《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

《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 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 ，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Ⅲ）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．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Ⅲ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(diàn)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、教学流程图八、教学过程（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 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 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：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Ⅲ演示，这样更容易让学生看到生成的橘黄色。SHAPE\*MERGEFORMAT(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： 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 ------- 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。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2ml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0.05g/ml 4滴0.05g/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Ⅲ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。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。板书设计使用图形来区分斐林试剂与双缩脲试剂的异同，形象清晰，加上用斐林试剂硫酸铜溶液代替双缩脲试剂硫酸铜溶液的探究实验，使得学生不但实验操作时不出错，而且在以后的书面理论答题中也不出错，不混淆。本实验在有限的时间内合理地增加了探究实验的环节，对探究的数量进行了控制，实验材料有代表性而且常见易获取。另外注重了学生在操作上的规范性要求：取用物品井然有序，取用后及时送归原处。不足之处在每年的学业水平测试中发现，有的学生用吸水纸吸引溶液时手抖得厉害，有的拿不稳试管，以至试管掉落摔碎。平时训练时应该注意严格要求与心理素质训练和疏导的结合。量取组织样液各2ml，加入斐林试剂各1ml配制斐林试剂探究乙液能否代替B液对照组图2实验组水浴2分钟，观察颜色反应加入B液各4滴，观察斐林试剂检测还原糖的分组操作图3清水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一缩小：浓度小0.01g/ml二缩小：体积小4滴棕色过渡62°C水浴葡萄糖溶液砖红色沉淀斐林试剂图162°C水浴0.01g/ml实施实验操作,记录实验结果检测还原糖检测蛋白质检测脂肪硫酸铜溶液氢氧化钠溶液2ml待测样液双缩脲试剂0.05g/ml斐林试剂徒手切片、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葡萄糖豆浆医用胶布梨汁两个一样的刀片特定的颜色反应：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Ⅲ橘黄色PAGE8