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在線播放:高中生物必修一第五章第一節《色素的提取和分離》河南省 - 洛陽

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視頻簡介:

高中生物必修一第五章第一節《色素的提取和分離》河南省 - 洛陽

視頻標簽:色素的提取和分離

所屬欄目:高中生物優質課視頻

視頻課題:高中生物必修一第五章第一節《色素的提取和分離》河南省 - 洛陽

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高中生物必修一第五章第一節《色素的提取和分離》河南省 - 洛陽


《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 
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
 
                    
             
                    
                             

5.將適量的層析液倒入試管中,將濾紙條(有濾液細線的一端朝下)輕輕插入層析液中直至濾液細線觸及層析液,敞口放置一段時間直至觀察到濾紙條上分離出幾條清晰的色素帶。 在學生逐個回答的過程中,我對實驗中需要注意的問題給予強調:比如在操作中我們要剪去含葉綠體很少的葉脈和葉柄,葉片剪的越碎越容易研磨,當然對于碳酸鈣的作用其實學生還不是很理解,在這里我及時給與補充:實際上葉綠體上的色素所處的環境具有微堿性,實驗中研磨會使細胞結構遭到破壞,細胞液具有微酸性會流出,酸性的細胞液會直接與葉綠體中的色素接觸,致使葉綠素的分子結構遭到破壞。而碳酸鈣是強堿弱酸鹽,在水中溶解度很小,但還是能溶解,呈現弱堿性,中和了細胞液的酸性。 最后總結實驗步驟: 
(1)色素的提。杭羧~→加試劑→研磨→過濾 (2)分離:畫線→層析 
操作中出現不必要的錯誤。 
(二)我的創意 
教師活動 
學生活動 設計意圖 過渡: 相信經過剛才的環節大家對教材中的方案有了更深刻的認識。那對實驗方案如何進行創新呢?課件展示學生提交預習案中具有代表性的方案。 1.色素的提取: (1)沸水浴加熱法 (2)榨汁機直接榨取 (3)把葉片烘干后再研磨 
(4)光對色素也有影響,是否在無光條件下做更好,增加避光操作等等 
綜合評價:大家的想法都很有創意。不過有的同學的想法雖然很好,但提案是很難實現的,比如最后這個,在無光條件下進行操作。綜合考慮我們選取沸水浴加熱法進行課上探究,由于時間和條件的限制,其他的方案可以課下探究。  
提問:那在沸水浴加熱這個過程中還需要添加二氧化硅和碳酸鈣嗎?  
對于是否需要添加碳酸鈣學生存在了爭議,究竟誰對誰錯,我們一會用事實說話。其中讓我沒想到的是其中有位同學提到了關于色素過濾的改良方法,看,這是他的改進方案(課件展示)。 這就好像我們家里包蘿卜餡餃子時,對蘿卜瀝干水分的處理。非常棒!在這里我們就簡稱為鑷子壓榨法。 
學生觀看PPT,相互交流,積極回答。      
      
培養學生的探究技能和創新能力。                
 
                    
             
                    
                             5 
 
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。 
 
                    
             
                    
                             6 
                                (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 
 
                    
             
                    
                             

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。  
五、板書設計 
                           綠葉中色素的提取和分離 
     一、實驗原理      二、實驗步驟 
     (1)色素的提。杭羧~→加試劑→研磨→過濾             (2)色素的分離:畫線→層析           三、色素對光吸收的差異 
 
                    
             
                    
                           
            “綠葉中色素的提取和分離”
                                  姓名:              第   小組
 
一、課前思考:
1.關于實驗中色素的提取你有什么改進方案?
 
 
 
 
2.關于實驗中色素的分離你有什么改進方案?
 
 
 
 
 

  • 課中探究
1.色素提取的原理是什么?
 
 
2.資料:已知胡蘿卜素微溶于乙醇溶液,而在乙酸乙酯溶解度很大。如何對實驗中提取液進行改進?
 
 
3.色素分離的原理是什么?
 
 
 
 
 
  1. 實驗結果(用雙面膠將色素條帶貼在空白處)
我的方案:                        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a.濾紙條上從上到下依次出現了哪些顏色的色素帶?結合課本依次說出它們的名稱?
b.哪種色素含量最多?哪種色素含量最少?哪種色素在層析液中溶解度最大?哪種色素在層析液中溶解度最?
c.水浴加熱法中碳酸鈣的有無對實驗結果的影響大嗎?
5.在實驗過程中你生成了哪些問題,針對這些問題你是如何解決的或有什么好的建議?
 
 
 
 
  1. 濾液中四種色素對光的吸收有什么差異?
 
 
  • 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分析為什么楓葉到秋天顯紅色?          
                 學生學習活動自我評價表
 
姓名:         第    小組            我的得分:      等級:
                 評價標準  得分            評價
1.課前準備充分,能夠聯系生活,查閱資料,發散思維,對實驗進行創新改進 A10
B8
C5
 
2.課上精神飽滿,認真聽講,踴躍發言,聲音洪亮,語言表達清晰富有條理 A10
B8
C5
 
3.與小組成員分工明確,相互協作,主動參與 A10
B8
C5
 
4.善于傾聽,在傾聽中思考,在傾聽后評價他人發言,并能及時補充自己的想法 A10
B8
C5
 
5.實驗操作嚴謹準確,有條不紊 A10
B8
C5
 
6.善于思考,在實驗探究中能及時發現問題,并找到解決對策 A10
B8
C5
 
7.能夠主動幫助其他同學 A10
B8
C5
 
8.實驗現象明顯 A10
B8
C5
 
9.學案填寫完整,語言規范,字體工整 A10
B8
C5
 
10.能夠對學習過程和結果進行反思 A10
B8
C5
 
 
 
對課堂教學評價表的各項指標,用等級賦值法計算后,再用等級表述評價結果。
指標得分的計算賦值為優:80分、良:70分、一般:60分、差:50分。
 
 
 

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