高中生物 第1部分 专题6 课题2 胡萝卜素的提取课件 新人教版选修1

第第1部部分分专专题题6课课题题2理解教材理解教材新知新知把握热点把握热点考向考向应用创新应用创新演练演练知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二 1.胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有 机溶剂，可用萃取法提取。机溶剂，可用萃取法提取。 2胡萝卜素有胡萝卜素有、三类，其中三类，其中胡萝胡萝 卜素是最主要的组成成分。卜素是最主要的组成成分。 3提取胡萝卜素的流程：胡萝卜提取胡萝卜素的流程：胡萝卜粉碎粉碎干燥干燥萃取萃取过滤过滤浓缩浓缩胡萝卜素。胡萝卜素。4萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，原料颗粒的萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，原料颗粒的大小、含水量、萃取的温度和时间等条件对萃取的效率也有大小、含水量、萃取的温度和时间等条件对萃取的效率也有影响。影响。5萃取过程避免明火加热，应采用水浴加热。萃取过程避免明火加热，应采用水浴加热。6对提取的胡萝卜素可通过纸层析进行鉴定。对提取的胡萝卜素可通过纸层析进行鉴定。1种类种类 (1)划分依据：划分依据： 。 (2)类型：分为类型：分为 三类，最主要的组成成分是三类，最主要的组成成分是 。 2用途用途 (1)治疗因缺乏治疗因缺乏 而引起的各种疾病。而引起的各种疾病。 (2)广泛地用作广泛地用作 。 (3)使使 恢复成正常细胞。恢复成正常细胞。 自读教材自读教材夯基础夯基础 双键的数目双键的数目、胡萝卜素胡萝卜素维生素维生素A添加剂添加剂癌变细胞癌变细胞 3性质性质 胡萝卜素是胡萝卜素是 结晶，化学性质比较结晶，化学性质比较 ，不溶，不溶于于 ，微溶于，微溶于 ，易溶于，易溶于 等有机溶剂。等有机溶剂。 4提取途径提取途径 (1)一是从一是从 中提取；中提取； (2)二是从大面积养殖的二是从大面积养殖的 中获得；中获得； (3)三是利用三是利用 生产。生产。植物植物岩藻岩藻微生物的发酵微生物的发酵橘黄色橘黄色稳定稳定水水乙醇乙醇石油醚石油醚 胡萝卜素有防治癌症的作用，能否快速大量生产胡萝胡萝卜素有防治癌症的作用，能否快速大量生产胡萝卜素？采用什么技术？卜素？采用什么技术？ 提示：提示：能。发酵技术。能。发酵技术。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1胡萝卜素的分布胡萝卜素的分布 胡萝卜素广泛存在于植物的叶、茎和果实中，最早是胡萝卜素广泛存在于植物的叶、茎和果实中，最早是在胡萝卜中分离得到的。除胡萝卜外，绿色蔬菜和黄玉米、在胡萝卜中分离得到的。除胡萝卜外，绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。 2胡萝卜素的理化性质胡萝卜素的理化性质 胡萝卜素为橘黄色结晶，不溶于水，易溶于石油醚等胡萝卜素为橘黄色结晶，不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，在橄榄油和苯中的溶解度为有机溶剂，在橄榄油和苯中的溶解度为0.1 g/100 mL，在氯，在氯仿中溶解度为仿中溶解度为4.3 g/100 mL。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件下也不稳定。胡萝定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件下也不稳定。胡萝卜素低浓度时为黄色，高浓度时为橙红色。重金属离子，卜素低浓度时为黄色，高浓度时为橙红色。重金属离子，特别是铁离子，可促使胡萝卜素退色。胡萝卜中有特别是铁离子，可促使胡萝卜素退色。胡萝卜中有85%的的胡萝卜素，其结构式为：胡萝卜素，其结构式为： 自读教材自读教材夯基础夯基础 粉碎粉碎萃取萃取浓缩浓缩水溶性水溶性水不溶性水不溶性较高的沸点较高的沸点 1流程流程 胡萝卜胡萝卜 干燥干燥 过滤过滤 胡萝卜素。胡萝卜素。 2萃取剂的选择萃取剂的选择 (1)种类：有机溶剂分为种类：有机溶剂分为 和和 两种。两种。 (2)原则：萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有原则：萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有 ，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水水混溶。此外，还要对人混溶。此外，还要对人体无毒性、不易燃、易与产品分离除去、不影响产品质量等。体无毒性、不易燃、易与产品分离除去、不影响产品质量等。 3影响萃取的因素影响萃取的因素 (1)萃取剂的萃取剂的 。 (2)原料颗粒的大小、紧密程度、原料颗粒的大小、紧密程度、 。 (3)萃取的萃取的 和和 。 4操作提示操作提示 (1)萃取过程避免明火加热，应采用萃取过程避免明火加热，应采用 加热，因为直接加热，因为直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸。使用明火加热易引起燃烧、爆炸。 (2)在加热瓶口安装在加热瓶口安装 装置，以防止装置，以防止 挥发。挥发。 (3)在干燥时要注意控制温度，温度太高、在干燥时要注意控制温度，温度太高、 会导致胡萝卜素分解。会导致胡萝卜素分解。 (4)胡萝卜干燥的速度和效果与胡萝卜干燥的速度和效果与 、 有关。有关。性质和使用量性质和使用量含水量含水量温度温度时间时间水浴水浴回流冷凝回流冷凝有机溶剂有机溶剂干燥时间太长干燥时间太长破碎程度破碎程度干燥方式干燥方式5结果分析与评价结果分析与评价(1)方法：可通过方法：可通过 进行鉴定。进行鉴定。(2)步骤：步骤：量做基线：在量做基线：在18 cm30 cm滤纸下端距底边滤纸下端距底边2 cm处做一基处做一基 线，在基线上取线，在基线上取A、B、C、D四点四点 对照点样：对照点样：A、D点点点点 ，B、C点点点点 干燥层析：吹干干燥层析：吹干 ，放入，放入 中层析中层析 对比观察：对比观察对比观察：对比观察 点与点与 点的异同点的异同纸层析纸层析标准样品标准样品提取样品提取样品滤纸滤纸色谱容器色谱容器样品色素样品色素标准色素标准色素 1乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？ 提示：提示：不能。因为乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，且丙不能。因为乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，且丙酮对人体有毒性。酮对人体有毒性。 2新鲜胡萝卜萃取胡萝卜素时为什么要干燥？干燥时新鲜胡萝卜萃取胡萝卜素时为什么要干燥？干燥时应注意什么？应注意什么？ 提示：提示：(1)新鲜的胡萝卜中含有大量的水分。新鲜的胡萝卜中含有大量的水分。(2)在干燥时应注意控制温度，温度太高、干燥时间太在干燥时应注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。长会导致胡萝卜素分解。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 实验结果的分析与评价实验结果的分析与评价 1确定提取胡萝卜素的最佳方案确定提取胡萝卜素的最佳方案 在进行本实验时，可以分为若干合作小组，每组可在进行本实验时，可以分为若干合作小组，每组可以采用不同的有机溶剂和时间进行萃取，比较各组的实以采用不同的有机溶剂和时间进行萃取，比较各组的实验结果，确定提取胡萝卜素的最佳方案。验结果，确定提取胡萝卜素的最佳方案。 2是否出现对应的层析带是否出现对应的层析带 (1)采用的方法：纸层析法，可与必修课本中采用的方法：纸层析法，可与必修课本中“绿叶中绿叶中色素的提取和分离色素的提取和分离”相联系，比较其异同点。相联系，比较其异同点。 (2)鉴定步骤：量做基线鉴定步骤：量做基线对照点样对照点样干燥层析干燥层析对比对比观察。观察。 如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上会如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上会出现多个不同高度的色素点样。出现多个不同高度的色素点样。 如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说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，所以也可以通过颜色样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，所以也可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。 例例1 下图为胡萝卜素的提取装置示意图，回答有关问下图为胡萝卜素的提取装置示意图，回答有关问题：题： (1)胡萝卜素提取的效率主要取决于胡萝卜素提取的效率主要取决于_。 (2)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，最适宜四氯化碳这五种有机溶剂中，最适宜用于萃取胡萝卜素的是用于萃取胡萝卜素的是_，这是因为这是因为_。 (3)在在1处安装回流冷凝装置的目的是处安装回流冷凝装置的目的是_。 (4)在胡萝卜素的萃取过程中，萃取过程的加热方式一般在胡萝卜素的萃取过程中，萃取过程的加热方式一般应采用水浴加热，避免明火加热，这是因为应采用水浴加热，避免明火加热，这是因为_。得到的萃取液经过过滤后直接使用得到的萃取液经过过滤后直接使用_装置进行浓缩。装置进行浓缩。 解析解析胡萝卜素易溶于有机溶剂，所以选用萃取的方胡萝卜素易溶于有机溶剂，所以选用萃取的方法。萃取的效率与原料和萃取剂有密切关系，但主要取决法。萃取的效率与原料和萃取剂有密切关系，但主要取决于萃取剂的性质和使用量，其次还受到原料颗粒的大小、于萃取剂的性质和使用量，其次还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；萃紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响；萃取剂是有机溶剂，具有加热易燃、易挥发的特点，所以萃取剂是有机溶剂，具有加热易燃、易挥发的特点，所以萃取装置的设置要特别注意；萃取剂的选择要注意以下特点：取装置的设置要特别注意；萃取剂的选择要注意以下特点：较高的沸点、能够充分溶解萃取物等；提取过程中一般要较高的沸点、能够充分溶解萃取物等；提取过程中一般要避免明火加热，而采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是避免明火加热，而采用水浴加热，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。易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。 答案答案(1)萃取剂的性质和使用量萃取剂的性质和使用量(2)石油醚石油石油醚石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发(3)为了防止加热为了防止加热时有机溶剂挥发时有机溶剂挥发(4)有机溶剂都是易燃物，直接使用明火有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸蒸馏加热容易引起燃烧、爆炸蒸馏 用萃取法提取胡萝卜素时，由于加入的萃取剂含石用萃取法提取胡萝卜素时，由于加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂，因此应避免明火加热；萃取的效率取油醚等有机溶剂，因此应避免明火加热；萃取的效率取决于萃取剂和原料两方面，因此在萃取时，要先将胡萝决于萃取剂和原料两方面，因此在萃取时，要先将胡萝卜粉碎并干燥脱水，使之与萃取剂充分接触，这样可以卜粉碎并干燥脱水，使之与萃取剂充分接触，这样可以提高溶解度，萃取效果会更好。另外，萃取时间长，萃提高溶解度，萃取效果会更好。另外，萃取时间长，萃取效果也会更好。取效果也会更好。 例例2 下图甲为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，图乙下图甲为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，图乙为胡萝卜素的纸层析结果示意图，请据图回答下列问题：为胡萝卜素的纸层析结果示意图，请据图回答下列问题： (1)图甲中图甲中b的名称是的名称是_，a的作用是的作用是_，e为为_，对于，对于e实验时应注意实验时应注意_，f为为_，常用，常用_，如果层析液没及，如果层析液没及e会会导致导致_。 (2)图乙中图乙中A、B、C、D四点中，属于标准样品的样四点中，属于标准样品的样点是点是_，属于提取样品的样点是，属于提取样品的样点是_。基线。基线一般距底边一般距底边_cm；在图中的层析谱中，；在图中的层析谱中，代表的代表的物质是物质是_，代表的物质是代表的物质是_。 解析解析对胡萝卜素提取粗品进行鉴定采用的是纸层对胡萝卜素提取粗品进行鉴定采用的是纸层析法，其原理是色素在滤纸上的运动速度不同，从而使各析法，其原理是色素在滤纸上的运动速度不同，从而使各成分分开。因层析液易挥发，故应在色谱容器上方用玻璃成分分开。因层析液易挥发，故应在色谱容器上方用玻璃盖盖严。在进行点样时，应注意点样要快速细致，并保持盖盖严。在进行点样时，应注意点样要快速细致，并保持滤纸干燥。层析液高度不得超过滤纸基线，否则点样处的滤纸干燥。层析液高度不得超过滤纸基线，否则点样处的有机成分会溶于层析液中，导致实验失败。有机成分会溶于层析液中，导致实验失败。 答案答案(1)色谱容器防止层析液挥发样品原点色谱容器防止层析液挥发样品原点点样应该快速细致并保持滤纸干燥溶剂石油醚胡萝点样应该快速细致并保持滤纸干燥溶剂石油醚胡萝卜素溶解在层析液中，致使鉴定失败卜素溶解在层析液中，致使鉴定失败(2)A和和DB和和C2胡萝卜素其他色素和杂质胡萝卜素其他色素和杂质 (1)选择干净的滤纸，为防止操作时污染滤纸，应尽量选择干净的滤纸，为防止操作时污染滤纸，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。 (2)点样时注意样斑不能太大，如用吹风机吹干，温度点样时注意样斑不能太大，如用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。不宜过高，否则斑点会变黄。 (3)点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意两边不能互相点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意两边不能互相接触，以免因毛细现象而导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，接触，以免因毛细现象而导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响效果。溶剂前沿不齐，影响效果。