2017_2018高中生物专题6植物有效成分的提取第17课时胡萝卜素的提取同步备课教学案新人教版选修1

第17课时 胡萝卜素的提取[学习导航] 1.通过教材P 77“课题背景”和“基础知识”，了解胡萝卜素的价值、工业提取方法，掌握胡萝卜素的性质和作用。

2.阅读教材P 77“实验设计”，掌握胡萝卜素提取的方法及实验装置。

3.分析教材P 79“结果分析与评价”，掌握用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。

[重难点击] 1.了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。

2.初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析法的操作方法。

一、胡萝卜素的性质及萃取要求1.胡萝卜素的基础知识(1)胡萝卜素的性质：胡萝卜素是橘黄色结晶，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)种类划分：根据胡萝卜素的分子结构可以将胡萝卜素划分为三类，最主要的组成成分是β－胡萝卜素。

(3)提取途径⎩⎪⎨⎪⎧ ①从植物中提取②从大面积养殖的岩藻中获得③利用微生物的发酵生产2.提取胡萝卜素的基本原理(1)萃取剂的选择①选择萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则a.具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。

b.萃取效率要高。

c.对人无毒性，不易燃，易与产品分离，不影响产品质量。

②有机溶剂的分类有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种：a.乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；b.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)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。

1.提取胡萝卜素能否用乙醇或丙酮作为萃取剂？为什么？答案不能。

因为乙醇和丙酮属于水溶性有机溶剂，而胡萝卜素应该用水不溶性有机溶剂进行提取，如石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等。

2.为什么用于提取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点？答案有机溶剂的沸点较高，可以充分溶解胡萝卜素。

3.影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外，还有哪些因素？答案原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。

4.萃取胡萝卜素时为什么要避免明火加热？答案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或爆炸。

1.下列关于胡萝卜素的说法，不正确的是( )A.胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上B.胡萝卜素可划分为α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素是最主要的组成成分C.胡萝卜素可用来预防肿瘤、癌症和心脑血管疾病等D.β－胡萝卜素只存在于蔬菜中答案 D解析叶绿体中的色素包括叶绿素、类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)，分布在叶绿体类囊体薄膜上。

胡萝卜素分子中有大量的碳碳双键，根据双键数目不同，可将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分，一分子的β－胡萝卜素可被氧化成两分子的维生素A，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。

β－胡萝卜素不但存在于蔬菜(如胡萝卜)中，也存在于某些橙色、黄色的水果中。

2.萃取剂是萃取过程中必不可少的，故萃取剂的选择也是至关重要的，一般不考虑( )A.萃取剂与萃取物的溶剂互不相溶B.萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度C.萃取剂的沸点D.萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种答案 D二、胡萝卜素的提取和鉴定1.提取方法：萃取法。

2.操作流程及注意事项(1)操作流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。

(2)注意事项①避免明火加热，采用水浴加热，这是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。

②为防止加热时有机溶剂挥发，需在加热瓶口安装回流冷凝装置。

③萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。

浓缩前要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。

3.胡萝卜素粗品的鉴定(1)方法：通过纸层析进行鉴定。

(2)步骤做基线：在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点↓对照点样：A、D点点上标准样品，B、C点点上萃取样品↓干燥层析：吹干溶剂，放入石油醚中层析↓对比观察：对比观察标准样品与萃取样品对应层析带的异同1.实验装置分析如图为提取胡萝卜素的装置图，请据图回答下列问题：(1)图中⑤是什么？有什么作用？答案冷凝管。

降温，防止加热时有机溶剂挥发。

(2)④烧瓶内加入的萃取剂一般是什么？原料在加入前，一般要进行怎样的处理？答案石油醚。

原料要进行粉碎和干燥处理。

(3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是什么？答案避免使用明火加热引起燃烧、爆炸。

2.实验过程分析(1)萃取操作之前，为什么要将胡萝卜粉碎、干燥？答案萃取的效率与原料颗粒大小和含水量等有关，原料颗粒小、含水量低时萃取效果好。

(2)实验操作中浓缩的实质是什么？答案浓缩的实质是蒸发有机溶剂，提纯胡萝卜素。

3.胡萝卜素粗品的鉴定(1)结合教材中的图示分析本图有哪些错误。

答案①玻璃瓶未加盖密封；②层析液过多，没过了基线；③滤纸两边接触，滤纸的两边不能相互接触。

(2)层析结果怎样才能表明提取的胡萝卜素纯度高？答案若萃取样品中出现了与标准样品一样的层析带，则提取的胡萝卜素纯度高。

3.下列关于提取胡萝卜素的实验流程的叙述中，不正确的是( )A.萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶B.萃取过程中在加热瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热时有机溶剂的挥发C.为了提高萃取的效率，可以适当地提高温度，可采用酒精灯直接加热的方法D.浓缩的过程是为了把萃取剂与β－胡萝卜素分开答案 C解析萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，以便在较高温度下保持液态，从而利于胡萝卜素溶于有机溶剂，有机溶剂不与水混溶，防止原料中的水分进入萃取液，难以分离，A项正确；萃取过程中在加热瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热时有机溶剂的挥发，B 项正确；为了提高萃取的效率，可以适当地提高温度，但是由于有机溶剂易挥发且易燃易爆，因此应避免明火加热，不能采用酒精灯直接加热的方法，C项不正确；浓缩的过程是为了把萃取剂与β－胡萝卜素分开，D项正确。

4.下列关于胡萝卜素鉴定实验的有关叙述中，正确的是( )A.每次点样应快速细致，形成直径相同的小圆点B.点样后应立即将滤纸放入层析液中C.层析液所用试剂为石油醚和酒精的混合液D.层析过程中，滤纸放在普通烧杯中答案 A解析每次点样应快速细致，形成直径为2 mm左右的大小相同的小圆点，A项正确。

点样后需等滤纸上的点样液挥发干后，再将滤纸放入层析液中层析，B项不正确。

层析液所用试剂为石油醚，C项不正确。

层析过程中，滤纸应放在密闭的玻璃瓶中，而不能放在普通烧杯中，因为普通烧杯不能密封，层析液易挥发，D项不正确。

方法链接蒸馏装置的两种用法(1)在蒸馏法中的应用：用于蒸馏过程，蒸馏后植物有效成分随水蒸气一起蒸馏，冷凝后存在于油水混合物中。

(2)在萃取法中的应用：用于萃取液的浓缩，植物有效成分存在于蒸馏烧瓶中，冷凝后收集到的是有机溶剂。

1.石油醚经常被用作植物有效成分提取时的萃取剂，其原因是( )A.具有较高的沸点、萃取效率高、毒性很小B.具有较低的沸点、萃取效率高、毒性很小C.具有较高的沸点、萃取效率一般、毒性较小D.具有较低的沸点、萃取效率高、毒性较大答案 A2.下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是( )A.胡萝卜素的化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇B.胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料C.微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一D.提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高答案 A解析胡萝卜素为橘黄色结晶粉末，不溶于水，微溶于乙醇。

胡萝卜素在弱碱性条件下比较稳定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件下也不稳定。

3.影响胡萝卜素提取的因素有( )①温度②胡萝卜的干燥程度③萃取剂的性质④萃取剂的使用量⑤胡萝卜粉碎块大小⑥加热时间A.①②③④⑤⑥B.①③④⑥C.①②④⑤⑥D.①②③⑤答案 A4.在胡萝卜素的提取过程中，对材料的处理正确的是( )A.要把买来的胡萝卜放置几天后，再做实验B.在烘箱中烘干胡萝卜时，为了节省时间，要求温度越高越好C.为了充分干燥胡萝卜，所以干燥时间越长越好D.要把烘干好的胡萝卜用研钵研成胡萝卜干粉备用答案 D解析新鲜的胡萝卜含有大量的水分，若放置时间太长，就容易变质。

干燥时，若温度太高，时间太长，则胡萝卜素容易分解。

因此，需要适宜的温度和时间将胡萝卜烘干，然后用研钵研成干粉备用。

5.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时，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。

答案(1)橘(橙)黄亲脂性有机溶剂(或有机溶剂) 胡萝卜素是脂类物质(或胡萝卜素不溶于水，易溶于有机溶剂) (2)萃取萃取过滤浓缩(3)温度时间温度过高或时间过长会导致胡萝卜素分解(4)纸层析标准样品(5)反解析(1)胡萝卜素的颜色是橘(橙)黄色，胡萝卜素是脂类物质，根据相似相溶原理，易溶于亲脂性有机溶剂。

(2)提取胡萝卜素常用萃取法，步骤：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。

(3)胡萝卜颗粒在加热过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，防止胡萝卜素因温度过高和时间过长而导致分解。

(4)提取到的胡萝卜素通过纸层析法鉴定，该过程需要用标准样品作为对照。

(5)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒含水量成反比。

课时作业[学考达标]1.胡萝卜素可以分为α、β、γ三类，划分的依据是( )A.层析后出现在滤纸条上的位置B.根据在人和动物体内的功能和作用部位C.根据分子式中碳碳双键的数目D.根据分解后产生的维生素A的分子数答案 C解析胡萝卜素的分子式中含有多个碳碳双键，如β－胡萝卜素中含有9个双键。

根据双键的数目可以把胡萝卜素分为α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素是最主要的组成成分。

2.萃取前往往要将胡萝卜烘干，粉碎，并且原料颗粒越小越好，这样做的目的是( )A.让胡萝卜尽快溶解成胡萝卜素B.让原料与萃取剂充分接触，提高萃取效率C.让原料颗粒尽快溶于萃取剂中D.节省萃取剂的使用量答案 B解析这样做的目的是让原料形成尽量小的颗粒，以便原料颗粒能与萃取剂发生充分的接触，保证萃取的彻底性，提高萃取的效率。

3.有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的是( )A.萃取时间不用考虑是否相同B.使用不同的萃取剂，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，以保证单一变量答案 D解析本实验的目的是研究萃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，也是唯一变量，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。