绿叶中色素的提取与分离教学设计-阳江第三中学

《绿叶中色素的提取与分离》

——影响因素的探究 教学设计

阳江市第三中学 余东玲

【教材分析】

《绿叶中色素的提取和分离》实验是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章第四节的内容， 本实验是一个验证性实验，对学生创新思维的培养会有所束缚，不能满足学生发展科学探究能力的要求。相比之下，探究性实验更能培养学生的创新意识。因此，我尝试将这节传统的验证性实验课改为探究性活动，以培养学生的实验探究能力、创新思维及分析解决问题的能力。 【学情分析】

高一学生对未知事物的好奇心强，对生物实验具有浓厚兴趣，并且学生基本掌握了相关基础知识、实验原理、基本步骤，以及科学设计实验探究的要点，具备一定的对现象的观察和分析能力。教师若能适当引导学生，进行生物实验的探究，对学生掌握知识点和提高各项能力会有很大帮助。 【教学目标】

1.知识目标 （1）掌握色素提取和分离的原理，了解色素组成和颜色。 （2）通过实验结果分析，理解各药剂在实验中的作用和

对实验结果的影响。 2.能力目标

（1）熟练色素提取与分离的基本操作方法，培养动手操

作能力。

（2）进行“绿叶中色素提取和分离”影响因素的探究，

学会控制自变量，观察因变量的变化，学会设置对照实验。

3.情感与价值观目标

通过实验探究，培养敢于创新和质疑，勇于实践和反思的精神，形成善于交流、合作、反思、评价的学习品质。

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【教学重难点】

重点：探究“色素提取与分离”影响因素的方法步骤。 难点：科学设计实验探究方案，控制好实验的无关变量。 【教学策略】

教学课时：1课时

教学方法：为充分发挥学生主体作用，本节课采用教师引导，实验探究，交流讨论等教学方法相结合进行教学。学生在自主学习的基础上，通过小组讨论、合作探究、分析对比的方法完成探究活动。 【设计思路】

本节课在教学设计上，将传统的验证性实验改为探究性活动，以激发学生创造性思维，调动学生探究积极性。利用小组合作学习，有利于培养学生合作互助的科学团队精神。

课前准备环节：确定实验课题，设计探究方案。交流探究课题以及预期结果。分组进行实验，组内合作探究，记录实验现象。完成练习巩固，撰写实验反思。分享实验成果，交流心得体会。得出实验结果，组内结果分析，得出结论。【课前准备】

1.教师准备

（1）实验材料准备。

（2）进行预实验，推测可能出现的问题，分析原因，完

善实验条件。

（3）实验分组。全班根据课题探究方向分为四个学习小

组，每个学习小组细分为若干小组，每个小组2位同学。 2.学生准备

（1）预习本实验。包括实验目的、原理，熟悉基本实验

步骤和注意事项等。

（2）每个学习小组确定探究课题，共同讨论，科学设计

实验探究方案。

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表一：各组探究课题汇总表（①是对照组；②是实验组）

组别 1 课题 探究CaCO3是否有保护色素的作用 探究用等量蒸馏水能否实验变量 ①研磨时加CaCO3 ②研磨时不加CaCO3 ①研磨时加无水乙醇 预期结果 实验结果 结论 2 代替无水乙醇提取色素 ②研磨时加等量蒸馏水 探究选用哪种绿色叶片更适合作为实验材料 探究滤纸条和圆形滤纸①选用5g新鲜菠菜叶 ②选用5g韭菜或白玉兰叶 ①色素分离用滤纸条 3 4 哪种易于观察色素分离 ②色素分离用圆形滤纸 【教学内容安排】 1.实验目的：掌握提取和分离色素的方法，探究“绿叶

中色素提取和分离”实验的影响因素。

2.材料用具：新鲜菠菜叶、韭菜叶、白玉兰叶、层析液、

无水乙醇、SiO2、CaCO3、研钵、漏斗、尼龙布、剪刀、小试管、药勺、量筒、烧杯、镊子、盖玻片、滤纸、铅笔、天平等。

3.方法步骤： ㈠提取色素 无水乙醇10ml SiO2少许 CaCO3少许 ㈡制备滤纸条 1.5cm ㈢划滤液细线 ㈣分离色素(纸层析法) ㈤观察实验结果

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4.注意事项：

①将叶子剪碎，去除叶脉等组织，防止影响实验结果； ②研磨要迅速、充分；

③滤液收集后，及时用棉塞塞紧试管口；

④画滤液细线一定要细、直、齐，防止色素带扩散时重叠，影响实验效果；

⑤分离色素时，滤纸条上的滤液细线不能接触到层析液防止色素溶解于层析液中，影响实验效果；

⑥注意自身安全，节省实验试剂，做环保创新小达人。 5、教学过程 程序 教师的组织引导 学生的活动 设计意图 回顾：绿叶中色素的激发学环节一： 提取与分离的原理，以及生的探究兴问题导实验的基本操作步骤，思思考、讨论、趣，培养学生入考： 作答。 善于思考的(1min) 影响本实验的因素有能力。 哪些？ 组织各小组有序交流各小组中培养学实验方案，并在最后给予心发言人报告环节二：生提出问题、必要的反馈指导。 小组实验课题小组方作出假设、设强调可能对实验结果名称、实验变案交流计方案并预造成干扰的无关变量，如量、实验方案(4min) 期结果的实研磨程度、画滤液细线次和预期实验结验探究能力。 数等。 果。 教师针对性的指导与各小组实反馈，巡视学生的操作情施实验方案，培养学环节三： 况，同时提醒学生注意： 观察记录实验生的动手能分组进①去掉叶柄和粗的叶结果，完成课力和实施实行实验，脉，尽量将叶片剪得细碎题设计记录验方案、观察小组合些。 表。组内讨论记录实验结作探究②研磨要充分、迅速。 是否与预期实果、分析得出(20min) ③收集滤液到试管验结果相符，结论的能力。 中，一定要用棉塞塞住试得出结论。

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管口。 ④画滤液细线要细、直、齐。 引导学生根据实验结果进行分析，得出结论。 各小组派环节四：评价各小组的探究实代表报告小组小组间验结果，引导学生分享实实验结果、分分享实验结果，分析实验结果差析得出实验结验成果，异的原因，得出相应的结论，反思实验相互交论。 中存在的问流学习探讨实验过程中遇到题，并提出改(13min) 的问题，找出其中的原因。 进性意见。 强化团结协作精神，锻炼学生逻辑思维和总结概括能力，学会自我分析，得出结论，增强集体荣誉感。 自由发产生继环节五： 总结本次实验的收言，经验交流。续探究的愿小结获，指出不足，提出新的课后完成探究望，达成学习(2min) 期望。 练习，撰写课目标。 后反思。

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【板书设计】

《绿叶中色素的提取与分离》 —影响因素的探究

一、 基本步骤

1.色素提取：取材 研磨 过滤 收集

2.色素分离：制备滤纸条 画滤液细线 分离色素

二、 实验方案

得出作出设计进行分析提出问题 结论 假设 实验 实验 论证

三、 影响因素

1.CaCO3的影响 2.无水乙醇的影响 3.实验材料的影响 4.滤纸条&圆形滤纸

【教学反思】

本节探究性实验教学中，引导学生探究的方向相对比较简单，容易操作，学生能够尝试通过小组合作讨论，设计出比较合理的实验探究方案，团队协作能力有很好体现。借助这一次小组探究实验，学生对于如何设计实验方案有了更明确的理解。总体上来说，本次实验取得了较理想的教学效果，以后可以多尝试引导学生开展这类型的探究实验，培养学生合作探究能力。

不足的是，实验探究时间相对较短，如果有足够时间，多重复进行几次实验，得到的探究结果和结论更加理想。还有，部分同学对于无关变量的控制把握不太好，比如叶片研磨程度、色素分离时间不一致等，导致实验结果出现偏差。

实践证明，三中学生的创新思维和动手能力值得肯定，只要我们充分发挥实验教学的优势，体现“以教师为主导，以学生为主体，以探究为中心”的基本理念，不断给学生提供创新活动空间，就能充分挖掘出学生潜在的创造力，提高自主学习、合作探究的能力。

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附表一：

表二：课题设计记录表

探究课题 作出假设 对照组： 实验变量 实验组： 对照组处理： 实验方案 实验组处理： 其他操作与教材步骤相同。（严格控制无关变量） 预期结果 实验结果 结论

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附表二：

探究练习题

1. 下列有关“叶绿体色素的提取和分离”的实验叙述正确的是( )

A.加入碳酸钙防止滤液挥发

B.用NaCl溶液提取叶片中的色素

C.用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素 D.加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨

2.如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况以下说法正确的是（ ）

A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发

B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)＜(丙＋丁)

C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大 D．四种色素中，丙 和丁主要吸收红光

3.下图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则下图②所示结果最有可能来自于（ ）

A. 水培的洋葱叶 B. 生长的柳树幼叶 C. 培养的衣藻 D. 秋冬的银杏落叶

4.用纸层析法将绿叶中色素进行分离，在滤纸条上出现的最窄的一条色素带的颜色是（ ）

A.黄色 B.橙黄色 C.黄绿色 D.蓝绿色

5.叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是（ ） A．色素提取液中色素已经分层 B．阳光的照射使不同色素彼此分开

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C．乙醇有使色素溶解并彼此分离的特性 D．各种色素在层析液中的溶解度不同 二、填空题

下图表示叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：

（1）图中步骤①加入研钵内的物质：A 10mL，作用是 ；B 少许，作用是使研磨更充分；C 少许，作用是 。

（2）图中步骤②将浆糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有 。

（3）图中步骤③前去两角的作用是 ，画滤液细线的要求是 。

（4）图中步骤④中关键应注意 ：加盖的目的是 ；色素带最宽的是 ，扩散速度最快的是 。

参考答案： 选择题：

1-5：DBDBD 二、填空题：

（1）无水乙醇 溶解色素 二氧化硅 碳酸钙

防止色素被破坏 （2）单层尼龙布

（3）防止色素带不整齐 细、齐、直、色浓

（4）层析液不要触及滤液细线 防止层析液挥发 叶

绿素a 胡萝卜素

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