绿叶中色素的提取与分离

2016
06/29
00:00
作者:教科研

教学目标

知识与技能

1.说明色素的提取分离原理及提取和分离绿叶中色素的方法;

2.简述叶绿体中色素的种类及颜色.

过程与方法

1.实施提取和分离绿叶中色素的实验操作; 学会设置对照实验。

2. 分析操作过程中出现错误的原因,提升学生的探究能力。

情感态度与价值观

通过实验探究,使学生体验到成功喜悦,提升生物科学素养,培养乐于思考与创新的精神,形成善于交流、反思、评价的学习品质。

重点和难点分析

重点1.探究叶绿体中的几种色素。

      2.分析实验结果。

难点:色素分离的原理。画滤液细线的均匀度。层析时,滤液细线的一端容易触及层析液。

解决方法: 分离原理较抽象,可在分离实验操作后用通俗易懂的比喻来阐述: 滤纸条相当于跑道,滤液细线中的色素相当于运动员,滤液细线的位置相当于跑道中的起跑线,由于色素在层析液中的溶解度不同,造成它们跑步的速度不同,溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快,跑在滤纸条的上端,这样滤液细线中的色素就可分离形成不同的色素带。

用盖玻片代替毛细吸管画滤液细线。让学生观察、思考、想办法,怎样才能将滤液细线画得细而整齐?怎样才能不让滤液细线没入层析液中?从而培养学生的科学探究能力。

课前准备:

材料的准备:教师提供丰富的材料,除了教材指定的菠菜外,还包括菜心、韭菜、上海青、法国梧桐等绿叶,此外还有红叶苋菜。

层析液的配制:教材中层析液是由三种有机溶剂20份石油醚(60~90bC)2份丙酮、1份苯混合而成。通过查阅资料和预实验,本次实验中采用的层析液是石油醚(60~90bC)、丙酮的比例为10:1。苯是有毒物质,不使用苯可减少对环境的污染。

实验步骤的改进:1.省略过滤步骤。本实验为定性实验,省略过滤这一步骤,直接蘸取研钵中的研磨液,对层析结果没有影响。2.将毛细吸管改为盖玻片。3.画滤液细线从2-3次增加至4-5次。

学生预习并完成学案中有关内容。

教学过程:

一、   导入——创设探究氛围,激发学生兴趣。

教师展示多种绿色叶片(深绿、浅绿)、黄叶、红叶及植物细胞亚显微结构的图片。然后提问:植物叶片为什么有颜色? 色素存在于哪些植物细胞结构中?为什么植物叶片的颜色不同,有深浅不同的绿色,秋天叶子变黄,还有红叶出现?叶片中的色素一种还是多于一种?

    学生经过思考、讨论,说出:植物细胞中含有色素。色素存在于叶绿体和液泡中。叶片中的色素不止一种。

    随后,教师引出本次实验:把叶片中的色素提取出来,再用一种方法分离叶绿体中的色素,看一看它们是不是不止一种色素,分别是什么颜色,在叶片中的含量如何。

二、   利用学案,突破重难点。

教师通过图片、文字等,强调重难点,提示易错点。

教师可以提出以下问题:色素提取的原理?色素分离的原理?研磨时为什么加入二氧化硅、碳酸钙?滤纸条为什么要剪去两角?画滤液细线怎样做到“细、直、齐”?层析时,为什么烧杯上要加盖培养皿?为什么层析时滤液细线不能触及层析液?

学生在课前预习并完成学案有关内容,能够回答上述大部分问题。对于此时学生不能回答的问题,教师不急于给出答案,而是要求学生在实验操作中自己探究。

三、   动手动脑,分组探究。

教师在白板上展示实验操作要点,明确每个实验小组的任务,提示学生设置“不剪去两角”的滤纸条和“滤液细线触及层析液”的滤纸条作为对照。

学生以小组为单位进行实验操作。

教师指导、纠错、评价。

四、观察比较,分析实验结果。

各小组派代表展示本组的实验结果,并作出分析,阐述本组实验结论,反思实验中存在的问题。

1.观察分析绿色叶片的层析结果。指导学生分析实验结果,明确滤纸条从上到下的各种色素的名称及含量。比较不同绿叶的层析结果,分析色素与叶片颜色的关系。

2.观察对照实验的结果,得出结论。学生将对照组(“不剪去两角”的滤纸条和“滤液细线触及层析液”)的层析结果与实验组进行比较,自己得出结论。

3.分析不同的实验结果,探究原因。学生就实验中出现的不同结果提问,问题有:为什么滤纸条上的色带颜色浅?为什么滤液细线处仍有绿色物质?为什么滤纸条上没有橙黄色的色带?等。

就学生提出的问题,先组织学生讨论,提出各自的解释,教师提示、引导。最后师生共同得出问题的答案或是解决方案。例如:为什么滤纸条上没有橙黄色的色带?师生分析可能的原因有:1.研磨不充分;2. 材料中胡萝卜素含量少或没有;3.层析时间过长,胡萝卜素随层析液扩散到滤纸条顶端而看不到4条色素带。通过与使用同一研磨液的同组同学层析结果进行比较,排除可能12,就如何检验第3种可能提出方案:将多张画好滤液细线的滤纸条在层析液中放置不同的时间,如3分钟、5分钟、8分钟、10分钟、15分钟,观察滤纸条上橙黄色色带的情况。

五、拓展延伸,解决实际问题。

教师要求学生比较红色苋菜的层析结果与绿叶的异同。学生通过比较分析,得出实验结论:

 

实验材料

绿色叶片

苋菜红叶

研磨液颜色

绿色

红棕色

层析液种类

有机溶剂

有机溶剂

色素带分布

上→下

无色素带

4条色素带

 

 

层析后滤液

细线颜色

 

 

 

 

实验结果

 

 

 

 

 

教师指点:红色物质是花青素,存在于植物细胞的液泡中。教师进一步提问;为什么秋天叶子变黄?为什么“霜叶红于二月花”?学生利用本节所学的知识,解释自然现象。

六、归纳总结,反思提升

     学生回顾本节课的内容,总结习得的知识、方法等,找出有待解决的问题或疑问,留待课后继续探究。

     最后结束实验,收好废材料。教师提醒学生用肥皂洗手。

 

反思体会:

    1.注意教学的生成性。学生设置“不剪去两角”的滤纸条做对照实验,在比较层析结果时,学生提出:“不剪去两角”的滤纸条的层析结果和“剪去两角”的滤纸条基本相同。这与教材、资料上的解释是矛盾的。对此,我没有直接否定学生的意见,而是和学生一起分析从哪些方面去检验他们观点的对错。

2.适当拓展,学以致用。在教材中,本实验是为了说明光合作用中色素捕获光能,与学生的生活距离太远。在教学中,我设计学生利用本节课知识解释常见的自然现象,让学生体会到生物知识的用途,激发学生学习生物的兴趣。

3.重视学生的展示与交流。在完成实验后对实验结果的展示交流是提高学生

分析能力的重要环节"学生可进行组内讨论,组间交流,并将获得的实验结果在班级内展示,对实验操作的规范性进行评价,对实验的现象是预期的还是意外的

进行分析,对实验的结论进行总结与归纳,并对实验的改进或创新提出自己的看法"例如,获取的色素带颜色为何较浅甚至得不到色素!色素带为何不平直,有何

改进措施等问题,学生通过交流可分析出多种原因,如研磨不充分,没有加二氧化硅或碳酸钙,滤液细线没有重复多画几次,滤液细线可能触及层析液等,这样能拓展学生的思维,培养学生严谨的学习态度"

 

板书:                 绿叶中色素的提取与分离

     实验原理:叶绿体中色素溶于水。花青素溶于水。

               纸层析法

     现象:   四条色带                四种色素

              橙黄色                  胡萝卜素

              黄色                     叶黄素

              蓝绿色                   叶绿素a

              黄绿色                   叶绿素b

作者:教科研  798

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