高中生物 第1部分 專題6 課題2 胡蘿卜素的提取課件 新人教版選修1

第第1部部分分專專題題6課課題題2理解教材理解教材新知新知把握熱點把握熱點考向考向應(yīng)用創(chuàng)新應(yīng)用創(chuàng)新演練演練知識點一知識點一知識點二知識點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 機溶劑，可用萃取法提取。機溶劑，可用萃取法提取。 2胡蘿卜素有胡蘿卜素有、三類，其中三類，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濾過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，原料顆粒的大小、含水量、萃取的溫度和時間等條件對萃取的效率也有大小、含水量、萃取的溫度和時間等條件對萃取的效率也有影響。影響。5萃取過程避免明火加熱，應(yīng)采用水浴加熱。萃取過程避免明火加熱，應(yīng)采用水浴加熱。6對提取的胡蘿卜素可通過紙層析進行鑒定。對提取的胡蘿卜素可通過紙層析進行鑒定。1種類種類 (1)劃分依據(jù)：劃分依據(jù)： 。 (2)類型：分為類型：分為 三類，最主要的組成成分是三類，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)成正常細胞?；謴?fù)成正常細胞。 自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ) 雙鍵的數(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胞癌變細胞 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 等有機溶劑。等有機溶劑。 4提取途徑提取途徑 (1)一是從一是從 中提??；中提取； (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、莖和果實中，最早是胡蘿卜素廣泛存在于植物的葉、莖和果實中，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溶劑，在橄欖油和苯中的溶解度為有機溶劑，在橄欖油和苯中的溶解度為0.1 g/100 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。胡蘿卜素低濃度時為黃色，高濃度時為橙紅色。重金屬離子，卜素低濃度時為黃色，高濃度時為橙紅色。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較高的沸點 1流程流程 胡蘿卜胡蘿卜 干燥干燥 過濾過濾 胡蘿卜素。胡蘿卜素。 2萃取劑的選擇萃取劑的選擇 (1)種類：有機溶劑分為種類：有機溶劑分為 和和 兩種。兩種。 (2)原則：萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)具有原則：萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(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，還要對人混溶。此外，還要對人體無毒性、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)萃取過程避免明火加熱，應(yīng)采用萃取過程避免明火加熱，應(yīng)采用 加熱，因為直接加熱，因為直接使用明火加熱易引起燃燒、爆炸。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)在干燥時要注意控制溫度，溫度太高、在干燥時要注意控制溫度，溫度太高、 會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。會導(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間時間水浴水浴回流冷凝回流冷凝有機溶劑有機溶劑干燥時間太長干燥時間太長破碎程度破碎程度干燥方式干燥方式5結(jié)果分析與評價結(jié)果分析與評價(1)方法：可通過方法：可通過 進行鑒定。進行鑒定。(2)步驟：步驟：量做基線：在量做基線：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，在基線上取線，在基線上取A、B、C、D四點四點 對照點樣：對照點樣：A、D點點點點 ，B、C點點點點 干燥層析：吹干干燥層析：吹干 ，放入，放入 中層析中層析 對比觀察：對比觀察對比觀察：對比觀察 點與點與 點的異同點的異同紙層析紙層析標準樣品標準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準色素標準色素 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。因為乙醇和丙酮是水溶性有機溶劑，且丙不能。因為乙醇和丙酮是水溶性有機溶劑，且丙酮對人體有毒性。酮對人體有毒性。 2新鮮胡蘿卜萃取胡蘿卜素時為什么要干燥？干燥時新鮮胡蘿卜萃取胡蘿卜素時為什么要干燥？干燥時應(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)在干燥時應(yīng)注意控制溫度，溫度太高、干燥時間太在干燥時應(yīng)注意控制溫度，溫度太高、干燥時間太長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 實驗結(jié)果的分析與評價實驗結(jié)果的分析與評價 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 在進行本實驗時，可以分為若干合作小組，每組可在進行本實驗時，可以分為若干合作小組，每組可以采用不同的有機溶劑和時間進行萃取，比較各組的實以采用不同的有機溶劑和時間進行萃取，比較各組的實驗結(jié)果，確定提取胡蘿卜素的最佳方案。驗結(jié)果，確定提取胡蘿卜素的最佳方案。 2是否出現(xiàn)對應(yīng)的層析帶是否出現(xiàn)對應(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。相聯(lián)系，比較其異同點。 (2)鑒定步驟：量做基線鑒定步驟：量做基線對照點樣對照點樣干燥層析干燥層析對比對比觀察。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如果提取到的胡蘿卜素含雜質(zhì)，則層析后在濾紙上會出現(xiàn)多個不同高度的色素點樣。出現(xiàn)多個不同高度的色素點樣。 如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標準樣品一樣的層析帶，說如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標準樣品一樣的層析帶，說明提取胡蘿卜素的實驗成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取明提取胡蘿卜素的實驗成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取樣品的顏色可能比標準樣品的顏色淺，所以也可以通過顏色樣品的顏色可能比標準樣品的顏色淺，所以也可以通過顏色的比較，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)問下圖為胡蘿卜素的提取裝置示意圖，回答有關(guān)問題：題： (1)胡蘿卜素提取的效率主要取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溶劑中，最適宜四氯化碳這五種有機溶劑中，最適宜用于萃取胡蘿卜素的是用于萃取胡蘿卜素的是_，這是因為這是因為_。 (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程中，萃取過程的加熱方式一般在胡蘿卜素的萃取過程中，萃取過程的加熱方式一般應(yīng)采用水浴加熱，避免明火加熱，這是因為應(yīng)采用水浴加熱，避免明火加熱，這是因為_。得到的萃取液經(jīng)過過濾后直接使用得到的萃取液經(jīng)過過濾后直接使用_裝置進行濃縮。裝置進行濃縮。 解析解析胡蘿卜素易溶于有機溶劑，所以選用萃取的方胡蘿卜素易溶于有機溶劑，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、萃取的溫度和時間等條件的影響；萃緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件的影響；萃取劑是有機溶劑，具有加熱易燃、易揮發(fā)的特點，所以萃取劑是有機溶劑，具有加熱易燃、易揮發(fā)的特點，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：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：較高的沸點、能夠充分溶解萃取物等；提取過程中一般要較高的沸點、能夠充分溶解萃取物等；提取過程中一般要避免明火加熱，而采用水浴加熱，這是因為有機溶劑都是避免明火加熱，而采用水浴加熱，這是因為有機溶劑都是易燃物，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最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)(3)為了防止加熱為了防止加熱時有機溶劑揮發(fā)時有機溶劑揮發(fā)(4)有機溶劑都是易燃物，直接使用明火有機溶劑都是易燃物，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 用萃取法提取胡蘿卜素時，由于加入的萃取劑含石用萃取法提取胡蘿卜素時，由于加入的萃取劑含石油醚等有機溶劑，因此應(yīng)避免明火加熱；萃取的效率取油醚等有機溶劑，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，要先將胡蘿決于萃取劑和原料兩方面，因此在萃取時，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，萃取效果會更好。另外，萃取時間長，萃提高溶解度，萃取效果會更好。另外，萃取時間長，萃取效果也會更好。取效果也會更好。 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)果示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：為胡蘿卜素的紙層析結(jié)果示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲中圖甲中b的名稱是的名稱是_，a的作用是的作用是_，e為為_，對于，對于e實驗時應(yīng)注意實驗時應(yīng)注意_，f為為_，常用，常用_，如果層析液沒及，如果層析液沒及e會會導(dǎo)致導(dǎo)致_。 (2)圖乙中圖乙中A、B、C、D四點中，屬于標準樣品的樣四點中，屬于標準樣品的樣點是點是_，屬于提取樣品的樣點是，屬于提取樣品的樣點是_?；€?；€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_。 解析解析對胡蘿卜素提取粗品進行鑒定采用的是紙層對胡蘿卜素提取粗品進行鑒定采用的是紙層析法，其原理是色素在濾紙上的運動速度不同，從而使各析法，其原理是色素在濾紙上的運動速度不同，從而使各成分分開。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。因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，故應(yīng)在色譜容器上方用玻璃蓋蓋嚴。在進行點樣時，應(yīng)注意點樣要快速細致，并保持蓋蓋嚴。在進行點樣時，應(yīng)注意點樣要快速細致，并保持濾紙干燥。層析液高度不得超過濾紙基線，否則點樣處的濾紙干燥。層析液高度不得超過濾紙基線，否則點樣處的有機成分會溶于層析液中，導(dǎo)致實驗失敗。有機成分會溶于層析液中，導(dǎo)致實驗失敗。 答案答案(1)色譜容器防止層析液揮發(fā)樣品原點色譜容器防止層析液揮發(fā)樣品原點點樣應(yīng)該快速細致并保持濾紙干燥溶劑石油醚胡蘿點樣應(yīng)該快速細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，為防止操作時污染濾紙，應(yīng)盡量選擇干凈的濾紙，為防止操作時污染濾紙，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。 (2)點樣時注意樣斑不能太大，如用吹風(fēng)機吹干，溫度點樣時注意樣斑不能太大，如用吹風(fēng)機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。不宜過高，否則斑點會變黃。 (3)點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意兩邊不能互相點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意兩邊不能互相接觸，以免因毛細現(xiàn)象而導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，接觸，以免因毛細現(xiàn)象而導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響效果。溶劑前沿不齊，影響效果。