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视频标签：绿叶中色素的,提取和分离
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视频课题：高中生物必修一第五章第4节《绿叶中色素的提取和分离》天津市优课
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高中生物必修一第五章第4节《绿叶中色素的提取和分离》天津市优课
《绿叶中色素的提取和分离》教学设计
学情分析：
1. 学生情况：我所教班级为市重点中学的理科实验班。学生素质好，能力强，思维严谨活跃。但缺点是在长期的学习过程中习惯在实验中仅是照葫芦画瓢，完成书上已有实验，不善于发现问题，提出问题。
2. 我的设计：针对学生的情况，我确定教学目的以培养科研型人才为己任。由学生自学书中实验→学生针对自己感兴趣或有疑问的内容设计实验→学生依据自己的实验设计完成实验→分析实验→查找资料对相应结果进行分析和扩展研究→有兴趣的同学写出相应的论文，以书面文字展示自己的实验结果和论点。
3. 教学目标：让学生学会思考，发现科研问题；培养学生实验设计能力；数据分析能力；书写论文能力，作为我教学的重点。使学生认识到只要有一双善于发现问题的眼睛，科学离我们每个人并不遥远。 教学重点：
1、知识目标:掌握绿叶中色素的种类和作用
2、能力目标:锻炼学生对日常生活的观察力,以及逻辑思维和创新能力,培养学生的动手、动脑、合作以及交流和语言表达能力,提高综合分析能力。 3.情感目标
① 在自主探究中感受成功带来的快乐,提高对自我价值的认识
②要学生把理论知识联系并贯彻到实际活动中去从实践中得到巩固和提高。 教学难点：
1.针对学生实验中遇到的问题引导学生科学分析，找到理论依据或实验误差。 2.针对学生实验中有价值的问题怎样引导学生后续设计，为自己的论点找到证据。 3.如何教会学生完成实验数据分析和论文书写。使学生认识到科学实验是一个从设计到实验到汇总提升最终得出结论的综合过程。 总之，学生自行设计实验总会遇到许多突发事件和不可预知的实验结果，对于这类问题的处理是教学中的难点。
教学过程：
一．学生课前准备
1.做好预习学案了解实验过程。 2.根据书中实验过程，完成你的实验设计：（以16开纸书写并上交，可以以实验小组的形式完成。） ①你对实验有何疑问，针对你的疑问设计实验，写出具体实验步骤。 ②你的设计比照正规的实验还需要哪些实验材料、化学药品、实验器具，在实验设计下面明确标示，以方便教师根据大家设计预备实验材料。
教师活动：
1.学生的实验设计上交后，教师需要具体检查每个学生设计的可行性，步骤的科学性。 2..对于特殊的有新意、有价值或难操作的设计需要亲自指导安排。
3.对于学生的设计要汇总做到心中有数，都有哪些方面的问题，并根据学生的设计准备实验，调整实验安排。
【经过汇总学生设计我分为四大类：
第一类设计探究层析液不同成分的作用。
第二类设计探究不同颜色叶片和果实花朵的色素种类及比例。
第三类基础实验探究：边缘效应；滤液溶于层析液中的现象；CaCO3对实验的影响。 第四类独特设计类型
氧气对色素是否会造成破坏
光质对绿色植物色素的含量和比例是否有影响 加热对色素是否会造成破坏
验证色素的荧光现象和吸收光谱
其中光质对绿色植物色素的含量和比例是否有影响，我们需要对植物进行较长时间的不同光质的照射，及时安排学生完成实验装置，进行实验准备。根据学生的设计要及时进行实验布置安排，准备实验材料。】
【学生实验设计见附件】 教师设计意图：每个人观察问题的视角不同，有他自己的思维构建形式，科学思维是一个相互启发，相互赋予灵感的过程。我让每个学生都从自己的角度独立思考，找到自己在研究中感兴趣的内容，并设计实验，在发散思维形成的过程中，我相信学生很多的思维点会超出我们本身的设想。 教师工作注意事项：这项工作要在实验前1周的时间布置，以便有足够的时间汇总，安排实验事项；布置要求要明确，以方便根据学生设计进行汇总和材料的准备。
二．学生实验课前一天布置课前作业，通过课前作业完成知识梳理。 1．判断对错（设计的问题是实验原理和各试剂的作用）
A．实验目的是证明四种色素在层析液中的溶解度和扩散速度不同（） B. 研磨时加入碳酸钙可防止色素被破坏（） C. 常用无水乙醇分离滤液中的色素（） D．加入二氧化硅的目的是为了研磨充分（）
E．色素在滤纸条上的扩散速度不同与其在层析液中的溶解度不同有关（） 2．提取和分离绿叶中色素的正确顺序是（目的是使学生熟记实验步骤） A．剪碎绿叶→加SiO2、CaCO3→研磨→过滤→画滤液细线→纸层析 B．剪碎绿叶→研磨→加SiO2、CaCO3→过滤→画滤液细线→纸层析 C．剪碎绿叶→研磨→滤纸过滤→色素滤液→画滤液细线→纸层析 D．剪碎绿叶→研磨→过滤→滤液→画滤液细线→铅笔画线→纸层析
3．如图所示为“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。下列叙述错误的是（问题设置操作的细节着眼于实验中常见错误）
A．图中①加入研钵内的物质有无水乙醇、SiO2和CaCO3
B．图中②的漏斗底部放入定性滤纸，将研磨液倒入过滤得滤液 C．图中③画滤液细线的要求是细、齐、直,所以只能一次画成
D．不要让层析液没及滤液细线，否则色素会溶解在层析液中而使实验失败
教师设计意图讲解：一周前学生所做预习，主要是完成实验设计，经过一周时间，学生对实验的具体步骤已经不熟悉，实验原理学生容易忽视，实验注意事项学生不清晰。我所设计的3个预习题主要针对以上3个问题，通过思考问题学生能够对以上问题记忆深刻，有利于实验的顺利进行。
三．实验课过程： 第1阶段（约5分钟）：教师通过PPT检查作业，结合PPT展示，讲授实验原理，步骤，具体实验方法。
第2阶段（约10分钟）：分组实验，记录并上传实验结果。
学生根据自己的实验设计完成实验。教师巡视学生的活动，及时根据情况进行指导。 要求：①每组同学相互配合完成实验，实验中要秉承严谨，认真的实验态度； ②实验过程中要对自己的操作全程录像；
③实验结果要以图片的形式立即上传到班级qq群中； 第3阶段（约20分钟）：结果汇总。
教师根据学生上传的实验结果及时剪切在PPT中集中展示。 为了便于实验课时间的把握，根据学生一周前的实验设计预先进行了PPT汇总设计。同类问题集中展示。
首先展示标准实验结果，认识绿叶中含有哪些色素，具体颜色及含量比较。
其次展示红色叶片和黄色叶片中色素的种类和含量比较。与正常叶片对照认识色素的差异。 再次展示层析液，苯，石油醚，丙酮单独层析时会得到怎样的色素带，结合习题，培养学生对实验结果的分析能力。
【习题】某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在色素分离中的各自功能，分别用标准层析液（石油醚：丙酮：苯=20：2：1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的色素。分离时间为140秒，实验结果如图所示。下列分析有误的是（）
A．标准层析液组为对照组，其他三组为实验组
B．层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素 C．层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素
D．层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的类胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b
最后对于大量的不同探究的结果，通过【是“真”是“假”】集中展示。 【是“真”是“假”】
①研磨时未加 CaCO3，释放出的有机酸会使所有的色素分子被破坏
②幼嫩的新生叶片，易于研磨，色素含量多，是做该实验的最佳生物材料
③把色素放入层析液中，色素分子会随着层析液向上扩散，最终形成四条色素带 ④因为氧气会造成色素分子被破坏，所以制备的滤液试管要用脱脂棉塞紧 ⑤如果用较强白光照射滤液，透射光呈绿色，正面看成红色 ⑥光的强度和光质会影响绿色植物色素的种类和比值 ⑦加热会使提取的色素分子被破坏
教师设计意图讲解：学生先通过问题判断是真还是假，再将学生上传的实验结果展示出来，最后肯定什么是真什么是假。赋予枯燥的结果展示为游戏，增加实验分析的趣味性。
第4阶段（约5分钟）：兴趣探究（兴趣小组活动）
有兴趣的同学根据自己的问题设计延伸或进一步的验证实验，利用课余时间完成实验。
教师设计意图讲解：让学生学会自我评估，引导学生对实验成功关键的探讨、对实验误差的析、对实验的质疑。实验过后我们总会发生自己实验中的不足，或又产生了新的研究问题，怎样得出科学的结论需要进一步的实验，给有兴趣的同学创造条件使他们思考后的结果有进一步验证的机会，不断完善自己的思维和实验能力对学生科学素养的形成是至关重要的，我一直认为实验室有条件的情况下应该是开放的，使学生的质疑，研究能够及时完成，这才有利于科研型人才的形成。
四．学生完成实验报告，以论文的形式上交实验结果。
五．诊断试题,自我检测活动：见课后作业
教学反思
1.本节实验设计亮点是学生科学素养的形成。由学生自己提出问题，自己设计实验，大大的增加了教师的工作强度，和实验的准备难度。但是确很好的激发了学生的好奇心，开发了学生的求异思维，并保护了学生的自信心、恒心，使学生养成好奇、质疑、诚实、合作、交流、创造的科学态度。对学生进行全方位的素质培养。
2.学生在实验中使用电子设施记录实验过程和实验结果，便于实验结果展示和实验结果分析，及最后论文的撰写。
3.在学生设计实验中提出的问题有许多新颖有分量的问题，有学生提出老师加热是否会破坏色素；老师植物接受不同色光照射是否会改变色素种类和比例；老师光照会不会影响层析结果；老师氧气会不会破坏色素；老师同一植物老叶与新叶色素是否会有差别；老师层析液为什么是20份石油醚、2份丙酮、1份苯，配比改变会怎么样？学生总会给我们“惊喜”,只是看我们如何引导，给他们多大的空间去发展。回想某些时候的常规教学中我们用自己的思维限制了学生的思维，解放思维，能
散能收，教师在教学中尽可能的是引导思维，而不要硬性规定思维。
4.由于季节性问题，学生所提出的红色叶片和黄色叶片不在季节，我当时提出了质疑，指出我们的实验设计要有可行性，不过课下我进行了严肃的反思，实际当我们遇到困难时，如果积极的想办法，我们会找到出路。例如我们的实验进行时虽然没有红叶和黄叶，但是室外的绿化树有一些黄色绿化树和红色绿化树，虽然与秋季的黄叶和红叶有区别，但可以作为一个参考现象进行对照。教给学生遇到问题努力解决问题，而不是回避问题，是要从我们自己做起的。 5.学生陈丹青提出探究主题：植物接受不同色光照射是否会改变色素种类和比例。我指导她自行设计实验对同种植物进行一周，每天8小时的红、蓝、白光分别照射，并实时通过拍摄，录像，笔录等三种方式记录实验操作和结果。学生没想到自己提出的问题需要自己完成，实验初很有为难情绪，实验后看见自己的结果感受到了实验成功的喜悦，并找我认真的分析了自己实验中的问题和不足，很高兴的和我说起老师假期我要重新实验。所以大胆的放手让学生去做，给他们关注，给他们引导，他们才会更快的成长。
叶绿素的提取和分离的随堂练习
1．如图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则右图②所示结果最有可能来自于（ ）
A. 水培的洋葱叶
B. 生长旺盛的柳叶
C. 培养的衣藻
D. 秋冬季银杏的落叶
答案：D
教师设计意图：第1题：有一大部分学生设计了探究不同颜色的生物材料所含色素的种类。在展示实验结果的基础上，使学生认识到不同生物材料中色素的差异。
2．某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在色素分离中的各自功能，分别用标准层析液（石油醚：丙酮：苯=20：2：1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的色素。分离时间为140秒，实验结果如图所示。下列分析有误的是（ ）
A．标准层析液组为对照组，其他三组为实验组
B．层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素
C．层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素
D．层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的类胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b
答案：C
教师设计意图：第2题：有4组同学设计了探究层析液不同成分的作用，在展示实验结果的基础上，通过习题加深对结果的分析。培养分析实验数据的能力。
3．某生物兴趣小组完成对新鲜菠菜叶片进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是（ ）
A. 甲可能是因为研磨时未加入SiO2 B. 乙可能是因为研磨时未加入CaCO3
C. 丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液 D. 丁是正确操作得到的理想结果
答案：D
教师设计意图：第3题：是一个综合分析题，在课上展示实验结果的基础上，能够结合实验原理分析具体实验结果。并培养学生识图能力。
习题配制综述：针对学生设计的探究主题，汇集相关习题，对所得实验结果进行加深理解。每道题都是针对学生实验设计的汇总。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
