6綠葉中色素的提取和分離的實驗教學設計

1、精選文檔綠葉中色素的提取和分離的實驗教學設計1實驗教學目標：（1）通過對色素提取原理的探究使學生理解提取色素的方法。（2）通過小組的探究實驗掌握綠葉中色素的提取和分離的基本操作方法和注意事項；探索葉綠體中色素的種類和顏色。（3）通過小組對實驗現(xiàn)象的匯報交流，加強學生之間的合作意識以及提高分析問題、解決問題的能力。2實驗內(nèi)容（1）實驗名稱：綠葉中色素的提取和分離（2）實驗原理： 綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。綠葉中的色素不止一種，它們都能溶解在層析液中。然而，它們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散得快；反之則慢。（3）實驗器材：

2、研缽，玻璃漏斗，尼龍布，干燥的定性濾紙，毛細吸管，剪刀，藥勺，量筒（10ml），天平，鉛筆，培養(yǎng)皿，無水乙醇，層析液（由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。），二氧化硅和碳酸鈉（以碳酸鈉代替碳酸鈣）。（4）主要實驗材料的準備：準備洗凈的油菜（實踐中發(fā)現(xiàn)用油菜來代替教材中的菠菜四條色素帶比較明顯）；制作燈芯：濾紙圓棒3實驗教學設計思路 “綠葉中色素的提取和分離”是人教版高中必修一的一個重要實驗，該實驗的重點是讓學生學會進行綠葉中色素的提取和分離，難點是通過分離色素探究綠葉中色素的種類。但在學生實驗中，常因?qū)嶒炘聿幻鳌⒉牧线x擇不當、研磨不充分、分離操作過程復雜等原因?qū)е卤緦嶒炓鉀Q的重難點未

3、能通過實驗真正解決，實驗效率因為實驗結(jié)果的不理想大打折扣。因此針對該實驗的幾個關(guān)鍵之處，根據(jù)實驗操作實踐并參考相關(guān)文獻進行了改進，有效提高了實驗效果。本實驗的教學設計思路具體如下：3.1 改進實驗原理的教學生物學實驗原理是生物學知識高度的概括和應用，是實驗教學設計的核心，在設計實驗時教師必須做到心中有實驗原理，并將實驗原理作為實驗教學設計的理論指導和實驗分析的依據(jù)，這樣實驗課上才能在盡可能短的時間內(nèi)讓學生對原理有一個清晰的認識。然而，現(xiàn)在的實驗課堂往往是教師向?qū)W生講述（或者是學生自己閱讀）實驗原理，這種實驗原理的教學方法導致很多學生即使做了實驗，還是沒有真正理解實驗原理，教學效率低下。“綠葉中

4、色素的提取和分離”這個實驗， 涉及提取和分離的原理，實驗教學時如果在一開始就把兩個原理一并出現(xiàn)，學生是不能理解的。實驗教學時可將實驗原理的分解，提取的原理放在學生進行提取色素之前進行處理（通過教師的色素提取原理的探究的演示實驗視頻來完成：在兩個體積相同的小燒杯中，分別盛等量的清水和無水乙醇，將兩塊被相同菜汁污染的白布分別放入清水和無水乙醇中，用玻璃棒攪拌，邊攪拌邊觀察白布上的污漬消失的情況。學生通過觀察得出實驗結(jié)論即實驗原理：綠葉中的色素能溶解在無水乙醇中，所以可以用無水乙醇來提取綠葉中的色素）；分離的原理放在提取色素之后，通過問題：試管的濾液中含不同的色素，怎么將它們分離，依據(jù)的原理是什么呢

5、？引入分離的原理。通過這種分解，絕大部分學生能較好、較快地把握實驗原理。3.2改進提取和分離色素的操作色素提取是否成功是本實驗能否順利達成教學目標的關(guān)鍵。提取色素時因?qū)W生有時把握不好碳酸鈣的用量，致使難溶于水的碳酸鈣白色粉沫明顯地殘存于濾液中，影響實驗效果。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，碳酸鈉同樣具有保護葉綠素的作用，且有易溶于水的優(yōu)點，故可用少許碳酸鈉代替碳酸鈣。色素提取的最后一步增加用丙酮進行萃取的步驟也就是過濾后在濾液中加入丙酮混合均勻后色素再次溶解，在上層的丙酮溶液中色素濃度會提高。分離實驗中存在學生用毛細管畫濾液細線即使沿著鉛筆線畫，有時也很難畫直，又因毛細管的尖端不圓滑，有時還會把濾紙條畫破；層析

6、液分離時濾紙條在燒杯中容易貼壁、濾紙條上的濾液線與層析液接觸過上或過下，導致實驗現(xiàn)象不夠明顯等。筆者結(jié)合自己的生物實驗教學實踐對該提取和分離實驗的方法和步驟做了一些改進。提取色素步驟的改進：因無水乙醇容易揮發(fā)，因此在研磨過程中10ml分兩次加入（第一次在加入二氧化硅和少量碳酸鈉后加入，量不要多，否則葉片會漂浮在無水乙醇中，不利于研磨，初步研磨后再次將剩余的無水乙醇加入再次研磨，并用丙酮進行萃取。見下圖一）。圖一分離色素方法的改進：教材中濾液細線的劃線、紙層析液分離方法繁瑣，不易操作。筆者將其進行了如下改進（見圖二、圖三）：將一張干燥定性濾紙邊緣剪取長寬 1.5的紙條卷成圓棒。 用吸管將研磨液滴

7、在干燥的定性濾紙塊中央。用牙簽將定性濾紙塊滴有研磨液的地方穿一個小孔。圖二將卷成的濾紙棒插入定性濾紙塊上的小孔中。 量取層析液倒入的培養(yǎng)皿中。 將插入濾紙棒的定性濾紙塊蓋在盛有層析液的培養(yǎng)皿上，使濾紙塊下的濾紙棒與表面皿中的層析液充分接觸。幾分鐘后圓形定性濾紙的四種色素的顏色清晰、出現(xiàn)個大小不一的同心圓而且色素含量明顯的不同。這樣做既節(jié)省時間、材料、用具且操作程序不復雜，改進后實驗時只須滴加一滴色素濾液就會出現(xiàn)理想的實驗效果且簡單容易操作?？朔嗽瓕嶒炛械牟蛔氵_到了理想的實驗效果。圖三4 實驗教學過程4.1情境創(chuàng)設： 本實驗的教學筆者沒有采用傳統(tǒng)的驗證性實驗教學方法，在用視頻展示實驗小組同學提

8、取色素的過程后，出示下列兩個情境： 情境一：出示實驗前幾天購買的波菜，有些葉片已變黃，有同學認為這是由于葉片中某些色素降解所造成的，也有同學則認為某些色素含量增加。給出任務：根據(jù)所學知識，你將如何設計實驗來判斷同學們的這兩個觀點是否正確？情境二：分別在A、B、C三個研缽中加5g剪碎的新鮮波菜葉，并按下表（表中“+”表示添加，“-”表示不加）所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾完成下表的相關(guān)內(nèi)容。處理ABC少量二氧化硅少量碳酸鈣95%乙醇（10ml）蒸餾水（10ml） A處理得到的溶液顏色是_，原因是_。B處理得到的溶液顏色是_，原因是_。C處理得到的溶液顏色是_，原因是_。4.2學生活動：討論實驗方案的

9、設計并進行交流學生小組討論，然后給小組同學匯報交流給出如下方案：從變黃的波菜中挑選出足量的、重量相等、大小相近的已變黃的葉片和尚未變黃的葉片為實驗材料，在相同條件下，進行葉綠體色素的提取和分離實驗。測定和記錄實驗結(jié)果，比較這兩種葉片各種色素的組成及含量后，得出結(jié)論。4.3實驗過程實驗過程中將全班學生分成四個實驗小組，第一組完成情境二表格中的A處理，第二組完成B處理，第一組和第二組的材料均為新鮮的波菜葉；第三組和第四組完成C處理，但第三和第四組的材料是實驗前幾天購買的波菜（分別為已變黃的葉片和尚未變黃的葉片），實驗結(jié)束小組交流。旨在通過這樣的教學，讓學生通過自己的探究掌握色素的提取的分離的相關(guān)正

10、確操作以及葉綠體中色素的種類和顏色；并真正理解實驗材料選擇時為何要選新鮮的材料，以及實驗過程中加碳酸鈣和無水乙醇的作用。5.說明本實驗是一個驗證性的實驗，但教學時將其設計為一個探究性實驗，實驗的教學效果顯著提高。實驗教學過程：首先用視頻展示實驗小組同學提取色素的過程，然后以兩個情境導入教學，激發(fā)了學生的探究欲望。在小組討論交流實驗設計方案后，讓學生自主實驗，讓學生在實驗的過程中以及對實驗結(jié)果的分析交流中體會色素分離的原理及色素的種類等相關(guān)知識。本實驗教學的特色和創(chuàng)新：5.1首先是有關(guān)實驗原理的教學：對色素提取原理的教學是通過播放演示實驗視頻來完成：在兩個體積相同的小燒杯中，分別盛等量的清水和無水乙醇，將兩塊被相同菜汁污染的白布分別放入清水和無水乙醇中，用玻璃棒攪拌，邊攪拌邊觀察白布上的污漬消失的情況。學生通過觀察得出結(jié)論即提取色素的實驗原理：綠葉中的色素能溶解在無水乙醇中，所以可以用無水乙醇來提取綠葉中的色素。這樣的改進有利于學生對實驗原理的理解。5.2對色素提取的改進因無水乙醇容易揮發(fā)，因此在研磨過程中10ml無水乙醇分兩次加入（第一次在加入二氧化硅和少量碳酸鈉后加入，量不要多，否則葉片會漂浮在無水乙醇中，不利于研磨，初步研磨后再次將剩余的無水乙醇