[叶绿体色素的提取与分离]教学设计
《叶绿体色素的提取与分离》教学设计
一、教学设计思路
本实验教学设计内容是中图版高中《生物》（必修1分子与细胞）第三单元《细胞的新陈代谢》第2章《细胞能量的来源与转变》第三节《光能的捕获和利用》一节的内容。高中新课程标准对本节内容的要求是：说明光合作用以及对它的认识过程，属于理解水平的目标要求。本节课在内容上先阐述光合作用的发现历史，通过经典实验逐步让学生了解光合作用的过程，是学生对于光合作用的实质有了一个比较具体的认识，然后通过光合作用的结构基础——叶绿体的学习使学生对光合作用的内涵有了更深入的了解，接下来通过“叶绿体色素的提取与分离实验”学生感知叶绿体结构与光合作用相适应的的特点，明白只有色素才能吸收、传递和转化光能，知道了光合色素在光合作用中的重要作用，最后光合作用的过程便呼之欲出，这些本来很抽象的内容就这样个个击破，学生很容易掌握和理解。
完成光能的捕获的光合作用过程作为自然界最基本的物质代谢和能量代谢是本章乃至本模块的重点内容之一，在高中生物学知识系统中占据着重要的地位，本实验教学在帮助学生理解光合作用的过程中起到关键的作用，同时对于锻炼学生的实验操作技能和培养学生严谨的科学态度有着非常大的帮助。该实验属于验证性实验内容，教学核心是让学生掌握叶绿体色素提取和分离的科学方法，对学生的实验操作要求非常高，教师在实验教学过程中先通过实验原理的分析和讲解，让学生明白试验中所用到的各种试剂的用途和用法，然后通过实验实施，让科学原理得以验证和拓展，而实验过程中不可避免的会出现部分学生的操作失误，这些失误教师不必当场指出，而是在最后实验总结时，让这些实验结果异常的学生自行分析失误所在，这样不光强化了学生实验的严谨性，同时也使得学生对实验过程中的每个环节加深理解，既掌握了知识，又培养了科学意识，一举两得。 二、实验教学分析 1. 内容分析
本节实验课的主要内容是通过实验证明叶绿体中色素的种类及各种色素的含量和特点，实验过程设计多种试剂和药品仪器等的使用和
操作，对学生实验操作能力的要求相对比较高，旨在通过实验，体验科学实验的严谨性，锻炼动手能力，培养严谨的科学态度和生物学实验思想，为学习光合作用的具体过程做好铺垫。 2. 学情分析
在本实验课之前，学生已经学习了光合作用的发现历史，通过大量经典实验，是学生体会到了科学发现的艰辛，同时也对光合作用的实质有了基本的认识，在本模块的第一单元就对光合作用的结构——叶绿体有了简单的介绍，所以要学习光合作用的过程，势必先要了解叶绿体的结构与其功能相适应的特点，而做好本实验正好是印证这一点的重要保障。 3. 教学条件分析
本节实验课涉及到的药剂及仪器和实验材料在普通中学实验室都有配备，主要有无水乙醇，四氯化碳，SiO 2，CaCO 3，实验材料使用新鲜的菠菜叶片，在这里需要说明的是，原理上来说提取液和层析液只要是有机溶剂就可以，但通过过去几年的实验教学实践，我们选了丙酮作为提取液，效果更好，使用四氯化碳作为层析液，层析效果较好，本实验画滤液细线要求细、直、齐，课本上要求用毛细吸管划线，过去还尝试过蘸笔、去滚珠的圆珠笔头等，结果都不尽人意，后来受木匠使用墨斗的启发，改用棉线弹线的方法，效果很好，值得推广。 三、教学重点和难点 1.教学重点
叶绿体中色素的提取和分离方法。
突破方法：通过对提取和方法的详细讲解，指导学生进行实验，最后对错误的实验操作进行归因分析，进一步理解提取和分离各步骤的作用和关键因子，加深理解。 2. 教学难点
纸层析法的原理。
突破方法：主要通过对至层析法的原理分析，讲清楚不同色素在同一种有机溶剂中的溶解度不同，被往滤纸条上部扩散的层析液带动的速度便有差异这一原理，再通过学生对实验现象的观察，便可以得到很好的理解和掌握。 四、实验目标 1.知识目标
验证叶绿体中色素的种类，辨别各种色素的颜色和排列顺序、含
量
2.
能力目标
初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。
3.情感态度与价值观
（1）通过学生彼此合作、讨论和相互比较的过程，体验实验探究的乐趣；
（2）通过实验，体验科学实验的艰辛和乐趣，树立辩证唯物主义观点，进行生命科学价值观的教育。 五、实验准备
1.教师准备
（1）实验材料、器具及试剂准备 实验材料：新鲜菠菜叶片
器 具：干燥的定性滤纸，棉塞，试管，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，细棉线，剪刀，药勺，量筒，天平、三棱镜、聚光手电筒等。 试 剂：提取液（丙酮），分离液（四氯化碳），SiO 2，CaCO 3。
（2）使用PPT 制作实验步骤的文字说明。 2.学生准备
复制叶绿体的结构，预习实验。 六、教学流程图
七、教学过程
八、问题研讨
1. 本实验中的操作中的问题
提取色素的过程由于学生之间的差异，化学药品以及试剂的量不好控制，常造成提取到的色素不符合要求，可以考虑用酒精水浴法代替，经本人实践证明效果比较好。
酒精水浴法：在试管中用0.5g 绿叶加2mL 酒精中沸水浴2min ，就能得到滤液，这样做省时、省材、省器械，且效果也很好（本方法参考《中学生物教学》2009年第8期） 2、试剂的选用问题
在本实验中使用了丙酮和四氯化碳，都具有挥发性和一定的生物毒性，所以在以后的试验中可以考虑使用无水乙醇代替丙酮。 3、关于本实验的拓展和应用
本实验的原理可以应用在其他植物组织色素的提取和分离中，课后可以鼓励学生多做思考和尝试，比如分离花瓣、韭黄等组织中的色素，研究色素的种类、功能等探究性课题，这样便更符合新课标对学生全面发展的要求和探究思维的养成。