光合色素的提取和分离

光和色素的提取与分离

一、学习任务分析

“光和色素的提取与分离”是必修一《分子与细胞》第三章“细胞的代谢”中第五节“光合作用”中的一个活动实验。绿色植物能进行光合作用是因为含有光和色素，本实验旨在让学生通过实验学会提取和分离光和色素的方法，加深光和色素在光合作用中的所起的地位和作用。通过学生自己动手操作，分离叶绿体中的各种色素，并加以区别，结合理论知识了解每种光和色素的吸收光谱，为学习光合作用打下基础。

二、学习者分析

学生在学习本次活动实验之前，已经基本了解了光合作用所需要的原料，场所，条件等基本知识，知道光合作用的概念基本过程，在此之前也学习了过滤、层析等基本实验操作技能，这些都为本次活动实验打下基础。高二的学生已经具备较好的假设、演绎、抽象和系统的思维，并且本班学生好奇心旺盛，爱思考，爱提问，动手能力极强，对此类操作性实验具有浓厚的兴趣。同学们无不希望通过自己的双手提取光和色素，解密光合作用的过程。

三、教学重难点设计

1、教学重点：

(1)学会提取和分离叶绿体中色素的方法和技能。

(2)理解“提取和分离叶绿体中色素”实验的原理

2、教学难点：学会提取和分离叶绿体中色素的方法和技能。

四、教学目标设计

1、知识与技能目标：了解叶绿体中的四种色素及其吸收光谱

2、过程与方法目标：学会提取和分离叶绿体中色素的方法和技能。

3、情感态度价值观目标：

(1)树立严谨认真的科学实验观

(2)学会合作学习的方法

五、教学过程

1、导出实验

我们都知道光合作用的发生依赖于叶绿体中的光和色素，这也是为什么动物或是细菌不能进行光合作用的关键因素之一。今天我们大家一起动手来提取存在于叶绿体中的光和色素。

2、准备材料用具

新鲜的菠菜叶片，干燥的定性滤纸，95%的乙醇，层析液（乙醚和石油醚），二氧化硅，碳酸钙，研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，试管，量筒，天平。

3、实验操作准备

学生阅读书本P87页实验步骤，完了以后教师讲解实验需要注意的问题，强调操作过程种可能存在的危险因素。小组搭建叶绿体色素层析实验装置。

4、师生共同实验

(1)教师按照下列步骤边讲边操作，学生根据老师的操作和书本上的步骤一步一步进行实验操作，提取和分离光和色素。

①用新鲜的菠菜叶放入40℃—50℃的烘箱中烘干，粉碎后取2g干粉放入研钵中，加入少量的二氧化硅和碳酸钙，再加入2—3mL95%的乙醇，充分、迅速研磨成匀浆。（思考：加入二氧化硅和碳酸钙的作用分别是什么？）

②在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗中，收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管口塞紧。

③制备滤纸条。将一张预先干燥过的定性滤纸剪成长10cm、宽1cm的纸条，在距滤纸条一端1cm处用铅笔画一条细线。

④点样。用细毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀地画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画3、4次。

⑤分离叶绿体中的色素。将2mL层析液沿试管壁一侧倒入大试管中，将滤纸条略微斜靠大试管壁的另一侧，轻轻的插入到层析液中，但要保证上面部分干燥。随后用软木塞塞住试管口。注意。滤纸上的细线要高于层析液面。

⑥观察实验结果。几分钟后，取出滤纸条。带滤纸条干燥后，观察滤纸条上的色素带。

⑦由于接触了层析液等化学药品，做完实验后一定要用肥皂将手洗干净。

(2)实验结束后，小组记录自己的实验结果。与正确的实验结果对照，小组分析交流本次实验的为什么会成功或是失败，总结原因。

5、教师就各组实验结果给出评价，总结学生在实验中出现的问题，并加以分析。

6、教师讲解提取出来的4种光和色素在层析带中分布的位置、各自的颜色、作用和吸收光谱。

六、教学设计方案的评价与修改。（课后）

七、板书设计

一、光和色素的提取与分离

1、实验过程：制备色素滤液——制备滤纸条——点样——层析分离——观察结果

二氧化硅的作用：研磨充分

碳酸钙的作用：中和液泡中的有机酸，保护叶绿素

2、层析带中从上到下：胡萝卜素（橙黄色）

叶黄素（黄色）

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素b（黄绿色）