視頻標簽:色素的提取和分離
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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)。
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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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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。
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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。
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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?
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 |
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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 |
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3.與小組成員分工明確,相互協作,主動參與 |
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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 |
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5.實驗操作嚴謹準確,有條不紊 |
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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 |
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7.能夠主動幫助其他同學 |
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8.實驗現象明顯 |
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9.學案填寫完整,語言規范,字體工整 |
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10.能夠對學習過程和結果進行反思 |
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