四川省岳池县第一中学2014-2015学年高中生物专题6课题2胡萝卜素的提取学案新人教版选修1

-1-胡萝卜素的提取学习目标1、设计简易的实验装置来提取胡萝卜素2、了解提取胡萝卜素的基本原理3、初步学会用萃取法和纸沉析法对胡萝卜素的提取和鉴定学习重点植物芳香油的提取技术；针对原料的不同特点，采取不同的提取方法学习难点植物芳香油的提取技术；针对原料的不同特点，采取不同的提取方法课前预习使用说明与学法指导1、用5分钟回顾高一生物必修一生物组织中糖类、脂质、蛋白质的鉴定,复习芳香油的提取过程。2、根据教材预习10分钟，完成课前预习与预习自测。知识准备植物有效成分的提取方法有哪些？提取植物芳香油的原理、方法和提取技术，这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术？教材助读胡萝卜素的提取胡萝卜素化学性质比较稳定，不溶于_____，微溶于__________，易溶于__________等有机溶剂。萃取胡萝卜苏的有机溶剂应该具有沸点，能够充分并且__________另外还要考虑对人体__________，萃取效率主要取决于原料颗粒的大小、紧密程度、__________、__________、__________。1．基础知识1．1胡萝卜素的性质：橘黄色晶体，化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。1．2胡萝卜素的来源：植物、岩藻、微生物发酵。1．3方法：萃取法。影响因素：萃取剂性质、用量；原料颗粒大小、紧密程度、含水量；温度、时间等。选择控制：溶剂：石油醚原料：颗粒小、干燥。条件：温度较高，时间长。2．实验设计2．1实验流程：阅读教材图6－6。溶剂：应选择使用水不溶性有机溶剂，如石油醚（为什么？）。2．2实验步骤：①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。③加热萃取：安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取30min。④过滤：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取液。⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素。＊注意事项：烘干胡萝卜时，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。2．3胡萝卜素的纸层析鉴定：-2-①制备滤纸条：取18×30cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取ABCD四个点。②点样：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，吹干。③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。④观察：取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。＊注意事项：滤纸条预先干燥处理；点样时快速细致、样点圆点尽量细小；滤纸筒的竖直边缘不能接触；石油醚易挥发，注意层析容器要密封。预习自测1、对胡萝卜素的提取通常选用A、水B、无机盐C、有机溶剂D、无机溶剂2、下列有机溶剂中，不能作胡萝卜素萃取剂的是A、石油醚B、乙醚C、乙醇D、苯3、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？我的疑问学始于疑怎样提取胡萝卜素？课内探究质疑探究1、如右图为提取胡萝卜素的装置图，请据图回答下列问题：(1)⑤_____的作用是_________________________________。(2)④_______内加入的萃取液一般是______，原料在加入前，一般要进行________、__________处理。(3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是________。(4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该______。2、如右图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请据图回答下列问题。(1)胡萝卜素粗品鉴定方法的名称是___________。(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-3-___________________。归纳总结请比较芳香油与胡萝卜素提取的异同。知识网络图植物有效成分提取的比较比较项目植物芳香油（萜类化合物及其衍生物）胡萝卜素玫瑰精油橘皮精油成分——主要是柠檬烯分为α、β、γ三类，β胡萝卜素是其中最主要的成分性质化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸汽一同蒸馏无色透明，具有诱人的橘香胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于酒精，易溶于石油醚等有机溶剂。来源玫瑰花瓣橘皮部分一是从植物中提取，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。用途制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。是食品、化妆品和香水配料的优质原料。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，如夜盲症、幼儿生长发育不良，干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。方法水中蒸馏法压榨法萃取法纸层析法实验装置实验流程石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素量做基线→对照点样→干燥层析→对比观察。操1.蒸馏装置安装顺序从左到1.为提高出油率，需将柑1.影响萃取1.纸层析是层析法-4-作关键右，自上而下。拆卸仪器的顺序与安装时正好相反。2.温度计位置：使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。3.冷凝管保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口向下，通过橡皮管与水龙头相连。4.加热时防暴沸：垫石棉网，向液体中加几片沸石或碎瓷片。5.玫瑰花与水的质量比为1:4。6.烧瓶内液体体积占烧瓶容积的1/3—2/3。7.油水混合物加入NaCl分离油层加入无水Na2SO4除水。8.为提高产品质量，要严格控制蒸馏温度，可适当延长蒸馏时间。9.干玫瑰花也可用萃取的方法提取玫瑰精油。橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，时间为10h以上。石灰水的作用是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。2.压榨时还要分别加入相当于橘皮质量的0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，目的是使橘皮油易于和水分离，并调节pH至7～8。3.压榨液处理：先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。将分离的产品放在5～10℃的冰箱中静置5～7天，使杂质沉淀。用吸管吸出上层澄清橘皮油，剩余部分用滤纸过滤，滤液和吸出的上层橘皮油合并，即获得最终的橘皮精油。的因素主要取决于萃取剂的性质和用量，同时受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等的影响。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的分解。2.萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热，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。在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。3.萃取液浓缩之前，要进行过滤除去萃取液中的不溶物。4.萃取剂的选择胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但他们是水溶性的有机溶剂，因能与水混溶的一种,层析法又称色层分析法或色谱法，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。层析法的最大特点是分离效率高，它能分离各种性质极相类似的物质。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。2.层析时注意选择干净的滤纸，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，可以带手套进行操作。3.点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5cm），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免因毛细管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.层析时，不要让层析液没及样品原点，防止胡萝卜素溶解在层析液中，-5-而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种溶剂中，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。实验失败。当堂检测1、当人体缺乏某种维生素时，胡萝卜素可在体内转化形成，这种维生素是（）A、维生素AB、维生素BC、维生素CD、维生素D2、对叶绿体中的色素进行分析时，胡萝卜素的吸收峰在（）A、红光B、绿光C、蓝紫光D、橙光3、下列方法可以提取胡萝卜素的是（）（）A、直接压榨法B、水蒸气蒸馏法C、乙醇萃取法D、石油醚萃取法4、下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是（）A、胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质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5、对胡萝卜素的提取顺序，正确的是（）A、胡萝卜→粉碎→萃取干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素B、胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素C、胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素D、胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素课后反思请将学习总结写在下面课后训练1.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是（）A.每次点样后，可用注射器直接点样B.点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点C.层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液D.在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中2.萃取的效率主要取决于（）A.原料颗粒的大小B.原料的紧密程度、含水量C.萃取剂的性质和使用量D.萃取的温度和时间3.下列试剂最适宜提取提取胡萝卜素的是（）-6-A.石油醚B.乙醚C.四氯化碳D.苯