复习与测试教学设计第一课时

“胡萝卜素的提取”教学设计

授课年级：高二年级

课题名称：胡萝卜素的提取（第一课时）

课型：新授课

人教版生物选修一《生物技术实践》；2007年第2版；第77-79页

教学内容分析

自主学习的内容全面覆盖教材介绍的胡萝卜素的基础知识、实验设计、操作提示、结果分析与评价，引导学生了解胡萝卜素的物理化学性质和分类的基础，认识胡萝卜素在医药、食品加工等方面的广泛应用，重点通过分析胡萝卜素的性质、萃取效率的影响因素，设计分析胡萝卜素提取实验的流程、萃取剂的选择、操作步骤的注意事项。

学生分析

通过课题1《植物芳香油的提取》的学习，学生对植物体内有机物的精细提取有了一个大体的了解。在此基础上，给学生介绍课题2《胡萝卜素的提取》侧重引导学生自主设计提取方法。主要引导学生了解相关的萃取剂和萃取原理。教师在引导学生了解胡萝卜素的化学结构和分类的基础上，要着重引导学生认识胡萝卜素在医药、食品加工等方面的广泛应用，以及胡萝卜素的提取在提高产品附加值等方面具有的重要经济意义。

教学目标及教学重难点

教学目标：

1．知识目标：概述胡萝卜素的基础知识，能解释提取胡萝卜素的基本原理

2．能力目标：尝试进行胡萝卜素的提取技术的操作方法

3．情感、态度与价值观：认同科学探究的方法，形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度

教学重点：胡萝卜素的提取

教学难点：胡萝卜素的提取

教学资源：导学案、课堂PPT课件

教学过程

教学环节

（一）引入新课

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境，引导学生通过第一位诺贝尔奖获得者的事迹，体验科学家的艰苦奋斗精神和对科学严谨求实的态度

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。

朗读“感动中国”对屠呦呦科学家认真聆听

的颁奖词，引入青蒿素的提取方法。进而提到本课题的胡萝卜素的提取。

（二）进行新课

一、自主学习——基础知识

1、胡萝卜素的概念

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β－胡萝卜素的分子结构，联系我们化学的知识： 1 学生阅读课题背景相关内容结合导学案回答问题：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

2、胡萝卜素的种类

问题：同学们你们看到的最多的结构是哪个？ 引出胡萝卜素的化学分子式中：包含多个碳碳双键的特点。 我们根据胡萝卜素含有的碳碳双键的数目，将其分类，那么谁来说一说胡萝卜素是怎样划分的呢？有没有主次之分呢？

β－胡萝卜素可以在人体的肠道等器官被氧化成2分子的维生素A。

3、请总结胡萝卜素的用途。

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：（1）医学生通过观看药用途：在人体内转PPT上图片，深化成维生素A，辅助刻体会其用途

治疗VA缺乏引起的疾病，如夜盲症、干皮病、幼儿发育不良。（2）添加剂：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

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

学生回答：萃取法

学生体会生物学上结构决定功能，性质决定提取方法这一科学规律

培养学生利用旧知识学习新知识的能力

3、胡萝卜素的用途

4、胡萝卜素师生共同总结：胡萝卜素是橘黄色的理化性质 结晶，化学性质比较稳定，不溶于

水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。目前工业上的提取方法？顺利引出实验室提取方法

5.胡萝卜素的提取途径

胡萝卜素如何提取呢？参照教材第73页的方法找到答案。

展示提取实验流程，针对具体步骤中萃取的具体要求，引入下一个课题学习

Q1：探究温度对萃取效率的影响。简述实验过程，并预测实验结论。

给同学们5分钟的时间，完成以下任务：

（1）预习相关内容

（2）尝试完成导学案中的探究实验

实验过程：

1、分组编号：将__________处理后2 二、课堂探究

1.胡萝卜素的提取

（1）影响萃取的因素

学生积极思考，寻找正确答案。

鼓励学生大胆

猜想，在已有知识的基础上，通过对比、推理、猜测、分析得出探究问题可能的答案

的胡萝卜原料________________，并编号1、2、3、4、5号；

2、设计对照：将各组胡萝卜原料分别在_______________条件下进行萃取，萃取_______时间后过滤，对滤液用______的方法进行______，得到提取后的粗产品；

3、观察对比，得出结论：通过比较产物中_____________，得出实验结论。

根据所学知识，预测最可能的实验结果：一定温度范围内，温度______，萃取效率_____，粗产品中胡萝卜素含量__________。

Q2：具体如何控制这些影响因素，以提高萃取效率？

Q3：以上影响因素中，哪些是最主要的？

（2）萃取剂的选择

选择萃取剂的原则：

具有较高的沸点；能够充分溶解胡萝卜素；不与水混溶。

依据各试剂瓶上的标签，请同学们从乙醇、丙酮、石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这7种有机溶剂中选择一种萃取效果最好的萃取剂用于胡萝卜素的提取，并说明原因。

萃取又应该使用怎样的装置，以及应该注意控制哪些实验条件？

Q1：设计怎样的提取装置？

Q2：装置中各器材的作用？

Q3：如何完成安装？

请标明胡萝卜素的提取装置中各部分的名称及安装顺序，并具体说明上部回流冷凝装置及水浴加热的作用。

学生学习过提取相关知识，要求学生重新检查并完善刚才的探究实验方案，改正错误。

3 完成探究实验“探究温度对萃取效率的影响”。

学生回答：干胡萝卜粉末，原料颗粒小能充分溶解，干粉末避免了水对萃取效果的影响。

增强课堂的针对性，体现对学生学习过程的主体地位的尊重。

层层设疑，使学生对萃取法的过程有了初步的感知，理清了萃取过程的主线，培养了学生细致的观察能力和发散思维能力

学生回答

1：水溶性有机溶剂：乙醇和丙酮，但他们萃取中能与水混溶而影响萃取效果。水不溶性有机溶剂：苯和四氯化碳有毒性不能使用，、醋酸乙酯、乙醚沸点较低，石油醚的沸点最高，在加热时不易挥发，所以石油醚最合适。

学生回答：

（1）冷凝管、圆底烧瓶、水浴锅、酒精灯、铁架台

（2）从下到上

（3）防止加热时有机溶剂挥发

避免明火加热易引起燃烧、爆炸

学生回顾提取的 整个实验流程。

胡萝卜→粉碎→干这个过程中，学生表现出极大的热情，通过分工、合作、商讨，较好的完成任务。

（3）提取装置的设计

加深学生对萃取装置的理解，培养学生的分工协作能力和动手能力

评选出部分做得最好学生并

实验过程：

1、分组编号：将

粉碎、干燥

处理后的胡萝卜原料平均分成5组

，并编号1、2、3、4、5号；

2、设计对照：将各组胡萝卜原料分别在一系列温度梯度

条件下进行萃取，萃取相同

时间后过滤，对滤液用蒸馏

的方法进行浓缩

，得到提取后的粗产品；

3、观察对比，得出结论：通过比较产物中胡萝卜素的含量

，得出实验结论。

根据所学知识，预测最可能的实验结果：一定温度范围内，温度越高

，萃取效率越高

，粗产品中胡萝卜素含量越多

。

（三）回顾知识进行小结

燥→萃取→过滤→予以鼓励，激发浓缩→胡萝卜素

学生求知欲

过滤：除去萃取液中的不溶物

浓缩：通过蒸馏将石油醚挥发，

获得胡萝卜素粗品。

获得的是胡萝卜素粗品，还需要进学生跟着一起回顾

行鉴定，等待下节课再进行学习

胡萝卜素的分类和作用，理化性质，提取方法

1.胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的酵母菌R细胞中提取获得，流程如下：

学生回答：

琼脂，液体，将菌液进行一系列的梯度稀释，萃取，水浴，诱导菌株突变再进行筛选

（四）巩固练习

(1)培养酵母菌的培养基中一般含有水、碳源、氮源、无机盐等营养成分，不同的是制作固体培养基时加入了_____。要获得大量的酵母菌R用于胡萝卜素的提取，应选择_____培养基。

(2)筛选酵母菌R时，可采用稀释涂布平板法接种，涂布前的操作是___________________。

3)图中A过程表示______，该过程宜采用______方式加热。

(4)经一系列培养环境的优化，酵母菌R产胡萝卜素的量有所提高。在此基础上，要获得产量更高的菌株，可采取的育种方法是___________________。

4 通过解题应用，内化知识，及时巩固。布置了课后反馈练习，以便及时发现教与学中的问题，从而调整教学，为继续学习奠定基础。

（五）课题延伸

生物体内的有效成分越来越多运用于保健食品，香水化妆品，生物制药研究，未来在你手中

板书设计

学生课下思考

解决实际问题，学以致用，在拓展中培养类比、发散思维

1.

基础知识 胡萝卜素的分类

用途

理化性质

2.

影响萃取的因素 探究温度对萃取效率的影响

3.

提取方法——萃取法

教学评价与反思

本专题内容多知识散不便于记忆，要用传统的教学方法耗时多效果差，又面临本校实验室教学条件有限的问题。面对这个问题我具体采取以下三方面措施：

1、我将本课题的内容设计为探究问题制成导学案，提前将导学案发到学生手中让学生提前自主学习，进一步提高了学生自主学习的能力；

2、利用课堂时间让学生探究学习，解决不会或者有疑惑的问题并进行课堂展示加深学生的记忆和理解，通过课下自主学习和课堂探究学习提高课堂的学习效率；

3、通过巩固练习提高学生将所学知识运用与实际的能力，同时提高学生学习知识的信心，提高课堂教学的效果。最后通过构建知识框架和高考连接，又加强了学生知识联系和综合运用的能力。

4、不足之处是学生之间存在差异，对部分学生的进入课堂学习的学情分析有偏差。同时在课堂上给予有效的辅导和获得及时的反馈，应该采用更多同学之间的交流合作形式。学生的参与度不均衡，还有一些影响因素需课外探究。

附：部分学生导学案上的探究实验

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