河北省南宫市高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4.2.1 色素的提取和分离实验教案 新人教版必修1

河北省南宫市高中生物第四章细胞的物质输入和输出4.2.1色素的提取和分离实验教案新人教版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：河北省南宫市高中生物第四章细胞的物质输入和输出4.2.1色素的提取和分离实验

2.教学年级和班级：高中一年级生物班

3.授课时间：本周三第2节（45分钟）

4.教学时数：1课时

实验内容：

1.实验目的：掌握绿叶中色素的提取和分离方法，理解色素的作用和分布。

2.实验原理：运用有机溶剂提取色素，通过层析法进行色素的分离。

3.实验步骤：

a.准备新鲜的绿叶，如菠菜或桑叶。

b.将绿叶剪碎，放入研钵中，加入无水乙醇、石英砂和碳酸钙进行色素提取。

c.将提取液过滤，收集滤液。

d.将滤液滴在层析纸上，进行层析分离。

e.观察层析纸上色素带的分布，分析不同色素的特性。

4.实验注意事项：注意实验安全，正确使用有机溶剂，严格控制实验条件。

教学过程：

1.导入：回顾细胞中色素的作用和种类，为新课的学习做好铺垫。

2.讲解：讲解色素提取和分离的原理、步骤，强调实验注意事项。

3.实验：指导学生进行实验操作，解答学生在实验过程中遇到的问题。

4.观察与分析：引导学生观察实验现象，分析色素带的分布及原因。

5.总结：总结本次实验的收获，强调色素提取和分离技术在生物学研究中的应用。

课后作业：

1.完成实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果与分析。

2.深入了解不同色素在细胞中的作用，为下一节课的学习做好准备。核心素养目标1.通过对色素提取和分离实验的实践操作，培养学生观察、分析和解决问题的科学探究能力，加深对生物学研究方法的了解。

2.结合色素的作用和分布，提高学生对细胞结构与功能关系的理解，增强生命观念的形成。

3.通过实验合作与讨论，提升学生的交流与合作能力，培养团队精神。

4.引导学生关注实验安全，养成良好的实验操作习惯，提高实验素养。

5.激发学生对生物学科的兴趣，培养科学思维和创新能力，为后续学习打下坚实基础。学情分析本节课的教学对象为高中一年级生物班的学生，他们在知识、能力、素质方面具备以下特点：

1.知识层面：

-学生已经掌握了细胞的基本结构和功能，对细胞膜有一定的了解，为学习色素的提取和输出奠定了基础。

-学生在初中阶段学习了植物的光合作用，对叶绿素等色素有一定的认识，但对其他色素的了解相对较少。

-学生对有机溶剂和层析法等实验方法了解有限，需要在实验过程中加强指导。

2.能力层面：

-学生具备一定的实验操作能力，但在精细操作和实验技巧方面仍有待提高。

-学生具备观察和分析实验现象的能力，但可能缺乏对实验数据的深入分析和讨论。

-学生在实验过程中可能遇到问题，需要培养他们独立思考和解决问题的能力。

3.素质层面：

-学生具备一定的团队合作精神，但在实验过程中可能出现责任分工不明确、沟通不畅等问题。

-学生对实验安全意识相对薄弱，需要加强安全教育，培养良好的实验操作习惯。

-部分学生对生物学科兴趣浓厚，但部分学生可能对实验课程缺乏兴趣，需要激发他们的学习热情。

4.行为习惯方面：

-学生在课堂上可能存在注意力不集中、课堂参与度不高的问题，影响学习效果。

-部分学生可能对实验课程抱有应付心理，实验操作不认真，影响实验结果的准确性。

-学生在实验过程中可能存在拖延现象，导致实验进度缓慢，影响课程计划的实施。

针对以上学情分析，以下措施将对课程学习产生积极影响：

1.教学策略：

-采用启发式教学，引导学生主动探究色素提取和分离的原理，提高学生的兴趣和参与度。

-结合学生的知识基础，循序渐进地讲解实验原理和步骤，降低学习难度。

-加强实验过程中的指导，关注学生的个体差异，提高实验操作能力。

2.教学方法：

-采用小组合作学习，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

-开展实验竞赛，激发学生的学习兴趣和竞争意识，提高实验操作水平。

-结合生活实际，让学生了解色素提取和分离技术在现实中的应用，提高学习的实用性。

3.评价方式：

-采用多元化评价方式，关注学生在实验过程中的表现，如实验操作、观察分析、团队合作等。

-适时给予学生反馈，指导他们改进实验方法和技巧，提高实验效果。

-鼓励学生反思实验过程，培养他们的自我评价和总结能力。教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都准备了新人教版必修1的生物教材，特别是第四章“细胞的物质输入和输出”相关内容。

-提供课程所需的实验指导手册，其中包含色素提取和分离实验的详细步骤和注意事项。

2.辅助材料：

-准备与色素提取和分离实验相关的图片，如色素带的层析图、叶绿体结构图等，以便于学生更直观地理解实验现象。

-准备色素种类、功能和分布的图表，帮助学生回顾和巩固相关知识。

-搜集并剪辑与色素提取和分离相关的教学视频，如实验操作演示、色素分离过程等，增强学生的视觉体验。

-设计和打印实验数据记录表，供学生在实验过程中记录数据和观察结果。

3.实验器材：

-准备实验所需的绿叶材料，如菠菜或桑叶，并确保新鲜。

-准备实验用无水乙醇、石英砂、碳酸钙、层析纸、滴管、剪刀、研钵等。

-检查实验器材的完整性和安全性，确保无损坏或污染。

-准备实验防护用品，如手套、护目镜等，以确保学生安全。

4.教室布置：

-根据实验需要，将教室划分为实验操作区、材料准备区和观察讨论区。

-在实验操作台上预先放置实验器材，并确保实验台面的清洁和整齐。

-设置材料准备区，用于存放绿叶材料、有机溶剂等，并做好安全标识。

-观察讨论区配备黑板或白板，方便学生记录实验结果和进行讨论。

-确保教室内的光线充足，以便学生能够清晰地观察实验现象。

-教室内设置安全通道，确保在紧急情况下学生可以迅速撤离。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

-发布预习任务，要求学生阅读教材中关于色素提取和分离的章节。

-提供预习资料，包括实验原理、步骤和相关的辅助材料。

-通过学习平台发布相关问题，引导学生思考实验的目的和意义。

-学生活动：

-学生自主阅读教材，了解色素提取和分离的基本概念和原理。

-学生观看预习资料，对实验过程有初步的认识。

-学生尝试回答教师提出的问题，为课堂学习做好准备。

-采用的教学方法：

-自主学习法，鼓励学生独立思考和自主学习。

-教学手段和资源：

-教材和学习资料。

-学习平台，用于发布预习内容和问题。

-作用和目的：

-培养学生的自主学习能力，为课堂学习打下基础。

-激发学生的好奇心，引起对实验课程的兴趣。

2.课中强化技能

-导入新课：

-教师活动：

-通过提问方式检查预习效果，引导学生复习相关知识。

-通过实物展示或图片介绍，导入新课内容。

-学生活动：

-学生回答问题，分享预习成果。

-学生观察实物或图片，积极参与课堂讨论。

-实验原理讲解：

-教师活动：

-详细讲解色素提取和分离的原理。

-使用多媒体资源（如图表、视频）辅助讲解。

-学生活动：

-学生认真听讲，理解实验原理。

-学生观看多媒体资源，加深对实验原理的理解。

-实验操作：

-教师活动：

-演示实验操作步骤，强调注意事项。

-指导学生进行实验，解答实验过程中遇到的问题。

-学生活动：

-学生分组进行实验操作，记录实验数据。

-学生观察实验现象，讨论分析结果。

-结果讨论：

-教师活动：

-组织学生汇报实验结果，引导讨论。

-对实验数据进行点评，指出共性问题。

-学生活动：

-学生展示实验结果，分享实验心得。

-学生参与讨论，学习他人的实验经验。

-采用的教学方法：

-讲授法、演示法、讨论法、实践法。

-教学手段和资源：

-多媒体资源（图表、视频）。

-实验器材和材料。

-作用和目的：

-加深学生对实验原理的理解，掌握实验操作技能。

-培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

-强化学生的团队合作和交流表达能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

-布置课后作业，要求学生完成实验报告。

-提供拓展学习资料，鼓励学生深入研究色素的生物学意义。

-通过学习平台跟踪学生的作业完成情况，提供反馈和指导。

-学生活动：

-学生完成实验报告，反思实验过程。

-学生利用拓展资料，深化对色素作用的理解。

-学生在学习平台上提交作业，与教师互动，获取反馈。

-采用的教学方法：

-自主学习法、探究学习法。

-教学手段和资源：

-课后作业、拓展学习资料、学习平台。

-作用和目的：

-巩固学生对实验知识的掌握，提高实验报告撰写能力。

-拓展学生的知识视野，激发对生物学科的兴趣。

-培养学生的自主学习能力和终身学习的观念。教学资源拓展1.拓展资源：

-叶绿素、类胡萝卜素等植物色素的生物学功能及其在光合作用中的作用。

-不同色素在植物体内的分布及其对环境因素的响应。

-有机溶剂的种类及其在色素提取中的应用原理。

-层析法的原理及其在生物化学实验中的应用。

-植物色素在食品、化妆品等行业的应用案例。

-现代色素提取和分离技术的发展，如高效液相色谱、质谱等技术在色素分析中的应用。

2.拓展建议：

-阅读教材中关于光合作用的其他章节，深入理解色素在光合作用中的重要作用。

-通过查阅相关资料或进行实地观察，了解不同植物色素的分布特点及其与环境的关系。

-研究有机溶剂的性质，探究其在色素提取实验中的作用，了解其安全性。

-学习层析法的原理，探索其在其他生物化学实验中的应用实例。

-调查植物色素在日常生活和工业中的应用，了解其价值和意义。

-了解现代色素分析技术的发展，掌握其在科研领域的应用。

具体拓展内容如下：

拓展资源1：叶绿素、类胡萝卜素等植物色素的生物学功能

-叶绿素是植物进行光合作用的重要色素，负责吸收光能并转化为化学能。

-类胡萝卜素具有抗氧化功能，保护植物免受光氧化损伤。

-学生可以通过拓展学习，了解这些色素在细胞中的具体作用机制。

拓展资源2：不同色素在植物体内的分布及其对环境因素的响应

-学生可以通过观察不同植物叶片的颜色变化，了解色素在不同环境条件下的分布和调节机制。

-研究如何通过调整环境因素来优化植物色素的合成，提高植物的光合效率。

拓展资源3：有机溶剂的种类及其在色素提取中的应用原理

-学生可以学习有机溶剂的物理性质，了解其在色素提取过程中的作用。

-探讨不同有机溶剂对色素提取效果的影响，从而提高实验的准确性和效率。

拓展资源4：层析法的原理及其在生物化学实验中的应用

-学生可以通过学习层析法的原理，掌握其在色素分离实验中的应用。

-了解层析法在其他生物化学实验中的应用，如蛋白质、核酸的分离和纯化。

拓展资源5：植物色素在食品、化妆品等行业的应用案例

-学生可以调查植物色素在食品、化妆品等行业中的应用，了解其安全性和营养价值。

-分析植物色素与合成色素的优缺点，提高对色素安全性的认识。

拓展资源6：现代色素提取和分离技术的发展

-学生可以了解现代色素分析技术在科研领域的应用，如高效液相色谱、质谱等。

-探究这些先进技术在色素提取和分离方面的优势，激发学生对科学研究的兴趣。板书设计1.教学内容：

-色素的提取和分离实验

2.教学目标：

-掌握色素提取和分离的原理和步骤

-理解色素在细胞中的作用和分布

3.实验原理：

-利用有机溶剂提取色素

-通过层析法分离色素

4.实验步骤：

-准备绿叶材料

-提取色素

-过滤收集滤液

-层析分离色素

-观察分析结果

5.注意事项：

-实验安全

-严格按步骤操作

6.实验意义：

-研究细胞结构和功能

-了解色素在生物学中的应用

7.课后作业：

-完成实验报告

-深入了解色素作用

8.拓展学习：

-植物色素的功能和分布

-有机溶剂和层析法原理

-色素在食品和化妆品中的应用

9.教学评价：

-实验操作技能

-观察分析能力

-团队合作精神课堂-在课堂教学中，通过提问方式了解学生对色素提取和分离实验原理的掌握情况。

-观察学生在实验操作中的表现，评估其实验技能和团队协作能力。

-采用随堂测试，检查学生对实验步骤和注意事项的掌握程度。

-及时发现学生在实验过程中出现的问题，并提供针对性的指导和建议。

-鼓励学生积极参与课堂讨论，分享实验心得，培养其交流表达能力。

2.作业评价：

-对学生的实验报告进行认真批改，关注实验结果和数据分析的准确性。

-点评学生在实验报告中的问题，如实验步骤描述不清、数据分析不到位等，并提供修改意见。

-及时反馈学生的学习效果，表扬优秀学生，鼓励他们继续努力。

-针对作业中普遍存在的问题，进行集中讲解和辅导，帮助学生提高实验报告撰写能力。

-鼓励学生反思实验过程，培养其自我评价和总结能力。课后作业1.完成实验报告，描述实验目的、原理、步骤、结果与分析。

2.深入了解不同色素在细胞中的作用，为下一节课的学习做好准备。

3.阅读教材中关于光合作用的其他章节，深入理解色素在光合作用中的重要作用。

4.通过查阅相关资料或进行实地观察，了解不同植物色素的分布特点及其与环境的关系。

5.研究有机溶剂的性质，探究其在色素提取实验中的作用，了解其安全性。

6.学习层析法的原理，探索其在其他生物化学实验中的应用实例。

7.调查植物色素在日常生活和工业中的应用，了解其价值和意义。

8.了解现代色素分析技术在科研领域的应用，掌握其在科研领域的应用。

9.撰写一篇关于色素提取和分离实验的学习心得体会。

补充题型举例：

1.实验报告：学生需要详细描述实验的每一个步骤，分析实验结果，解释实验现象，并提出改进实验的建议。

2.色素作用分析：学生需要结