高中生物 第1部分 專(zhuān)題6 課題2 胡蘿卜素的提取課件 新人教版選修1

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1、第第1部部分分專(zhuān)專(zhuān)題題6課課題題2理解教材理解教材新知新知把握熱點(diǎn)把握熱點(diǎn)考向考向應(yīng)用創(chuàng)新應(yīng)用創(chuàng)新演練演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二考向一考向一考向二考向二 1.胡蘿卜素不溶于水，易溶于石油醚等有胡蘿卜素不溶于水，易溶于石油醚等有 機(jī)溶劑，可用萃取法提取。機(jī)溶劑，可用萃取法提取。 2胡蘿卜素有胡蘿卜素有、三類(lèi)，其中三類(lèi)，其中胡蘿胡蘿 卜素是最主要的組成成分。卜素是最主要的組成成分。 3提取胡蘿卜素的流程：胡蘿卜提取胡蘿卜素的流程：胡蘿卜粉碎粉碎干燥干燥萃取萃取過(guò)濾過(guò)濾濃縮濃縮胡蘿卜素。胡蘿卜素。4萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，原料顆粒的萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量

2、，原料顆粒的大小、含水量、萃取的溫度和時(shí)間等條件對(duì)萃取的效率也有大小、含水量、萃取的溫度和時(shí)間等條件對(duì)萃取的效率也有影響。影響。5萃取過(guò)程避免明火加熱，應(yīng)采用水浴加熱。萃取過(guò)程避免明火加熱，應(yīng)采用水浴加熱。6對(duì)提取的胡蘿卜素可通過(guò)紙層析進(jìn)行鑒定。對(duì)提取的胡蘿卜素可通過(guò)紙層析進(jìn)行鑒定。1種類(lèi)種類(lèi) (1)劃分依據(jù)：劃分依據(jù)： 。 (2)類(lèi)型：分為類(lèi)型：分為 三類(lèi)，最主要的組成成分是三類(lèi)，最主要的組成成分是 。 2用途用途 (1)治療因缺乏治療因缺乏 而引起的各種疾病。而引起的各種疾病。 (2)廣泛地用作廣泛地用作 。 (3)使使 恢復(fù)成正常細(xì)胞?；謴?fù)成正常細(xì)胞。 自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ) 雙鍵

3、的數(shù)目雙鍵的數(shù)目、胡蘿卜素胡蘿卜素維生素維生素A添加劑添加劑癌變細(xì)胞癌變細(xì)胞 3性質(zhì)性質(zhì) 胡蘿卜素是胡蘿卜素是 結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較 ，不溶，不溶于于 ，微溶于，微溶于 ，易溶于，易溶于 等有機(jī)溶劑。等有機(jī)溶劑。 4提取途徑提取途徑 (1)一是從一是從 中提??；中提?。?(2)二是從大面積養(yǎng)殖的二是從大面積養(yǎng)殖的 中獲得；中獲得； (3)三是利用三是利用 生產(chǎn)。生產(chǎn)。植物植物巖藻巖藻微生物的發(fā)酵微生物的發(fā)酵橘黃色橘黃色穩(wěn)定穩(wěn)定水水乙醇乙醇石油醚石油醚 胡蘿卜素有防治癌癥的作用，能否快速大量生產(chǎn)胡蘿胡蘿卜素有防治癌癥的作用，能否快速大量生產(chǎn)胡蘿卜素？采用什么技術(shù)？卜素？采用什么技

4、術(shù)？ 提示：提示：能。發(fā)酵技術(shù)。能。發(fā)酵技術(shù)。 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 1胡蘿卜素的分布胡蘿卜素的分布 胡蘿卜素廣泛存在于植物的葉、莖和果實(shí)中，最早是胡蘿卜素廣泛存在于植物的葉、莖和果實(shí)中，最早是在胡蘿卜中分離得到的。除胡蘿卜外，綠色蔬菜和黃玉米、在胡蘿卜中分離得到的。除胡蘿卜外，綠色蔬菜和黃玉米、小米等糧食中也含有一定量的胡蘿卜素。小米等糧食中也含有一定量的胡蘿卜素。 2胡蘿卜素的理化性質(zhì)胡蘿卜素的理化性質(zhì) 胡蘿卜素為橘黃色結(jié)晶，不溶于水，易溶于石油醚等胡蘿卜素為橘黃色結(jié)晶，不溶于水，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑，在橄欖油和苯中的溶解度為有機(jī)溶劑，在橄欖油和苯中的溶解度為0.1 g/100

5、mL，在氯，在氯仿中溶解度為仿中溶解度為4.3 g/100 mL。胡蘿卜素在弱堿條件下比較穩(wěn)。胡蘿卜素在弱堿條件下比較穩(wěn)定，在酸中不穩(wěn)定，在光照和含氧條件下也不穩(wěn)定。胡蘿定，在酸中不穩(wěn)定，在光照和含氧條件下也不穩(wěn)定。胡蘿卜素低濃度時(shí)為黃色，高濃度時(shí)為橙紅色。重金屬離子，卜素低濃度時(shí)為黃色，高濃度時(shí)為橙紅色。重金屬離子，特別是鐵離子，可促使胡蘿卜素退色。胡蘿卜中有特別是鐵離子，可促使胡蘿卜素退色。胡蘿卜中有85%的的胡蘿卜素，其結(jié)構(gòu)式為：胡蘿卜素，其結(jié)構(gòu)式為： 自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ) 粉碎粉碎萃取萃取濃縮濃縮水溶性水溶性水不溶性水不溶性較高的沸點(diǎn)較高的沸點(diǎn) 1流程流程 胡蘿卜胡蘿卜 干燥干

6、燥 過(guò)濾過(guò)濾 胡蘿卜素。胡蘿卜素。 2萃取劑的選擇萃取劑的選擇 (1)種類(lèi)：有機(jī)溶劑分為種類(lèi)：有機(jī)溶劑分為 和和 兩種。兩種。 (2)原則：萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)具有原則：萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)具有 ，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水水混溶。此外，還要對(duì)人混溶。此外，還要對(duì)人體無(wú)毒性、不易燃、易與產(chǎn)品分離除去、不影響產(chǎn)品質(zhì)量等。體無(wú)毒性、不易燃、易與產(chǎn)品分離除去、不影響產(chǎn)品質(zhì)量等。 3影響萃取的因素影響萃取的因素 (1)萃取劑的萃取劑的 。 (2)原料顆粒的大小、緊密程度、原料顆粒的大小、緊密程度、 。 (3)萃取的萃取的 和和 。 4操作提示操作提示 (1)

7、萃取過(guò)程避免明火加熱，應(yīng)采用萃取過(guò)程避免明火加熱，應(yīng)采用 加熱，因?yàn)橹苯蛹訜?，因?yàn)橹苯邮褂妹骰鸺訜嵋滓鹑紵⒈?。使用明火加熱易引起燃燒、爆炸?(2)在加熱瓶口安裝在加熱瓶口安裝 裝置，以防止裝置，以防止 揮發(fā)。揮發(fā)。 (3)在干燥時(shí)要注意控制溫度，溫度太高、在干燥時(shí)要注意控制溫度，溫度太高、 會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。 (4)胡蘿卜干燥的速度和效果與胡蘿卜干燥的速度和效果與 、 有關(guān)。有關(guān)。性質(zhì)和使用量性質(zhì)和使用量含水量含水量溫度溫度時(shí)間時(shí)間水浴水浴回流冷凝回流冷凝有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑干燥時(shí)間太長(zhǎng)干燥時(shí)間太長(zhǎng)破碎程度破碎程度干燥方式干燥方式5結(jié)果分析與評(píng)價(jià)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)(1)方

8、法：可通過(guò)方法：可通過(guò) 進(jìn)行鑒定。進(jìn)行鑒定。(2)步驟：步驟：量做基線(xiàn)：在量做基線(xiàn)：在18 cm30 cm濾紙下端距底邊濾紙下端距底邊2 cm處做一基處做一基 線(xiàn)，在基線(xiàn)上取線(xiàn)，在基線(xiàn)上取A、B、C、D四點(diǎn)四點(diǎn) 對(duì)照點(diǎn)樣：對(duì)照點(diǎn)樣：A、D點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn) ，B、C點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn) 干燥層析：吹干干燥層析：吹干 ，放入，放入 中層析中層析 對(duì)比觀察：對(duì)比觀察對(duì)比觀察：對(duì)比觀察 點(diǎn)與點(diǎn)與 點(diǎn)的異同點(diǎn)的異同紙層析紙層析標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品提取樣品提取樣品濾紙濾紙色譜容器色譜容器樣品色素樣品色素標(biāo)準(zhǔn)色素標(biāo)準(zhǔn)色素 1乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？ 提示：提示：不能。

9、因?yàn)橐掖己捅撬苄杂袡C(jī)溶劑，且丙不能。因?yàn)橐掖己捅撬苄杂袡C(jī)溶劑，且丙酮對(duì)人體有毒性。酮對(duì)人體有毒性。 2新鮮胡蘿卜萃取胡蘿卜素時(shí)為什么要干燥？干燥時(shí)新鮮胡蘿卜萃取胡蘿卜素時(shí)為什么要干燥？干燥時(shí)應(yīng)注意什么？應(yīng)注意什么？ 提示：提示：(1)新鮮的胡蘿卜中含有大量的水分。新鮮的胡蘿卜中含有大量的水分。(2)在干燥時(shí)應(yīng)注意控制溫度，溫度太高、干燥時(shí)間太在干燥時(shí)應(yīng)注意控制溫度，溫度太高、干燥時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與評(píng)價(jià) 1確定提取胡蘿卜素的最佳方案確定提取胡蘿卜素的最佳方案 在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以分為若

10、干合作小組，每組可在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以分為若干合作小組，每組可以采用不同的有機(jī)溶劑和時(shí)間進(jìn)行萃取，比較各組的實(shí)以采用不同的有機(jī)溶劑和時(shí)間進(jìn)行萃取，比較各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定提取胡蘿卜素的最佳方案。驗(yàn)結(jié)果，確定提取胡蘿卜素的最佳方案。 2是否出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的層析帶是否出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的層析帶 (1)采用的方法：紙層析法，可與必修課本中采用的方法：紙層析法，可與必修課本中“綠葉中綠葉中色素的提取和分離色素的提取和分離”相聯(lián)系，比較其異同點(diǎn)。相聯(lián)系，比較其異同點(diǎn)。 (2)鑒定步驟：量做基線(xiàn)鑒定步驟：量做基線(xiàn)對(duì)照點(diǎn)樣對(duì)照點(diǎn)樣干燥層析干燥層析對(duì)比對(duì)比觀察。觀察。 如果提取到的胡蘿卜素含雜質(zhì)，則層析后在濾紙上會(huì)如果提取到

11、的胡蘿卜素含雜質(zhì)，則層析后在濾紙上會(huì)出現(xiàn)多個(gè)不同高度的色素點(diǎn)樣。出現(xiàn)多個(gè)不同高度的色素點(diǎn)樣。 如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標(biāo)準(zhǔn)樣品一樣的層析帶，說(shuō)如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標(biāo)準(zhǔn)樣品一樣的層析帶，說(shuō)明提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取明提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取樣品的顏色可能比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺，所以也可以通過(guò)顏色樣品的顏色可能比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺，所以也可以通過(guò)顏色的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量。的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量。 例例1 下圖為胡蘿卜素的提取裝置示意圖，回答有關(guān)問(wèn)下圖為胡蘿卜素的提取裝置示意圖，回答有關(guān)問(wèn)題：題： (1)胡蘿卜素提取的效率主要取

12、決于胡蘿卜素提取的效率主要取決于_。 (2)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這五種有機(jī)溶劑中，最適宜四氯化碳這五種有機(jī)溶劑中，最適宜用于萃取胡蘿卜素的是用于萃取胡蘿卜素的是_，這是因?yàn)檫@是因?yàn)開(kāi)。 (3)在在1處安裝回流冷凝裝置的目的是處安裝回流冷凝裝置的目的是_。 (4)在胡蘿卜素的萃取過(guò)程中，萃取過(guò)程的加熱方式一般在胡蘿卜素的萃取過(guò)程中，萃取過(guò)程的加熱方式一般應(yīng)采用水浴加熱，避免明火加熱，這是因?yàn)閼?yīng)采用水浴加熱，避免明火加熱，這是因?yàn)開(kāi)。得到的萃取液經(jīng)過(guò)過(guò)濾后直接使用得到的萃取液經(jīng)過(guò)過(guò)濾后直接使用_裝置進(jìn)行濃縮。裝置進(jìn)行濃縮。 解析解析胡蘿卜素易溶于有機(jī)

13、溶劑，所以選用萃取的方胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑，所以選用萃取的方法。萃取的效率與原料和萃取劑有密切關(guān)系，但主要取決法。萃取的效率與原料和萃取劑有密切關(guān)系，但主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，其次還受到原料顆粒的大小、于萃取劑的性質(zhì)和使用量，其次還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時(shí)間等條件的影響；萃緊密程度、含水量、萃取的溫度和時(shí)間等條件的影響；萃取劑是有機(jī)溶劑，具有加熱易燃、易揮發(fā)的特點(diǎn)，所以萃取劑是有機(jī)溶劑，具有加熱易燃、易揮發(fā)的特點(diǎn)，所以萃取裝置的設(shè)置要特別注意；萃取劑的選擇要注意以下特點(diǎn)：取裝置的設(shè)置要特別注意；萃取劑的選擇要注意以下特點(diǎn)：較高的沸點(diǎn)、能夠充分溶解萃取物等；

14、提取過(guò)程中一般要較高的沸點(diǎn)、能夠充分溶解萃取物等；提取過(guò)程中一般要避免明火加熱，而采用水浴加熱，這是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑都是避免明火加熱，而采用水浴加熱，這是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。 答案答案(1)萃取劑的性質(zhì)和使用量萃取劑的性質(zhì)和使用量(2)石油醚石油石油醚石油醚的沸點(diǎn)最高，在加熱萃取時(shí)不易揮發(fā)醚的沸點(diǎn)最高，在加熱萃取時(shí)不易揮發(fā)(3)為了防止加熱為了防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)(4)有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸蒸餾加熱容易引起燃燒、爆炸蒸餾 用萃取法提取胡

15、蘿卜素時(shí)，由于加入的萃取劑含石用萃取法提取胡蘿卜素時(shí)，由于加入的萃取劑含石油醚等有機(jī)溶劑，因此應(yīng)避免明火加熱；萃取的效率取油醚等有機(jī)溶劑，因此應(yīng)避免明火加熱；萃取的效率取決于萃取劑和原料兩方面，因此在萃取時(shí)，要先將胡蘿決于萃取劑和原料兩方面，因此在萃取時(shí)，要先將胡蘿卜粉碎并干燥脫水，使之與萃取劑充分接觸，這樣可以卜粉碎并干燥脫水，使之與萃取劑充分接觸，這樣可以提高溶解度，萃取效果會(huì)更好。另外，萃取時(shí)間長(zhǎng)，萃提高溶解度，萃取效果會(huì)更好。另外，萃取時(shí)間長(zhǎng)，萃取效果也會(huì)更好。取效果也會(huì)更好。 例例2 下圖甲為胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖，圖乙下圖甲為胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖，圖乙為胡蘿卜素的紙層析結(jié)

16、果示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：為胡蘿卜素的紙層析結(jié)果示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)圖甲中圖甲中b的名稱(chēng)是的名稱(chēng)是_，a的作用是的作用是_，e為為_(kāi)，對(duì)于，對(duì)于e實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意_，f為為_(kāi)，常用，常用_，如果層析液沒(méi)及，如果層析液沒(méi)及e會(huì)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致_。 (2)圖乙中圖乙中A、B、C、D四點(diǎn)中，屬于標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣四點(diǎn)中，屬于標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣點(diǎn)是點(diǎn)是_，屬于提取樣品的樣點(diǎn)是，屬于提取樣品的樣點(diǎn)是_?；€(xiàn)。基線(xiàn)一般距底邊一般距底邊_cm；在圖中的層析譜中，；在圖中的層析譜中，代表的代表的物質(zhì)是物質(zhì)是_，代表的物質(zhì)是代表的物質(zhì)是_。 解析解析對(duì)胡蘿卜素提取粗品進(jìn)行鑒定采用的是紙層對(duì)胡蘿卜素提取

17、粗品進(jìn)行鑒定采用的是紙層析法，其原理是色素在濾紙上的運(yùn)動(dòng)速度不同，從而使各析法，其原理是色素在濾紙上的運(yùn)動(dòng)速度不同，從而使各成分分開(kāi)。因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，故應(yīng)在色譜容器上方用玻璃成分分開(kāi)。因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，故應(yīng)在色譜容器上方用玻璃蓋蓋嚴(yán)。在進(jìn)行點(diǎn)樣時(shí)，應(yīng)注意點(diǎn)樣要快速細(xì)致，并保持蓋蓋嚴(yán)。在進(jìn)行點(diǎn)樣時(shí)，應(yīng)注意點(diǎn)樣要快速細(xì)致，并保持濾紙干燥。層析液高度不得超過(guò)濾紙基線(xiàn)，否則點(diǎn)樣處的濾紙干燥。層析液高度不得超過(guò)濾紙基線(xiàn)，否則點(diǎn)樣處的有機(jī)成分會(huì)溶于層析液中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。有機(jī)成分會(huì)溶于層析液中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。 答案答案(1)色譜容器防止層析液揮發(fā)樣品原點(diǎn)色譜容器防止層析液揮發(fā)樣品原點(diǎn)點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致并保持濾

18、紙干燥溶劑石油醚胡蘿點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致并保持濾紙干燥溶劑石油醚胡蘿卜素溶解在層析液中，致使鑒定失敗卜素溶解在層析液中，致使鑒定失敗(2)A和和DB和和C2胡蘿卜素其他色素和雜質(zhì)胡蘿卜素其他色素和雜質(zhì) (1)選擇干凈的濾紙，為防止操作時(shí)污染濾紙，應(yīng)盡量選擇干凈的濾紙，為防止操作時(shí)污染濾紙，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。 (2)點(diǎn)樣時(shí)注意樣斑不能太大，如用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度點(diǎn)樣時(shí)注意樣斑不能太大，如用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過(guò)高，否則斑點(diǎn)會(huì)變黃。不宜過(guò)高，否則斑點(diǎn)會(huì)變黃。 (3)點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)注意兩邊不能互相點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)注意兩邊不能互相接觸，以免因毛細(xì)現(xiàn)象而導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，接觸，以免因毛細(xì)現(xiàn)象而導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，溶劑前沿不齊，影響效果。溶劑前沿不齊，影響效果。