第一篇：課題2 胡蘿卜素的提取 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)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

3、掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術(shù)

4、學(xué)會紙層析的操作方法

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：

胡蘿卜素的提取，紙層析的操作 教學(xué)難點(diǎn)： 胡蘿卜素的提取

3.教學(xué)用具

教學(xué)課件

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

（一）引入新課

植物有效成分提取的方法有哪些？這一節(jié)我們再來學(xué)習(xí)萃取法提取胡蘿卜素的原理、方法和提取技術(shù)。

（二）背景知識 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。（3）分類

根據(jù)雙鍵的數(shù)目可以將胡蘿卜素劃分為α、β、γ三類，β－胡蘿卜素是其中最主要的組成成分。

（4）用途

一分子的β－胡蘿卜素在人或動物的小腸、肝臟等器官被氧化成兩分子的維生素A，因此，胡蘿卜素可以用來治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，如夜盲癥、幼兒生長發(fā)育不良，干皮癥等。胡蘿卜素還是常用的食品色素，廣泛地用作食品、飲料、飼料的添加劑。最近發(fā)現(xiàn)天然胡蘿卜素還具有使癌變細(xì)胞恢復(fù)成正常細(xì)胞的作用。

（5）方法：萃取法。

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；溫度、時間等。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。

（三）胡蘿卜素的提取 1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計

1．1實(shí)驗(yàn)流程：閱讀教材圖6－6。

溶劑：應(yīng)選擇使用水不溶性有機(jī)溶劑，如石油醚（為什么？）。

選擇溶劑應(yīng)注意哪些因素？：（提取效率、水溶性與水不溶性、沸點(diǎn)高低、有無毒性、是否易于產(chǎn)品分離等）

（1）提取方法

胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑，可以用萃取的方法提取。（2）提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程

胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素（3）萃取劑的選擇 胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但他們是水溶性的有機(jī)溶劑，因能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這五種溶劑中，石油醚的沸點(diǎn)最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。

（4）影響萃取的因素

萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件的影響。一般來說，原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需要提取的物質(zhì)就能夠充分溶解，萃取效果就好。

（5）胡蘿卜素提取裝置的設(shè)計

采用水浴加熱，因?yàn)橛袡C(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，目的是防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)。

2．實(shí)驗(yàn)案例

胡蘿卜素的提?。禾崛『}卜素的主要步驟如下。

1.選取500 g新鮮的胡蘿卜，用清水洗凈，瀝干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，時間約需2 h，將干燥后的胡蘿卜進(jìn)一步粉碎過篩。注意胡蘿卜的粉碎一定要徹底。

2.將樣品放入500 mL圓底燒瓶中，加入200 mL石油醚混勻，按教科書中圖6-7所示安裝萃取回流裝置，萃取30 min，然后過濾萃取液，除去固體物質(zhì)。

3.按教科書中圖6-2所示安裝蒸餾裝置，對萃取的樣品進(jìn)行濃縮。具體的操作步驟及注意事項(xiàng)見本專題課題1的案例1。

4.收集接受器中的樣品，觀察樣品的顏色和氣味，并通過紙層析進(jìn)行鑒定。層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進(jìn)行操作。點(diǎn)樣時應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大（直徑應(yīng)小于0.5 cm），如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過高，否則斑點(diǎn)會變黃。將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。

5.將提取的胡蘿卜素粗品進(jìn)行紙層析鑒定

（四）、胡蘿卜素的鑒定 鑒定方法：紙層析法（1）制作層析濾紙

750px濾紙下端距底邊50px處畫一條基線，在基線上取A、B、C、D四點(diǎn)。在450px×（2）點(diǎn)樣

用最細(xì)的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品，分別在A、D和B、C點(diǎn)上點(diǎn)樣。在基線上形成直接為2mm左右的加點(diǎn)。

（3）層析

將濾紙上的點(diǎn)樣液揮發(fā)干后，將濾紙卷成圓筒狀，置于裝有25px深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各種色素完全分開后，取出濾紙，讓石油醚自然揮發(fā)。

（4）觀察

與標(biāo)準(zhǔn)樣品的胡蘿卜素層析帶相比較觀察提取效果。（5）操作注意事項(xiàng)

點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致，每次點(diǎn)樣后，要等濾紙干燥后再進(jìn)行點(diǎn)樣，可用吹風(fēng)機(jī)將溶劑吹干，注意保持濾紙干燥。層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進(jìn)行操作。點(diǎn)樣時應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大（直徑應(yīng)小于0.5 cm），如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過高，否則斑點(diǎn)會變黃。將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。

課堂小結(jié)

本節(jié)課講述了胡蘿卜素的提取和鑒定，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)，植物中的胡蘿卜素經(jīng)人體吸收后，可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩砘钚缘木S生素A。通常，我們把能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素的物質(zhì)稱為維生素原，胡蘿卜素就是維生素A原，其中起主要作用的是β-胡蘿卜素。胡蘿卜素能夠治療因維生素A缺乏所引起的各種疾病。此外，胡蘿卜素還能夠有效清除體內(nèi)的自由基，預(yù)防和修復(fù)細(xì)胞損傷，抑制DNA的氧化，預(yù)防癌癥的發(fā)生。板書

專題六 第二節(jié) 胡蘿卜素的提取

第二篇：課題2　氧氣 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：

① 掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)，了解氧氣物理性質(zhì)。

② 了解氧氣的主要用途，初步認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途。③ 了解化合反應(yīng)和氧化反應(yīng)、氧化物的概念。1.2過程與方法：

① 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生懂得物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，用途又體現(xiàn)性質(zhì)的辨證關(guān)系。

② 學(xué)習(xí)從具體到抽象、從個別到一般的歸納方法。情感態(tài)度與價值觀

① 通過氧氣化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立良好、融洽的師生關(guān)系。② 通過氧氣化學(xué)性質(zhì)的探究性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生獲得自主、合作、探究的學(xué)習(xí)態(tài)度。③ 體驗(yàn)觀察和思考是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)作風(fēng)。

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

氧氣的化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)的概念。教學(xué)難點(diǎn)

①理解氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。

②讓學(xué)生體驗(yàn)到從具體到抽象、從個別到一般的歸納方法。

3.教學(xué)用具

多媒體、板書

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

引入新課 問題與討論

假如你去攀登喜馬拉雅山，你將準(zhǔn)備哪些必用品？為什么？

教師結(jié)合學(xué)生的回答，從學(xué)生了解氧氣可供給呼吸這一點(diǎn)導(dǎo)出本節(jié)課的主題。[學(xué)生討論、交流、發(fā)言]（過渡)指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有的知識與經(jīng)驗(yàn)，討論并描述有關(guān)氧氣的物理性質(zhì)。[學(xué)生討論、交流、發(fā)言] 從色、態(tài)、:味等角度描述對氧氣的認(rèn)識，并閱讀教材中關(guān)于氧氣的性質(zhì)。[討論與思考]

1、你能證明氧氣的密度比空氣略大嗎？

2、你能證明氧氣不易溶于水嗎？你對“不易”兩字如何理解？ [學(xué)生討論、交流、發(fā)言] 共同討論總結(jié)出氧氣的物理性質(zhì)

一、氧氣的物理性質(zhì)

通常情況下，氧氣是無色無味的氣體；氧氣不易溶解于水；密度比空氣略大； 氧氣（無色）→–183℃液態(tài)氧（淡藍(lán)色）→-218℃固態(tài)氧（淡藍(lán)色）[提問]什么叫化學(xué)性質(zhì)？

[學(xué)生回答]化學(xué)性質(zhì)是由化學(xué)變化表現(xiàn)出來的性質(zhì)。

[過渡]既然化學(xué)性質(zhì)是由化學(xué)變化表現(xiàn)出來的性質(zhì)，那么，我們大家就通過實(shí)驗(yàn)一起探討氧氣的化學(xué)變化。

問題與討論

1、展示一瓶無色氣體，如何來證明它是氧氣？

2、描述觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3、為什么在空氣中只能看到火星，而在氧氣中卻能燃燒？ [學(xué)生討論、交流、發(fā)言] 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、分析結(jié)論。(也可用帶火星的紙條。)教師提供

儀器：集氣瓶、燃燒匙、酒精燈、火柴 藥品：木炭、石灰水、氧氣

采用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方法，分工合作，有實(shí)驗(yàn)者，也有記錄者。[講解]通過實(shí)驗(yàn)，我們討論以下問題

問題

1、木炭反應(yīng)掉的那一部分物質(zhì)生成了什么？如何驗(yàn)證？ 問題

2、木炭在空氣和氧氣中燃燒需要什么條件？會有什么現(xiàn)象？ 學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，討論后回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和文字表達(dá)式。

1、碳 + 氧氣 二氧化碳 現(xiàn)象 ： ①發(fā)白光 ②放出熱量

③有能使石灰水變渾濁的無色氣體生成教師提供

儀器：集氣瓶、燃燒匙、酒精燈、火柴 藥品：硫磺、氫氧化鈉溶液、氧氣

（實(shí)驗(yàn)時，教師示意學(xué)生實(shí)驗(yàn)后加入氫氧化鈉溶液）

采用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方法，分工合作，有實(shí)驗(yàn)者，也有記錄者。

問題

1、硫在空氣中和氧氣在燃燒現(xiàn)象有什么不同？

問題

2、這種刺激性氣味的氣體就是二氧化硫，二氧化硫會對空氣造成危害，煙花爆竹中的火藥是由木炭、硫磺等物質(zhì)組成的，為什么我們要禁止燃放煙花爆竹？ 問題

3、硫燃燒產(chǎn)生有害氣體，為了減少或避免空氣污染，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？（合理即可，充分鼓勵學(xué)生大膽想象）

回答：噪聲、易產(chǎn)生火災(zāi)，還有產(chǎn)生二氧化硫污染空氣。學(xué)生討論總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和文字表達(dá)式。

2、硫 + 氧氣 二氧化硫

現(xiàn)象：在空氣中：發(fā)出明亮的淡藍(lán)色火焰，放出熱量，生成有刺激性氣味的氣體。在氧氣中：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放出熱量，生成有刺激性氣味的氣體。教師演示：鐵在空氣中和在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)

問題1：在做鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)前為什么要用紗紙打磨？實(shí)驗(yàn)中的鐵絲為什么要盤成螺旋狀？

問題

2、鐵絲在空氣中能燃燒嗎？如果給它提供足夠的氧氣，能燃燒嗎？

問題

3、在日常生活中，煤球是如何點(diǎn)燃的？怎么樣才能讓鐵絲燃燒起來？ 問題

4、猜想一下瓶中水有什么作用？ 觀察實(shí)驗(yàn) 討論總結(jié)：

1、鐵絲在空氣中易生銹，打磨的目的是除鐵絲表面的銹；鐵絲可以增大與氧氣的接觸面。

2、鐵絲在空氣中不能燃燒，但在氧氣中能燃燒。

3、在日常生活中，煤球是先點(diǎn)燃易燃的汽油等，再引燃煤的，所以可以在空氣中先用火柴引燃鐵絲，火柴接近燃燒完后，再迅速伸進(jìn)氧氣瓶。

4、防止鐵絲劇烈燃燒時的熔融物濺落炸裂瓶底。

共同討論后，通過觀察學(xué)生得出現(xiàn)象和結(jié)論 學(xué)生總結(jié)

1、反應(yīng)條件（點(diǎn)燃）對化學(xué)反應(yīng)的影響。

2、由于空氣中氧氣約占體積1/5，所以反應(yīng)物的濃度對化學(xué)反應(yīng)也有影響。

3、鐵+氧氣四氧化三鐵 現(xiàn)象：在空氣中：不反應(yīng) 在氧氣中： ①火星四射

②放出熱量

③有黑色固體生成

問題：鐵絲在空氣中不能燃燒而在氧氣中能燃燒說明了什么問題？ 總結(jié)：氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體。

第三篇：課題2　化學(xué)肥料 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

1.1 知識與技能：

(1)了解化學(xué)元素對植物生長的重要性及常見化肥的種類和作用。(2)了解化肥、農(nóng)藥對環(huán)境的影響。1.2 過程與方法：

(1)學(xué)習(xí)用分析、歸納的方法對有關(guān)信息進(jìn)行加工。(2)學(xué)會自學(xué)，提高自己組織語言的能力。(3)善于用辯證的方法看待問題。

(4)學(xué)習(xí)如何應(yīng)用所學(xué)知識解決 實(shí)際問題。1.3 情感態(tài)度與價值觀 ：

樹立為提高人們生活水平、維護(hù)人體健康而好好學(xué)習(xí)化學(xué)的決心。

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

2.1 教學(xué)重點(diǎn)

能初步區(qū)分氮肥、磷肥、鉀肥。2.2 教學(xué)難點(diǎn)

歸納初步區(qū)分氮肥、磷肥和鉀肥的步驟和方法。

3.教學(xué)用具

實(shí)驗(yàn)用具：儀器：藥匙、燒杯、玻璃棒、天平、鐵片、酒精燈、三角架、試管；氯化銨、碳酸氫銨，磷礦粉、過磷酸鈣、硫酸鉀、氯化鉀、硫酸銨、熟石灰。

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

引入新課

藥品： [引言]隨著世界人口的增長，人類對農(nóng)產(chǎn)品需求量增大，增施化肥逐漸成為農(nóng)作物增產(chǎn)的最有力措施。農(nóng)作物對氮、磷、鉀的需求量大，因此氮肥、磷肥、鉀肥是最主要的肥料。

[板書]1．氮肥、磷肥、鉀肥是重要的肥料。

[學(xué)生講課](根據(jù)學(xué)生自己的預(yù)習(xí)情況及收集資料的情況，歸納常見氮肥及作用、常見磷肥及作用、常見鉀肥及作用，教師適當(dāng)補(bǔ)充)1．氮肥：常見的氮肥有尿素[CO(NH2)2〕、氨水(NH3·H2O)、銨鹽(如：NH4HCO3、NH2Cl)、硝酸鹽(如：NH4NO3、NaNO3)等含氮化合物。

氮是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸和葉綠素的組成元素。氮肥對植物的生命活動以及作物的產(chǎn)量和品質(zhì)都有極其重要的作用，合理施用氮肥是極為重要的。[來源:www.shulihua.net 作物缺氮會綠色褪淡，生長緩慢，瘦小，直立，成熟提早，產(chǎn)量品質(zhì)下降，果小皮硬。大豆，蠶豆等一些植物無需或只需少量施用氮肥。它們可以將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物而被植物吸收。將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物的方法叫做氮的固定。

2．磷肥：常見的磷肥有磷礦粉〔Ca3(PO4)2〕、鈣鎂磷肥(鈣和鎂的磷酸鹽)、過磷酸鈣(磷酸二氫鈣和硫酸鈣的混合物)等含磷物質(zhì)。

磷是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)，核酸和酶等多種重要化合物的組成元素。磷可以促進(jìn)作物生長，還可增強(qiáng)作物的抗寒、抗旱能力。

作物缺磷時會生長遲緩、產(chǎn)量降低、植株矮小、蒼老、瘦弱，莖細(xì)直立、分枝少，葉片小、缺光澤，根系發(fā)育差，易老化，成熟遲緩。

3．鉀肥：常見的鉀肥有硫酸鉀、氯化鉀等含鉀化合物。

鉀具有保證各種代謝過程的順利進(jìn)行、促進(jìn)植物生長、增強(qiáng)抗病蟲害和抗倒伏能力等功能。

作物缺鉀表現(xiàn)為最初老葉葉尖及葉緣發(fā)黃，以后黃化部逐步向內(nèi)伸展同時葉緣變褐、焦枯，葉片出現(xiàn)褐斑，嚴(yán)重時葉肉壞死、脫落。

[過渡]以上各化肥營養(yǎng)元素比較單一，為使作物均勻地吸收各營養(yǎng)成分，人工合成了一些含多種營養(yǎng)元素的復(fù)合肥料。例如：硝酸鉀、磷酸銨。[提問]請說出以上復(fù)合肥料所含的營養(yǎng)元素。[學(xué)生回答]

[轉(zhuǎn)折]任何事物都有利有弊，我們應(yīng)該一分為二去看待問題。[設(shè)問]談?wù)勀銓时锥说牧私狻?/p>

[學(xué)生發(fā)言]如：不合理地使用化肥，可能會形成：1．土壤污染 2．水污染 3．大氣污染。

[教師]同理：農(nóng)藥的使用也有利有弊，它可以除草殺蟲，保護(hù)農(nóng)業(yè)，但也存在潛在的危害。

[教師]人們利用科學(xué)技術(shù)，生產(chǎn)了化肥、農(nóng)藥，發(fā)展了農(nóng)業(yè)，同時還應(yīng)注意利用科學(xué)技術(shù)，合理使用化肥、農(nóng)藥，盡量減少污染。

[板書]2．化肥和農(nóng)藥對提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量有重要作用，但也會帶來環(huán)境問題。要合理施用化肥和農(nóng)藥，提高它們的利用率，并注意減少污染。

[引導(dǎo)]不同土壤結(jié)構(gòu)需不同營養(yǎng)元素的化肥，那我們?nèi)绾螀^(qū)分各種化肥，以防施肥不合理。[活動與探究]探究初步區(qū)分氮肥、磷肥和鉀肥的方法

1．比較氮肥(氯化銨、碳酸氫銨)、磷肥(磷礦粉、過磷酸鈣)和鉀肥(硫酸鉀、氯化鉀)的外觀、氣味和在水中的溶解性，歸納它們的性質(zhì)。2．取研細(xì)的氮肥(硫酸銨、氯化銨)、鉀肥(硫酸鉀、氯化鉀)各0.5 g，分別放在鐵片上灼燒(如右圖所示)，觀察現(xiàn)象。

再取上述化肥各少量，分別加入少量熟石灰粉末，混合、研磨，能否嗅到氣味? 3．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，歸納初步區(qū)分氮肥、磷肥和鉀肥的步驟和方法： [學(xué)生活動]

[交流]1．比較外觀、氣味、溶解性： [教師]氮肥有多種，不同氮肥性質(zhì)也有差異，我們可以利用下述方法區(qū)分不同氮肥。[投影]氮肥的簡易鑒別

氮肥中的氨水是液態(tài)，碳酸氫銨有強(qiáng)烈的氨味，據(jù)此可直接將它們與其他氮肥相區(qū)別。其他常見肥可按下列步驟鑒別：

[反思]通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲?

課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了三種重要化肥的作用，了解了在利用它們優(yōu)點(diǎn)的同時要考慮到其對環(huán)境的危害，最后又總結(jié)出了利用物理、化學(xué)性質(zhì)區(qū)分各種化肥的方法。

課后習(xí)題

查閱有關(guān)化肥、農(nóng)藥的作用的資料，整理使用化肥、農(nóng)藥的利弊，下節(jié)課我們以“化肥、農(nóng)藥的利弊”為題展開辯論。

板書

第十一單元 鹽 化學(xué)肥料 課題2 化學(xué)肥料 1．氮肥、磷肥、鉀肥是重要的肥料。

2．化肥和農(nóng)藥對提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量有重要作用，但也會帶來環(huán)境問題。要合理施用化肥

和農(nóng)藥，提高它們的利用率，并注意減少污染。3．區(qū)分常見化肥的方法：

第四篇：課題2　溶解度 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：

(1)理解飽和溶液的涵義。

(2)了解溶解度涵義，初步學(xué)習(xí)繪制溶解度曲線和查閱溶解度曲線。過程與方法 ：

(1)學(xué)習(xí)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能歸納出相應(yīng)的概念。(2)學(xué)習(xí)通過實(shí)驗(yàn)解決問題。情感態(tài)度與價值觀 ：

(1)認(rèn)識矛盾的雙方在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化的辯證唯物主義思想。(2)樹立做任何事情都要實(shí)事求是的觀點(diǎn)。

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

理解飽和溶液和溶解度的概念。教學(xué)難點(diǎn)

(1)理解飽和溶液和溶解度的概念。(2)正確理解固體物質(zhì)溶解度的概念。

3.教學(xué)用具

學(xué)生用具：儀器：燒杯、玻璃棒、酒精燈、蒸發(fā)皿、藥匙、天平、砝碼、量筒、石棉網(wǎng)、鐵架臺、坐標(biāo)紙。,藥品：氯化鈉、硝酸鉀。

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

復(fù)習(xí)提問

什么叫溶液?溶液由什么組成? [學(xué)生活動] [引入]我們知道食鹽易溶于水而形成溶液，但在一杯水里能否無限地溶解食鹽呢? [學(xué)生發(fā)言]1．能 2．不能

[過渡]下面我們就以氯化鈉和硝酸鉀為例探討這個問題。[投影]活動與探究 1．取裝有20 mL水的燒杯

[學(xué)生活動，教師巡視] [互相交流](由一組同學(xué)描述現(xiàn)象、結(jié)論，其他各組提出異議)[結(jié)論] 1．在一定條件下，氯化鈉不能無限溶解，當(dāng)不能溶解時，加入水，又能繼續(xù)溶解。2．在一定條件下，硝酸鉀也不能無限制溶解，當(dāng)不能溶解時，升高溫度，又能繼續(xù)溶解。

[提問]上述活動的“一定條件”是什么? 學(xué)生討論、總結(jié) 1．一定溫度 2．一定量的溶劑

[追問]如果不指明這兩個條件，能否說某物質(zhì)的溶解量是有限的? [學(xué)生討論、回答]不能。因?yàn)槲覀兛梢愿淖儨囟?、改變?nèi)軇┑牧浚谷苜|(zhì)無限制地溶解。

[引導(dǎo)]我們把一定條件下不能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫飽和溶液，相反，還能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液。

[思考]請大家根據(jù)剛才的分析，總結(jié)飽和溶液與不飽和溶液的科學(xué)概念。[學(xué)生發(fā)言]

一、飽和溶液

1.飽和溶液和不飽和溶液

①飽和溶液：[在一定溫度下，在一定量的溶劑里]，(不能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的)(這種溶質(zhì)的)飽和溶液。

②不飽和溶液：[在一定溫度下，在一定量的溶劑里]，(還能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的)(這種溶質(zhì)的)不飽和溶液。

[思考]一定溫度下，向一定量的氯化鈉飽和溶液中加入少量硝酸鉀固體，能否溶解? [討論] [學(xué)生發(fā)言] [小結(jié)]某種物質(zhì)的飽和溶液對其他物質(zhì)而言并非飽和，所以，向一定溫度下、一定量的氯化鈉飽，和溶液中加入少量硝酸鉀，硝酸鉀能繼續(xù)溶解。(教師可引導(dǎo)學(xué)生注意飽和溶液概念中的“這種溶質(zhì)”四個字)[提問] 1．通過活動與探究可看出飽和溶液與不飽和溶液的根本區(qū)別是什么? 2．如何判斷某一溶液是否飽和? [討論、總結(jié)] 2．判斷某溶液是否飽和的方法 在一定條件下，溶質(zhì)是否繼續(xù)溶解。[課堂練習(xí)](投影展示)1．如何判斷某一蔗糖溶液是否飽和? 2．在一定溫度下，向100克食鹽飽和溶液中加入3克食鹽，充分?jǐn)嚢韬?，溶液的質(zhì)量變?yōu)?03克。此說法對否?為什么? 3．“在一定量的氯化鈉溶液中，加入少量硝酸鉀固體，發(fā)現(xiàn)硝酸鉀固體消失，則說明原氯化鈉溶液不飽和?！边@句話是否正確? [學(xué)生獨(dú)立思考，積極回答] [上述練習(xí)答案] 1．取少量此蔗糖溶液，加入少量蔗糖，若溶解則說明原溶液不飽和；若不溶解則說明原溶液是飽和溶液。

2．此說法不正確。因?yàn)樵谝欢囟认?，該食鹽飽和溶液不能繼續(xù)溶解食鹽，溶液的質(zhì)量仍為100克。

3．不正確。因?yàn)榕卸ㄈ芤菏欠耧柡偷姆椒◤?qiáng)調(diào)的是：加入同種溶質(zhì)，觀察是否溶解。

[提問]回想課上的活動與探究，試分析如何將一瓶已經(jīng)飽和的硝酸鉀溶液轉(zhuǎn)化成不飽和溶液。

[分析、討論] [結(jié)論]飽和溶液不飽和溶液

[引導(dǎo)]調(diào)動學(xué)生的逆向思維，思考：如何將接近飽和的溶液轉(zhuǎn)化為飽和溶液? [討論] [結(jié)論]不飽和溶液飽和溶液

(學(xué)生可能想不到改變?nèi)苜|(zhì)的量，這時教師可引導(dǎo)學(xué)生注意上述兩個活動探究的前半部分：不斷加溶質(zhì)直至不再溶解)[提問]“升高溫度”與“蒸發(fā)溶劑”矛盾嗎? [活動與探究](投影展示以下內(nèi)容)取少量硝酸鉀飽和溶液放于蒸發(fā)皿中，加入少量硝酸鉀固體，觀察現(xiàn)象。加熱該溶液，觀察在持續(xù)加熱的過程中溶液的變化。

[學(xué)生活動] [互相交流](交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并分析出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因)[教師總結(jié)]在加熱溶液的過程中，起初溶液溫度升高，溶劑蒸發(fā)得比較少，溶液由飽和轉(zhuǎn)化為不飽和，所以固體繼續(xù)溶解；隨著加熱時間的延長，溶劑不斷蒸發(fā)，不飽和溶液轉(zhuǎn)化為飽和溶液，所以又析出固體。

“升高溫度”與“蒸發(fā)溶劑”是同一過程的兩個矛盾體，只要我們把握好一定的尺度，就能將飽和溶液與不飽溶液相互轉(zhuǎn)化。

[升華]其實(shí)，在我們的日常生活中就存在著許多矛盾體，只要我們把握好一定的“度”，生活就會更美好。

[講解]以上我們討論出的轉(zhuǎn)化關(guān)系與條件是大多數(shù)物質(zhì)存在的普遍規(guī)律，但不可否認(rèn)特殊性的存在。例：Ca(OH)2的水溶液，降溫時可由飽和轉(zhuǎn)化為不飽和。因此上述轉(zhuǎn)化規(guī)律只適用于大多數(shù)物質(zhì)。

一般情況下飽和溶液 不飽和溶液

[投影練習(xí)]某硝酸鉀溶液在20℃時是飽和的，當(dāng)其他條件不變，溫度升高到100℃時，該溶液也一定是飽和的。這句話是否正確? [答案]溫度升高后溶液轉(zhuǎn)化為不飽和溶液。

課堂小結(jié) 本節(jié)課我們探究了飽和溶液的概念，理解了飽和溶液只有在一定的條件下才有確定的意義，并總結(jié)出了判斷飽和溶液的方法以及飽和溶液與不飽和溶液相互轉(zhuǎn)化的條件。我們還從中獲取了哲理性的知識，用于指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)。

課后習(xí)題

習(xí)題1

第五篇：課題3 血紅蛋白的提取和分離 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

1、嘗試從血液中提取和分離血紅蛋白

2、了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：

凝膠色譜法的原理和方法 教學(xué)難點(diǎn)：

樣品的預(yù)處理；色譜柱填料的處理和色譜柱的裝填

3.教學(xué)用具

教學(xué)課件

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

（一）引入新課

蛋白質(zhì)的知識回憶：

含量：占細(xì)胞干重的50％以上，是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物。

2、組成元素：C、H、O、N

3、基本單位：氨基酸

4、分子結(jié)構(gòu)： 氨基酸—多肽—蛋白質(zhì)

肽鍵：—CO—NH—

5、相對分子質(zhì)量：高分子化合物 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，是細(xì)胞內(nèi)含量最高的有機(jī)化合物。對蛋白質(zhì)的研究有助于人們對生命過程的認(rèn)識和理解。所以需要從細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)進(jìn)行研究。怎樣提取蛋白質(zhì)呢？

（二）蛋白質(zhì)分子的差異性 1．基礎(chǔ)知識

蛋白質(zhì)的物化理性質(zhì)：形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、親和力等千差萬別，由此提取和分離各種蛋白質(zhì)。

1．1凝膠色譜法（分配色譜法）：

（1）原理：（見課件圖）分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長，流動慢。

（2）凝膠材料：多孔性，多糖類化合物，如葡聚糖、瓊脂糖。

（3）分離過程：

混合物上柱→洗脫→大分子流動快、小分子流動慢→收集大分子→收集小分子 ＊洗脫：從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促使蛋白質(zhì)分子的差速流動。1．2緩沖溶液

（1）原理：由弱酸和相應(yīng)的強(qiáng)堿弱酸鹽組成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），調(diào)節(jié)酸和鹽的用量，可配制不同pH的緩沖液。

（2）緩沖液作用：抵制外界酸、堿對溶液pH的干擾而保持pH穩(wěn)定。1．3凝膠電泳法：

（1）原理：不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在電場中的運(yùn)動方向和運(yùn)動速度不同。

［思考］閱讀投影補(bǔ)充材料后，填寫下表：

（2）分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺經(jīng)膠電泳等。

（3）分離過程：在一定pH下，使蛋白質(zhì)基團(tuán)帶上正電或負(fù)電；加入帶負(fù)電荷多的SDS，形成“蛋白質(zhì)－SDS復(fù)合物”，使蛋白質(zhì)遷移速率僅取決于分子大小。

例：聚丙烯酰胺凝膠電泳

1、在測定蛋白質(zhì)分子量時常用十二烷基硫酸鈉（SDS）—聚丙烯酰胺凝膠電泳。聚丙烯酰胺凝膠是由單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺在引發(fā)劑和催化劑的作用下聚合交聯(lián)成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。

2.原理： 蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。（SDS的作用）為了消除凈電荷對遷移率的影響，可以在凝膠中加入SDS。

3.SDS作用機(jī)理: SDS能使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性。由幾條肽鏈組成的蛋白質(zhì)復(fù)合體在SDS的作用下會解聚成單條肽鏈，因此測定的結(jié)果只是單條肽鏈的分子量。SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)—SDS復(fù)合物，SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量。因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。

（三）、血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)設(shè)計 2.1蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為哪些基本步驟？ 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。

思考：是否所有種類的蛋白質(zhì)的提取和分離都是這樣的？為什么？ 不是。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的來源和性質(zhì)不同，分離方法差別很大。2.2選擇實(shí)驗(yàn)材料

（1）你認(rèn)為鳥類血液和哺乳動物血液中，最好哪種血液來提取血紅蛋白？為什么？ 哺乳動物血液。因?yàn)樵摷?xì)胞中沒有細(xì)胞核，血紅蛋白含量高。

（2）請閱讀投影資料，認(rèn)識哺乳動物血液組成及血紅蛋白性質(zhì)。并思考回答下列問題： 血液由血漿和血細(xì)胞兩部分組成。

血細(xì)胞中紅細(xì)胞細(xì)胞數(shù)量最多，細(xì)胞的含量最高的化合物是血紅蛋白。

該化合物是由兩個α－肽鏈、兩個β－肽鏈和四個亞鐵紅素基團(tuán)構(gòu)成的，其中每個亞基中都含有一個能與O2和CO2結(jié)合的亞鐵紅素基團(tuán)。

2.3從紅細(xì)胞中分離出血紅蛋白的過程為：

洗滌紅細(xì)胞、釋放血紅蛋白、分離血紅蛋白、透析。洗滌紅細(xì)胞的目的是什么？ 除去血漿蛋白的雜蛋白，有利于后續(xù)步驟的分離純化。

紅細(xì)胞的洗滌過程為：血液＋檸檬酸鈉→低速短時離心→吸出上層血漿→紅細(xì)胞＋5倍體積生理鹽水→緩慢攪拌10min→低速短時離心→吸出上清液→反復(fù)洗滌直至上清液無黃色

思考：加入檸檬酸鈉有何目的？為什么要低速、短時離心？為什么要緩慢攪拌？ 防止血液凝固；防止白細(xì)胞沉淀；防止紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。思考：你有什么方法將紅細(xì)胞中的血紅蛋白釋放出來？ 加入蒸餾水，用玻璃棒快速攪拌一段時間。

補(bǔ)充：加入蒸餾水后紅細(xì)胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細(xì)胞膜，有利于血紅蛋白的釋放和分離。此時，紅細(xì)胞破碎混合液中不僅含有血紅蛋白，而且還含有細(xì)胞破碎物、脂質(zhì)、甲苯有機(jī)溶劑等。怎樣除去這些雜質(zhì)呢？由于它們的密度不同，科學(xué)家采取了離心分離的方法：

10min）→濾紙過濾除去脂質(zhì)→分液漏紅細(xì)胞破碎混合液→中速長時離心（2000c/min×斗分離出血紅蛋白

2.4如何除無機(jī)鹽離子和小分子有機(jī)物質(zhì)呢？。

透析。半透膜的選擇透過性，大分子物質(zhì)不能通過半透膜，離子和小分子能夠通過半透膜。在透析過程中，血紅蛋白溶液中的離子和小分子不斷通過半透膜擴(kuò)散進(jìn)入到pH＝7的磷酸緩沖液中。

思考：為何使用pH＝7的磷酸緩沖液？為什么緩沖液量遠(yuǎn)多于血紅蛋白溶液量？ 維持血紅蛋白的正常特性。有利于雜質(zhì)分子充分地向外擴(kuò)散。

總結(jié)：通過以上四個基本過程，紅細(xì)胞中的血紅蛋白就被提取出來。但其中還含有其他種類的蛋白質(zhì)分子（如呼吸酶等）。怎樣將雜蛋白與血紅蛋白分離開來呢？我們來研究蛋白質(zhì)提取和分離的第二個步驟――粗分離（凝膠色譜操作）。

2.5凝膠色譜分離蛋白質(zhì)包括：制作色譜柱、裝填色譜柱、樣品加入和洗脫。根據(jù)教材圖5－19，說出制作色譜柱需要的材料。

橡皮塞2個、打孔器、小刀、移液管、尼龍紗、尼龍網(wǎng)、玻璃管、尼龍管等。色譜柱的制作過程：準(zhǔn)備材料→加工橡皮塞→安裝色譜柱 下面進(jìn)行第二步凝膠色譜柱的裝填。請閱讀教材： 色譜柱的裝填過程。

樣品加入和洗脫。其基本過程是：

調(diào)節(jié)緩沖液面→加入蛋白質(zhì)樣品→調(diào)節(jié)緩沖液面→洗脫→收集分裝蛋白質(zhì) 至此，血紅蛋白即可得到粗分離。在整個操作過程中，應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)：（1）紅細(xì)胞的洗滌：洗滌次數(shù)不能過少；低速、短時離心。（2）凝膠的預(yù)處理：沸水浴法時間短，還能除去微生物和氣泡

（3）色譜柱的裝填：裝填盡量緊密，降低顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。（4）色譜柱成功標(biāo)志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動。

（四）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評價

1、你是否完成了對血液樣品的處理？你能描述處理后的樣品發(fā)生了哪些變化嗎？ 觀察你處理的血液樣品離心后是否分層（見教科書圖5-18），如果分層不明顯，可能是洗滌次數(shù)少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過高和時間過長，會使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細(xì)胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。

2、你裝填的凝膠色譜柱是否有氣泡產(chǎn)生？你的色譜柱裝填得成功嗎？你是如何判斷的？ 由于凝膠是一種半透明的介質(zhì)，因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質(zhì)，例如藍(lán)色葡聚糖—2000或紅色葡聚糖，觀察色帶移動的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整，說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現(xiàn)紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時要重新裝柱。

3、你能描述血紅蛋白分離的完整過程嗎？

血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。首先通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即:樣品的處理；再經(jīng)過透析去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)蛋白除去，即:樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。

4、你能觀察到蛋白質(zhì)的分離過程中紅色區(qū)帶的移動嗎？請描述紅色區(qū)帶的移動情況，并據(jù)此判斷分離效果？

如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。

課堂小結(jié) 當(dāng)今生物科學(xué)在蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域的進(jìn)展，說明提取、分離高純度的蛋白質(zhì)的重要性和必要性，進(jìn)而說明本節(jié)課的目的，以血紅蛋白為實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)提取和分離的一些基本技術(shù)，嘗試從血液中提取和分離血紅蛋白，了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理，為今后學(xué)習(xí)這些技術(shù)帶下基礎(chǔ)。

板書

專題五 第三節(jié)

一、蛋白質(zhì)分子的差異性 1凝膠色譜法 2緩沖溶液 3凝膠電泳法

二、血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)設(shè)計 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評價

血紅蛋白質(zhì)的提取和分離