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选修一生物技术实践专题6

课题2《胡萝卜素的提取》教学设计

生物组：贾娟

《胡萝卜素的提取》的教学设计

贾娟

（内蒙古自治区

巴彦淖尔市第一中学

高中生物组

015000）

【教学目标】

1.知识与技能

（1）了解有关胡萝卜素的基础知识。

（2）掌握提取胡萝卜素的基本原理。

2.过程与方法

（1）掌握萃取法提取胡萝卜素的技术。

（2）学会纸层析的操作方法。

3.情感态度与价值观

领悟科学探究的方法，形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度。

【学情分析】

胡萝卜素的分离在必修1中《叶绿体中色素的提取和分离》中有锻炼，是知识的延伸。学生对色素的提取和分离已有一定知识基础，以此作为新旧知识的桥梁。从学生自身的情况来看，他们已经具备了自动整合实验器材的能力，并且早就有了通过阅读收集信息，并应用信息解决问题的能力，但是他们不会主动去利用或加强自己的这种能力。何况蒸馏和萃取的设备连接在化学课中已经训练过。所以教师在教学的过程中，其实就是在引导学生主动思考，整合分散以及相关的知识点，形成知识网络，来解决今后遇到的相关问题。

【教材分析】

1.本节的作用和地位

本节内容与课题1《植物芳香油的提取》、必修1分子与细胞的第5章《细胞的能量供应与利用》中的第4节《能量之源—光与光合作用》在知识上联系比较多，起到了承前启后的作用。专题6 《植物有效成分的提取》中有关植物组织中物质的提取介绍了三种方法：蒸馏法、压榨法和萃取法，从安排的顺序看，可以让学生在学习了前两种提取方法的基础之上，运用对比的学习方法来学习课题2中的萃取法的具体知识，从而找出异同点。同时，在以后的运用中合理选择方法，提高学生应用知识能力的目的。

2.本节的主要内容

本节内容安排在选修一生物技术实践专题6课题2，教学知识点主要包括了解胡萝卜素的基础知识、掌握萃取法提取胡萝卜素的基本原理以及学会纸层析法的操作方法。

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课题2《胡萝卜素的提取》教学设计

生物组：贾娟

3.课题重点与难点

（1）课题重点：胡萝卜素的提取，纸层析的操作。

（2）课题难点：胡萝卜素的提取。

4.课时要求：

本课题教学安排需要1课时，由于本课题涉及到萃取装置和蒸馏装置的安装、拆卸和使用，课时时间紧张，教师在课堂上直接安排学生通过观看视频来学习萃取的操作步骤。

【学法指导】

1.对比学习法。

2.模拟实验法。

【教学策略】

1.本节课以胡萝卜素的提取教学为例，主要采用启发式教学、自我反馈、课堂讨论、合作学习法等教学策略，研究萃取法与蒸馏法、压榨法之间的异同。通过分析萃取法的实验流程、影响因素和注意事项等，建立学生解决其他植物有效成分提取中疑难点的基本方法，培养学生利用已有知识解决未知问题的能力。让对比教学成为新课程标准下引领合作学习、自主学习的重要的教学方式和学习方法。

2.通过小组合作的形式，建立一个宽容、自主的学习氛围，在学生自主合作的前提下，模拟胡萝卜素的鉴定实验，学会纸层析法的操作方法完成知识的内化过程。

【教学过程】

教学过程

具体资源及工具

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

（一）引入新课

让学生联学生跟着老师的思路，翻开系生活，提教师说：前面我们学习了玫瑰精课本和学案。

起学习本油和橘皮油的提取，今天我们进1.积极思考生活中我们接课题的兴入下一个课题，课题的名称是触到的有关胡萝卜素的常趣。

《胡萝卜素的提取》

识。

1.胡萝卜素在哪些植物体内含2.回想前面学习的内容，回让学生回量丰富呢？（让学生联系生活，顾关于光合作用叶绿素提顾以前学结合学案的课前自主预习，请同取分离的知识。回答：胡萝习到的叶学们起来说一说）

卜素是叶绿素的中类胡萝绿素，层前

卜素的一种，呈现橙黄色。

启后，联系新课。

2 PPT课件；板书

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课题2《胡萝卜素的提取》教学设计

生物组：贾娟

（二）进行新课

一、基础知识

1.胡萝卜素的概念

2.胡萝卜素的种类

3.胡萝卜素的用途

1.思考：

（1）什么是胡萝卜素？

（2）胡萝卜素从哪提取？

（引入第一个基础点：胡萝卜素的概念：从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素）

强调胡萝卜素是一类化合物的统称，而不是一种化合物。

2.幻灯片展示胡萝卜素的种类，强调胡萝卜素的分类依据。引出胡萝卜素的化学分子式中：包含多个碳碳双键的特点。

（其中β－胡萝卜素是最主要的成分）

3.由课题背景我们知道胡萝卜素的用途广泛，那么它究竟有哪些用途呢？

用途：

（1）医药用途：展示一分子β－胡萝卜素的分子结构，它可以被氧化成两分子的维生素A，所以胡萝卜素可以治疗因缺乏维生素A引起的疾病。

（2）添加剂：我们这里提到的胡萝卜素作为添加剂对人体是无害的，所以胡萝卜素是一种天然色素可食用色素。

（3）预防癌症：现在发现胡萝卜素可以治疗癌症，那么作为一种健康食品，我们更应该注意补充富含胡萝卜素的食物！

3 学生通过预习课题背景相关内容回答问题：胡萝卜素的概念。

学生根据化学结构式的相关知识，回答出碳碳双键的结构。

学生回答：划分出三类：α－胡萝卜素；β－胡萝卜素；γ－胡萝卜素

其中β－胡萝卜素是最主要的成分。

学生回答：用途：（1）在人体内转化成维生素A，辅助治疗维生素A缺乏引起的疾病，如夜盲症、干皮病。（2）胡萝卜素是食品、饮料、饲料的添加剂，是一种天然色素可食用色素。

（3）预防癌症，提高人体免疫力等，使癌变细胞恢复正常的作用

通过生动形象的讲解，丰富的课题背景资料，以及问题情境的设置，让学生掌握有关胡萝卜素的基础知识并结合胡萝卜素的应用，联系生活，想出解决干皮症和夜盲症的相关办法。

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4.胡萝卜素的理化性质

二、胡萝卜素的提取

1.工业方法

胡萝卜素作为一种健康食品，用什么方法可以提取到胡萝卜素呢？那么，我们首先要了解胡萝卜素的性质，根据它的特性才能选择正确的提取方法。

问题：

（1）炒胡萝卜时，大家仔细观察过炒出来的油是什么颜色的呢？

引出胡萝卜素的理化性质：橘黄色晶体，化学性质稳定

（问题：结合课本P77的旁栏文字，思考一下问题：

（2）在烹饪胡萝卜时，采用什么方法人们可以更有效的吸收胡萝卜素？

（3）原理是什么？

（4）脂类能溶解于水吗？

引出胡萝卜素化学性质第二点：（2）不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚

1、请学生阅读相关课本段落，

回答工业提取胡萝卜素的方法

（1）植物中提取：最早在胡萝卜中分离得到，胡萝卜中含量最丰富。

（2）岩藻：多种褐藻的俗称，比如说螺旋藻，其营养价值相当高，举出小时候吃到的螺旋藻饮料，螺旋藻面，强调现在食品安全成问题，所以市面上的螺旋藻比较少了！

（3）利用微生物的发酵生产：一些微生物也能合成胡萝卜素。

4 学生：联系生活，炒胡萝卜的油是橘黄色的

学生思考回答：在烹饪时多加些食用油。胡萝卜素属于脂类化合物（胡萝卜素可以溶在食用油，根据相似相容原理）。

学生讨论，各抒己见

学生回答：

（1）植物中提取

（2）岩藻中提取

（3）利用微生物的发酵生产

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2.实验室提取方法

（1）方法：萃取法

（1）方法：萃取法

请学生阅读教材：

问题：

（1）实验室提取胡萝卜素的方法？

（2）选择此方法的依据是什么？

教师继续提问：

（3）什么是萃取法呢？以及萃取法的原理是什么？

教师用幻灯片展示萃取法的概念。

萃取法：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。

（4）问题：那么萃取法怎么应用于胡萝卜素的提取的呢？

根据学生对问题4 的思考和答案教师继续提问

（5）选用哪种有机溶剂作为萃取剂萃取胡萝卜素呢？

5 学生阅读课本内容：

（1）萃取法

（2）用到胡萝卜素易溶于有机溶剂的性质

学生回答自己从字面意思能够理解的程度。

学生积极讨论，结合在化学课本中所学的知识尝试解释萃取法。小组展示，自己对萃取法的理解

将知识运用到我们要研究的课题中去。

学生看书回答：胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用有机溶剂将胡萝卜中的胡萝卜素萃取出来。

学生结合课本P78的【资料一】的提示，选择出相应的胡萝卜素的提取可以选取石油醚作为萃取剂。同时，要阐明理由。

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（2）胡萝卜素提取流程

问题：按照什么实验流程将胡萝卜中的胡萝卜素提取出来呢？

教师和学生一起分解实验步骤。

显而易见，直接把整根萝卜溶解在有机溶剂里面提取胡萝卜素可以吗？（从而引出粉碎和干燥的作用和目的）。

萃取的过程，其实就是胡萝卜素溶解于有机溶剂的过程。

那么这里就涉及几个问题：

（1）胡萝卜素提取的装置及各部分的作用。

（2）装置使用的注意事项

留下思考的空间，让学生完成学案中相对应的【主题探究一】来解决以上问题。

过滤这个流程，教师重点强调过滤除去的是萃取液中的不溶物，滤液中有溶解于石油醚中的胡萝卜素和其他物质。（结合幻灯片中的图片分析）

浓缩：

教师提出问题：

（1）浓缩的目的是什么？ （2）使用什么装置可以完成浓缩这一个过程？

用到蒸馏装置在玫瑰精油的提取中已经学过，所以这里让学生描述说出各装置名称即可。

6 学生看书回答：流程是：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素

学生思考回答：不行，这样胡萝卜素很难与有机溶剂接触。

学生思考回答：粉碎，是使原材料颗粒变小；干燥是使原材料没有水分。目的：有利于萃取过程，防止水分影响萃取效果。

学生小组讨论完成【主题探究一】的两个问题。

下面是某同学用萃取法提取胡萝卜素的装置，该装置是否存在错误，如有请改正，并说明理由。同时也解决了教师所提出的两个问题，对萃取的装置有了更深的认识和理解。

学生思考回答：

浓缩的目的是挥发掉滤液中的有机溶剂石油醚，只留下胡萝卜素。

学生根据石油醚易挥发的特点，选择用蒸馏装置加热，挥发掉石油醚。

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3.胡萝卜素的鉴定

4.课题练习

5.课题总结

6.作业布置

引导问题：我们萃取完以后，得到的是不是胡萝卜素以及里面还含有其他物质吗？

教师已提前给每小组分发了相应的器材：大烧杯、培养皿盖、滤纸、层析液、铅笔和彩笔等

教师组织学生核对答案并讲解。

1.完善本节的学案。

2.完成练习册中的课时训练。

学生带着教师设置的问题，阅读教材P79的内容：结果分析与评价。

完成学案中【主题二：胡萝卜素的鉴定】

1.

以小组为单位模拟胡萝卜素的鉴定过程，用简单的文字归纳步骤及注意事项。

学生完成学案中的【达标检测】的习题。

请一位同学回忆，总结今天所学的内容。其他同学补充并完成学案中的【知识小结】。

通过阅读胡萝卜素的鉴定的理论知识，以及小组合作亲自参与操作模拟完成胡萝卜素的鉴定实验，让使学生能够更深刻的掌握和理解有关胡萝卜素的鉴定知识的基础并锻炼了实验操作能力。同时，充分发挥了小组合作的作用。

形成知识网络

大烧杯、培养皿盖、滤纸、层析液、铅笔和彩笔等

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胡萝卜素的提取

一、基础知识（胡萝卜素）

1.概念

2.种类：根据双键的数目

α-胡萝卜素，β-胡萝卜素，γ-胡萝卜素

橘黄色结晶

3.理化性质

化学性质稳定，不溶于水，易溶于石油

醚等有机溶剂

③一分子的β-胡萝卜素

二、胡萝卜素的提取

1.实验室提取：

①方法：萃取法

②流程：胡萝卜---粉碎---干燥---萃取---过滤---浓缩---胡萝卜素

三、结果与评价

1.胡萝卜素的鉴定

①方法：纸层析法

②流程：量作基线---对照点样---干燥层析---对比观察

板书设计

【教学反思】

本节课的内容在高考中的理综的选作题中考察，为了让学生在学习中轻松掌握这节的内容，需要教师在教学设计上多下功夫。本节课的设计特色之一是采用先学后教的方法，把学习的主动权交给学生。通过课前精心设计学案，将课堂中所涉及的基础知识让学生在课前预习中提前落实，这样既节约了时间，又提高了课堂的有效性。课上分小组共同研究分析学案中设计的问题并尝试模拟胡萝卜素的鉴定实验，培养学生的合作精神和动手能力。同时，提高每个学生在课堂中的参与度。将课堂真正还给学生，让学生在课堂长充分展示。学生的态度由被动变为主动，由对知识的死记硬背变为理解记忆。

通过让学生进行模拟模拟胡萝卜素的鉴定实验，小组自主合作探究的模式来达成有关教学目的的实现，并在课上分组展示评比的过程，训练了学生的自主学习能力、提高了学生的学习兴趣和学习的积极性，充分体现了在教学中教师的主导性和学生的主体性原则。但是，经过实际的教学发现，在模拟实验的过程中有些学生不是很愿意主动参与，只是在一旁作为观众观看，不参与其中。同时，有些小组在模拟实验的过程中积极主动，讨论激烈，占用了较多的时间。这样，使得以下的教学环节较为紧凑，教师不能更充分的解释一些重点问题，造成学生对其他问题理解不到位。同时，也有可能冲谈了本节课的教学重点，有些宣兵夺主。所以，今后在教学设计中一定要注意每个教学环节在整个课堂中的分量，这样才能突出重点，展示亮丽。

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