科学前沿 组装细胞优秀教学设计内容

第五章第四节 能量之源—光与光合作用（第一课时）

捕获光能的色素

课型：新授课

“捕获光能的色素和结构”是人教版高中必修1第5章第4节“能量之源──光与光合作用”的第1课时，主要讲解色素的种类，提取、分离色素的实验技巧，其中蕴含科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。本节内容是对第3章细胞的基本结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理的应用的基础。

结构与功能观：基于不同色素的功能，理解光合作用的场所及过程。

归纳与概括：基于“绿叶中色素的提取和分离”实验，掌握滤液中色素的种类及含量；基于“叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱”图，掌握不同色素对不同波长光的吸收特点。

实验操作：基于“绿叶中色素的提取和分离”实验，掌握绿叶中色素的种类及含量；实验设计：基于设计“绿叶中色素主要吸收蓝紫光和红光”的验证实验，掌握对照实验的基本设计方法。

能够解释日常生活中的一些生物现象。

教材分析

生命观念

科学思维

核

心

素

养

科学探究

社会责任

重

点

1、绿叶中色素的种类和作用。

2、实验：绿叶中色素的提取和分离。

难

点

对“色素的提取和分离”实验及“光的色散”实验的分析。

知

识

点

绿叶中色素的种类和作用。

1、绿叶中色素的种类和作用。

考

试

点

2、实验：绿叶中色素的提取和分离的原理、注意事项及结果分析。

学生实验观察、讨论与教师讲述和启发引导相结合，配以教

法

与

学

法

多媒体辅助教学。

教

学

模

式

引导探究教学模式

教

具

多媒体课件、小组提前准备的色素及相关实验器材

教

学

流

程

教学环设计意教师活动

学生活动

节

图

导入新课，板书课题：

导入：提出问题：

激发学新课导我们校门口的银杏树叶为什么到秋天就会学生回答：生学习入

变黄呢？

树叶中的兴趣

过渡：绿叶中是否只含叶绿素一种色素呢？

叶绿素减

板书：色素的种类

少了

（一）实验：绿叶中色素的提取和分离

学生课前预习教材97-98页实验内容

【教师讲授】

1、实验原理

色素提取：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。

色素分离：绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们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；反之则慢。这样滤液中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

2、实验过程

（1）秤取绿叶，剪碎

（2）加入少许SiO2、CaCO3和10mL无水乙醇

（3）研磨

（4）过滤

（5）获得含色素的滤液

（6）制备滤纸条

（7）铅笔画细的横线

一、绿叶（8）画滤液细线

中色素（9）分离绿叶中的色素

的种类

【备注】教师在课前指导小组组长提前将绿叶中色素提取

【探究活动一】

任务一：以小组为单位，进行“绿叶中色素的分离

实验”

任务二：讨论下面的问题

1、滤纸条上有几条不同颜色的色带？其中排列顺序怎样？宽窄如何？（选取一组小组代表进行讲解）

2、分析自己小组中滤纸条出现异常的情况。（选取两组小组代表进行总结）

【教师组织总结】

1、色素的种类

1、体验绿叶中色素提取和分离实验过程

2、根据实验结果总结色素的种类及含量

3、分析归纳实验注意事项及滤纸条异常情况

培养生科探究力及纳总分析力

学学能归结能

2、滤纸条异常情况分析总结

收集到的滤液绿色过浅：

（1）使用放置数天的菠菜也，滤液色素太少

（2）未加入二氧化硅，造成研磨不充分

（3）未加入碳酸钙，或加入过少，造成色素分子被破坏

（4）一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低

滤纸条色素带重叠：

（1）滤液细线画得过粗

（2）层析时间较短

滤纸条看不见色素带：

（1）忘记画滤液细线

（2）滤液细线接触到层析液，且放置时间较长，色素全部溶解到层析液中

二、色素的功能

1、在教师的指导下分析图片，总结出胡【图片分析】根据图片分析不同色素对不同波萝卜素和长的光的吸收特点

叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。

2、通过设计实验去

验证绿叶【师生共同总结】胡萝卜素和叶黄素主要吸收中色素主蓝紫光，叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和要吸收的蓝紫光。

是蓝紫光【探究活动二】

和红光

任务：以小组为单位，利用光、三菱镜、白纸

和刚提取的色素设计一个实验，验证色素吸收

的光主要是红光和蓝紫光（选取一个小组上台

演示）

培养学生分析归纳能力、实验设计及动手操作能力

思考下面问题：

（1）叶片呈现绿色的原因是什么？

（2）为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？红叶是怎么回事呢？

（3）温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃

好？

三、与社参考答案：

会联系

（1）绿叶几乎不吸收绿光，把绿光反射出来

呈现绿色

（2）叶绿素不稳定，低温把叶绿素分解，使叶片呈现类胡萝卜的颜色；红叶是由叶子的花青素和胡萝卜素引起的

（3）红色玻璃

色素的种类颜色含量最多较多最少较少溶解度较低最低最高较高扩散速度较慢最慢最快蓝紫光黄色较快吸收光的颜色作用吸收传递转化光能

学生思考问题并回学以致答

用，培养

学生解释一些生物学现象

小结

蓝叶绿素（占叶绿素a绿总量的黄3/4）叶绿素b绿胡萝卜类胡萝卜素素（占总量的1/4）叶黄素橙黄红橙光蓝紫光

回忆本节课主要内容

帮助生梳本节主要容

学理课内小题训练

1．对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，

下列描述正确的是（

）

A．将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，

加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨

巩固本B．用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小思考题目，节课所心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重并独立作学内容

复划2～3次

答

C．把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散

D．色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素

2．分别在I、II、III三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。

则I、II、III三个研钵中的溶液颜色分别是

（

）

板书设计

A．几乎无色、黄绿色、深绿色

B．深绿色、几乎无色、黄绿色

C．黄绿色、深绿色、几乎无色

D．黄绿色、几乎无色、深绿色

3．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于(

)

A．绿光区

B．红橙光区和绿光区

C．蓝紫光区和绿光区

D．红橙光区和蓝紫光区

第五章第四节 能量之源—光与光合作用

捕获光能的色素

一、色素的种类

叶绿素a

叶绿素b

胡萝卜素

叶黄素

二、色素的功能

胡萝卜素和叶黄素：蓝紫光

叶绿素a和叶绿素b：红光和蓝紫光

教学反思：

本节课按照课标要求，倡导探究性教学，能引导学生主动参与知识构建过程。

优点：以问题引发兴趣，层层递进，让学生体验实验过程，培养学生动手操作、归纳和分析问题的能力及实验设计能力；同时能学以致用，解释一些日常生活中的实验现象。

缺点：

由于时间限制，绿叶中色素的提取实验只能在课外进行；对于本节课各环节的时间安排有待提高。