人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》胡萝卜素的提取教案

这是一份人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》胡萝卜素的提取教案，共7页。教案主要包含了自主学习——基础知识 1，课堂探究等内容，欢迎下载使用。
课题名称
胡萝卜素的提取
所需课时
1课时
所属学科
高中生物
教学方法
启发式教学
课型
新授课
教学工具
多媒体
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和纸层析的操作方法。
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，纸层析的操作
教学难点：胡萝卜素的提取
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
（一）引入新课
亲爱的同学们，在ppt上为大家展示的是我们生活中非常熟悉的1种蔬菜——胡萝卜，它富含胡萝卜素这种营养物质，那我们应该怎么吃才能充分吸收它呢？胡萝卜汁？蛋炒胡萝卜？还是生吃？
应该是蛋炒胡萝卜，这和胡萝卜素的理化性质密不可分，那让我们共同走进胡萝卜素的提取，让大家成为一位科学的吃货。
学生回答蛋炒胡萝卜
让学生联系生活，提起学习本课题的兴趣。
（二）进行新课 一、自主学习——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
4、胡萝卜素的理化性质
5.胡萝卜素的提取
途径二、课堂探究
1.合作探究一：胡萝卜素的提取
（1）萃取剂的选择
（2）原料
（3）条件
（4）装置
（5）实验流程
2.合作探
究二：胡萝卜素粗品的鉴定
（1）讨论
（2）实验操作
（3）结果展示
（4）巩固训练
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：
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。
师生共同总结：胡萝卜素是橘黄色结晶，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。
胡萝卜素如何提取呢？
我们看到100克胡萝卜中含有胡萝卜素 4030ug，根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可用什么方法在实验室进行提取呢？
既然是从固体混合物中获取，那么这种萃取就应该是固-液萃取，即用溶剂分离固体混合物中的组分（胡萝卜素）。
那么萃取时应该选择怎样的萃取剂和原料？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？
给同学们3分钟的时间，完成一下任务：
（1）小组长组织讨论思考1---思考4
（2）纠正导学设计相关内容
（3）确定发言人
【思考1】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。
【思考2】请从以下原料中选择最适宜的进行实验，并解释原因。原料有：块状胡萝卜、胡萝卜末和干胡萝卜粉末。
【思考3】为了提高胡萝卜素的萃取效率，在
实验过程中应该注意控制哪些实验条件？
【思考4】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①③的作用。
请同学们观看提取胡萝卜素的教学视频，并总结其实验流程。并思考萃取液过滤和浓缩的目
的各是什么？
通过萃取获得的胡萝卜素只是粗品，可能还混有也溶于石油醚的杂质。那么，我们怎么才能确定萃取样品中含有胡萝卜素呢？就要对其进行鉴定。鉴定采用的方法是？
原理是什么呢？
请同学们观看胡萝卜素粗品鉴定的教学视频，回答思考6-8。
【思考6】为什么点样时需用最细的针头点样，并且点样斑点直径不能太大？点样后用吹风机吹干时，温度不能过高的原因？
【思考7】滤纸卷成筒状时，滤纸的两边不能接触，为什么？
【思考8】层析时样点能否触及层析液，为什么？层析时加玻璃盖的目的是什么？
在学生回答的基础上，师生共同总结实验步骤：（1）量做基线：在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点。（2）对照点样：A、D点点标准样品，B、C点点提取样品，各自形成直径约为2mm左右的圆点。（3）干燥层析：吹干溶剂，将滤纸卷成圆筒状并固定，放入装有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶 中层析。（4）对比观察：对比观察标准样品点与萃取样品点的异同。接下来给每个小组8分钟时间，以3人小组合作模式完成实验。建议合作模式：一人量做基线，一人制备盛有1cm深石油醚的色谱容器，一人对照点样，共同干燥层析、对比观察。
选择代表性的实验结果进行拍照展示和评价。
【思考9】如果出现了不同于标准样品的层析带，能说明什么？如果萃取样品比标准样品颜色浅呢？
【巩固训练】
某同学做了“β­胡萝卜素的提取与鉴定”实验，下列操作中存在失误，请在失误的部分画线并且改正过来。
（1）提取β­胡萝卜素时，先将胡萝卜进行粉碎、干燥，为了提高干燥的速度和效果，可以直接用火烘烤。
（2）通过萃取过程，β­胡萝卜素与水等杂质分开，溶解在溶剂中，然后直接使用蒸馏装置进行浓缩。
（3）对β­胡萝卜素鉴定时，取18 cm×30 cm滤纸，在其下端距底边1 cm处，用铅笔画一条横线作为基线，在基线上取A、B、C、D四点。
（4）用最细的注射器针头，分别吸取0.1～0.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、B和C、D点上点样。
（5）点样完毕后，立即将滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深石油醚的密封玻璃瓶中。
（6）等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发后，观察胡萝卜素的层析带。
学生阅读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：（1）医药用途：在人体内转化成维生素A，辅助治疗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
学生体会液-液萃取和固-液萃取的不同
学生积极讨论，寻找正确答案。 小组展示，总结对萃取影响因素的理解
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2：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。
学生回答3：萃取温度高；萃取时间长。
学生回答4：
（1）①冷凝管②圆底烧瓶③水浴锅④酒精灯⑤铁架台
（2）从下到上
（3）①防止加热时有机溶剂挥发③避免明火加热易引起燃烧、爆炸
学生认真观看视频，回顾提取的
整个实验流程。
学生回答5：
胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
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。
学生回答：纸层析法 不同的色素在层析液中的溶解度不同，从而在滤纸条上的扩散速度不同，而达到分离鉴定的目的。

学生回答6：证层析的起点相同，不至于出现色素的重叠。防止色素被破坏，斑点变黄。
学生回答7：避免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加
快，溶剂前沿不齐，影响结果。
学生回答8：不能，否则色素将溶解在层析液中。防止层析液挥发。
学生动手操作胡萝卜素粗品的鉴定
学生解释实验结果的成因
学生回答：提取物中含有杂质；
提取物中含有杂质或提取量少。
学生回答：
(1)“可以直接用火烘烤”改为“可以在40 ℃的烘箱中烘干，也可以用热风吹干”。
(2)“直接使用蒸馏装置进行浓缩”改为“浓缩之前进行过滤，除
去萃取液中的不溶物，再使用蒸馏装置进行浓缩”。
(3)“1 cm”改为“2 cm”
(4)“A、B”和“C、D”改为“A、D”和“B、C”。
(5)“立即”改为“等滤纸上的点样液自然挥发干后”。
(6)“胡萝卜素”改为“标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素，看看萃取样品中是否也出现对应层析带”。
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。
学生通过观看PPT上的图片深刻体会其用途
学生通过小组讨论升华自己观点，学会小组合作
学生明析实验操作步骤和注意事项
学生通过小组合作进行实验操作，体会鉴定过
程
学生将本节知识进行巩固练习
结课
很开心今天和大家共同探讨了胡萝卜素如何在实验室提取和鉴定，也相信大家能将今天学习的知识应用于生活，让我们学会生活，热爱生活。
板书设计