人教版生物选修一《生物技术实践》《胡萝卜素的提取》教案

课题2胡萝卜素的提取教学设计

一、教学目标

知识与能力目标

（1）通过查阅资料，能够简述有关胡萝卜素的基础知识。

（2）通过教师讲解、师生互动，能够概述提取胡萝卜素的基本原理。

（3）通过小组讨论、实验探究，能够应用萃取法提取胡萝卜素的技术。

学科素养

（1）基础知识（胡萝卜素的基础知识；提取胡萝卜素的基本原理）；

（2）基本技能（通过了解提取胡萝卜素的基本原理，培养学理论联系实际的能力）；

（3）基本思想（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）；

（4）基本活动经验（通过课下查阅萃取法提取胡萝卜素的技术的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野）。

二、学情分析

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并动手操作。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。

三、重点难点

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

四、教学过程

活动1【讲授】胡萝卜素的提取

（一）引入新课

小明得了夜盲症，医生建议他多吃胡萝卜。胡萝卜中的β胡萝卜素可以氧化分解成两分子维生素A，可以治疗夜盲症、干皮症、幼儿发育不良等维生素A缺乏造成的疾病，能够作为食品添加剂、实用色素、治疗癌症等，那这么多用途的胡萝卜素怎么提取呢？能用压榨法或者蒸馏法吗？

（二）引导设计提取方法

排除了蒸馏法和压榨法之后，引导学生自主分析设计合理的提取方法：生吃的胡萝卜没有炒熟炖熟的胡萝卜营养价值高，而且常常要多放一些油，为什么？因为胡萝卜素不溶于水、溶于有机溶剂，因此我们可以用某种有机溶剂将胡萝卜素从众多固体混合物中萃取出来。

（三）小组讨论

用什么做萃取剂？影响萃取效果的因素有哪些？

阅读学案中的材料（如下），小组讨论得出结论。

材料

1.β-胡萝卜素的工业提取方法

（1）从植物中提取

（2）从大面积养殖的岩藻中获得

（3）利用微生物发酵生产 2.β-胡萝卜素的理化性质：

橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水、微溶于酒精、易溶于有机溶剂。

3.常见有机溶剂的理化性质

你选的萃取剂是_______________

原因是_________________________________________________

（四）小结

萃取剂要选择有较高沸点、能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶的有机溶剂，并且还要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃等条件。所以选择石油醚。

影响萃取效果的因素：

主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还收到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。

（五）流程设计

根据影响萃取效果的因素引导学生确定实验流程：

胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素

引导学生通过思考以下问题设计萃取等装置

1.石油醚易燃，如何加热？

2.石油醚易挥发，怎么办？

采用水浴加热，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。在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。

2.实验案例

胡萝卜素的提取：提取胡萝卜素的主要步骤如下。

1.选取500g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在40℃的烘箱中烘干，时间约需2h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。

2.将样品放入500mL圆底烧瓶中，加入200mL石油醚混匀，按教科书中图6-7所示安装萃取回流装置，萃取30min，然后过滤萃取液，除去固体物质。

3.按教科书中图6-2所示安装蒸馏装置，对萃取的样品进行浓缩。具体的操作步骤及注意事项见本专题课题1的案例1。

（通过观看视频学习实验过程）

4.收集接受器中的样品，观察样品的颜色和气味，并通过纸层析进行鉴定。层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于

0.5cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以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。

5.将提取的胡萝卜素粗品进行纸层析鉴定

活动2【分组实验】胡萝卜素的鉴定

鉴定方法：纸层析法

(1)制作层析滤纸

在450px×750px滤纸下端距底边50px处画一条基线，在基线上取A、B、C、D 四点。

(2)点样

用最细的注射器针头分别吸取0.1~0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，分别在A、D和B、C点上点样。在基线上形成直接为2mm左右的加点。

(3)层析

将滤纸上的点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有25px深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发。

(4)观察

与标准样品的胡萝卜素层析带相比较观察提取效果。

(5)操作注意事项

点样应该快速细致，每次点样后，要等滤纸干燥后再进行点样，可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥。层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以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。课堂训练

课堂小结

本节课讲述了胡萝卜素的提取和鉴定，掌握提取胡萝卜素的基本原理，掌握萃取法提取胡萝卜素的技术，以及纸层析法鉴定。学生通过自主思考与讨论设计