人教版高中生物课件选修一胡萝卜素的提取公开课公开课

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1．胡萝卜素的提取原理与实验设计 提取的原理 根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可采取萃取的方法来提 取胡萝卜素。
2．萃取剂的选择 选取萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则
①具有较高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。 ②萃取效率高。 ③对人无毒、不易燃、易与产品分离、不影响产品质量。
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用萃取法提取胡萝卜素
【例2】 下列关于提取β胡萝卜素实验流程的叙述中，不正确的是 ( )。
A．萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的熔点，能够充分 溶解胡萝卜素，并且不与水混溶 B．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 C．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 D．浓缩的过程是为了把萃取剂与β胡萝卜素分开
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胡萝卜素及其性质
【例1】 β胡萝卜素被认定为A类优秀营养色素，下列关于β胡萝卜
素说法不正确的是
( )。
A．β胡萝卜素属脂溶性维生素A的一种，可治疗因缺乏维生素
A而引起的骨质疏松、佝偻病等
B．β胡萝卜素是一种抗氧化剂，可清除体内自由基，抑制自
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胡萝卜素粗品的鉴定
1．对提取的胡萝卜素粗品可通过 纸层析 进行鉴定。 2．对胡萝卜素粗品进行鉴定的具体步骤为：
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[思维激活2] 鉴定胡萝卜素粗品时，卷成圆筒状的滤纸，其边缘为 何需用U形扣固定？ 提示 用U形扣固定滤纸筒边缘是为了防止滤纸边缘接触，避免 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。
1.水蒸气蒸馏 2．分离油层 3．除水过滤
适用于提取玫瑰油、 薄荷油等挥发性强的
芳香油
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资料一：萃取剂的选择讨论题 1．乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？ 答案 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，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们 作萃取剂。
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(3)如用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。 (4)纸层析过程不能让层析液淹没点样，否则实验失败。 4．结果评价 (1)是否出现对应的层析带。 (2)初步确定提取的胡萝卜素的量 可以通过对颜色深浅的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量， 通过比较色素带的种类，分析可能含有的杂质种类。
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答案 在这五种有机溶剂中，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。
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练习 1.
提取方法 实验原理
方法步骤
适用范围
水蒸气 蒸馏
利用水蒸气 将挥发性较 强的芳香油 携带出来
由基生成，具有抗衰老作用
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C．β胡萝卜素具有促进免疫细胞增殖，增强免疫细胞功能的作用， 故可防治肿瘤、癌症、心脏病等疾病 D．β胡萝卜素摄入量大时，在体内可积累又不会引起中毒，故可 作为食品添加剂和营养补充剂
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胡萝卜素的提取
1．胡萝卜素及其性质 (1)种类 依据双键 的数目可以划分为 α、β、γ 三类，其中 β 胡萝卜素 是最主要的组成成分，一分子的β 胡萝卜素被氧化 成两分子的 维生素A。
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(2)层析原理 β胡萝卜素与其他色素和杂质在层析液中的溶解度不同，在滤纸中 的扩散速度不同。 (3)操作 (见自我领悟2)
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3．层析过程中的注意事项 (1)点样的斑点直径不能太大，点样要快速、细致。 (2)卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免溶剂沿滤纸两边 的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。(如下图所示)
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2．在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶 剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？如果不能确定，请先选出 两三种有机溶剂进行萃取实验，再从中选择出萃取效果最好的有 机溶剂。
解析 在萃取的过程中，萃取剂主要用于溶解提取物，因此 加热时不易挥发的有机溶剂更适合作为萃取剂。在这五种有机溶 剂中，石油醚的沸点最高，所以石油醚最适宜用作萃取剂。
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3．胡萝卜素提取装置的设计 (1)提取装置如下图所示
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(2)提取过程
①流程
干燥粉碎的胡萝卜＋有机溶剂利用―提―取→装置萃取液― 过―滤→粗萃取液
a
b
蒸―馏―提→纯浓缩萃取液 c
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3．操作提示 (1)在干燥时要注意控制温度，温度 太高 、干燥时间 太长 会 导致胡萝卜素分解。 (2)胡萝卜干燥的速度和效果与 破碎程度 、 干燥方式 有关。
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[思维[思维激活1] 根据胡萝卜素的性质，炒胡萝卜时宜多放油还 是少放油？ 提示 由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，为使较多的胡萝卜素溶解 出来，从而有利于被人体吸收(溶解的胡萝卜素容易被人体吸收)， 炒胡萝卜时应多加些油。
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深度剖析 β胡萝卜素属脂溶性化合物，1分子β胡萝卜素在人体肝 脏以及人和动物的消化道中能够转化为2分子维生素A，可治疗因 缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲、幼儿生长发育不良、 干皮症等，β胡萝卜素不属于维生素A。 答案 A [思维拓展](1)胡萝卜素与维生素B、维生素D、E、钙、磷和锌配 合食用时，能充分发挥其功效(必须有锌才能把贮藏在肝脏里的维 生素A释放出)； (2)胡萝卜素也能防止维生素C受到氧化。
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特别提醒 (1)如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上 出现多个不同高度的色素点样。 (2)如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡 萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可 能比标准样品的颜色浅。
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4．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。
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特别提醒 (1)萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。 (2)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。 (3)萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。 (4)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。
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1．最佳萃取条件的确定 根据影响萃取的因素，如萃取剂的性质和使用量、萃取的最佳 温度和时间，确定最佳萃取条件。
2．胡萝卜素粗品的鉴定 (1)采用的方法 纸层析法： 纸层析是层析法的一种。层析法又称色谱法，是一种基于被分 离物质的物理、化学及生物学特性的不同，使它们在某种基质 中移动速度不同而进行分离和分析的方法。
(2)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。 (3)提取途径 一是从 植物 中提取，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。
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2．实验设计 (1)流程 胡萝卜→ 粉碎 →干燥→ 萃取 →过滤→ 浓缩 →胡萝卜素。 (2)萃取剂的选择 ①种类：有机溶剂分为 水溶性 和水不溶性 两种。 ②原则：萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的 沸点 ，能够 充分溶解 胡萝卜素 ，并且 不与水混溶 。 (3)影响萃取的因素 主要有萃取剂的性质 和 使用量 ，同时还受到 原料颗粒大小 、 紧密程度、含水量、萃取的 温度和时间 等条件的影响。
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深度剖析 提取β胡萝卜素时，不可用酒精灯直接加热，以避免引 起有机溶剂的燃烧。 答案 B
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胡萝卜素粗品的鉴定
【例3】 如图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请根据图回答下 列问题。 (1)胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是________。 (2)图中②的名称是________。 ①的作用是____________。 (3)⑤为________，对于⑤，实验时应注意________。 (4)⑥为________，常用______________。 (5)如果层析液没及⑤会导致________________。
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深度剖析 胡萝卜素粗品的鉴定常用纸层析法，在该法中，需注 意：①点样要快速、细致且需保持滤纸干燥；②要保持层析容器 中有层析液的饱和蒸汽，以保证层析效果；③层析液不可没及样 品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。 答案 (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
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【巩固1】 下列对于胡萝卜素的提取过程的叙述，错误的是 ( )。
A．萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热 B．为了防止加热时有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装 冷凝回流装置 C．萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置 D．在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物 解析 在浓缩前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。 答案 D
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②注意事项 a．萃取过程中应该避免明火加热，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。 b．为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装冷凝回流 装置。
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【巩固2】 下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图，属于标准样品
的层析点的是
( )。
A．①② C．⑤⑥
B．③④ D．③④⑤⑥
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解析 标准样品中的色素种类单一，在滤纸上扩散的速度相同， 因此只出现一个色素圆点。 答案 B
课题2 胡萝卜素的提取
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课程标准 研究从生物材料中提取特定成份。 课标解读 1.知道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的操作方法。 3.初步了解有机溶剂的相关知识。
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[查漏补缺]层析法的最大特点是分离效率高，它能分离各种性质 极相似的物质。而且它既可以用于少量物质的分析鉴定，又可用 于大量物质的分离纯化制备。
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