《检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质》课堂实验教学设计

1 检测生物组织中的还原糖 脂肪和蛋白质检测生物组织中的还原糖 脂肪和蛋白质 课堂实验教学设计课堂实验教学设计 一 实验内容分析 1 理论知识的讲解 还原糖 蛋白质 脂肪三类有机化合物与某些化学试 剂产生特定的颜色反应 以此为根据来检测生物组织中的这三类有机物的存在 对学生来说是全新的知识点 需要识记确认 学生要识记化学试剂的名称 斐 林试剂 双缩脲试剂 苏丹 和相应的组成成分以及产生的相应的颜色 容 易混淆 2 实验的操作技能的训练 滴加溶液的方法和注意事项如不要接触管壁等 化学里面已经讲过 本实验操作的试剂多 容易混乱 需要训练学生用过的 器材及时送回原处的实验习惯 本实验脂肪的检测和观察需要进行显微镜的操 作 显微镜的使用在初三时已经训练过 但是到高二已经事隔一年 在本实验 之前有一个实验 使用高倍显微镜观察几种细胞 应该对显微镜的使用重新 复习讲解 对高倍的物镜的使用进行训练 这样就为本实验扫清了显微镜使用 的障碍 3 探究的过程 先假设 预期待测的组织样液可能发生的颜色反应 实验 操作后观察结果是否像预期的那样发生颜色反应 待测样液的选择 要考虑组 织样液本身的颜色遮盖特定的颜色反应的情况 表格的设计提前做好 对学生 实验操作有一个预设实验方案 指导操作的作用 二 设计思路 还原糖 蛋白质 脂肪三类有机化合物与某些化学试剂产生特定的颜色反 应 对学生来说是全新的知识点 实际上类似的知识在初中遇见过 那就是淀 粉遇碘变蓝色 由此引出 学生对全新知识容易接受和理解认同 先用一个课 时来讲解实验原理 引导设计探究实验方案 再用一课时来进行实验操作 三 实验目标 1 掌握鉴定生物组织中还原糖 脂肪 蛋白质的基本方法 知道实验原理 2 2 养成有序取用器材 用过的器材及时送回原处 有条理的实验操作习惯 3 熟练使用高倍物镜 练习徒手切片的制作 4 在探究实验中培养科学严谨的研究能力和学习设计实验的方法 四 实验准备 1 实验材料 检测的组织样液由实验老师准备 用榨汁机或豆浆机加水研 磨 梨匀浆比苹果匀浆效果好一些 大约十分钟之内不会氧化变色 大约 15 的葡萄糖溶液 稀释的鸡蛋清 去种皮的花生种子匀浆 浸泡一天的花生种子 2 用具 双面刀片 刻度试管 试管架 量筒 大烧杯 滴瓶 长滴管 酒 精灯 石棉网 三脚架 火柴 毛笔 盛清水的培养皿 载玻片 盖玻片 吸水纸 显 微镜 3 试剂 0 1g ml 的氢氧化钠溶液 0 05g mL 的硫酸铜溶液 0 01g ml 的硫酸铜溶液 苏丹 染液 体积分数为 50 的酒精溶液 蒸馏水 五 教学重点及解决的具体策略 学生不知砖红色 紫色到底是什么颜色 应该做演示实验 真实的演示实 验要比给学生放录像好一些 因为录像放映时可能有色差 演示实验无需全部 都做 还原糖的选用葡萄糖溶液 蛋白质的选用鸡蛋清稀释液 脂肪的选用食 用油液体 各自只做一个就可以了 目的是为了让学生看到真实的颜色 有个形 象的认识 以免实验操作时学生不时地问这个颜色对不对 另外学生分组实验 操作中增加了用蒸馏水做的对照实验 教材中本实验中对照实验虽然此时还没 有涉及 但是把对照实验加上 每年的实验水平测试中都有这个环节 有利于 实验的严密性 科学性 也有利于学生对实验现象的认可 看到蒸馏水中的斐 林试剂 或双缩脲试剂 不变色 有还原糖 或蛋白质 才变色 对照实验的 要求原则等此时不必多说 先让学生有个体验就行了 六 难点及突破的具体办法 实验难度并不大主要是三个实验原理对学生来说是全新的知识 比较杂 容易记混淆 实验原理的讲解在实验操作课之前用一个课时进行 否则实验操 3 作时会混乱 斐林试剂与双缩脲试剂的差别想必老师都有所强调 仍有部分学 生出现错误 因为越是相似的东西越容易混淆 怎样强调才能使学生有个清晰 的感知呢 从颜色入手 CuSO4 溶液是蓝色的 双缩脲试剂中的 CuSO4 浓度要 低 而且滴加时要少 只有 4 滴 过浓过多会使与蛋白质形成的紫色发蓝成为 所谓靛 di n 色 蓝紫色 赤橙黄绿蓝靛紫 靛就是蓝和紫之间的色 也就是紫加上蓝的颜色 而斐林试剂加的 CuSO4 溶液的浓度大 是 0 05g ml 为此让学生进行探究实验 能否用斐林试剂加的 CuSO4 溶液代替双缩脲试剂的 CuSO4 溶液进行蛋白质的鉴定 通过这一个环节的设计让学生对斐林试剂与双 缩脲试剂的组成有更为明确的认识 为让学生有个清晰的记忆 可借助字面意思来强调 双缩脲就是两个缩小 脲是尿素的意思 蛋白质中有和双缩脲类似的结构 七 教学流程图 量取组织样液各 2 ml 加入斐林试剂各 1 ml 讲解实验原理演示实验 现象 引导学生做出假设及探究 方案 检 测 脂 肪 徒手切片 制作临时切 片 显微镜观察 苏丹 III 染色 酒精洗去浮色 量取组织样液各 2ml 加入 A 液各 1ml 实 施 实 验 操 作 记 录 实 验 结 果 检 测 蛋 白 质 加入 B 液各 4 滴 观察 探究乙液能否代替 B 液 检 测 还 原 糖 配制斐林试剂 水浴 2 分钟 观察颜色反应 八 教学过程 4 一 讲解实验原理演示实验现象 师 大家在初中时学过 淀粉遇到碘会发生什么颜色反应 生 变成蓝色 师 这是一种特定的颜色反应 可以用来检测淀粉 今天我们学习其他三 种有机物的检测方法 先来学习实验原理 见书 P18 斐林试剂由 0 1g ml 的氢氧化钠溶液 甲液 和 0 05g mL 的硫酸铜溶液 乙液 等量混合配制而成 必须是先混合均匀后再注入组织样液 每 2ml 组 织样液注入 1ml 混合均匀后的斐林试剂 双缩脲试剂包括 0 1g ml 的氢氧化钠 溶液 A 液 和 0 01g ml 的硫酸铜溶液 B 液 每 2ml 组织样液中先注入 1ml 氢 氧化钠溶液摇匀后再滴加 0 01g ml 的 4 滴硫酸铜溶液 板书设计如下 斐林试剂 0 05g ml 双缩脲试剂 2ml 待测样液 氢氧化钠溶液 硫酸铜溶液 0 01g ml 一缩小 浓度小 0 01g ml 二缩小 体积小 4 滴 特定的颜色反应 淀粉 碘 蓝色 还原糖 斐林试剂 砖红色 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 脂肪 苏丹 橘黄色 演示实验 让学生看清颜色反应 其中脂肪的检测不用显微镜而用试管中的 食用油加苏丹 演示 这样更容易让学生看到生成的橘黄色 5 图 1 62 C 水浴 斐林 试剂 砖红色沉淀 葡萄糖 溶液 62 C水浴 棕色过渡 二 探究实验的设计 1 哪些生物组织中含有还原糖 蛋白质 比较多 用斐林试剂检测鸡蛋清 是否会有砖红色沉淀 由于时间等有限 不能都用来检测 下面来确定选取哪 两种生物组织样液来检测其中是否有还原糖 再确定选取哪三种生物组织样液 来检测 其中是否有蛋白质 并参照书中表格设计一个记录实验结果的表格 例如 2 师 双缩脲试剂的硫酸铜溶液 B 液 能不能用斐林试剂的硫酸铜溶液 乙液 来代替呢 生 不能吧 师 为什么 生 浓度太大了 师 那能不能少用点 只用 1 滴 为此我们可以设计实验来观察一下结果 会怎么样 那么具体怎么做呢 三 还原糖的检测 1 配制斐林试剂 待用 斐林试剂要让学生现配 将甲液和乙液混合在量筒里待用 不是由实验老 待测样液 成分检测 蒸馏水 做对照 葡萄糖梨匀浆花生种子 匀浆 鸡蛋清 斐林试剂预期淡蓝色砖红色砖红色淡蓝色 斐林试剂实际 双缩脲试剂预期浅蓝色 浅蓝色紫色紫色 双缩脲试剂实际 6 师现配好了现发 也不能将甲液和乙液分别加入组织样液中 本实验滴瓶 试 管较多 操作时要注意顺序性 一些学生不能有条不紊地有计划地取用实验材 料和实验用具 颠三倒四 桌子上滴瓶等摆得乱七八糟 到处都是 因此要指 导学生安排好操作的先后顺序 最好先配制菲林试剂 取一个 10 毫升的小量筒 到面前 比起试管来说量筒的优点是能够在桌面上站住而不用试管架 将装 NaOH 的小滴瓶和 CuSO4 的小滴瓶一起都拿到操作者的面前 先取 2 毫升 0 05g ml 的 CuSO4 溶液溶液 再取 2 毫升 NaOH 溶液 先后加入到量筒中 振荡 待 用 然后将两个小滴瓶 装 NaOH 的小滴瓶和 CuSO4 的小滴瓶 及时送回原处 2 向试管中滴加待测组织样液 取试管两支同时用大拇指夹在手心中 如 图 2 所示 其中一支刻度试管作为实验组 另 一支刻度试管作为对照组 把装葡萄糖溶液的 滴瓶和装蒸馏水的滴瓶一起都拿到自己面前来 先向左面的一支试管中滴入 2 毫升葡萄糖溶液 再向右面的一支试管中滴入 2 毫升蒸馏水 滴 加时 注意滴管不能接触试管 将装葡萄糖溶液的滴瓶和装蒸馏水的滴瓶及时 放回原处 3 将斐林试剂加入试管 用长滴管取刚配好的菲林试剂在实验组和对照组中各加入 1 毫升 注意是 1 毫升 部分学生加 2 毫升属于浪费实验试剂 两组最好是几乎同时滴加试剂 加完一个马上加另一个 然后一手同时拿两支试管进行振荡 不应先用一支试 管进行组织液和菲林试剂的混合操作 振荡然后放下 再操作另一支试管 造 成实验组和对照组两个组的操作在时间上有一个明显的时间差 对照实验要遵 循单一变量原则 在操作上应尽量排除无关变量因素 实验组 图 2 对照组 7 4 水浴中加热 2 分钟 水浴的温度必须保持在 50 65 C 之间 如果水浴温度过高 菲林试剂与 还原糖会产生黑色氧化铜而不是砖红色氧化亚铜 温度过低 则产生砖红色沉 淀的时间过长 实验中如果用温度计进行监控 一般保持在 62 C 比较好 如 果嫌麻烦 可以不用温度计监控温度 而是用手试水温 感觉大烧杯的水比较 热但是不到很烫手的程度 不必用试管夹夹住试管 四支试管一起在水浴中 用试管夹太乱 整个过程试管上部的温度并不高 完全可以用手拿着 先用电 水壶烧热水 把水烧开 给学生发的 500 毫升的大烧杯里加大约 150 毫升自来 水 再加入大约 200 毫升热水 温度就大约是 65 C 整个过程可以不用酒精 灯加热 但是并不保险 酒精灯仍旧需要准备上 由于火柴比较难买 可以用 熄灭了的用过的火柴梗从燃烧的酒精灯上取火 点燃另一个没有燃烧的酒精灯 以此节省火柴 但是不能用打火机去点燃酒精灯 5 记录实验结果 填写表格 四 蛋白质的检测 1 检测生物组织中的蛋白质实验 两支试管的拿法也应如图 2 所示 先用 量筒量好 2 ml 的组织样液倒入试管中 后将 1ml 氢氧化钠溶液 A 液 加入已经 有组织样液的试管中 然后滴加 4 滴 CuSO4 溶液 浓度是 0 01g ml 清水和鸡蛋清为一组 一起操作 清水做对照实验 梨汁和花生种子的匀 浆为一组一起操作 研磨前花生种子的种皮要先去掉 以免其粉色影响颜色反 应的观察 器材取用有序规范 要求井然有序 前后顺序正确 用过的器材及 时送回原处 不要摆得到处都是 滴加液体时注意克服手抖以至掉落器材的现 象 2 探究能否用斐林试剂的 CuSO4 溶液代替双缩脲试剂的 CuSO4 溶液 即使 只加一滴其中的硫酸铜含量也大于滴加 4 滴的含量 所以 颜色不是紫色而蓝 梨汁 豆浆 斐林试剂检测 还原糖的分组 操作 图 3葡萄糖 清水 8 紫色 如果加 4 滴则是比较深的蓝紫色 蛋白质检测实验中使用不同浓度和用量的硫酸铜的颜色反应结果 加入的硫酸铜量4 滴 0 01g ml 1 滴 0 05 g ml 4 滴 0 05 g ml 产生的颜色紫色蓝紫色深蓝紫色 紫色蓝紫色深蓝紫色 五 脂肪的检测 双面刀片 两片并排对齐 其中一个有刀刃的一边用一厘米宽的医用胶布 粘住便于操作者用手抓握这一边而不受伤 另一个有刀刃的一边用来切取花生 子叶的薄片 在两个刀片夹缝里有切下来的花生子叶的薄片 放到培养皿的水 中 用毛笔挑取最薄的一片放到载玻片中央的水滴中 也可改为用有刀刃的一 边刮取花生子叶泥 用毛笔把两个刀片夹缝里的花生子叶泥直接放到载玻片中 央的水滴中 苏丹 染色 3 分钟 酒精洗去浮色 制成临时切片 在显微镜下 观察 寻找边缘部分的细胞 再用高倍物镜观察细胞中的被染成橘黄色的脂肪 颗粒 医用胶布 两个一样的刀片 九 教学反思 本实验设计在难点处理上采用了先用一课时讲解实验原理并做演示实验的 做法 让学生有了清晰的认识 有效地避免了学生在分组实验操作中常见的混 乱 出错现象 学生操作的成功率很高 实验秩序良好 板书设计使用图