《制光谱仪观察叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)

《制光谱仪观察叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱》说课稿

一、使用教材

本实验是人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光与光合作用》第一部分“捕获光能的色素和结构”的拓展实验。

二、课标分析

模块重要概念：细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖

章重要概念：细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域

本节要求：说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量

三、学情分析

教学对象：某重点中学高一年级学生

重点中学的学生搜集资料、实验探究能力较强，且具有这个年龄阶段学生共同的特点，好奇心强，因此便于将此拓展实验的开展。但是，高中生动手操作能力不是很强，需在实验中不断练习。

知识基础：学生在上节课课本实验中，已经学习了绿叶中色素种类和颜色，探究得到了实验的改进方法，如：沸水浴法提取色素，白粉笔层析等，并且学习了课本色素吸收光能的曲线。但是这个图不能让学生直观看到光被吸收，故我们班成立了兴趣小组，尝试用自制光谱仪观察类胡萝卜素和叶绿素的吸收光谱，然后推广，以加深对不同种类色素吸收光能的理解。

因此，今天的说课我主要说我是如何引导兴趣小组用自制光谱仪观察类胡萝卜素和叶绿素的吸收光谱。

四、实验教学目标

根据对教材、课标、学情的分析，并考虑到核心素养的形成，我制定了如下教学目标：

1、科学探究：能够根据教材实验步骤，分离得到色素带，且能在此基础上，提出获得类胡萝卜素和叶绿素的方法。

2、科学思维：通过兴趣小组探究的方式，探讨更好的分光方法和分离色素的方法，逐步形成勇于批判和创新的科学精神。

3、社会责任：通过观察绿叶中色素的吸收光谱，能为大棚补光提出合理的建议。

五、重难点：

基于以上学情和教学目标的分析，我将本实验的重难点确定为：

重点：1、类胡萝卜素和叶绿素吸收光谱的观察

2、逐步形成创新的科学精神

难点：1、分别获得类胡萝卜素和叶绿素

2、可投影的光谱仪的制作

难点突破方法：1、小组合作查阅资料并讨论，寻找文献中已知的方法

2、教师以问题串的形式逐步引导学生

六、教法与学法

为了突出重点，突破难点，这节课我采用的教法为：

教法：探究性教学法

学法：探究学习法、合作学习法

七、实验器材

自制教具：光谱仪（光盘、黑卡纸）

菠菜、石油醚、体积分数为95%乙醇、5mL注射器、输液装置、粉笔、比色皿等

八、实验创新要求/改进要点

1、书上的色素吸收光能的曲线不能直接看到光能被吸收，因此，通过层析柱分离类胡萝卜素和叶绿素，并分开收集这两类色素，可以单独观察它们的吸收光谱。

2、之前用光盘制作光谱仪没办法投影展示，三棱镜雨天无法观察，兴趣小组改进后，用光盘制作了可投影的光谱仪。

3、沸水法提取色素，不需要加碳酸钙和二氧化硅，得到的滤液颜色深，对色素破坏较小。

4、粉笔层析速度快，条带清晰，且便于制作成层析柱。

九、实验原理

用沸水浴法提取色素，用粉笔制成层析柱，输液装置不断滴加层析液进行层析，因为在层析液中溶解度高的色素随层析液扩散得快，所以可以分开收集得到类胡萝卜素和叶绿素。

十、实验教学内容

本节课是学生学习了绿叶中色素种类、颜色，以及课本吸收光能的曲线后的拓展探究。

由兴趣小组提出用自制光谱仪观察叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱，然后查阅资料（李维军《“绿叶中色素的提取和分离”实验的拓展设计》），并设计实验器材、改进实验步骤之后，进行推广。通过这个实验，学生能够更加直观看到类胡萝卜素和叶绿素分别吸收什么光，加深印象，可以为大棚补光提出合理的建议。

十一、实验教学过程

（一）引导兴趣小组制定实验方案

1、分离类胡萝卜素和叶绿素

（1）实验思路

问题1：要分别观察类胡萝卜素和叶绿素吸收光谱，就必须分别获得这两种色素，怎么做呢？

兴趣小组3个方案：一是利用韭黄提取类胡萝卜素，二是通过不加碳酸钙让叶绿素被破坏，三是能否让色素从滤纸条上层析出来然后收集。

方案一和二只能得到类胡萝卜素，不能分别观察到类胡萝卜素和叶绿素分别吸收什么光。根据方案三，我提出了问题2:

问题2：要收集层析出来的色素，就需要将层析装置倒置，然后不断从上往下滴层析液，什么装置可以做到呢？

问题3：层析材料制作成什么形状便于层析液滴到上面进行层析呢？

问题4：怎样的层析材料便于制作成柱状呢？

结合上节课得到的改进方法，学生想到了粉笔，上节课用粉笔进行层析时，发现粉笔层析速度快，条带清晰。所以用粉笔制作了层析柱。

问题5：这个装置要求色素量大，用什么方法来提取更好呢？

学生想到了上节课用到的沸水浴法。沸水浴法是用1g新鲜菠菜叶4ml体积分数为95%

的乙醇在试管中混合后，放到装有沸水的保温杯中保温约4分钟得到，且不需加碳酸钙和二氧化硅，得到的滤液很深，对色素的破坏较小，故可用沸水浴法来提取。

（2）实验原理

用沸水浴法提取色素，用粉笔制成层析柱，输液装置不断滴加层析液进行层析，因为在层析液中溶解度高的色素随层析液扩散得快，所以可以分开收集得到类胡萝卜素和叶绿素。

（3）实验材料

菠菜、石油醚、体积分数为95%乙醇、5ML注射器、输液管、输液瓶、粉笔、比色皿（4）实验步骤

①提取

4克新鲜菠菜叶，13毫升体积分数为95%的乙醇沸水浴提取色素，按照滤液：石油醚：水=1：2：3的方式进行萃取。

②浓缩

通风橱保温，浓缩至1毫升左右

③制备层析柱

用粉笔制备层析柱，然后加样，并连接成如图所示的装置，利用输液瓶不断滴石油醚进行层析。

④分离

类胡萝卜素：看到有黄色液体出现时，收集。