教学基本信息
课题
专题6 课题2 胡萝卜素的提取
教材模块
选修1
年级
高三
学段
第一学期
教学设计参与人员
姓名
单位
联系方式
设计者
课件制作者
指导思想与理论依据
本节课所采用的教学模式是：“探究——建构”课堂教学模式。她符合施瓦布（Joesph Schwab）的“生物科学探究摸式”。它的基本程序是“确定研究对象和方法重点──学生建构问题──推测问题结症──解决问题”，注重模拟生物科学家的探究过程，积极引导学生树立正确的科学理念，掌握科学方法，尤其实验方法。
教学背景分析
教学内容分析：本课题是通过从胡萝卜中提取胡萝卜素，了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理，初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法，并初步了解有机溶剂的相关知识。但如果从传统的教学方法去实施教学，学生又是疲于识记各个相关知识点，达不到教学要求。所以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方面所具有的重要经济意义，以激发学生的学习兴趣。进而引导学生主动的获取如何提取胡萝卜素的方法。
学生情况分析：学生对如何提取胡萝卜素应是比较感兴趣的，但由于时间及教学设备所限制，所以只能借助相关影视资料来让学生更加感性的认识提取方法。
教学方式：讨论与讲解相结合
教学手段：课件
技术准备：准备与提取胡萝卜素相关的视频材料。
教学目标
知识目标：了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理、初步了解有机溶剂的相关知识。
能力目标：初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法，
情感态度与价值观目标：让学生体会科学探究的乐趣、形成正确的科学态度和价值观
教学过程(表格描述)
教学阶段
教师活动
学生活动
设置意图
技术应用
时间安排
创设情境
课件展示胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素的作用。
参照教材课题背景，让学生举例，说出自己对胡萝卜素功能的了解。
激发学生对相关知识的主动获取。
课件
2
分钟
新课讲解
1、通过相关问题，引导学生自主学习。最终让他们明白为什么要提取胡萝卜素。（确立研究对象）
2、教师适当讲解。
3、根据图6—6提取胡萝卜素的实验流程示意图，提出问题，引导学生思考。最终让学生明白如何来提取胡萝卜素。
1）萃取胡萝卜素的有机溶剂应如何选择呢？
2）、影响萃取的因素有哪些？
3）胡萝卜素提取装置的设计（改进装置）
4、实验设计
纸层析法对胡萝卜素的粗品进行纸层鉴定（鉴定提取物中是否含有胡萝卜素）
1、学生自主学习，了解相关基础知识：
1）. 胡萝卜素是 ，化学性质比较 ，不溶于水，微溶于 ，易溶于 等有机溶剂。根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。 是其中最主要的组成成分。与β-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。 等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料。
2）.提取胡萝卜素的实验流程有
、 、 、
、 。
1、1）沸点高,能充分溶解胡萝卜素,且不与水混溶.
2）、效率高
3）、对人的毒性相对较小
4）、是否易燃
5）、有机溶剂是否容易从产品中完全分离.
2、1）、萃取剂的性质和使用量
2）、原材料颗粒的大小
3）、紧密程度
4）、含水量
5）、萃取时的温度
6）、萃取时间
7）、试剂瓶的大小
8）、萃取时的室内温度
9）、材料的选择和用量
3、学生对照教材讲解此装置的优点。
1、培养学生自学能力
2、进一步加深学生对相关知识的了解
3、因条件限制，只能让学生了解相关内容。
4、根据相关资料，培养学生分析问题的能力。
影视文件
4
分钟
2
分钟
15
分钟
10
分钟
实践操作
设计问题引导学生思考：
1）.为什么每次点样后要保持滤纸干燥?
2）.点样时不是圆点而是划线,效果会有什么不同?
3）.如果标准液和提取液层析效果不同,说明什么问题?
1）、制作层析滤纸
2）、点样
3）、层析
4）、观察
5
分钟
分享交流
引导学生根据实验结果分析标准样品层析带与萃取样品层析带的区别，并分析产生区别的原因
学生分析讨论
2
分钟
效果评价
学生点评
2
分钟
归纳总结
本课题思路：
为什么要提取
如何提取，（其中在提取过程中有关萃取剂的选择、影响萃取的因素及萃取装置的理解）
3、检测提取物中是否含有胡萝卜素——纸层析法）
帮助学生理顺本课题思路
1
分钟
拓展提高
胡萝卜素广泛存在于植物组织中.根据以前所学的内容,你认为胡萝卜素有那些来源?
1.天然产品提取法:
2.化学合成法:
该方法技术难度大,活性低,毒性强,不能完全被人体吸收,并对人体有一定性质的毒副作用,目前已被限制使用.
3.生物发酵法:
采用 细胞工程 、基因工程、人工诱变 等生物技术获取能合成β-胡萝卜素的微生物,然后从其体内分离β-胡萝卜素.
4.酶解法:
用 果胶酶 、纤维素酶 处理胡萝卜泥,可以提高出汁率,使胡萝卜素提取率可以增加两倍多.
拓展学生思维
2
分钟
学习效果评价设计
评价方式
1、通过课后练习的形式，检测学生对基础知识是否掌握。
2、根据学生规纳的内容，检测学生对相关资料的认知程度。
3、根据学生纸层析的结果，检测学生利用纸层析法来分离色素的能力。
评价量规
（一）确定提取胡萝卜素的最佳方案
在进行本实验时，教师可以将学生分组，每组可以采用不同的有机溶剂和时间进行萃取，比较各组的实验结果，确定提取胡萝卜素的最佳方案。
（二）是否出现对应的层析带
如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，我们也可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。
本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)
本教学设计具有操作性强、与实际教学能紧密相连。在现有条件下，本课题如果完全按教材标准去开课，确实有一定难度（萃取的实验条件可具备，但在现有的高中课程开设情况之下，时间很难保证），但在本教学设计之中，能够充分挖掘现有条件（例如运用影视文件让学生知道萃取是如何进行的），既让学生掌握了基础知识，又培养学生实验设计及具体的实验动手能力。
本教学设计的另一个特点是充分调动学生的自主学习的积极性（例如自主地获取相关胡萝卜素的作用，及提取胡萝卜素的实验流程图等、让学生之间相互评定实验结果），体现了新课改的要求。有意识地创设一些条件去培养学生创新、动手能力。
课件29张PPT。 胡萝卜素的功能
1.β—胡萝卜素是一种抗氧化剂，具有解毒作用，是维护人体健康不可缺少的营养素，在抗癌、预防心血管疾病、白内障及抗氧化上有显著的功能，并进而防止老化和衰老引起的多种退化性疾病。
2.β—胡萝卜素在进入人体后可以转变为维生素A，不会有因过量摄食而造成维生素A累积中毒现象。另外，在促进动物的生育与成长也具有较好的功效。 胡萝卜素的应用
β—胡萝卜素作为一种食用油溶性色素，其本身的颜色因浓度的差异，可涵盖由红色至黄色的所有色系，因此受到食品业相当热烈的欢迎。其非常适合油性产品及蛋白质性产品的开发，如：人造奶油、胶囊、鱼浆炼制品、素食产品、速食面的调色等。而经过微胶囊处理的β—胡萝卜素，可转化为水溶性色素，几乎所有的食品都可应用。另外，β—胡萝卜素在饲料、化妆品等方面有重要用途。 课题2 胡萝卜素的提取1. 胡萝卜素是 ，化学性质比较 ，不溶于水，微溶于 ，易溶于 等有机溶剂。根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。 是其中最主要的组成成分。与β-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。 等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料。
一.基础知识橘黄色结晶稳定乙醇石油醚等有机溶剂β-胡萝卜素胡萝卜2.提取胡萝卜素的实验流程有
、 、 、
、 。粉碎干燥萃取过滤浓缩一般在60℃~70℃的烘箱中烘干,时间约1~2小时二.萃取剂的选择有机溶剂水溶性有机溶剂水不溶性有机溶剂如：乙醇和丙酮如：石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等请问:萃取胡萝卜素的有机溶剂应如何选择呢？ 沸点高,能充分溶解胡萝卜素,且不与水混溶.
效率高
对人的毒性相对较小
是否易燃
有机溶剂是否容易从产品中完全分离…..思考：
影响萃取的因素有哪些？萃取剂的性质和使用量
原材料颗粒的大小
紧密程度
含水量
萃取时的温度
萃取时间
试剂瓶的大小
萃取时的室内温度
材料的选择和用量三、胡萝卜素提取装置的设计1、冷凝管
2、烧瓶
3、水浴锅
4、酒精灯
5、铁架台三、胡萝卜素提取装置的设计1、冷凝管
2、烧瓶
3、水浴锅
4、酒精灯
5、铁架台四、实验设计 （一）胡萝卜素的提取
本课题所提供的方法只能提取 ，
若要获得β-胡萝卜素，还需要进一步的 。胡萝卜的混合物分离四、实验设计 （二）纸层析法对胡萝卜素的粗品进行纸层鉴定
1、制作层析滤纸
2、点样
3、层析
4、观察利用色素在层析液中溶解度的不同,在滤纸上将它们分离开来萃取样品1.为什么每次点样后要保持滤纸干燥?
2.点样时不是圆点而是划线,效果会有什么不同?
3.如果标准液和提取液层析效果不同,说明什么问题?思考萃取样品知识拓展胡萝卜素广泛存在于植物组织中.根据以前所学的内容,你认为胡萝卜素有那些来源?
1.天然产品提取法:
2.化学合成法:
该方法技术难度大,活性低,毒性强,不能完全被人体吸收,并对人体有一定性质的毒副作用,目前已被限制使用.
3.生物发酵法:
采用 细胞工程 、基因工程、人工诱变 等生物技术获取能合成β-胡萝卜素的微生物,然后从其体内分离β-胡萝卜素.
4.酶解法:
用 果胶酶 、纤维素酶 处理胡萝卜泥,可以提高出汁率,使胡萝卜素提取率可以增加两倍多.1、当人体缺乏某种维生素时，胡萝卜素可在体内转化形成，这种维生素是：（ ）
A、维生素A B、维生素B
C、维生素C D、维生素D
2、对叶绿体中的色素进行分析时，胡萝卜素的吸收峰在： （ ）
A、红光 B、绿光
C、蓝紫光 D、橙光练一练A C 3.下列方法可以提取胡萝卜素的是：（ ）
A.直接压榨法 B.水蒸气蒸馏法
C.乙醇萃取法 D.石油醚萃取法
4.下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是： （ ）
A.胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质
B.胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料
C.微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一
D.提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高D A 5.对胡萝卜素的提取顺序，正确的是： （ ）
A.胡萝卜→粉碎→萃取干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素
B.胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素
C.胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素
D.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
6.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是：（ ）
A.每次点样后，可用注射器直接点样
B.点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点
C.层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液
D.在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中D B 7.萃取的效率主要取决于：（ ）
A.原料颗粒的大小
B.原料的紧密程度、含水量
C.萃取剂的性质和使用量
D.萃取的温度和时间
8.下列试剂最适宜提取提取胡萝卜素的是：（ ）
A.石油醚 B.乙醚
C.四氯化碳 D.苯C A 9.对于胡萝卜素的提取过程，叙述错误的是:
A.萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热
B.为了防止加热时，有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装冷凝回流装置
C.萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置
D.在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物
10．胡萝卜素含有的化学元素有: A.C、H、O B. C、H
C. C、H、O、N D.C、H、ND B 11.下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：
1）.胡萝卜素萃取的效率主要取决于 和 ，同时还受到 等条件的影响。
2）.一般来说，要想萃取效果好，要保证＿＿＿＿＿＿＿＿3）.萃取过程应该避免明火加热，采用 加热，其原因是
。
4）.在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是 萃取剂的性质 使用量 原料颗粒的大小 紧密程度 含水量 萃取的温度 时间 原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能充分溶解，萃取效果就好 水浴 因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧 爆炸. 为了防止加热时有机溶剂挥发 变式1. B 变式2. C 变式3.D
1-8 C D D C A B C A
9.(1)萃取剂的性质 /使用量 /原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、时间
(2)原料颗粒小,萃取温度高,时间长
(3)水浴 /因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸
(4)为了防止加热时有机溶剂挥发
10.(1)纸层析法
(2) 色谱容器 / 防止层析液挥发
(3) 样品原点 /点样应该快速细致并保持滤纸干燥
(4) 溶剂 ,石油醚
(5) 胡萝卜素溶解在层析液中,鉴定失败
11.(1) 幼叶和芽
(2) ②有机溶剂萃取
③人工诱变 /细胞工程/基因工程
④果胶酶/纤维素酶
(3)①细胞、组织、器官 / 细胞具有全能性
②愈伤组织 /细胞排列疏松,高度液泡化,细胞壁薄、色浅
③绿色 ,含有控制叶绿体的基因
④水、无机盐和小分子有机物 /生长素和细胞分裂素
⑤植株无病毒
