秦玉蘭

摘 要：色素的提取與分離實驗，是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)光合作用的基石。本文從實驗材料、分離裝置等方面進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，增強實驗的趣味性和實用性，旨在加深學(xué)生對知識內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生合作探究、創(chuàng)新、質(zhì)疑的能力。

關(guān)鍵詞：綠葉色素；提??；分離；合作探究；對照

一、 教學(xué)設(shè)計的前端分析

1. 教材分析

《綠葉中色素的提取與分離》是人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》第五章第四節(jié)的內(nèi)容。通過實驗，學(xué)生能夠感性地觀察到葉綠體中的幾種色素，加深對色素的認(rèn)識和理解，也為后續(xù)學(xué)習(xí)光合作用的原理和過程做了鋪墊。

2. 教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：掌握色素提取與分離的原理和方法，學(xué)會觀察和比較葉綠體中色素的種類。

過程與方法：進(jìn)行提取和分離綠葉中色素的實驗操作，學(xué)會分析和糾正操作過程中出現(xiàn)錯誤的原因，提升學(xué)生的探究能力。

情感態(tài)度與價值觀：通過實驗探究，學(xué)生體驗成功的喜悅，培養(yǎng)樂于思考與創(chuàng)新的精神，提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，形成善于交流、反思和評價的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

3. 教學(xué)重難點：能夠成功提取與分離色素。

二、 教學(xué)內(nèi)容安排

（一） 實驗原理

綠葉中的色素不止一種，這些色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中；層析液是一種脂溶性很強的有機溶劑，綠葉中的各種色素在層析液中的溶解度不同，因此隨層析液在濾紙上擴散的速度是不同的。所以，利用紙層析法可以使綠葉中的色素在擴散過程中被分離開來。

（二） 實驗材料和用具

菠菜、空心菜、白菜，學(xué)生自帶的綠葉。

無水乙醇、層析液、二氧化硅、碳酸鈣。

干燥的定性濾紙、試管、燒杯、棉花、研缽、尼龍布、漏斗、剪刀、天平等。

（三） 教學(xué)過程

1. 播放視頻，了解實驗步驟

通過視頻展示生物與生活的聯(lián)系，簡要介紹本實驗的操作步驟，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生自己動手實驗做好準(zhǔn)備。

2. 分組實驗，合作探究

讓學(xué)生以小組為單位，分工合作進(jìn)行實驗探究。

探究一：葉片種類及顏色的探究

指導(dǎo)學(xué)生利用實驗室提供的或自帶的不同材料進(jìn)行實驗，并比較實驗結(jié)果。如：A、B、C、D、E組分別用新鮮的菠菜葉、發(fā)黃的菠菜葉、空心菜葉、白菜葉、自帶的綠葉進(jìn)行研磨、過濾，其他條件保持一致，觀察收集到濾液，比較層析的結(jié)果。

引導(dǎo)學(xué)生分析思考：色素的種類與葉片種類有何關(guān)系？

探究二：研磨過程的探究

引導(dǎo)學(xué)生對研磨、過濾得到的三種濾液進(jìn)行比較。分析思考：（1）提取綠葉中的色素時，研磨過程為什么要迅速充分？（2）加入石英砂、碳酸鈣、無水乙醇的目的分別是什么？（3）過濾時為什么用單層尼龍布而不用濾紙？（4）收集到的濾液為什么要用棉花堵住試管口？

探究三：畫線要求及畫線工具的探究

畫濾液細(xì)線時學(xué)生可以嘗試使用不同的工具，尋找最好的畫線方法。如用載玻片或硬幣邊緣壓線、鉛筆沾色素畫線等。每組學(xué)生對畫濾液細(xì)線做如下三種處理：

1. 畫濾液細(xì)線時，A濾紙條上的濾液細(xì)線細(xì)直齊，重復(fù)畫線多次；B濾紙條畫線細(xì)直齊，畫線一到兩次；C 濾紙條畫線不整齊，粗而寬，重復(fù)畫線多次。

2. 濾液細(xì)線經(jīng)層析液分離后觀察現(xiàn)象（A色素層析條帶清晰；B色素帶顏色很淺，比較模糊；C色素帶重疊）。

引導(dǎo)學(xué)生分析思考：制備濾紙條時，為什么要剪去濾紙條一端的兩個角？為什么要先畫一條細(xì)而直的濾液細(xì)線，吹干后再重復(fù)畫線？

探究四：濾液細(xì)線是否觸及層析液以及層析方式的探究

1. 層析過程的處理

分組濾液細(xì)線是否觸及層析液現(xiàn)象

A（用濾紙條）觸及濾紙條上無色分離現(xiàn)象

B（用濾紙條）不觸及濾紙條上有清晰的色素帶

C（用圓形濾紙）不觸及圓形濾紙上有清晰的色素圓環(huán)

2. 引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象后分析思考：（1）為什么在層析時濾液細(xì)線不能觸及層析液，其原理是什么？（2）濾紙條上不同顏色的色素帶寬窄如何？說明了什么？

學(xué)生實驗過程中，教師巡視學(xué)生的操作情況，提醒學(xué)生一些注意事項。實驗完成后，提醒學(xué)生注意洗手并清潔實驗臺和教室，養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，增強學(xué)生珍惜和熱愛生命的意識。

三、 板書設(shè)計

1. 實驗原理：相似相溶、擴散速度不同。

2. 實驗步驟：色素提取（研磨、過濾）→制備濾紙條→畫濾液細(xì)線→分離色素（紙層析）

3. 實驗結(jié)果

四、 教學(xué)總結(jié)

通過探究實驗，教師與學(xué)生共同總結(jié)出驗證實驗的一般設(shè)計步驟：（1）材料等同，分組編號：指實驗材料及用具、藥品規(guī)格等要盡可能相同或相近，材料和試劑的用量相等；（2）設(shè)置對照單變量；（3）條件適宜且相同；（4）觀察檢測說具體：指實驗中要觀察的具體對象（如氣體或沉淀物生成、顯色反應(yīng)等）或檢測的具體生化指標(biāo)；（5）注意前測和后測：指針對操作前后的現(xiàn)象預(yù)測相應(yīng)的結(jié)果；（6）重復(fù)多次求均值。

五、 教學(xué)反思

在實驗教學(xué)中，教師可以鼓勵學(xué)生對實驗進(jìn)行合理的創(chuàng)新，要求學(xué)生注意觀察和分析實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論，分析實驗成敗的原因并對實驗得失進(jìn)行總結(jié)；課堂結(jié)束前教師對學(xué)生的操作、總結(jié)進(jìn)行點評，讓學(xué)生進(jìn)行回顧和反思，有利于學(xué)生掌握和形成知識網(wǎng)絡(luò)，加深對知識內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力和語言組織能力。

在不同的班級中，教師應(yīng)該因材施教，嘗試使用不同的方法進(jìn)行教學(xué)。如：教師提出實驗中的問題，學(xué)生根據(jù)問題設(shè)計實驗進(jìn)行探究；學(xué)生自學(xué)，根據(jù)實驗步驟操作；逐步實驗、提出問題進(jìn)行探究。