绿叶中色素的提取和分离

实验“绿叶中色素的提取和分离”活动设计
一、活动背景
新的高中生物教学大纲规定，生物教学应当培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自觉能力与初步的研究能力和创造能力。

这几年高考更加注重对能力和素质的考查，增加了应用性和能力性题目，并开始关注创新能力考查。

所以，对学生进行创造思维能力的培养，是教育发展的要求，是素质教育的要求，是生物教学的根本任务。

在教学中我们发现，生物实验教学的现状是：学生动手能力不强、创新意识缺乏，对实验设计、方法、步骤是知其然、不知其所以然。

一些学生对实验结果对答如流，实验操作却不尽如人意，而后者的培养正是实验课应成的主要任务。

二、活动目标
我们预期通过实验教学中学生创新能力的培养，来达到以下目标：
1、通过实验培养学生基础的实验操作能力以及分析问题的能力。

2、实现课堂的互动和双向交流，强调教师对学生的尊重和指导，提高老师的实验教学水平。

3、学生作为实验课堂的主体，培养学生的创新意识和自主探究能力。

三、教学重难点分析
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：
(1)实验的设计和色素的提取操作。

(2)对实验进行自我评价，总结成功与失败之处。

四、活动过程
（一）课前准备
1、学生的学习准备：预习实验“绿叶中色素的提取和分离”，初步把握实验的原理和方法步骤。

2、实验室材料用具准备：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、教学环境的设计和布置：4人一组，生物实验室。

课前打开门窗通风。

为了节省时间，课前准备好滤纸条，配制好层析液。

（二）教学过程
【导入新课】
1、绿色植物（教室内的草珊瑚）是通过什么方式茁壮成长的？
2、出示榆叶梅绿叶与黄色叶片，提出绿叶中有哪种色素？是否只含叶绿素？为什么取自同一株植物，叶片的颜色却不同？
通过创设情境、层层设疑，迅速吸引学生的注意力，激发研究兴趣。

【导出实验】通过前面的学习已经了解叶绿体中含有四种色素，那今天我们大家一起动手通过实验来证明绿叶中是不是含有四种色素？
【实验操作、合作探究】每4人一组，领取材料后，按教材中第98页方法步骤完成实验。

1.实验：绿叶中色素的提取和分离
⑴实验原理：
通过预习，学生对实验的原理已经有了大致的了解，但是由于认知水平的限制，对原理的理解不够透彻。

所以在学生实验前，教师可结合学生的实际情况对实验原理进行简要说明。

①提取原理：色素可溶解在有机溶剂中（如：无水乙醇）
②分离原理：各色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各色素相互分离。

⑵材料用具：
新鲜的菠菜叶、无水乙醇、层析液、碳酸钙、二氧化硅、滤纸条、试管、试管架、研钵、玻璃漏斗、毛细吸管、剪刀、量筒等
各仪器及药品已经事先分发到每组，课上可适当的引导学生材料用具的选择。

⑶实验步骤：
本实验是一类提供方法步骤的探究性实验。

学生可以按照教材中的方法步骤进行操作，因为前面已经有了实验设计的知识基础和探究的实践经验，所以教师只是提供建议，学生也可以大胆地设计自己的实验方案，但为了保证学生在有限的时间里能完成探究，所以学生自己设计的方案可以通过课外兴趣小组的形式展开。

实验过程中引导学生思考以下问题：
①为什么要将滤纸条的一端剪去两个角？如果不剪去会怎么样呢？（可设计一个对照实验）
②为什么要重复画线？如果只画一次会怎么样呢？
③为什么滤液细线不能触及层析液？如果接触了又会怎么样呢？
与其他小组交流探究的过程和结论
滤纸条上出现了几条色素带，其排列顺序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
在实验过程中，学生往往会发现新的问题，如：
①用研磨的方法提取色素时，必须加入碳酸钙保护叶绿体中的色素，从而导致毛细吸管容易堵塞，那么有没有更好的提取色素的方法？
②滤液细线很难画直画匀，有没有方法既可以达到这些要求，又可以提高色素的浓度呢？
③滤液细线很难画，能不能换一种方法，不用画直线也能使色素分离呢？
④为什么不能用圆珠笔画？
考虑到实验中的有些步骤如画滤液细线学生从来没有接触到过，为了使学生能准确、顺利地完成实验操作，在学生实验前教师可做演示。

【师生互动】
学生合作实验，教师观察指导。

因为考虑到时间，教师要求每组学生统筹规划、分工合作，并认真观察记录实验结果，分析结果得出结论。

教师边巡逻指导，边给予人文关怀，提醒：层析液中的丙酮有毒且易挥发，所以实验应在通风条件下进行，实验结束后整理仪器，并用肥皂洗手。

通过这一步教学，学生不仅完成了色素种类的探究，还通过自己的努力实践，解决了课本中提出的“不能”、“注意”的原因，从中找到成就感，学习生物的积极性会大有提高。

2.色素的种类
通过上面的实验探究进而引出色素的种类。

3.色素的功能
引导学生分析教材第99页叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，从而
得出色素的功能：吸收光能，主要吸收红橙光和蓝紫光。

通过看图，提高了学生对图表的分析能力。

然后给出问题：温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、
薄膜或补充光源？通过联系生产实践，使学生认识到知识的价值，提高
学习生物的兴趣。

【导入下节课】
通过提出问题：这些捕获光能的色素位于什么结构呢？从而导入叶绿体的结构及功能，并布置下节课的预习。

【学生总结】总结实验原理
总结绿叶中色素的种类和功能。

【布置作业】
有未交流的问题写在默写本上，写出自己的原因分析。

五、教学反思
实验课上时间把握的不是太准，所以学生展示成果，及交流的过程在课堂中没有展现出来，这应该是本节课的亮点所在。

另外还有一些在实验之前考虑到的问题还没有呈现给学生。

所以在以后的实验课的时候要多准备充分，把握好时间。

通过本次实验主要是想通过实验来解决在通常纸笔测试中会出现的一些问题，实践出真知，学生通过自己的亲自实践对一些现象的原因分析得更深入，比直接告诉他们现成的答案要好的多，即使是不成功，只要能分析得出正确的原因，这也是一种成功。