(完整版)《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计

《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计

一．教材分析

本实验是高中生物必修一第五章第四节《能量之源-----光与光合作用》中的基本实验，加之此节是生物三大必修模块《分子与细胞》的核心内容。所以在展开光合作用的相关学习内容之前通过教师适当的引导，学生的动手操作完成对绿叶中色素的提取与分离的学习，增强了学生探究学习的欲望和学习光合作用的兴趣，也为后续光合作用内容的学习打下了坚实的基础。并以此提高了学生的生物科学素养和科学探究的能力。

二．学情分析

我所带的是职业中学的体育班，全班29位学生，其中只有3名女同学，以男生居多的这个班级学生学习的重视度，自觉性都比较差。而且学生学习目标不明确，态度不端正，文化课的底子薄，对课堂教学兴趣不浓厚。但学生比较好动，具有很大的好奇心和探究欲望，往往他们对实验课具有很高的兴趣，这样对开展生物实验课很优势。以此来激发学生学习生物课的兴趣和培养学生的实际动手操作能力。

三、教学目标

知识目标：理解色素的提取和分离实验目的、实验原理，探索叶绿体有色素的种类。

能力目标：

（1）初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能。

（2）使学生掌握科学探究的程序和方法，培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。（3）提高学生口头表达、相互交流的能力及思维的严密性。

情感态度目标：提高学生的学习兴趣，初步培养了学生科学探索的欲望和能力。

培养学生实事求是的科学态度，增强学生关心爱护绿色植物，关心发展农业的意识，进行生命科学价值观的教育。

四、重点难点：

重点：叶绿体中色素的种类和作用

难点：对实验原理的理解；对照实验的设计和色素的提取。

五、实验原理：

提取原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。当没有丙酮时，也可以用其他有机溶剂替代，如酒精。

分离原理：分离色素的方法叫纸层析法。分离色素与色素的溶解度有关，而与色素的浓度、

含量无关。因为不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在虑纸条上扩散得快，反之则慢，从而将各种色素分开。

六、实验材料用具和试剂

材料用具：足够多的植菠菜叶、小油菜叶。

烧杯（100mL）、研钵、漏斗、尼龙布、毛细吸管、剪刀、小试管、培养皿、角匙、

量筒（10mL）、天平、丙酮、层析液、二氧化硅、碳酸钙。

试剂：有机溶剂：丙酮、石油醚、无水酒精；

层析液：（1）石油醚：丙酮：苯（20：2：1）

（2）石油醚：丙酮（10：1）

（3）93号汽油。其他用具和药品按教材要求准备。

七、实验的教学过程

课前准备：教师在前一节课主要针对我班学生底子薄的特点就已经给学生播放了本实验的部分过程，再根据每位学生的特点，进行优化组后，分成每4人一小组共八大组进行实验。决定本组选择的探究内容，设计出本组认为最佳的实验探究方案。并在黑板上呈现出同学通过实验探究和查阅相关的资料亟待解决和弄清楚的问题。

课堂探究具体过程：

情景导入：

通过描述同学们生活遇到的小问题：夏天穿条白色的裤子在草地上玩的时候一不小心就会把裤子染绿了。现在的问题是同学能不能用水将染上去的绿颜色洗下来呢？（学生回答：不能）。但是我想告诉大家当你今天做完咱们今天的这个实验后你会很容易的解决此问

题-----洗干净被草染绿的衣服。

1. 提取色素

称取5g绿色叶片，去掉中脉，剪碎，放入研钵中。加入少许二氧化硅（或石英砂、细沙）和碳酸钙，再加入10mL提取液，迅速研磨至匀浆。将研磨液倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块双层尼龙布）进行过滤。将滤液收集到一个棕色试剂瓶中，及时盖上瓶塞。

通过探究小组完成以下几个问题：

（1）、石英砂、碳酸钙在实验中起什么作用？

（2）、加入丙酮（无水乙醇）的作用是什么？

（3）、为什么要迅速、充分研磨？

（4）、为什么必须及时用棉塞塞紧试管口？

2. 制备滤纸条

方法一：

取一干燥的定性滤纸，将滤纸剪成长约10cm、宽约1cm的滤纸条，在距滤纸条一端1.5cm 处用铅笔画一条细的横线,如图剪去两角。

方法二：

（1）取一张干燥的圆形滤纸片，用牙签在滤纸中心扎一个孔眼。用玻璃管（或塑料管）管口蘸取滤液，将滤液均匀地印在圆形滤纸片中央处，待滤液干后，再重复二至三次。

（2）剪取约3cm棉线做灯芯，将灯芯穿入圆形滤纸片中央的孔眼中，一端打结。

（3）取2mL层析液倒入一培养皿中，把制备好的插有灯芯的圆形滤纸片盖在培养皿上，让灯芯的一端（未打结的一端）浸入层析液中，用另一大培养皿盖好以防止层析液的挥发。

3.画滤液细线

用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画一条细而直的滤液细线。待滤液干后，再画两至三次。

也可用载（盖）玻片的一侧蘸取滤液，将滤液均匀地印在铅笔细线处，待滤液干后，再重复二至三次。

4.分离绿叶中的色素

取2mL层析液倒入试管中，将制备好的滤纸条（有滤液细线的一端朝下）沿试管的内壁轻轻插入到层析液中（注意：不能让滤液细线触到层析液），塞上试管塞。

探究小组完成以下几个问题：

（1）、为什么色素会在滤纸条上分离？

（2）、为什么将滤纸条的一端剪去二个角？

（3）、为什么滤液细线越细、越直越好？

（4）、为什么画滤液细线需要重复2-3次？

（5）、为什么滤液细线不能触及层析液？

（6）、为什么烧杯要盖培养皿？

5. 观察结果

观察滤纸条或圆形滤纸片上出现的条状或环状色素带。

八、本实验成功的关键

1.提取叶绿体色素的关键是：①叶片要新鲜、浓绿。②研磨要迅速、充分。③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。

2.分离色素的关键是：①滤液细线要细且直，而且要重复画几次。②层析液不能没及滤液细线。

九、知识拓展

1、植物正常叶片显示绿色的原因是什么？（正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为3比1，所以正常叶片显示绿色。）

2、秋天绿色叶片变黄的原因又是什么？（寒冷时，叶绿素分子容易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，所以叶片变黄。）

3、如果用同样的方法提取和分离变黄的植物叶片中的色素，出现的还会是4条色素带吗？

十、实验检测

1、从叶绿体中提取色素，选取的最佳叶片应是（）

A．肥嫩多汁 B．革质叶片

C．刚刚长出来的小嫩叶 D．鲜嫩，色浓绿的叶片

2、叶绿体的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（）

A．色素提取液中的不同色素已经分层 B．阳光的照射使各种色素能彼此分开C．滤纸对各种色素的吸附力不同 D．丙酮使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同

3、下列关于“叶绿体色素提取和分离”的实验描述中，不属于实验要求的是（）

A．提取高等植物叶绿体中的色素 B．用纸层析法分离色素

C．了解各种色素的吸收光谱 D．验证叶绿体中所含色素的种类

4、在叶绿体色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入丙酮，其目的是（）

A．防止叶绿素被破坏 B．使叶片充分磨碎

C．使各种色素充分溶解在丙酮里 D．为了使叶绿素溶解在丙酮里

5、下列各项液体，可作为色素溶剂的是（）

A．水 B．氯化氢 C．乙醇 D．草酸

6、在进行叶绿素提取和分离的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（）

A．滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果

B．滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散