河北省南宮市高中生物第四章細胞的物質輸入和輸出4.2.1色素的提取和分離實驗教學設計新人教版必修1科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）河北省南宮市高中生物第四章細胞的物質輸入和輸出4.2.1色素的提取和分離實驗教學設計新人教版必修1設計思路親愛的小伙伴們，咱們今天來聊聊這個有趣的“細胞物質輸入和輸出”話題，特別是色素提取和分離實驗。咱們知道，色素在自然界和生物體內都扮演著重要角色，而今天咱們就是要動手做實驗，揭開色素的神秘面紗！首先，咱們得準備好實驗器材，比如層析液、濾紙、色素樣品等等。接下來，我會在實驗過程中，引導大家觀察、記錄、分析，讓你們親身體驗科學的魅力。記得，實驗過程中要用心去觀察，積極思考，咱們一起探索科學的奧秘吧！????核心素養目標1.科學探究能力：通過實驗操作，學生能夠掌握色素提取和分離的方法，提升觀察、分析、實驗設計等科學探究能力。

2.實踐操作技能：學生能夠熟練操作實驗器材，提高實驗操作的準確性和規范性。

3.邏輯思維能力：在實驗過程中，學生需要運用邏輯思維分析實驗現象，得出科學結論。

4.團隊合作精神：實驗過程中，學生需要與同伴合作，共同完成任務，培養團隊協作能力。

5.環保意識：通過實驗，學生認識到化學物質對環境的影響，增強環保意識。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生們在此之前已經學習了細胞的組成、結構以及細胞膜的功能，對物質進出細胞的基本概念有所了解。此外，他們可能接觸過一些簡單的實驗操作，如顯微鏡觀察、溶液配制等。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

本節課的實驗內容具有趣味性，能夠激發學生的學習興趣。學生們的動手操作能力各不相同，部分學生可能在實驗技能上較為熟練，而另一些學生則需要更多的指導。在學習風格上，學生們既有喜歡獨立探索的，也有傾向于團隊合作的。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

在進行色素提取和分離實驗時，學生可能會遇到以下困難：

-實驗步驟復雜，需要精確的操作和細致的觀察。

-對實驗原理理解不夠深入，導致實驗結果不準確。

-部分學生可能對實驗器材不熟悉，影響實驗進程。

-實驗過程中可能遇到突發事件，如溶液濺出、儀器損壞等，需要學生具備一定的應變能力。教學資源-軟硬件資源：顯微鏡、濾紙、層析液、色素樣品、試管、燒杯、滴管、酒精燈、加熱器、電腦、投影儀

-課程平臺：學校生物實驗室管理系統、在線教學平臺

-信息化資源：生物實驗操作視頻、色素提取和分離的原理講解PPT

-教學手段：實驗指導手冊、小組討論、翻轉課堂教學過程一、導入新課

1.老師站在講臺前，微笑著對同學們說：“大家好！今天我們來學習第四章的第二節，‘細胞物質輸入和輸出’中的色素提取和分離實驗。大家知道，色素是生物體內重要的化學物質，它們在植物、動物以及微生物中扮演著不同的角色。今天，我們就通過一個有趣的實驗來揭開色素的神秘面紗。”

2.學生們紛紛點頭，表示對實驗充滿期待。

二、實驗準備

1.老師將實驗器材一一展示給同學們，并介紹每件器材的名稱和用途。

2.學生們認真觀察，記住老師講解的內容。

三、實驗操作

1.老師開始講解實驗步驟，強調注意事項。

-“首先，我們要將色素樣品溶解在適當的溶劑中，然后取一定量的溶液放入試管中。”

-“接下來，我們將濾紙剪成合適的大小，用滴管吸取少量溶液，均勻地滴在濾紙上。”

-“然后，我們將濾紙放入層析槽中，加入適量的層析液。”

2.學生們按照老師的講解，開始進行實驗操作。

四、觀察與記錄

1.老師巡視實驗臺，指導學生們觀察實驗現象。

-“大家注意觀察，隨著層析液的上升，濾紙上的色素開始分離，形成了不同的色帶。”

-“大家要記錄下每種色素的名稱、顏色以及它在濾紙上的位置。”

2.學生們認真觀察，記錄實驗結果。

五、分析與討論

1.老師引導學生分析實驗現象，總結實驗結論。

-“通過實驗，我們發現了不同色素在層析液中的溶解度不同，因此它們在濾紙上的移動速度也不同。”

-“這也說明了細胞內色素的多樣性以及它們在生物體內的作用。”

2.學生們分組討論，分享自己的實驗體會。

六、鞏固與拓展

1.老師提出問題，引導學生鞏固實驗知識。

-“為什么不同色素在層析液中的溶解度不同？”

-“實驗中，我們如何判斷色素的種類？”

-“除了層析法，還有哪些方法可以用于色素的提取和分離？”

2.學生們積極回答問題，展示自己的學習成果。

七、課堂小結

1.老師總結本節課的學習內容，強調實驗操作的重要性。

-“今天，我們通過實驗了解了色素的提取和分離方法，掌握了科學探究的基本步驟。”

-“希望大家在今后的學習中，能夠運用所學知識，積極參與實驗，探索科學的奧秘。”

2.學生們認真聆聽，對實驗內容有了更深刻的理解。

八、課后作業

1.老師布置課后作業，鞏固所學知識。

-“查閱資料，了解其他色素的提取和分離方法。”

-“思考：如何將實驗中的原理應用于實際生產和生活？”

2.學生們認真完成作業，為下一節課做好準備。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料：

-《生物化學》教材中的“色素在生物體內的作用”章節，可以讓學生進一步了解色素在光合作用、視覺信號傳遞等方面的生物學意義。

-《實驗生物學》一書中關于“色譜技術”的章節，介紹色譜技術的原理和應用，以及不同類型的色譜技術，如薄層色譜、高效液相色譜等。

-《分子生物學》教材中關于“蛋白質和核酸的分離純化”章節，探討蛋白質和核酸的分離純化方法，與色素提取和分離的實驗原理相呼應。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以嘗試利用家庭中的常見材料（如植物葉、蔬菜等）進行色素提取實驗，觀察不同植物中色素的種類和含量差異。

-鼓勵學生利用網絡資源或圖書館資源，查找有關色素的科學研究論文，了解色素領域的前沿動態和最新研究成果。

-組織學生開展小組討論，探討色素在食品、醫藥、化妝品等領域的應用，以及這些應用可能帶來的環境和健康問題。

-設計一個簡單的實驗，讓學生嘗試分離和鑒定實驗室中常見的色素，如食用色素、染料等，通過實驗加深對色素提取和分離原理的理解。

-讓學生思考如何將色素提取和分離的實驗原理應用于實際生活，例如開發新型環保染料、設計個性化化妝品等。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.老師站在講臺上，微笑著說：“咱們這節課的特色之一就是實驗操作與理論知識相結合。我盡量讓同學們在動手做實驗的過程中，理解和掌握色素提取和分離的原理，這樣能讓他們更有興趣，也更容易記住知識。”

2.“另一個特色是，我在課堂上引入了一些生活中的實例，比如食品添加劑、化妝品中的色素等，這樣可以讓同學們感受到生物學的實際應用，激發他們的學習熱情。”

反思改進措施（二）存在主要問題

1.老師略帶思考地說：“我覺得在教學組織上，有時候可能對實驗步驟的講解不夠細致，導致部分同學在操作時出現了一些小錯誤。我注意到有些同學對實驗器材的使用還不夠熟練，這可能需要我在今后的教學中加強指導。”

2.“在教學方法上，我發現有些學生對于實驗原理的理解還不夠深入，我在講解時可能需要更加注重邏輯性和層次性，讓同學們能夠更好地把握知識點的內在聯系。”

3.“在教學評價方面，我目前主要依靠課堂表現和實驗報告來評價學生的學習效果，這可能不夠全面。我考慮引入更多的評價方式，比如小組討論、實驗報告的互評等，以更全面地評估學生的學習情況。”

反思改進措施（三）改進措施

1.“針對教學組織上的問題，我計劃在今后的教學中，對實驗步驟進行更加詳細的講解，并適時進行現場演示，確保每個同學都能掌握正確的操作方法。”

2.“為了提高學生的理論理解能力，我會在講解時更加注重邏輯性和層次性，盡量將復雜的原理用簡單易懂的語言表達出來，并鼓勵學生提問，及時解答他們的疑惑。”

3.“關于教學評價，我會嘗試引入多樣化的評價方式，如小組討論、實驗報告互評、課堂參與度等，以便更全面地了解學生的學習狀況，并給予他們及時的反饋。”

4.“此外，我還打算加強與學生之間的互動，鼓勵他們在課后進行自主學習和探究，通過布置一些開放性的作業，讓他們將所學知識應用于實際問題解決中。”

5.“最后，我會定期反思教學效果，根據學生的反饋和自己的觀察，不斷調整和改進教學方法，以期達到最佳的教學效果。”典型例題講解1.例題：某植物葉片中提取得到綠色色素，將其進行層析實驗，觀察到綠色色素在層析液中的擴散速度為2cm/h，濾紙條長度為10cm。求綠色色素在濾紙條上的擴散時間。

解答：綠色色素在層析液中的擴散速度為2cm/h，濾紙條長度為10cm，所以擴散時間為10cm/2cm/h=5h。

2.例題：在分離葉綠體中的色素時，將混合液滴加在濾紙上進行層析實驗，發現濾紙條上形成了4個色素帶，從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。請簡述這四種色素的分離原理。

解答：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b在層析液中的溶解度不同，導致它們在濾紙條上的擴散速度不同。溶解度越高，擴散速度越快，因此色素帶從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。

3.例題：某實驗小組在研究植物光合作用過程中，發現葉綠體中的色素可以提取并分離。實驗步驟如下：

（1）將新鮮葉片研磨成漿狀；

（2）加入無水乙醇和碳酸鈣；

（3）用濾紙過濾；

（4）將濾液滴加在濾紙上進行層析實驗；

（5）觀察濾紙條上的色素帶。

請簡述實驗中各步驟的作用。

解答：

（1）研磨葉片，使葉綠體中的色素充分釋放；

（2）加入無水乙醇和碳酸鈣，有助于色素的溶解和穩定；

（3）用濾紙過濾，去除雜質；

（4）將濾液滴加在濾紙上進行層析實驗，觀察色素分離情況；

（5）觀察濾紙條上的色素帶，了解色素的種類和含量。

4.例題：在分離葉綠體中的色素時，實驗小組發現葉綠素a和葉綠素b在濾紙條上的分離效果不佳。請提出改進措施。

解答：可以嘗試以下改進措施：

（1）提高層析液的濃度，增加色素與層析液之間的相互作用；

（2）降低層析液的溫度，減緩色素在濾紙條上的擴散速度；

（3）調整濾紙條的長度，使色素帶更加明顯；

（4）更換不同的層析液，尋找更適合分離葉綠素a和葉綠素b的溶劑。

5.例題：某實驗小組