1、第四節(jié) 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 第1課時(shí) 實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離 教學(xué)設(shè)計(jì)涼山州民族中學(xué)生物組 羅正敏教學(xué)設(shè)計(jì)理念本節(jié)是考綱實(shí)驗(yàn)課題，為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，傳統(tǒng)教學(xué)大多以先理論講解為主，若有條件和時(shí)間，才會(huì)安排整節(jié)實(shí)驗(yàn)課讓學(xué)生動(dòng)手參與，但也只是按課本實(shí)驗(yàn)流程操作一遍，深挖的實(shí)驗(yàn)問題均以理論推測(cè)方式解決。參照2023版新課程標(biāo)準(zhǔn)中核心素養(yǎng)目標(biāo)要求，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)和探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思維和科學(xué)方法。在本課中，通過學(xué)生預(yù)學(xué)和觀看興趣小組演示實(shí)驗(yàn)視頻，要求學(xué)生從多角度對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，設(shè)置多組對(duì)照，真正通過自己動(dòng)手解決存在的疑問。同時(shí)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)思維、操作能力和

2、小組合作學(xué)習(xí)的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。教材分析綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是人教版必修1分子與細(xì)胞第五章第四節(jié)的內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)葉綠體的結(jié)構(gòu)和色素的種類，掌握提取、分離色素的實(shí)驗(yàn)技巧。本節(jié)在教材知識(shí)體系中，是繼前前三節(jié)圍繞酶參與細(xì)胞中的生化反應(yīng)、能量的釋放（細(xì)胞呼吸）、能量的利用（ATP）之后，細(xì)胞通過光合作用進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存的過程，是非常重要的細(xì)胞代謝，起到承上啟下的深化作用。色素是綠色植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)光合作用的開篇，在考綱中屬于重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)從色素的提取和分離過程及影響葉綠素合成和含量?jī)蓚€(gè)角度考查。學(xué)情分析 所授課班級(jí)為高一3班，為特重班，學(xué)生已在前面學(xué)習(xí)了葉綠體的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分，

3、對(duì)生活中的一些生命現(xiàn)象也有科學(xué)常識(shí)，但不清楚綠色葉片中究竟有哪些色素，同時(shí)，在化學(xué)上也接觸過本實(shí)驗(yàn)中的一些試劑，知道它的作用，有一定的實(shí)驗(yàn)技能。學(xué)生自主設(shè)置實(shí)驗(yàn)探究分析結(jié)果的意識(shí)不強(qiáng)，普遍實(shí)驗(yàn)思維和動(dòng)手能力薄弱。教學(xué)目標(biāo)（1）生命觀念：能解釋秋季葉片顏色變黃等生活現(xiàn)象。（2）科學(xué)探究：通過設(shè)計(jì)并完成色素提取和分離的探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)科學(xué)思維和動(dòng)手操作能力。（3）科學(xué)思維：通過設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)結(jié)果的討論分析，掌握色素提取和分離的原理，說出綠葉中的色素種類、顏色和含量及產(chǎn)生異?，F(xiàn)象的原因。（4）社會(huì)責(zé)任：色素是生物體進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，加強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任感。五、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）提取和分離

4、色素的原理。（2）通過探究實(shí)驗(yàn)分析綠葉中色素的種類、顏色和含量及產(chǎn)生異?，F(xiàn)象的原因。難點(diǎn)：對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置和結(jié)果分析。六、教學(xué)方法結(jié)合預(yù)學(xué)反饋的“問題生成清單”上集錦的各小組問題，運(yùn)用微課、EN5等新媒體技術(shù)，進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)對(duì)照探究和分析討論。七、教學(xué)用具興趣小組錄制的色素的提取和分離演示實(shí)驗(yàn)微課、實(shí)驗(yàn)材料和用具、EN5課件及思維導(dǎo)圖。八、教學(xué)過程教學(xué)主線：課前預(yù)學(xué)（結(jié)合學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)微課視頻和教材，填寫預(yù)學(xué)案和問題生成清單 ）情景導(dǎo)入（以秋季銀杏落葉隨拍視頻導(dǎo)入）（2分鐘）目標(biāo)引領(lǐng)（1分鐘）預(yù)學(xué)反饋，問題驅(qū)動(dòng)（預(yù)學(xué)檢測(cè)和問題反饋展示）（5分鐘） 綠葉和黃葉對(duì)照(重難點(diǎn))圍繞問題進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究 探

5、究活動(dòng)一：色素的提取實(shí)驗(yàn) 無水乙醇和蒸餾水提取對(duì)照（對(duì)照設(shè)置） 不加CaCO3對(duì)照 （5分鐘） 不加SiO2對(duì)照 分離原理探究活動(dòng)二：色素的分離實(shí)驗(yàn) 畫濾液細(xì)線的要求 （10分鐘） 實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)（對(duì)照設(shè)置）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論，總結(jié)色素相關(guān)知識(shí)（10分鐘） （重點(diǎn)） 反思和延伸（總結(jié)幾種異常現(xiàn)象的可能原因）（4分鐘） 本課小結(jié)（2分鐘） 作業(yè)布置（1分鐘）課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)意圖：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖情景導(dǎo)入播放“一葉知秋”銀杏落葉隨拍視頻展示四季常青的綠樹和秋季銀杏林圖片，設(shè)問：秋天的葉片為什么會(huì)發(fā)黃？葉黃素是否也存在于綠色葉片中？綠葉中色素的種類和含量是怎樣的？觀看視頻和圖片，

6、利用科學(xué)常識(shí)回答出秋季的黃葉中含有葉黃素。以有意境的銀杏落葉視頻導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的求知欲。目標(biāo)引領(lǐng)展示本課“核心素養(yǎng)”目標(biāo)。明確本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)。讓學(xué)生帶著目的學(xué)習(xí)。 預(yù)學(xué)反饋問題驅(qū)動(dòng)1、請(qǐng)同學(xué)從白板上給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑中選擇“色素提取”過程所需的材料試劑。2、展示“問題生成清單”中集錦的主要問題。拖動(dòng)材料和試劑圖片。結(jié)合自身和其他小組提出的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思考。通過選擇材料明確無水乙醇和層析液分別用在實(shí)驗(yàn)的哪個(gè)步驟，檢測(cè)預(yù)習(xí)效果。探究活動(dòng)一色素的提取圍繞學(xué)生“問題反饋清單”集錦的問題，分配小組探究任務(wù)，進(jìn)行“色素的提取”實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置：綠葉正常實(shí)驗(yàn)組：5g綠色葉片 + 10ml無水乙醇、S

7、iO2、CaCO3黃葉對(duì)照組：5g銀杏葉片 + 10ml無水乙醇、SiO2、CaCO3蒸餾水提取組：5g綠色葉片 + 10ml蒸餾水、SiO2、CaCO3不加SiO2組：5g綠色葉片 + 10ml無水乙醇、CaCO3不加CaCO3組：5g綠色葉片 + 10ml無水乙醇、SiO22、計(jì)時(shí)、并用EN5投屏直播小組操作過程。3、引導(dǎo)分析提取結(jié)果。1、小組合作按分配任務(wù)進(jìn)行色素提取實(shí)驗(yàn)操作。2、對(duì)比分析結(jié)果。3、回答色素提取原理。圍繞問題設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生從提取色素操作中深入理解提取的原理和所加試劑。探究活動(dòng)二 色素的分離紙層析法1、引導(dǎo)分析色素分離的原理。 2、根據(jù)色素分離步驟，播放不同畫線工

8、具畫線的視頻，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)畫濾液細(xì)線要求。3、圍繞預(yù)學(xué)問題驅(qū)動(dòng)，各組設(shè)置對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。解決以下三個(gè)問題：（1）為什么濾紙條要剪去兩角？（2）層析液為何不能沒及濾液細(xì)線？（3）為什么要用培養(yǎng)皿蓋（保鮮膜）蓋住燒杯口？要求：每組各設(shè)三張濾紙條作對(duì)照：正常層析分離不剪兩角層析（3）層析液沒過濾液細(xì)線4、手機(jī)投屏直播學(xué)生的操作過程或圖片。1、在課本相應(yīng)位置勾畫分離色素原理。2、觀看畫線操作視頻，總結(jié)畫線注意事項(xiàng)。3、小組合作進(jìn)行色素的分離實(shí)驗(yàn)操作。預(yù)學(xué)時(shí)小組對(duì)分離步驟的疑問基本都涉及了濾紙條剪兩角，分離時(shí)的注意事項(xiàng)這三方面問題，通過觀察畫線微課，對(duì)實(shí)際操作有指導(dǎo)性，分離時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，自主探究，解決疑

9、問。探究活動(dòng)三實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析選取正常綠葉操作組做出的較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行拍照投屏。展示問題，引導(dǎo)討論總結(jié)綠葉中的色素的種類、顏色、含量等知識(shí)。濾紙上的色素有幾條？每種色素的顏色？什么指標(biāo)反映溶解度？什么指標(biāo)反映含量？色素帶間的間距大??？討論分析，完成下表：1、將本組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與綠葉組正常分離的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照分析。2、結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)學(xué)知識(shí)分析白板上展示的色素的問題。3、總結(jié)綠葉中色素的種類、顏色、含量等知識(shí)，完成表格。參照正常處理組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，直觀認(rèn)識(shí)綠葉中色素的相關(guān)知識(shí)。種類顏色含量溶解度擴(kuò)散速度反思與延伸（異常現(xiàn)象分析）各小組分析對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果與綠葉組正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異，結(jié)合圖示，分析不加SiO2、不加CaCO3、層析液沒過濾液細(xì)線、 不剪去兩角等導(dǎo)致的結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的知識(shí)，拓展思維，討論下表中幾種異常現(xiàn)象可能的原因。1、思考分析，總結(jié)SiO2、CaCO3的作用，通過本組分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果與正常實(shí)驗(yàn)組對(duì)照分析，直觀解決預(yù)學(xué)問題。2、討論分析，并填表出現(xiàn)異常的可能原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)能直觀認(rèn)識(shí)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，對(duì)誤差進(jìn)行分析，培養(yǎng)科學(xué)思維，總結(jié)性表格有助學(xué)生整合知識(shí)，深入解決預(yù)學(xué)問題?，F(xiàn) 象 可能的原因1、色素帶顏色淺，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯2、未出現(xiàn)色素帶3、色素帶條數(shù)減少4、色素帶出現(xiàn)重疊或不整齊本課小結(jié)運(yùn)