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1、课题2 胡萝卜素的提取,课标领航 1了解有关胡萝卜素的基础知识，并明确提取胡萝卜素的基本原理。 2学会提取胡萝卜素的技术和纸层析法的操作方法。 【重点】 提取胡萝卜素的基本原理和方法。 【难点】 提取胡萝卜素的操作技术。,情境导引 1831年，瓦坎罗德尔从胡萝卜中分离到,了胡萝卜素，但直到20世纪30年代，胡萝卜,素的化学结构才得以确定。植物中的胡萝卜,素经人体吸收后，可以在体内转变为有生理,活性的维生素A。胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。此外，胡萝卜素还能够有效清除体内的自由基，预防和修复细胞损伤，抑制DNA的氧化，预防癌症的发生。,基础自主梳理,一、胡萝卜素的基础知识 1种
2、类：依据_的数目可以划分为、三类，其中胡萝卜素是最主要的组成成分，一分子的胡萝卜素被氧化成两分子的_。 2用途 (1)治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。 (2)广泛地用作添加剂。 (3)使_恢复成正常细胞。,双键,维生素A,癌变细胞,3性质：胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较_，不溶于_，微溶于乙醇，易溶于_等有机溶剂。 4提取途径：一是从_，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。 二、实验设计 1流程：胡萝卜粉碎干燥_过滤_胡萝卜素。 2萃取剂的选择 (1)种类：有机溶剂分为_和水不溶性两种。,稳定,水,石油醚,植物中提取,萃取,浓缩,水溶性,(2)原则：萃取胡萝卜素的有
3、机溶剂应具有_，能够充分溶解_，并且不与水混溶。 3影响萃取的因素 主要有_和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的_等条件的影响。,较高的沸点,胡萝卜素,萃取剂的性质,温度和时间,思考感悟 1乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？ 【提示】 不能。因为乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂。,三、操作提示 1在干燥时要注意控制温度，温度太高、_会导致胡萝卜素分解。 2胡萝卜干燥的速度和效果与_、干燥方式有关。,干燥时间太长,破碎程度,思考感悟 2萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热的原因是什么？ 【提示】 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。,四、结果分
4、析与评价 1方法：可通过_进行鉴定。 2步骤 量做基线：在18 cm30 cm滤纸下端距底边_ 处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点 对照点样：A、D点，点标准样品，B、C点，点提取样品 干燥层析：吹干溶剂，放入_中层析 对比观察：对比观察A、D点与B、C点的异同,纸层析,2 cm,石油醚,核心要点突破,1萃取剂的选择 (1)有机溶剂的种类：根据在水中溶解度的大小分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，称为水不溶性有机溶剂。 (2)萃取剂的特点：萃取胡萝卜素的有机溶剂应该是胡萝卜素在其内溶解度较大，能够充分溶解
5、胡萝卜素，并且不与水混溶。最佳萃取剂为石油醚。,特别提醒 (1)石油醚不是醚类化合物，而与汽油、煤油类似，是具有一定碳链长度的烷烃混合物。 (2)选择萃取剂时还应考虑到萃取效率，对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全去除、会不会影响产品质量等问题。,2影响萃取的因素 (1)主要因素：萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。 (2)次要因素：萃取的效率受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。 (3)注意事项 萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。,一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。 萃取的最佳温度和时间可以通
6、过设置对照实验来探索。 新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度，可以用烘箱烘干，也可以用热风吹干。,根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质，回答下列问题： (1)胡萝卜素是_色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用_作为溶剂，原因是_。 (2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、_、_、_。,(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将_和_控制在一定范围内，原因是_。 (4)提取的胡萝卜素可通过_法进行鉴定，在鉴定过程中需要用_进行对照。 (5)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成_比。,【解析】
7、 (1)胡萝卜素是橘黄色的结晶，属于脂类物质，其化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。 (2)提取胡萝卜素最常用的方法是萃取法，即使胡萝卜素溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得胡萝卜素。操作的一般流程是：胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。 (3)高温会使胡萝卜素分解，所以在加热干燥过程中，应注意控制好温度和时间。,(4)提取到的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定中应与标准样品进行对照。 (5)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。因此，原料颗粒中含水量很少，否则会影响提取的效率。 【答案】 (1)橘黄 亲脂性有机溶剂(或
8、有机溶剂) 胡萝卜素是脂类物质 (2)萃取 萃取 过滤 浓缩 (3)温度 时间 温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解 (4)纸层析 标准样品 (5)反,【归纳总结】 胡萝卜素的性质及提取时的注意事项 (1)胡萝卜素可溶于乙醇、丙酮和石油醚等，但前两者是水溶性有机溶剂，能与水混溶而影响萃取效果，所以用石油醚提取。 (2)萃取的效率取决于萃取剂和原料两方面的关系。 (3)原料要进行胡萝卜颗粒的加热干燥的脱水处理。,跟踪训练 某同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度，在设计实验时应注意( ) A萃取时间不用考虑是否相同 B使用不同萃取剂，但量要相同 C原料颗粒大小不同 D除温度外，其他因素相同，以保证单一
9、变量,解析：选D。本题考查实验设计的基本原则。本实验的目的是研究提取胡萝卜素的最佳温度，因此，温度就应该是本实验中的实验变量，也是惟一变量，为了排除其他因素对实验结果的干扰，应保证其余条件相同。,1萃取过程的注意事项 (1)萃取剂为挥发性强且易燃烧物质，萃取过程应避免明火加热，以防止引燃有机溶剂。 (2)为防止加热时有机溶剂挥发，要在加热瓶口安装冷凝回流装置。 (3)萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。 (4)浓缩前要进行过滤。,2用层析法鉴定时应注意的问题 (1)选择干净的滤纸，为防止操作时滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。 (2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小
10、于0.5 cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。 (3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触，以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，影响结果。,3结果评价 (1)确定提取胡萝卜素的最佳方案：有机溶剂和萃取时间都会影响实验效果，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量两方面因素。 (2)分析胡萝卜素的层析结果：若萃取样品中出现了与标准样品相同的层析带，则提取胡萝卜素的实验成功；若层析后的滤纸条上会出现多个不同高度的色素点样，则提取到的胡萝卜素含有杂质。,特别提醒 (1)层析时选择干燥的滤纸，有利于色素在滤纸上扩散，点样时斑点不能过大，应为直径2 mm左
11、右的圆点。 (2)通过颜色比较初步确定提取液中胡萝卜素的含量，通过比较色素带的种类分析可能含有杂质的种类。,下图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请根据图示回答下列问题。 (1)胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是_。,(2)图中b的名称是_，a的作用是_。 (3)e为_，对于e实验时应注意_。 (4)f为_，常用_。 (5)如果层析液没及e会导致_ _。,【尝试解答】 (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，导致鉴定失败 【解析】 对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定采用的是纸层析法，因层析液易挥发，故应在色谱容器上方用玻璃盖严。在进行点样时，应注意点样要快速细致，并保持滤纸干燥。层析液不得没及滤纸基线，否则点样处的有机成分会溶于层析液中。,【互动探究】 (1)图中c表示什么？对c有哪些要求？ (2)丙酮和四氯化碳可作为层析液吗？ 【提示】 (1)滤纸；干净、干燥。 (2)丙酮易与水混溶，不能作为层析液；四氯化碳的沸点比石油醚低，效果比石油醚差一些。,【易误警示】 (1)点样应该快速细致，点样后会在基线上形成细小的圆点，注意保持滤纸干燥。 (2)时间不宜过长，因胡萝卜素随石油醚扩散移动速度很快。,
