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人教版高中生物选修1课件:6.2 胡萝卜素的提取

1、第17课时 胡萝卜素的提取,专题6 植物有效成分的提取,学习导航 1.通过教材P77“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P77“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P79“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,当堂检测,二、胡萝卜素的提取和鉴定,内容索引,一、胡萝卜素的性质及萃取要求,基础梳理,1.胡萝卜素的基础知识 (1)胡萝卜素的性

2、质:胡萝卜素是 结晶,化学性质比较 ,不溶于 ,微溶于 ,易溶于 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 。(3)提取途径,橘黄色,稳定,水,乙醇,石油醚,胡萝卜素,植物,微生物的发酵,2.提取胡萝卜素的基本原理 (1)萃取剂的选择 选择萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则 a.具有较高的 ,能够 胡萝卜素,并且不与水混溶。 b.萃取 。 c.对人无毒性,不易燃,易与产品分离,不影响 。 有机溶剂的分类 有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种:a. 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 。,沸点

3、,充分溶解,效率要高,产品质量,乙醇和丙酮,水不溶性有机溶剂,(2)影响萃取的因素 主要因素:萃取的效率主要取决于萃取剂的 和 。 次要因素:萃取的效率受到 、 、 、萃取的 等条件的影响。,性质,使用量,原料颗粒的大小,紧密程度,含水量,温度和时间,问题探究,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。,答案 有机溶剂的沸点较高,可以充分溶解胡萝卜素。,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,答案 原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取

4、的温度和时间等。,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 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。,4.萃取胡萝卜素时为什么要避免明火加热?,答案,拓展应用,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、三类,其中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.胡萝卜素只存在于蔬菜中,答案,解析,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、

5、三类,胡萝卜素是其中最主要的组成成分,一分子的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。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,二、胡萝卜素的提取和鉴定,基础梳理,1.提取方法: 。 2.操作流程及注意事项 (1)操作流程:胡萝卜 萃取过滤 胡萝卜素。 (2)注意事项 避免 ,采用 ,这是

6、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。 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。 萃取液的浓缩可直接使用 装置。浓缩前要进行 ,除去萃取液中的不溶物。,萃取法,粉碎,干燥,浓缩,明火加热,水浴加热,蒸馏,过滤,3.胡萝卜素粗品的鉴定 (1)方法:通过 进行鉴定。 (2)步骤 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点点上 ,B、C点点上_ 干燥层析:吹干溶剂,放入 中层析 对比观察:对比观察 与 对应层析带的异同,纸层析,2 cm,标准样品,萃取样品,石油醚,标准样品,萃取样品,问题探究,1.

7、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。,答案,(2)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。,答案 浓缩的实质是蒸发有机溶剂,提纯胡萝卜素。,(2)实验操作中浓缩的实质是什么?,答案,3.胡

8、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 玻璃瓶未加盖密封; 层析液过多,没过了基线; 滤纸两边接触,滤纸的两边不能相互接触。,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。,(2)层析结果怎样才能表明提取的胡萝卜素纯度高?,答案,拓展应用,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

9、把萃取剂与胡萝卜素分开,答案,解析,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

10、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,解析,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。,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

11、,冷凝后收集到的是有机溶剂。,课堂小结,有机溶剂,水,萃取剂,干燥,浓缩,纸层析,当堂检测,2,3,4,5,1,1.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,2.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.胡萝卜是提取天然胡萝卜素的原料 C.微生物的发酵生产是工业提取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,2,3,4,1,5,答案,解析

12、 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。,解析,3.影响胡萝卜素提取的因素有 温度 胡萝卜的干燥程度 萃取剂的性质 萃取剂的使用量 胡萝卜粉碎块大小 加热时间 A. B. C. D.,2,3,4,1,5,答案,4.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,2,3,4,1,5,解析 新鲜的胡萝卜含有大量的水分,若放置时

13、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。,答案,解析,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_。,2,3,4,1,5,解析 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。,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),答案,解析,(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

14、素的主要步骤是:粉碎、干燥、 、 、 。,2,3,4,1,5,解析 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。,萃取,萃取,过滤,浓缩,答案,解析,(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 。,解析 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。,温度,时间,温度过高或时间过长会导致胡萝卜素分解,(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。,2,3,4,1,5,解析 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。,纸层析,标准,样品,答案,解析,(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 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。,反,