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人教版高中生物必修一《能量之源——光与光合作用(第1课时)》教案

2020-01-17 来源:爱问旅游网
《绿叶中色素的提取和分离》教学设计

一、选题依据 (一)教材地位

本节实验课选自生物必修1《分子与细胞》第5章第4节《能量之源-光与光合作用》,学习了细胞基本结构和功能后,学生进行本实验,利于他们了解叶绿体的结构和功能,也为学习光合作用的原理和应用奠定基础。 (二)学情分析

优点:思维活跃,接受能力强,具有一定自学、观察能力;具备一定开展科学探究实验的能力。

缺点:动手能力差;实验操作不规范。 (三)教学目标: 知识与能力目标

1.通过实验探究和师生交流,能够说出绿叶中色素的种类,颜色,含量及作用,并会进行色素提取和分离的实验操作。 学科素养

1.基础知识(绿叶中色素的种类,颜色,含量及作用);

2.基本技能(通过进行色素提取和分离的实验操作,培养学生的实验创新和探究能力);

3.基本思想(通过色素的提取和分离试验,培养学生的大胆探究实践创新的科学精神和态度);

4.基本活动经验(通过小组探究,体会合作、交流、分享的意义)。 (四)教学重难点:

重点:色素提取与分离的操作方法;

难点:实验的规范操作,探究能力和创新能力的培养。 二、教法学法

教法:探究式实验教学的方法;

学法:自主学习法,合作学习法和探究学习法。 三、课前准备 教师方面:

1.制作实验演示微课视频; 2.实验材料用具的准备:

材料用具:菠菜叶,剪刀,天平,研钵,尼龙布,试管,试管塞,试管架,试管夹,培养皿,小镊子,一次性滴管,锥形瓶,锥形瓶塞,玻璃漏斗,干燥的定性滤纸,盖玻片,载玻片,细线,胶头滴管,毛细吸管,恒温水浴锅,无水碳酸钠,碳酸钙,二氧化硅,提取液(无水乙醇:乙酸乙酯=2:1),层析液(加少量无水碳酸钙的汽油)。

3.为了更好的进行本次探究实验,我查阅了大量的文献,并对学生提交的预习案中改进方案进行筛选,进行预实验,尝试各种可行性操作,最终制定实验方案。 4.针对实验原理的探究,课前进行拓展实验。 学生方面:

1.预习叶绿体中色素的种类,颜色及作用等相关知识;

2.预习实验原理,实验目的及实验操作步骤,课下通过查阅资料,观看实验演示微课视频,对实验操作进行大胆的改进,完成实验预习案。 四、课堂过程 教学环节 环节一、1.导入:播放《叶绿素专题片》视频片段 创设情教师活动 学生活动 学生观通过创设设计意图 2.提问:既然叶绿素这么神奇,那它是怎么提取出来的看视频,情景、巧妙回答问题 引课激发了学生浓厚的学习兴趣,带着一种好奇心和 求知欲轻松进入新课学习。 境,引入呢?要想找到这个答案,首先我们得明确,叶绿素主要课题 存在于哪种细胞中? 3.提问:叶肉细胞中只有这一种色素吗? 4.引入课题:那如何提取和分离这些色素?这就是我们今天将要探究的内容-------绿叶中色素的提取和分离。 环节二、过渡:针对实验操作过程,结合大家在操作中容易出现学生积通过本环师生互的问题,我设置了大家来找茬环节(PPT展示具体实验极思考并踊跃节的设置,使学生对实验操作有一个深刻,正确的认识; 实验设计的基本模式在头脑中逐渐清晰起来,避免了在操作中出现不必要的错误。 动,进行操作步骤)。 探究 1.称取5g菠菜叶片,放入研钵中,向研钵中加入10毫回答。 升水,并进行迅速充分的研磨。 2.将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中(漏斗基部放一张滤纸)进行过滤,将滤液收集到试管中敞口放置。 3.取一干燥滤纸条,并在一端1厘米处用黑色水笔画一条细的横线。 4.用毛细吸管吸取少量滤液,沿横线处均匀画出一条细线,立即重复2~3次 5.将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中直至滤液细线触及层析液,敞口放置一段时间直至观察到滤纸条上分离出几条清晰的色素带。 在学生逐个回答的过程中,我对实验中需要注意的问题给予强调:比如在操作中我们要剪去含叶绿体很少的叶脉和叶柄,叶片剪的越碎越容易研磨,当然对于碳酸钙的作用其实学生还不是很理解,在这里我及时给与补充:实际上叶绿体上的色素所处的环境具有微碱性,实验中研磨会使细胞结构遭到破坏,细胞液具有微酸性会流出,酸性的细胞液会直接与叶绿体中的色素接触,致使叶绿素的分子结构遭到破坏。而碳酸钙是强碱弱酸盐,在水中溶解度很小,但还是能溶解,呈现弱碱性,中和了细胞液的酸性。 最后总结实验步骤: (1)色素的提取:剪叶→加试剂→研磨→过滤 (2)分离:画线→层析 (二)我过渡: 的创意 相信经过刚才的环节大家对教材中的方案有了更深刻的认识。那对实验方案如何进行创新呢?课件展示学生提学生观培养学生看PPT,的探究技相互交能和创新交预习案中具有代表性的方案。 1.色素的提取: (1)沸水浴加热法 (2)榨汁机直接榨取 (3)把叶片烘干后再研磨 (4)光对色素也有影响,是否在无光条件下做更好,增加避光操作等等 综合评价:大家的想法都很有创意。不过有的同学的想法虽然很好,但提案是很难实现的,比如最后这个,在无光条件下进行操作。综合考虑我们选取沸水浴加热法进行课上探究,由于时间和条件的限制,其他的方案可以课下探究。 提问:那在沸水浴加热这个过程中还需要添加二氧化硅和碳酸钙吗? 对于是否需要添加碳酸钙学生存在了争议,究竟谁对谁错,我们一会用事实说话。其中让我没想到的是其中有位同学提到了关于色素过滤的改良方法,看,这是他的改进方案(课件展示)。 这就好像我们家里包萝卜馅饺子时,对萝卜沥干水分的处理。非常棒!在这里我们就简称为镊子压榨法。 阐述:当然有关改进意见最多的是关于层析法中滤液细线的制备。在这里我们挑选几个有代表性的给大家展示。(课件展示)在课上我们挑选前四种进行探究。 2.色素的分离 (1)滤纸对折法:不用铅笔划线,直接对折滤纸条 (2)载玻片涂布法:用胶头滴管取滤液1~2滴于载波片中央,用洁净的盖玻片将滤液推成一薄层,将准备好的滤纸条去角端2cm处用力对折,用折线竖直轻蘸滤液涂片上的滤液,待高燥后重复多次 流,积极能力。 回答。 (3)盖玻片沾取法:用盖玻片一端蘸取滤液,沿滤纸条上细线轻按一下,待干燥后,重复多次即可 (4)棉线下压法:剪取一段棉线,置于过滤后的色素溶液中,浸润后取出,在画铅笔线处下压,待滤液干后再画3~5次。 (三)分强调:在实验过程中考虑到所需滤液很少,所以在这里组探究 学生进通过小组讨论、合作我们把每组的材料缩减为2g叶片和4毫升提取液。层析行小组液我们舍去课本中毒性大的苯,采用体积比为石油醚:讨论,确分工确定相应实验的具体方无水乙醇=10:1的混合液。另外我对层析装置也进行了如定实验图所示的改进。(课件展示实验用具和改良后的层析装设计思置)。这是每组的实验探究方案。下面给大家10分钟时路,逐步案。锻炼学间开始分组探究,在操作过程中大家可以观看实验演示视频,注意强调事项避免不必要的错误。(重复播放实验演示微课视频) 实验分组探究方案 细化,选生的合作出实验所需的材料用具。 走下讲台解答学生操作过程中遇到的问题,指导学生做实验。 观看实验演示微课视频,开始实验探究。 (四)原教师:我看大家都在等层析结果了,趁这个时间我们来理探究 一起进行原理探究。 探究1,色素提取的原理 教师:课前我进行了如下三组小实验: 学生积通过课前能力、表达能力和沟通能力。 通过全体学生都动手操作,锻炼学生的动手能力。 极思考,拓展实验结合自己的层结合图片展示,引导析结果踊跃回答。 引导学生作出以下分析: AB组对比说明绿叶中色素易溶于有机溶剂酒精,不溶于水。 BC组对比说明我们可以通过沸水浴法破坏细胞结构,当然还可以教材中提供的机械方法---研磨。 探究2 色素分离的原理 提问:既然绿叶中的色素易溶于无水乙醇,那能不能直接选无水乙醇来分离色素呢?(课件展示无水乙醇为层析液分离得到的色素条带) 分析: 我们只看到了一个淡淡的绿色条带,那是不是绿叶中就这一种绿色的色素呢?同时引导学生观察自己通过石油醚丙酮混合液层析得到的色素条带。结果发现滤纸条上出现了四条清晰的色素带。说明无水乙醇不是理想的层析液,绿叶中不止一种色素,而且他们在滤纸条上扩散的速度不同,扩散快的在层析液中溶解的快,扩散慢的在层析液中溶解的慢。 探究3 已知胡萝卜素微溶于乙醇,在乙酸乙酯中溶解度很大,因此要想得到明显的实验结果如何对实验用提取液进行改进? 补充:通过我们课前大量的预实验我们发现采用无水乙醇:乙酸乙酯=2:1的混合液作为提取液效果更好。 (五)成理解了实验原理,会更加有利于我们分析实验现象。下果展示 学生代学生自己总结出实验原理,使抽象的实验原理更加直观化,便于学生理解。 促进知识目标的达成,培养语面大家对你们的实验结果进行整理讨论,3min后派代表表展示进行展示交流。 成果 1.滤纸条上都出现了哪些条带呢? 2.哪种色素含量最多?哪种色素含量最少?哪种色素扩散速度最快?哪种最慢呢? 3.水浴加热法中碳酸钙的有无对实验结果的影响大吗? (六)拓提问:在实验操作中你都生成了哪些问题?都是如何解展延伸 决的或有什么建议? 评价:大家的想法都很棒,很有深度,我为你们有如此发散性的思维而感到骄傲和欣慰。时间问题,我们的课堂只是起到抛砖引玉的作用,探究在课下仍然继续 。 学生积极回答 言表达能力,形成交流,分享的态度。 加深学生对教材知识的理解,激发学习生物的兴趣,培养探究意识。 (七)探下面是见证奇迹的时刻! 究色素对光吸收的差异 学生积通过演示实验,层层设疑,引导学生得出结论。 教师用红色激光笔,绿色激光笔分别对准含色素的溶液,极思考让学生观察其吸收情况。 提出问题: 1.这一现象说明了什么? 2.那滤液中的色素对不同的单色光吸收有什么差异呢?市面上现在没有卖各种颜色的激光笔,我们如何设计实验获得这七种单色光呢? 3.如果白光中某种波长的光被吸收了,在光谱相应的位置就会出现暗带。因此我们如何设计实验分析色素溶液对光吸收的差异?得出结论:绿叶中的色素主要吸收蓝紫光和红光。 4.如果想知道这四种色素吸收光的区别,应该怎么办? 结论:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 回答 (八)总教师总结: 结 在教师的引导构建知识网络体系,下,一起加深对本回顾本节内容 节知识的理解和记忆。 课堂训练:课后探究:“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”这是唐朝诗人杜牧《山行》中的诗句,请你课下通过查阅资料解释“霜叶红于二月花”这一现象出现的原因? 环节三、给每一位同学发放针对本节课教学内容的《学生综合活进行反动自我评价表》,让其针对自己不同方面的收获进行自学生填使学生对写《学生自我的评综合活动自我评价价有章可循,更加具体化,同时思,自我我评价。 评价 表》,对教师也能本次探究活动进行反思。 及时准确的掌握学生的体验和收获,从而不断调整教学模式。 五、板书设计

绿叶中色素的提取和分离 一、实验原理 二、实验步骤

(1)色素的提取:剪叶→加试剂→研磨→过滤 (2)色素的分离:画线→层析

三、色素对光吸收的差异 六、教学反思 (一)我的创新点

一、关于色素的提取,我采用了水浴加热法,它和传统的研磨方法相比有操作简单,所需试剂少,耗时短,滤液浓度高,不浑浊的优点;

二、在色素的过滤中采用镊子压榨法 ,加快了过滤速度,使获得的滤液含量更多,浓度更高,大大提高了实验效果;

三、在色素的分离中对于滤液细线的画法,我鼓励学生尝试多种途径,大大激发了学生的探究热情和学习兴趣;

四、在教学过程中,我加入了微课展示这一环节。使学生对实验用具,操作有了一个直观初步的认识,避免了在操作中容易出现的不必要的错误;

五、对于实验原理的探究,我通过课前设计实验结合图片展示,引导学生自己总结,使抽象的实验原理更加直观化,便于学生理解。另外,通过对教学顺序的调整,使课堂节奏张弛有序,符合学生的认知规律,大大提高了课堂效率;

六、我制定针对本节内容的《学生综合活动自我探究表》,使学生对自我的评价有章可循,更加具体化。而这样也有一个好处,我能及时准确的掌握学生的体验和收获,从而不断调整教学模式。 (二)我的教学感悟

最后,本节课在我和学生的共同参与下,顺利完成。通过该实验,学生掌握了教材要求的基本知识,巩固了探究技能,增强了探究意识,提高了探究能力。

当然,实施实验教学对作为教师的我们也提出了更高层次的要求:宽广深厚的知识背景;熟练的教育教学技能;娴熟的课堂驾驭能力;灵活机动的教学机智。而我离这些标准还有很大的差距,正因为如此,在这堂课中也留下了一些遗憾与不足。

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