《探究叶绿体中的色素》教学设计.doc

探究叶绿体中的色素教学设计【教学目的】1、 理解叶绿体中色素的提取和分离的纸层析法原理及操作步骤2、 理解叶绿体中色素的种类、颜色、含量及其功能3、 通过对纸层析法的分析、改进，分组进行探究性实验，提高学生的科学素养，培养其设计实验、分析实验结果的能力和实事求是的科学态度【教学重点】1、 通过对实验的改进探究，提高学生的学习兴趣，初步培养学生科学探索的欲望和实验操作能力、对照分析的思维方法2、 通过研究性实验，领会生物实验的设计思路，加深对实验原理的理解3、 叶绿体中色素的种类及其作用【教学难点】1、 启发学生发散性思维，设计对照实验方案2、 领会纸层析法的原理，各种试剂、化学药品的作用【教学设计】学生探究性分组实验，讨论分析相结合【教学准备】有关叶绿体结构和色素吸收光谱的动画课件，“叶绿体中色素的提取和分离”实验的相关用品【课时安排】一课时【教学流程】 光合作用概念 光合作用场所 叶绿体中的色素 分析纸层析法原理 就本实验原理及操作进行分析 学生设计各种对照方案 分组进行实验 分别展示实验结果，分析总结 四种色素的含量和颜色 色素的吸收光谱【教学过程】 “青青园中葵，朝露待日晞。阳春布德泽，万物生光辉。百川东到海，何日复西归？少壮不努力，老大徒伤悲。”大家都知道“少壮不努力，老大徒伤悲”是劝告我们要珍惜时间，勤奋上进。那你怎么理解“阳春布德泽，万物生光辉”呢？为什么春天里在阳光的照耀下，世间万物才会蓬勃生长，春意盎然呢？光合作用 通过初中的学习，我们对光合作用已经有了初步的了解。它是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。 问：叶绿体是进行光合作用的场所，那么叶绿体存在于植物什么部位？结构是怎样的？（演示叶绿体结构图，复习叶绿体结构） 问：叶绿体为什么能利用太阳光能呢？（叶绿体中的色素能吸收光能，它们分布于基粒囊装结构薄膜上。） 问：叶绿体中究竟有哪几种色素？它们分别是什么颜色？各种色素的含量是否相同？我们通过实验来探索答案吧。 讲解：叶绿体中的色素是脂溶性物质，能溶解在有机溶剂丙酮中，所以可用丙酮提取色素。而各种色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。这样，叶绿体中的色素在层析的过程中就能分离开来。这种实验方法叫“纸层析法”。（演示实验录像，学生思考）【讨论】1、本实验涉及多种化学药品和试剂，它们各有何作用？ 2、我们能否另辟蹊径，改变其中的某些环节，试试看对实验现象有何影响？根据往届学生的经验，划滤液细线的方法可直接采用载玻片的一侧蘸取匀浆，压在滤纸条上，就像盖图章一样，又快又齐。今天我们不妨也采用这种简便有效的做法。当然课后大家也可以试试用毛细吸管、用毛笔、用钢笔等来划线，看看是否比老师推荐的“敲图章法”更好。【分五个实验小组分别进行四种对照实验】组别常规方法实验方法第一组加少许CaCO3不加CaCO3第二组加3毫升丙酮加3毫升酒精第三组印滤液细线3次印滤液细线1次、5次第四组滤液线不触及层析液滤液线触及层析液第五组完全按照常规方法请每组组长通过实物投影仪展示其实验现象，分析成败原因，得出结论。小结：通过上述四组实验我们知道了：加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏(叶绿素中的Mg2易被H+取代，使色素呈黄褐色。而碳酸钙为碱性，可中和研磨过程中产生的H+，保护叶绿素)用丙酮或用酒精溶解叶绿素都行，因为它们都是有机溶剂。印滤液细线次数较多，效果较好，使色素的含量增多，提高了色素带分离的效果更明显、颜色更清晰。滤液线触及层析液，会使色素溶解在层析液中，看不到实验结果。问：你还能想出哪些对照的实验方案？ （是否添加少许SiO2；画滤液细线或滤液圆点；叶片新鲜或枯黄；有机溶剂剂量的多少）同学们想出了这么多有创意的实验方案，说明大家很有创新精神，有发散性思维。这些方案同学们可以课后再进行探究。问:滤纸条上的色素带有几条？从下至上依次呈现什么颜色?讲解:可见叶绿体中含有黄绿色的叶绿素b、蓝绿色的叶绿素a、黄色的叶黄素以及橙黄色的类胡萝卜素四种色素。其中叶绿素a和叶绿素b属于叶绿素，叶黄素和胡萝卜素属于类胡萝卜素。问：这四条色素带宽窄不一说明什么？（四种色素的含量有差异）含量最多的是叶绿素a，最少的是胡萝卜素。叶绿素的含量占总量的3/4，类胡萝卜素占1/4。讨论：为什么很多树叶春夏青翠欲滴，秋天却一片金黄呢？（叶绿素的含量是类胡萝卜素的三倍，所以新鲜叶片呈绿色；秋天叶绿素被低温破坏，才呈现出类胡萝卜素的颜色）叶绿体中的这些色素又有什么作用呢？（演示动画，并适当讲解）问：光穿过含有叶绿体中色素的溶液后，原本连续的光谱发生了什么变化？说明什么问题？（红橙光区和蓝紫光区明显变暗，而绿光区没什么变化，这说明叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光，最不吸收的是绿光。这些色素不仅能吸收光能，还可以传递、转化光能。）【本堂小结】 通过本节课的研究，我们知道了叶绿体中含有四种色素，它们的颜色及含量各不相同，主要能吸收红橙光和蓝紫光。同时，我们通过自己动脑、动手，在遵循基本的实验操作程序的基础上，在理解实验原理的前提下，进行研究性学习，寻求出最佳的实验方法，这是非常可贵的。 【反馈练习】1、 下列化学药品在本实验中各有什么功能？（连线）保护叶绿素 丙酮溶解各种色素 碳酸钙使研磨充分 层析液促使色素在滤纸上扩散 二氧化硅2、叶绿体中四种色素在层析液中扩散速度最快和最慢的分别是（ ）A、叶黄素、叶绿素a B、胡萝卜素、叶绿素bC、胡萝卜素、叶绿素a D、叶绿素b、叶黄素3、同一株植物在下列四种光照条件下，光合作用最强的是（ ）A、绿光 B、黄光 C、红光