《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计

一、教材分析

高中生物新大纲课程目标明确提出：“生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。”

生物学是以实验为基础的科学，实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用，他是素质教育和创新教育的重要场所和前沿阵地，也是基础教育改革的基础、前提和保证。离开了实验教学，生物教学就谈不上实质性、根本性改革，也谈不上全面实施素质教育。

《绿叶中色素的提取和分离》是一个探究性实验，通过本实验，可以让学生知道绿叶中色素的种类和颜色对植物叶片颜色的影响，是学习光合作用的基础。

二、教学目标

1．知识目标

（1）掌握提取叶绿体中色素的方法，掌握绿叶中色素的种类和作用；

（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．技能目标

（1）合理组织语言，描述实验现象，锻炼学生观察能力和语言表达能力。

（2）对实验现象相互交流和讨论，提高学生思考问题和解决问题的能力。

3．情感目标

在自主探究中，感受成功带来的快乐，提高对自我价值的认识，要学生把理论知识联系并贯彻到实际活动中去，从实践中得到巩固和提高。

三、课前准备

1.教师准备

（1）实验材料准备。

（2）推测可能出现的情况进行探究，分析原因，得出结论。做到心中有数。

（3）实验分组。将学生分成若干实验组，编号1、2、3……。每个实验组再分为甲、乙、丙、丁四个小组，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，熟悉实验步骤等。

（2）复习叶绿体中色素的种类和颜色。

四、教学内容安排

1.实验目的：提取叶绿体中色素的方法及用纸层析法分离实验。

2.材料用具：新鲜菠菜叶（绿色、新鲜）、丙酮、95%乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙、研钵、小玻璃漏斗、尼龙布、剪刀、小试管、药勺、量筒、天平、镊子、毛细吸管、滤纸条、铅笔等。     

3.方法步骤：

实验分组：

注：（1）“√”表示操作或加入；“—”表示不加入。

 （2）每个实验组的四个小组分别按上面四个方案进行操作。

 （3）在学生实验时，教师要巡视学生的操作情况。同时提醒学生注意：

 ①去掉叶柄和粗的叶脉，尽量将叶片剪得细碎些；

 ②研磨要充分、迅速，研磨时用纸盖住研钵；

 ③收集滤液到试管中，一定要用棉塞塞住试管口。

实验流程：

4.合作探究：

①制备滤纸条时为什么要剪去两角，否则会出现什么现象？

②画滤液细线为什么要细且直，并待干后重复几次？

③如何在滤纸上得到4个色素同心环?请绘出实验装置图。

④材料不同制出的色素带有区别吗？

⑤实验完成后填写下表：

5.实验结果及结论：

学生活动：小组间相互交流所得实验结果，组织语言描述实验现象：

甲组滤液呈深绿色，乙组滤液呈黄绿色，丙组滤液几乎无色，丁组滤液呈深绿色。

教师活动：评价各小组的实验结果，让学生根据叶绿体中色素的颜色，分析实验结果差异的原因，并展开讨论。最后再引导学生得出相应的结论：

（1）甲组结果说明叶绿体中的色素能溶于丙酮。

结论：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂如丙酮中，可以用有机溶剂如丙酮，来提取叶绿体中的色素。得出提取叶绿体中色素的方法，即该实验的原理。

（2）乙组与甲组结果的差异，由于未加入碳酸钙，叶绿素受到了破坏。

结论：加入碳酸钙的目的是防止在研磨过程中叶绿素受到破坏。

（3）丙组与甲组结果的差异，由于色素不溶于蒸馏水。

结论：不能用蒸馏水提取叶绿体中的色素。

（4）丁组与甲组结果的相同，说明色素也能够溶于乙醇中。

结论：乙醇也是有机溶剂，可以利用乙醇提取叶绿体中的色素。

纸层析法分离结果显示：滤纸条上色素带排序（从上到下）依次是橙黄、黄、蓝绿、黄绿四个条带，推理分析应分别代表“胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b”。说明红萝卜素在层析液中的溶解度较其他几种色素溶解度最大。

五、教学反思：

以前在指导学生进行本实验时，都没有在不同小组之间进行对比实验教学，一直是每小组分别完成各自提取实验，然后自行进行相关探究，如不加CaCO₃会怎样？不加SiO₂会怎么样等等，实验就比较费时，而且会浪费很多实验材料。经过本次实验方法的调整改变后，实验进行的更加顺利了，对比效果更明显了，获得了比较良好的实验教学成效和经验。

由此可见，实验教学在高中生物教学中为学生提供了认知材料和学习情境，教师应该充分挖掘教材，优化实验教学方案，进一步激发了学生的学习兴趣，对科学方法和思想的获得，对研究能力和创新能力的培养都有重要的作用。只要我们充分发挥实验教学的优势，充分体现“以教师为主导，以学生为主体，以探究为中心”的基本理念，以学科知识为载体，不断地给学生提供进行创新活动的机会和空间，就能够充分挖掘出学生潜在的创造力，从而形成自主学习、合作探究和创新思维的能力，让学生“学会求知、学会做人、学会审美、学会创造、学会发展”，对学生进行全方位的素质培养，并能够在今后社会发展中不断更新知识结构，适应社会发展需要。