課題2 胡蘿卜素的提取

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1、 人教版高中生物《胡蘿卜素的提取》的教學(xué)設(shè)計 教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想： 布魯納曾在《教育過程》中指出：教育不僅要培養(yǎng)成績優(yōu)異的學(xué)生，而且還要幫助每個學(xué)生獲得最好的智力發(fā)展；教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、觀察技能、想象技能以及符合應(yīng)用技能；教師的角色在于創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)的情景，而不是預(yù)先準(zhǔn)備齊全的知識；教學(xué)不僅要選擇適當(dāng)?shù)闹R結(jié)構(gòu)，還要選擇適合于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的方式，才能促進(jìn)學(xué)習(xí)。 教學(xué)內(nèi)容分析： 1） 教材分析： 教材中關(guān)于植物組織中物質(zhì)的提取介紹了三種方法，蒸餾法、壓榨法和萃取法，從安排的循序看，也有讓學(xué)生了解三種方法的差異以及

2、在運(yùn)用中合理選擇方法，提高學(xué)生應(yīng)用知識能力的目的，因此，在課的設(shè)計中，我希望能夠盡量給學(xué)生提供一個表現(xiàn)的機(jī)會。 重點(diǎn)：胡蘿卜素的提取，紙層析的操作 難點(diǎn)：胡蘿卜素的提取 2）學(xué)情分析： 從學(xué)生自身的情況看，他們已經(jīng)具備了自動整合實驗器材的能力，并且早就具有了通過閱讀收集信息，并應(yīng)用信息解決問題的能力，但是他們不會主動去利用或加強(qiáng)自己的這種能力。何況蒸餾和萃取的設(shè)備連接化學(xué)課已經(jīng)訓(xùn)練過，色素的分離也在必修1中《葉綠體中色素的提取和分離》中有鍛煉。所以教師在教學(xué)的過程中，其實就是在引導(dǎo)他們主動思考，整合分散的知識點(diǎn)，形成知識網(wǎng)絡(luò)，來解決相關(guān)問題。 3） 教學(xué)條件分析： 從教學(xué)

3、條件來說，我們學(xué)校目前沒有辦法開出每一個選修教材中的實驗，一個是成本問題，再者是實驗場所和時間的問題。選修教材中的很多實驗不是在短期內(nèi)就能完成并看到實驗結(jié)果的，胡蘿卜素的提取實驗和鑒定這一部分，一個完整的流程在45分鐘內(nèi)基本無法完成，而且我也覺得沒有必要一定把這個實驗設(shè)置為學(xué)生實驗。我們用問題—發(fā)現(xiàn)法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在觀察中發(fā)現(xiàn)問題，然后討論解決問題，也不失為一種能達(dá)到目的，同時降低成本的好辦法。 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計： 知識與能力目標(biāo)：1、了解有關(guān)胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識 2、掌握提取胡蘿卜素的基本原理 過程與方法目標(biāo)：1、掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術(shù) 2、學(xué)會紙層析的操作方法 情感態(tài)度與

4、價值觀： 領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法，形成嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新以及勇于實踐的科學(xué)態(tài)度 教學(xué)方法設(shè)計： 教學(xué)策略：整節(jié)課是在教師引導(dǎo)下的一個問題探究過程，學(xué)生通過分析實驗結(jié)果，掌握實驗設(shè)計中必須的變量控制 建議課時：1課時 教學(xué)媒體設(shè)計： 1． 利用多媒體演示實驗過程和結(jié)果 2． 學(xué)生收集相關(guān)的文字和圖片 教學(xué)過程設(shè)計： 1．教學(xué)流程（5個環(huán)節(jié)） 情境導(dǎo)入 新授課（展開討論） 課堂反饋（觀看示范實驗） 課堂小結(jié) 作業(yè)鞏固提高 2．教學(xué)過程 學(xué)

5、 習(xí) 過 程 教 學(xué) 說 明 教學(xué)程序 教師活動 學(xué)生活動 情 境 導(dǎo) 入 教師：言語啟發(fā)，引發(fā)學(xué)習(xí)的沖動 胡蘿卜素在日常生活中有許多重要的用途，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了提取植物芳香油的原理、方法和提取技術(shù)，這一節(jié)我們再來探討一下提取胡蘿卜素的原理、方法和提取技術(shù)。課前我請兩位同學(xué)用他們覺得適合的辦法，通過實驗來提取胡蘿卜素。請大家先看看他們的過程和結(jié)果。 學(xué)生活動：觀看學(xué)生實驗的錄象 激發(fā)學(xué)習(xí)的動機(jī) 授 新 課 組織學(xué)生分析兩位同學(xué)的實驗結(jié)果，閱讀教材

6、，填寫相關(guān)內(nèi)容 組織討論： 1．為什么不用蒸餾法提取胡蘿卜素？ 2．哪些因素影響到萃取的效果？ 組織討論： 3． 怎樣才能在較短時間內(nèi)提取到較多胡蘿卜素？ 4． 對萃取劑有什么要求？ 5．你認(rèn)為萃取胡蘿卜素的實驗流程是什么？ （提示注意事項： 烘干胡蘿卜時，溫度過高、時間過長，胡蘿卜素會分解） 組織討論： 6． 如何鑒定提取的胡蘿卜素的純度？ （提示注意事

7、項： 濾紙條預(yù)先干燥處理； 點(diǎn)樣時快速細(xì)致、樣點(diǎn)圓點(diǎn)盡量細(xì)小； 濾紙筒的豎直邊緣不能接觸； 石油醚易揮發(fā)，注意層析容器要密封） 組織討論： 7．如果樣品的層析帶與標(biāo)準(zhǔn)樣液不同，說明什么？如果不是點(diǎn)樣點(diǎn)，而是畫樣液細(xì)線，結(jié)果又如何？ 根據(jù)PPT的問題，閱讀教材完成相關(guān)知識的補(bǔ)充： 1．基礎(chǔ)知識 （1）胡蘿卜素的性質(zhì)：橘黃色晶體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。 （2）胡蘿卜素的來源：植物、巖藻、微生物發(fā)酵。 2．分析，比較，最后總結(jié)出要求掌握的下列因素： （1）影響因素：萃取劑性質(zhì)、用量；原料顆粒大小、緊密程度、含水量；

8、溫度、時間等。 （2）選擇控制： 溶劑：石油醚 原料：顆粒小、干燥。 條件：溫度較高，時間長。 3．實驗操作（觀看錄象） ①原料加工：取500g新鮮胡蘿卜，清水清洗，瀝干、粉碎、烘干。 ②原料裝填：將胡蘿卜粉與200mL石油醚裝入蒸餾瓶。 ③加熱萃?。喊惭b萃取回流裝置，沸水浴加熱萃取30min。 ④過濾：將萃取物過濾，除去固體物，得到萃取液。 ⑤濃縮：安裝水蒸氣蒸餾裝置，加熱萃取液，萃取劑揮發(fā)，得到胡蘿卜素。 4．胡蘿卜素的紙層析鑒定（觀看錄象） ①制備濾紙條：取18×30cm濾紙條，于距底端2cm處劃基線，取ABCD四個點(diǎn)。

9、②點(diǎn)樣：用最細(xì)注射器針頭分別吸取標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品在AD和BC點(diǎn)樣，吹干。 ③層析：將濾紙卷成筒狀并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中層析。 ④觀察：取出濾紙條，使石油醚充分揮發(fā)后觀察層析帶。 現(xiàn)象分析 了解有關(guān)胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識 掌握提取胡蘿卜素的基本原理 掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術(shù) 學(xué)會紙層析的操作方法 課 堂 反

10、饋 PPT：展示反饋聯(lián)系 （分基礎(chǔ)和提高兩部分） 基礎(chǔ)題（略寫） 提高篇： 討論：胡蘿卜素廣泛存在于植物組織中.根據(jù)以前所學(xué)的內(nèi)容,你認(rèn)為胡蘿卜素有那些來源? 自主回答 討論后得出結(jié)論：（不一定很完善） 1.天然產(chǎn)品提取法: 2.化學(xué)合成法: 該方法技術(shù)難度大,活性低,毒性強(qiáng),不能完全被人體吸收,并對人體有一定性質(zhì)的毒副作用,目前已被限制使用. 3.生物發(fā)酵法: 采用細(xì)胞工程 、基因工程、人工誘變等生物技術(shù)獲取能合成β-胡蘿卜素的微生物,然后從其體內(nèi)分離β-胡蘿卜素. 4.酶解法: 用果膠酶 、纖維素酶 處理胡蘿卜泥,可以提高出汁率,使胡蘿

11、卜素提取率可以增加兩倍多. 掌握學(xué)生的學(xué)期情況 課 堂 小 結(jié) 胡蘿卜素的提取 胡蘿卜素的性質(zhì)和提取來源 影響萃取效率的因素 萃取胡蘿卜素的過程 胡蘿卜素的紙層析鑒定 強(qiáng)調(diào)課程的重點(diǎn) 作業(yè) 安排課后討論： 如果要從生物材料中提取蛋白質(zhì)，實驗流程如何設(shè)計？提取時利用什么原理？如何鑒定純度？ 課后討論 加強(qiáng)對知識和能力的應(yīng)用 教學(xué)評價設(shè)計： 通過活動設(shè)計，反饋出學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)，以及新舊知識銜接，構(gòu)建新的知識結(jié)構(gòu)的情況。 1． 組織對學(xué)生實驗結(jié)果的分析討論，設(shè)計出合理的提取胡蘿卜素的方法和操作程序。 2． 通過對示范實驗的結(jié)果分析，想象可能出現(xiàn)的其它結(jié)果。 3． 安排課后討論，學(xué)習(xí)其他化學(xué)物的提取和分離。 板書設(shè)計： 課題2 胡蘿卜素的提取 一， 胡蘿卜素的提取： （一）胡蘿卜素的性質(zhì)： 不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等 （二）影響萃取效果的因素 （三）萃取胡蘿卜素的流程： 粉碎 干燥 萃取 過濾 濃縮 二，胡蘿卜素的純度鑒定 5