最新 人教版 选修 胡萝卜素的提取 教案

2019-2020学年人教版选修胡萝卜素的提取教案

学习目标

1.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.掌握胡萝卜素提取的方法及实验装置。

3.掌握用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。

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：胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ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？

提示不能。因为乙醇和丙酮都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？

提示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？

提示原料颗粒的大小、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？

提示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，A正确；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，B正确；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，C正确；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，D错误。

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是否相溶

B．萃取物在萃取剂中的溶解度是否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

解析需考虑萃取剂与萃取物的溶剂是否相溶；萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度；需考虑，萃取剂的沸点，使其易从产品中完全除去，不会影响产品的质量，A、B、C不符合题意；不需要考虑萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种，D符合题意。

特别提醒

(1)胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，萃取时能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。(2)在石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，乙醚的沸点最低，不宜选取；苯和四氯化碳具有毒性；石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。

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

量做基线：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点上点标准样品，B、C点上点提取样品

↓

干燥层析：吹干滤纸，放入色谱容器中层析

↓

对比观察：对比观察样品色素点与标准色素点的异同

归纳总结

胡萝卜素纸层析时的注意事项

(1)层析时应选择干净的滤纸，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，可以戴手套进行操作。

(2)点样应快速细致，样点不能太大(直径为2 mm左右)，并保持滤纸干燥。点样后如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则样点会变黄。

(3)点样完成后，将滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细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。

(4)石油醚易挥发，层析容器要密封。

(5)层析时间不宜过长，因为胡萝卜素随石油醚扩散速度很快。

1．萃取操作之前，为什么要将胡萝卜粉碎、干燥？

提示原料颗粒小、含水量低时萃取效果好。

2．萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，蒸发出去的物质是萃取剂还是胡萝卜素？

提示是萃取剂，胡萝卜素留在蒸馏瓶中。

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