高中生物选修一胡萝卜素的提取教学设计

胡萝卜素的提取第一课时教学设计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课程标准、教学目标及教学重难点1、课程标准：2、教学目标：（一）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（二）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（三）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3、教学重点：胡萝卜素的提取，纸层析的操作4、教学难点：胡萝卜素的提取教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图具体资源及环境（一）引入新课教师说：前面我们学习了血红蛋白的提取，今天我们进入下一个专题，专题的总名称是《植物有效成分的提取》1、植物有哪些有效成分呢？（让学生联系生活，并请同学起来说一说）教师说：玫瑰精油大家都不陌生，但是同学们不知道5千克玫瑰花瓣才能提取1滴玫瑰精油。所以玫瑰精油又称“液体黄金”，所以我们了解一些提取的工艺，以后我们自己也可以提取精油了。（提起大家学习本课题的兴趣）我们不学习玫瑰精油，我们学习一种色素，胡萝卜素。我们不陌生胡萝卜素。2、大家回顾一下我们了解的胡萝卜？学生跟着老师的思路，翻开课本。1、积极思考生活中我们接触到的植物有效成分2、回想前面学习的内容，回顾关于光合作用叶绿素提取分离的知识。回答：胡萝卜素是叶绿素的中类胡萝卜素的一种，呈现橙黄色让学生联系生活，提起学习本课题的兴趣。让学生回顾以前学习到的叶绿素，层前启后，联系新课。PPT课件；多媒体视频；板书（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。（我们可以根据人的性别划分男女，那么这里我们根据胡萝卜素含有的碳碳双键的数目，将其划分）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？（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：（补充）现代人越来越注重营养，我们经常说多补充维生素，我们要补充维生素A吃胡萝卜素更健康，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：大家知道以前有报道辣椒中添加苏丹红，这样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。（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。4、胡萝卜素的理化性质可以使颜色更鲜艳，但是苏丹红对人体是有害的。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：现代人谈癌色变，治疗癌症也是一大医学难题，那么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！4、既然我们要提取胡萝卜素，那么它在植物中的含量又是有限的。所谓做一行知一行，我们要了解胡萝卜素有什么性质，才能找到提取到它的方法。问题：大家都吃过用胡萝卜做的美食的，炒胡萝卜丝，胡萝卜片中，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：（1）橘黄色晶体，化学性质稳定（问题：那么胡萝卜素可以溶在食用油，根据相似相容原理，胡萝卜素应该是有机物中的哪一类呢？）补充第一点化学性质：胡萝卜素属于脂类化合物问题：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，易溶于石油醚最后一个理化性质：是我们前面提到过的，胡萝卜素可以被氧化成什么？理化性质：（3）一分子胡萝卜素可以被氧化成两分子的维生素A学生：联系生活，炒胡萝卜的油是橘黄色的学生思考回答：胡萝卜素属于脂类化合物学生讨论，各抒己见学生回答：维生素A二、胡萝卜素的提取1、工业方法2、实验室提取方法（1）方法：萃取法1、既然自然界有大量的胡萝卜素，那么我们可以从其中提取到大量的胡萝卜素，作为我们工业生产胡萝卜素的方法：（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，比如：三孢布拉霉菌。（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）其用到的是胡萝卜素的什么化学性质？阅读完了这段文字，究竟大家知不知道什么是萃取法。（学生在光看文字的基础上无法理解萃取法的原理）萃在字典里面的解释有聚集的意思，那么我们来看一下什么是萃取法？（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操作方法．例如，用四氯化碳从碘水中萃取碘，就是采用萃取的方法．）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，寻找恰当的比喻。（2）胡萝卜素提取流程问题：请同学们仔细思考萃取法的概念，用通俗的比喻将其转化成我们以理解的概念，小组讨论，相互解释。（小组回答完以后，老师提出自己的比喻:一个人本来在一个公司上班，他溶在这个公司成为其一员，但是有一天一个薪酬更高的公司找到了他，这时候这个公司对他的吸引力更大，他更愿意溶在这个公司里面，所以他选择了跳槽。后来他有了资本，很容易就能与公司分离，他选择脱离公司自己创业）问题：那么萃取法怎么应用于我们的胡萝卜素的提取的呢？问题1）胡萝卜素的萃取指的又是什么？胡萝卜素的萃取：让胡萝卜提取物溶解于有机溶剂中，然后挥发掉有机溶剂的过程。2）萃取过程利用了胡萝卜素的什么化学性质？易溶于有机溶剂3）可选用什么样的有机溶剂作为萃取剂？萃取剂：就是用于萃取的溶剂。胡萝卜素的提取可以选取石油醚作为萃取剂。（2）胡萝卜素提取流程问题；胡萝卜素提取究竟有什么样的流程我们哲学里面有句话：存在即合理。那么我们做的每一步都有它的作用，我们就一起来分解实验步骤。显而易见，我们从胡萝卜小组展示，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：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里面提取胡萝卜素，我们能直接把整根萝卜溶解在有机溶剂里面吗？1）粉碎和干燥的作用和目的?2）萃取（萃取的过程，其实就是胡萝卜素溶解于有机溶剂的过程）我们要让一个东西更容易溶解在另一个东西里面，可以用棍子搅拌，可以加加热。这里我们要怎么做呢？那么这里就涉及几个问题：①、萃取剂的选择②、影响萃取的因素③、胡萝卜素提取装置（留下思考的空间，将整个萃取的过程放在后面进行讲解，现让学生形成一个整体的流程）3）过滤除去萃取液中的不溶物4）浓缩：用到蒸馏装置，用幻灯片展示蒸馏装置，引导学生说出各装置名称。问题：浓缩的目的是什么？引导问题：我们萃取完以后，得到的胡萝卜素里面含有什么杂质？老师提示：石油醚很容易挥发，在引导学生看蒸馏装置。问题：怎么去掉石油醚呢？和学生一起，讲出蒸馏装置中，烧瓶和锥形瓶中得到的是什么。挥发掉石油醚的过程接触。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。学生找不到第一个问题的答案，但是很容易回答：杂质是石油醚。学生思考回答：用蒸馏装置加热，挥发掉石油醚。作业设置：也就是浓缩的过程。在初步掌握实验流程的基础上，播放实验室提取胡萝卜素的视频。边看视频边整理这节课的知识网络。作业：1、回顾必修一教材，关于叶绿素的提取和分离的实验2、完成《新坐标》的课时训练学生认真观看视频，回顾提取的整个实验流程。板书设计胡萝卜素的提取一、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3、用途4、理化性质二、胡萝卜素的提取1、工业方法：①②③2、实验室提取：①方法：萃取法②萃取的过程：教学反思优点能较清晰讲解，让学生了解胡萝卜素提取的原理，以及整个实验操作流程。不足学生自主获得知识的过程较少，学生参与度不够，问题设置还需要努力①医药用途②作添加剂③使癌细胞恢复成正常细胞①脂类物质②③一分子的β-胡萝卜素