)。 本實驗是一個面向全體學(xué)生的探究實驗， 力求使每一個學(xué)生在原有的水平上都有所收獲、有所提高。2、 學(xué)情分析高中生的思維水平、 學(xué)習(xí)能力已經(jīng)發(fā)展到較高階段， 樂于并有能力進行自主探究性的學(xué)習(xí)， 實驗的內(nèi)容與日常飲食有關(guān)， 注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，學(xué)生極易產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，設(shè)置不同層次的探究，以適應(yīng)不同智力水平、性格、興趣、思維方式學(xué)生的需要。但材料試劑多，規(guī)范操作細節(jié)多，合作學(xué)習(xí)顯得尤為重要。3、 學(xué)習(xí)目標1、知識目標 ：說明特定的化學(xué)試劑能夠使生物組織中相應(yīng)的有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)； 簡述實驗探究的一般方法， 主要是根據(jù)所選實驗材料設(shè)計實驗并做出預(yù)期實驗結(jié)果。2、能力目標

4、：嘗試用化學(xué)試劑檢測生物組織中的還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉。3、情感態(tài)度價值觀目標：參與合作學(xué)習(xí)，形成嚴謹認真、敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。按照實驗操作規(guī)則操作實驗，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。4、 學(xué)習(xí)重、難點1. 重點初步掌握鑒定生物組織中可溶性還原糖、 脂肪、 蛋白質(zhì)的基本方法。通過實驗的操作和設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的動手能力， 掌握探索實驗設(shè)計技巧，從而培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。2. 難點： 根據(jù)此實驗方法、原理，設(shè)計實驗來鑒定常見食物的成分。3、突破方法：面對全體學(xué)生，做好充分的準備: 材料、儀器準備和學(xué)生知識準備。 課堂上發(fā)揮小組長的協(xié)助管理作用， 合理有序地組織教學(xué)。五、教法、學(xué)法1、教法 ：組織者，引導(dǎo)者， 注

5、意生成性問題的再探究。2、學(xué)法：任務(wù)驅(qū)動，自主探究合作學(xué)習(xí)，分享交流。6、 教學(xué)準備1 教師材料用品：蛋白質(zhì)懸液、質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉溶液、質(zhì)量分數(shù)為1%的葡萄糖溶液、質(zhì)量分數(shù)為5%勺NaCl溶液、食用油、蛋清、馬鈴薯勻漿、蘋果勻漿、鮮肝提取液、花生種子和勻漿；雙縮脲試劑、碘溶液、質(zhì)量分數(shù)為1%勺硝酸銀溶液、班氏試劑、蘇丹田染液；4支試管、雙面刀片、顯微鏡。2學(xué)生調(diào)查并預(yù)測蛋清、馬鈴薯勻漿、蘋果勻漿、鮮肝提取液、花生種子和勻漿中糖類、脂肪、蛋白質(zhì)的含量，填寫表格。7、 教學(xué)流程實驗動員、知識準備講解有關(guān)實驗原理和方法圖形說明:教師活動學(xué)生活動媒體選用I I / <czz八、課時安排2課時

6、九、教學(xué)過程1、實驗?zāi)康?1)、嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，探討細胞中主 要化合物的種類。(2)、掌握實驗的操作技能。(3)、認識到脂肪、糖類、蛋白質(zhì)和淀粉是生物組織的重要成分。2、實驗原理某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的 顏色反應(yīng)。脂肪可以被蘇丹m染液染成橘黃色也可以被蘇丹iv染液染 成紅色。糖類中的還原性糖(如葡萄糖、果糖)可以與斐林試劑發(fā)生 作用，產(chǎn)生被紅色沉淀。蛋白質(zhì)與雙縮月尿試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反 應(yīng)。淀粉遇碘變藍色。因此，可以根據(jù)與某些化學(xué)試劑所產(chǎn)生的顏色 反應(yīng)，檢測生物組織中糖類、脂肪或蛋白質(zhì)的存在。3材料器具(1)、實驗材料：蘋果或梨勻漿，馬

7、鈴薯勻漿，花生種子，花生種 子勻漿，豆?jié){，雞蛋清，鮮肝提取液。(2)、儀器：解剖刀，試管(最好用刻度試管)，試管架，試管夾, 滴管，大小燒杯，量筒，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，火柴，載玻片， 蓋玻片，毛筆，吸水紙，顯微鏡。(3)、試劑：斐林試劑(甲夜：質(zhì)量濃度為 0.1g/ml的NaOH§液, 乙夜：質(zhì)量濃度為0.05g/ml的CuSO容液)蘇丹III或蘇丹IV染液， 雙縮月尿試劑(A夜：質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaO聆液，B夜：質(zhì)量濃 度為0.01g/ml的CuSO容液)，體積分數(shù)為50%的酒精溶液，蒸儲 水，碘液。4方法步驟(1)、可溶性糖的鑒定操作方法注意問題解釋1.制備組織 樣

8、液。(去皮、切 塊、研磨、過濾)蘋果或梨組織液必 須臨時制備。因蘋果多酚氧化酶 含量高，組織液很易被 氧化成褐色，將產(chǎn)生的 顏色掩蓋。2.取1支試 管，向試管內(nèi)注入 2m織樣液。3.向試管內(nèi) 注入1mL新制的 斐林試劑，振藩。應(yīng)將組成斐林試劑 的甲液、乙液分別配制、 儲存，實驗前才將甲、 乙液等量混勻成斐林試 齊1；切勿將甲液、乙液 分別加入蘋果組織樣液 中進行檢測。斐林試劑很不穩(wěn) 定，甲、乙液混合保存 時，生成的Cu ( OH ) 2 在70900C下分解成黑 色CuO和水；甲、乙液 分別加入時可能會與組 織樣液發(fā)生反應(yīng)，無Cu (OH ) 2生成。4.試管放在 盛有50650C溫 水的大燒

9、杯中，加 熱約2分鐘，溶液最好用試管夾夾住 試管上部，使試管底部 不觸及燒杯底部，試管 口不朝向?qū)嶒炚?。防止試管?nèi)的溶液 沖出試管，造成燙傷；顏色：淺藍色 一 棕色一石專紅色 (沉淀)也可用酒精燈水浴 加熱?？s短實驗時間。(2)、脂肪的鑒定操作方法注意問 題解釋花生種子浸泡、去皮、 切卜一些子葉薄片，將薄片 放在載玻片的水滴中，用吸 水紙吸去裝片中的水。干種子 要浸泡34 小時，新花 生的浸泡時 間則可縮 短。因為浸泡時間短，不 易切片，浸泡時間過長， 組織較軟，切下的薄片不 易成形。切片要盡可能薄 些，便于觀察。在子葉薄片上滴 23 滴蘇丹田或蘇丹IV染液，染 色1分鐘。染色時間不 宜過長。

10、用吸水紙吸去薄片周圍 染液，用50%酉精洗去浮色， 再用吸水紙吸去酒精。酒精用于洗去浮色， 若不洗去，會影響對橘黃 色脂肪滴的觀察。同時， 酒精是脂溶性溶劑，可將 花生細胞中的脂肪顆粒 溶解成油滴。用吸水紙吸去薄片周圍 酒精，滴上12滴蒸儲水， 蓋上蓋玻片。滴上清水可防止蓋 蓋玻片時產(chǎn)生氣泡。低倍鏡下找到花生子葉 薄片最薄處，可看到細胞中 有染成橘黃色或紅色圓形小 顆粒。裝片不 宜久放。時間一長，油滴會 溶解在乙醇中。(3)、蛋白質(zhì)的鑒定操作方法注意問題解釋制備組織樣液。(浸泡、去皮研 磨、過濾。)黃豆浸泡1至2天，容 易研磨成漿，也可購新鮮豆 漿以節(jié)約實驗時間。鑒定。加樣液約 2ml于試管中

11、，加入雙 縮月尿試劑A,搖勻；再 加入雙縮月尿試劑B液 34滴，搖勻，溶液 變紫色。A液和B液也 要分開配制，儲 存。鑒定時等量混 合均勻后再注入。CuSO溶液不 能多加。先加NaO聆液，為Cu 與蛋白質(zhì)反應(yīng)提供一個堿性 的環(huán)境。A B液混裝或同時 加入，會導(dǎo)致 Cif變成Cu (OH ) 2沉淀，而失效。否則CuSO的藍色會遮 蓋反應(yīng)的真實顏色?？捎玫扒宕娑?漿。蛋清要先稀 釋。如果稀釋不夠，在實驗 中蛋清粘在試管壁，與雙縮 月尿試劑反應(yīng)后會粘固在試管 內(nèi)壁上，使反應(yīng)/、容易徹底， 并且試管也不易洗干凈。附：淀粉的檢測和觀察：用試 管取2ml待測組織樣液，向試管 內(nèi)加2滴碘液，觀察顏色變化

12、。碘 液不 要滴 太多以免影響顏色觀察5、實驗結(jié)果和分析(1)、實驗結(jié)果生物組織樣 液化學(xué)試劑特定顏色反應(yīng)證明某種化合 物存在蘋果斐林試劑石專紅色還原糖，葡萄糖、果糖花生種子蘇丹出橘黃色脂肪蘇丹IV紅色黃豆雙縮月尿試 劑紫色蛋白質(zhì)(2)、實驗思考與交流你的預(yù)測與實驗結(jié)果是否一致？小組間交流實驗結(jié)果。你有什么發(fā)現(xiàn)？全班共檢驗了多少種生物材料：這些生物材料中有機化合物的種類、 含量一樣嗎？這對我們選擇食物有什么啟發(fā)？含有可溶性糖、脂肪和蛋白質(zhì)的材料還有哪些？6、注意事項(1)、蘋果或梨組織液必須臨時制備。(2)、應(yīng)將組成斐林試劑的甲液、乙液分別配制、儲存，實驗前才將 甲、乙液等量混勻成斐林試劑；切

13、勿將甲液、乙液分別加入蘋果組織 樣液中進行檢測。(3)、加熱時最好用試管夾夾住試管上部， 使試管底部不觸及燒杯底 部，試管口不朝向?qū)嶒炚?。也可用酒精燈水浴加熱?4)、干種子要浸泡34小時，新花生的浸泡時間則可縮短。(5)、染色時間不宜過長。十、創(chuàng)新實驗1、問題提出“檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”的實驗的材料是蘋果 或梨勻漿、馬鈴薯勻漿、花生勻漿等，實驗材料多，需要準備的時間 長，而且某些勻漿在空氣中放置過久其理化性質(zhì)容易改變。特別是是蘋果勻漿，因其多酚氧化酶含量較高，組織液容易被氧化成褐色或者土黃色，將反應(yīng)產(chǎn)生的顏色部分掩蓋，影響實驗結(jié)果的觀察。而且在實驗過程中需要水浴加熱，酒精的消耗

14、較大，需要的時間也比較長，由于實驗時間短、 任務(wù)重， 在教學(xué)過程中容易出現(xiàn)學(xué)生急于得到實驗結(jié)果，只求匆忙結(jié)束實驗而忽略了自我探究能力、動手能力的培養(yǎng)?；诮虒W(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的這些問題，從“還原糖的鑒定”的實驗材料、實驗方法等方面進行探究、 改進， 以期提高實驗效率、 縮短實驗時間，達到良好的教學(xué)效果。2 、探究過程（ 1） 、實驗材料本實驗選用甘藍、 蘋果、 梨、 白蘿卜、 白菜、 青棗 6 種材料進行，這幾種材料在日常生活中較為常見，比較容易買到。（ 2） 、實驗過程制備組織樣液A、取甘藍葉、白菜莖，蘋果、梨、白蘿卜、青棗去皮洗凈，備用。B、上述材料各稱取50克，分別剪碎置于研缽中，加入 50m

15、l蒸儲水研磨 , 過濾得到各組織樣液。如圖 1 所示，從左往右看，白蘿卜、青棗汁為白色接近于無色，白菜汁、甘藍汁淺綠色，梨汁淺灰色，蘋果汁為土黃。不同條件下的實驗實驗分成兩個系列（A、 B） 3 個對照組進行，每組分別用 6 支潔凈試管各取組織樣液2ml,其中A組試管中分別加入新配制的斐林試劑2ml, B組分別加入2ml班氏試劑，兩組試管分別搖勻震蕩后，分別置于試管上直接加熱、60c水浴加熱、沸水浴加熱。進行對照實驗, 觀察并記錄顏色變化和所用時間(3)、實驗記錄集及結(jié)果分析 實驗記錄(每組12支試管同時進行，記錄顏色變化的時間，待現(xiàn) 象穩(wěn)定后取出試管、拍照記錄)蘋果梨甘藍白菜青棗白蘿卜沸A1

16、2s顏色18s顏色20s顏色開25s顏色開16s顏色開20s顏色(開始變化開始變化始變化最終始變化最終始變化最終開始變化水圖最終出現(xiàn)最終出現(xiàn)出現(xiàn)磚紅色出現(xiàn)磚紅色出現(xiàn)磚紅色最終2.1磚紅色沉磚紅色沉沉淀沉淀沉淀出現(xiàn)穆紅浴)淀淀色沉淀B15s顏色25s顏色25s顏色開30s顏色開22s顏色開25s顏色；加(開始變化開始變化始變化最終始變化最終始變化最終開始變化圖最終出現(xiàn)最終出現(xiàn)嫩黃少出現(xiàn)黃色沉出現(xiàn)淺灰黃最終執(zhí)八、2.2灰黃色譏現(xiàn)黃色絮許沉淀淀沉淀出現(xiàn)淺黃)淀狀沉淀微量沉淀60A25s顏色30s顏色86s顏色開180s顏色65s顏色開155s顏色(開始變化開始變化始變化最終開始變化最始變化最終開始變

17、化C圖最終出現(xiàn)最終出現(xiàn)出現(xiàn)大量黃終出現(xiàn)大量出現(xiàn)少量磚最終出現(xiàn)3.1大量磚紅大量磚紅色沉淀醇紅色沉淀紅色沉淀且少量磚紅水)色沉淀色沉淀分層色沉淀且分層浴B34s顏色42s顏色99s顏色開168s顏色65s顏色開112s顏色(開始變化開始變化始變化最終開始變化最始變化最終開始變化加圖3.2最終出現(xiàn) 大量深黃最終出現(xiàn) 大里區(qū)色出現(xiàn)微量黃 色沉淀終出現(xiàn)大量 黃色沉淀出現(xiàn)少,里里 黃色沉淀最終出現(xiàn) 微量黃色執(zhí)八、)色沉淀沉淀沉淀直A8s顏色開9s顏色開20s顏色開20s顏色開9s顏色開14s顏色(始變化最始變化最始變化最終始變化最終始變化最終開始變化接圖終出現(xiàn)大終出現(xiàn)大出現(xiàn)大量黃出現(xiàn)大量褐出現(xiàn)大量淺最終

18、出現(xiàn)4.1量醇紅色量醇紅色色沉淀色沉淀紅色沉淀少量褐色加)沉淀沉淀沉淀有輕微分層現(xiàn)熱象10s顏色12s顏色15s顏色開17s顏色開11s顏色開27s顏色八、B(開始變化開始變化始變化最終始變化最終始變化最終開始變化圖最終出現(xiàn)最終出現(xiàn)出現(xiàn)微量淺出現(xiàn)微量淺r r r TITT .日 dbB最終出現(xiàn)出現(xiàn)人里更4.2 )大量深黃 色沉淀大里區(qū)色沉淀黃色沉淀黃色沉淀色沉淀微量黃色 沉淀有分 層現(xiàn)象實驗結(jié)果分析A加熱條件相同，所用材料相同，所用試劑不同時無論是在沸水浴中、60c水浴中還是在酒精燈上直接加熱（圖 2 或圖3或圖4）,同一種植物組織樣液，在顏色反應(yīng)上，與斐林試劑 的一般呈現(xiàn)磚紅色、褐色或者紅色

19、沉淀，而與班氏試劑一般呈現(xiàn)黃色、 淺黃或者黃綠色；在反應(yīng)速度上，與斐林試劑的反應(yīng)相對來說更快一 些。B、所用試劑相同，所用材料相同，加熱條件不同時不管是用班氏試劑還是斐林試劑（圖 2.1、圖3.1、圖4.1或者 圖2.2、圖3.2、圖4.2）,同一種植物組織樣液。在反應(yīng)速度上，酒 精燈直接加熱中所用時間最少，沸水浴中加熱次之，60c水浴中用時 相對較長。C加熱條件相同，所用試劑相同，所用材料不同在相同情況下，蘋果、青棗、梨的組織樣液與斐林試劑和班氏試 劑的反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀最多，其次是甘藍和白菜莖，而蘿卜樣液的較少 且有分層現(xiàn)象。3、實驗結(jié)論和建議（1）、實驗效果方面蘋果、梨的組織樣液在60c水浴中、沸水浴中和直接在酒精燈 上加熱三種情況下，所用反應(yīng)時間最短，產(chǎn)生被紅色沉淀最多，其次 是青棗。在顏色干擾方面（圖1）,蘋果樣液最嚴重，梨樣液次之，青棗樣液基本無干擾， 所以在當(dāng)?shù)厍闆r允許的情況下， 為了達到最好的實驗效果，實驗選材上可以優(yōu)先考慮青棗。 2) 2) 、節(jié)約成本方面將室溫下的水加熱到60左右或者沸騰，消耗的酒精較多，而且需要時間長， 將試管直接置于酒精上進行加熱所需時間段， 消耗酒精少，但是反應(yīng)過快，影響學(xué)生觀察，同時加熱過程中試管容易炸裂，存在安全隱患。因此建議， 在實驗