《活動(dòng)：光合色素的提取和分離》教學(xué)設(shè)計(jì)(河南省市級(jí)優(yōu)課)-生物教案

《綠葉中色素的提取和分離》教學(xué)設(shè)計(jì)-------平頂山市一高馬新強(qiáng)一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路新課程理念明確要求提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，本次實(shí)驗(yàn)首先在提前預(yù)習(xí)和指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生以小組為單位自主選擇實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，并且進(jìn)行交流和總結(jié)，體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生合作探究、自主創(chuàng)新的能力，讓學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析1.內(nèi)容分析光合作用這一節(jié)的內(nèi)容是整個(gè)高中生物的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是高考的熱點(diǎn)，綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，在此也具有舉足輕重的意義。各種綠色的葉子，學(xué)生早已見(jiàn)慣，那么綠葉中含有哪些色素，這些色素都是綠色的嗎？做好綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，不僅直觀地解決了這些問(wèn)題，鞏固了光合作用的相關(guān)知識(shí)，也有助于學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的提高。2.學(xué)情分析光合作用在生活中很常見(jiàn)，學(xué)生對(duì)此可以說(shuō)很熟悉，而且前面學(xué)生已經(jīng)做過(guò)幾個(gè)生物實(shí)驗(yàn)，基本操作熟悉，有一定的知識(shí)和實(shí)踐基礎(chǔ)。3.教學(xué)條件分析學(xué)校設(shè)有專(zhuān)門(mén)的生物實(shí)驗(yàn)室，而且學(xué)校要求綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)是理科學(xué)生必做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所需器材、試劑都具備，實(shí)驗(yàn)材料也容易獲取。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)色素的提取和分離原理、方法2.教學(xué)難點(diǎn)濾液細(xì)線的畫(huà)法及層析過(guò)程四、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.知識(shí)目標(biāo)說(shuō)出綠葉中色素的種類(lèi)、顏色及含量的排列順序2.能力目標(biāo)運(yùn)用色素的提取和分離原理和方法提取和分離綠葉中的色素3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）在實(shí)驗(yàn)操作中，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣（2）將教材與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到生物這門(mén)課程的價(jià)值五、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1.教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、器具及試劑準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料：小白菜、韭菜葉、學(xué)生自備材料（小葉黃楊葉）器具：干燥的定性濾紙，棉塞，試管，試管架，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，剪刀，藥勺，量筒，天平。試劑：無(wú)水乙醇，層析液（93號(hào)汽油替代），SiO2，CaCO3（2）確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵和注意事項(xiàng)，做到心中有數(shù)2.學(xué)生準(zhǔn)備提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)的目的要求、原理等，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟。教學(xué)流程圖創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課講解實(shí)驗(yàn)原理和方法講解實(shí)驗(yàn)原理和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)交流討論作品展示作品展示對(duì)比分析點(diǎn)評(píng)鼓勵(lì)討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖1.課題導(dǎo)入圖片展示各種植物學(xué)生觀看創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課2.實(shí)驗(yàn)原理教師講解實(shí)驗(yàn)原理1.綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，所以可用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素。2.綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，因此色素就會(huì)隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開(kāi)。教師引入問(wèn)題：分離色素的原理比較抽象，哪位同學(xué)能簡(jiǎn)單明了的解釋清楚？學(xué)生聽(tīng)講學(xué)生回答讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)原理，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)成果3.講解實(shí)驗(yàn)操作步驟：綠葉中色素的提取和分離的具體操作步驟教師講解1.提取色素：（1）稱(chēng)取5g綠葉，剪碎，放入研缽（2）加入少量SiO2、CaCO3和10ml無(wú)水乙醇，迅速、充分研磨(3)漏斗過(guò)濾，收集到試管內(nèi)并用棉花塞緊試管口教師引入問(wèn)題：（1）如何選材？（2）加入的SiO2、CaCO3和10ml無(wú)水乙醇各有什么作用？注意事項(xiàng)：=1\*GB3①選材時(shí)選擇新鮮、顏色濃綠、表面沒(méi)有或少有蠟質(zhì)及細(xì)胞含水少的植物葉片，去掉主葉脈。=2\*GB3②加入二氧化硅有助于研磨充分，有利于色素的提??；碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞；無(wú)水乙醇溶解色素。=3\*GB3③收集的濾液要用棉塞塞住試管口，減少無(wú)水乙醇的揮發(fā)。2.制備濾紙條：（1）將干燥的濾紙剪成長(zhǎng)寬合適的紙條，再剪去一端兩角（2）在距離角這一端1cm處用鉛筆畫(huà)線教師引入問(wèn)題：（1）為什么要剪去濾紙條兩角？注意事項(xiàng)：=1\*GB3①剪去濾紙條兩角，防止層析液在濾紙條邊緣擴(kuò)散過(guò)快，使色素帶擴(kuò)散不整齊3.畫(huà)濾液細(xì)線（1）用蘸筆蘸少量的濾液沿鉛筆線處小心均勻地劃一條濾液細(xì)線（2）干燥后重復(fù)劃2-3次教師引入問(wèn)題：（1）畫(huà)濾液細(xì)線要注意哪些問(wèn)題？注意事項(xiàng)：=1\*GB3①濾液細(xì)線要細(xì)、齊、直=2\*GB3②重復(fù)畫(huà)使濾液細(xì)線含有較多的色素4.分離色素（1）向燒杯中倒入適量層析液（2）將濾紙條尖端朝下輕輕插入層析液中（3）用培養(yǎng)皿蓋住燒杯注意事項(xiàng)：=1\*GB3①濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液=2\*GB3②用培養(yǎng)皿蓋住燒杯，防止層析液揮發(fā)學(xué)生聽(tīng)講，做好筆記填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生思考回答學(xué)生思考回答讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)步驟，為后面的實(shí)驗(yàn)操作奠定基礎(chǔ)檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)成果4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)交流與討論回顧完實(shí)驗(yàn)的基本步驟和注意事項(xiàng)后，以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。各組可以選擇不同的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)各小組分工協(xié)作，提高效率。教師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題1：對(duì)比不同小組提取的濾液顏色深淺，個(gè)別小組的提取的濾液顏色較淺，原因可能有哪些？學(xué)生回答：材料的差異，忘記加石英砂導(dǎo)致研磨不充分，忘記加碳酸鈣導(dǎo)致色素被破壞，也可能無(wú)水乙醇加的量過(guò)多等。教師點(diǎn)評(píng)肯定，同時(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)照原因加以完善。問(wèn)題2：畫(huà)好濾液細(xì)線不容易，發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)沒(méi)有同教材的給的方法用毛細(xì)吸管來(lái)劃線，而是另辟路徑，我們請(qǐng)這位同學(xué)給我們講講他的想法。教師肯定學(xué)生的創(chuàng)新做法。問(wèn)題3：層析時(shí)色帶呈山峰狀不平齊，可能的原因？有沒(méi)有其他好的方法？每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組都發(fā)了兩張圓形濾紙，事先不交代其用處，個(gè)別小組創(chuàng)造性的使用圓形濾紙進(jìn)行色素分離。小組學(xué)生分工協(xié)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生回答學(xué)生分析回答培養(yǎng)學(xué)生分工協(xié)作的意識(shí)和能力培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力鼓勵(lì)創(chuàng)新，提高學(xué)生遇到問(wèn)題發(fā)散思維提高解決問(wèn)題的能力5.作品展示對(duì)比分析將各組層析好的濾紙條挑選一些優(yōu)秀作品和問(wèn)題作品現(xiàn)場(chǎng)展示，優(yōu)秀作品給予表?yè)P(yáng)，問(wèn)題作品指出問(wèn)題所在。學(xué)生觀賞分析思考找差異反思提高6.討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論結(jié)果，教師給出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。胡蘿卜素胡蘿卜素(橙黃色)葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)葉黃素(黃色) 引入問(wèn)題（1）.濾紙上有幾條不同顏色的色帶？順序怎樣?寬窄如何？這說(shuō)明了什么？色素帶自上而下顏色含量多少圓形濾紙層析的結(jié)果又怎樣？由里向外依次是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素。（2）.濾紙上的濾液細(xì)線，為什么不能觸及層析液？教師總結(jié)：濾液細(xì)線觸及層析液會(huì)溶于層析液，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行色素分離。學(xué)生觀察濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶，每條色素帶的顏色及含量，記錄結(jié)果。對(duì)于不同的結(jié)果，學(xué)生自由討論，分析總結(jié)原因。學(xué)生討論回答鞏固知識(shí)，檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況結(jié)束實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)結(jié)束實(shí)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程注意事項(xiàng)操作目的提取色素①選取新鮮濃綠的葉片使濾液中葉綠素的含量高②研磨時(shí)加入少許的SiO2和CaCO3有助于研磨充分和保護(hù)葉綠素③迅速、充分研磨防止溶劑揮發(fā)，并充分溶解色素分離色素①濾液細(xì)線要直、細(xì)、齊使分離的色素分層，防止色素重疊②濾液細(xì)線干燥后重得畫(huà)2∽3次使分離的色素帶清晰，便于觀察③濾液細(xì)線不能觸及層析液防止濾液中色素溶解到層析液中，無(wú)法分離學(xué)生認(rèn)真筆記，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告讓學(xué)生掌握本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵事項(xiàng)，思考本次實(shí)驗(yàn)得失，避免犯重復(fù)性錯(cuò)誤。八．板書(shū)設(shè)計(jì)綠色中色素的提取和分離原理：提?。簾o(wú)水乙醇分離：層析液注意事項(xiàng)：SiO2研磨充分CaCO3防止色素破壞研磨快速、充分濾液細(xì)線要細(xì)、齊、直不能觸及層析液九．教學(xué)反思教材的材料選擇及問(wèn)題探析本次實(shí)驗(yàn)的材料，教材建議的只有菠菜，材料過(guò)于單一，容易給學(xué)生造成只有誤解，只有此材料才可以完成實(shí)驗(yàn)。為了倡導(dǎo)學(xué)生的探索精神，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備的材料有是新鮮嫩綠的小白菜和韭菜，以及學(xué)生自備的取自校園植物小葉黃楊的葉片，通過(guò)學(xué)生的提取的濾液顏色進(jìn)行對(duì)比分析，小葉黃楊的濾液最深，小白菜顏色最淺，實(shí)驗(yàn)效果不佳。本次實(shí)驗(yàn)讓我們發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)的校園植物小葉黃楊反而是做色素提取與分離的非常好的材料。在表?yè)P(yáng)學(xué)生的同時(shí)，也給學(xué)生們滲透了勇于探究的思想和意識(shí)。層析液的替代及反思教材中層析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成，此層析液毒性強(qiáng)，揮發(fā)性強(qiáng)，有強(qiáng)烈的刺激性氣味，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中難免會(huì)吸入一定的層析液，對(duì)身體健康產(chǎn)生影響。因此本實(shí)驗(yàn)按照教材建議用93#汽油代替，從分離效果的看，效果不佳。滲透自主探究創(chuàng)新神經(jīng)潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲本實(shí)驗(yàn)有很多需要?jiǎng)?chuàng)新改進(jìn)的地方。比如：（1）.畫(huà)濾液細(xì)線的創(chuàng)新改進(jìn)把濾液滴入培養(yǎng)皿蓋中，用蓋玻片一側(cè)邊緣蘸取濾液，沿濾紙條上細(xì)線輕按一下，待干燥后再重復(fù)幾次。印出的色素液線（最佳寬度為1～2mm）又細(xì)又齊又勻，分離效果好。（2）.分離創(chuàng)新改進(jìn)：利用圓形濾紙進(jìn)行分離用濾紙條卷成紙棒插入圓形濾紙的圓心出，紙棒上面用吸管滴加濾液，在培養(yǎng)皿中加入適量的層析液下面濾紙棒作為濾紙與層析液中的橋梁，最后把插有紙棒的圓形濾紙蓋在培養(yǎng)皿素分離效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果能形成4個(gè)同心圓從外到里依次為橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍(lán)綠色的葉綠素a(最寬)、黃綠色的葉綠素b。這樣的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)是老師做實(shí)驗(yàn)直接布置要求的，可以說(shuō)是老師自己的創(chuàng)新，不是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，