2017-2018學年高中生物專題6植物有效成分的提取第17課時胡蘿卜素的提取同步備課教學案

第17課時胡蘿卜素的提?。蹖W習導航］1.通過教材p“課題背景”和“基礎(chǔ)知識”，了解胡蘿卜素的價值、工業(yè)提取77方法，掌握胡蘿卜素的性質(zhì)和作用。2.閱讀教材P77“實驗設(shè)計”，掌握胡蘿卜素提取的方法及實驗裝置。3.分析教材P79”結(jié)果分析與評價”，掌握用紙層析法鑒定提取的胡蘿卜素粗品。［重難點擊］1.了解有關(guān)胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識和提取胡蘿卜素的基本原理。2.初步學會胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析法的操作方法。一、胡蘿卜素的性質(zhì)及萃取要求fl基礎(chǔ)梳理 夯實基礎(chǔ)突破要點1.胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識(1)胡蘿卜素的性質(zhì)：胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶，化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇,易溶于石油醚等有機溶劑。⑵種類劃分：根據(jù)胡蘿卜素的分子結(jié)構(gòu)可以將胡蘿卜素劃分為三類，最主要的組成成分是目—胡蘿卜素。’①從植物中提?、翘崛⊥緩?②從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲得、③利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)2.提取胡蘿卜素的基本原理⑴萃取劑的選擇①選擇萃取胡蘿卜素的有機溶劑的原則a.具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。b.萃取效率要高。

c.對人無毒性，不易燃，易與產(chǎn)品分離，不影響三品質(zhì)量。②有機溶劑的分類有機溶劑分為水溶性和水不溶性兩種：a.乙醇和丙酮能夠與水混溶，是水溶性有機溶劑;b.石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能與水混溶，稱為水不溶性有機溶劑。⑵影響萃取的因素①主要因素：萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量。②次要因素：萃取的效率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。問題探究理舞升華重難透析問題探究理舞升華重難透析.提取胡蘿卜素能否用乙醇或丙酮作為萃取劑？為什么？答案不能。因為乙醇和丙酮屬于水溶性有機溶劑，而胡蘿卜素應(yīng)該用水不溶性有機溶劑進行提取，如石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等。.為什么用于提取胡蘿卜素的萃取劑要有較高的沸點？答案有機溶劑的沸點較高，可以充分溶解胡蘿卜素。.影響萃取效率的因素除了萃取劑的性質(zhì)和使用量之外，還有哪些因素？答案原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等。.萃取胡蘿卜素時為什么要避免明火加熱？答案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或爆炸。拓展應(yīng)用剖析題型提煉方法拓展應(yīng)用剖析題型提煉方法1.下列關(guān)于胡蘿卜素的說法，不正確的是（）A.胡蘿卜素存在于葉綠體類囊體薄膜上B.胡蘿卜素可劃分為a、B、Y三類，其中B—胡蘿卜素是最主要的組成成分C.胡蘿卜素可用來預防腫瘤、癌癥和心腦血管疾病等D.B—胡蘿卜素只存在于蔬菜中答案D解析葉綠體中的色素包括葉綠素、類胡蘿卜素（葉黃素和胡蘿卜素），分布在葉綠體類囊體薄膜上。胡蘿卜素分子中有大量的碳碳雙鍵，根據(jù)雙鍵數(shù)目不同，可將胡蘿卜素劃分為a、B、Y三類，B—胡蘿卜素是其中最主要的組成成分，一分子的B—胡蘿卜素可被氧化成兩分子的維生素A,因此，胡蘿卜素可以用來治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病。B—胡蘿卜素不但存在于蔬菜（如胡蘿卜）中，也存在于某些橙色、黃色的水果中。2.萃取劑是萃取過程中必不可少的，故萃取劑的選擇也是至關(guān)重要的，一般不考慮（）A.萃取劑與萃取物的溶劑互不相溶

B.萃取物在萃取劑中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度C.萃取劑的沸點D.萃取劑可分為水溶性和水不溶性兩種答案D二、胡蘿卜素的提取和鑒定fl基礎(chǔ)梳理 夯實基礎(chǔ)突破要點.提取方法：萃取法。.操作流程及注意事項(1)操作流程：胡蘿卜一粉碎一干燥一萃取一過濾一濃縮一胡蘿卜素。⑵注意事項①避免明火加熱，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。②為防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，需在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。③萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置。濃縮前要進行過濾，除去萃取液中的不溶物。.胡蘿卜素粗品的鑒定(1)方法：通過紙層析進行鑒定。⑵步驟做基線：在18cmX30cm濾紙下端距底邊2g處做一基線，在基線上取A、B、C、D四點；對照點樣：A、D點點上標準樣品，B、C點點上萃取樣品；干燥層析：吹干溶劑，放入石油醚中層析；對比觀察：對比觀察標準樣品與萃取樣品對應(yīng)層析帶的異同問題探究理解升華重推透析問題探究理解升華重推透析.實驗裝置分析如圖為提取胡蘿卜素的裝置圖，請據(jù)圖回答下列問題:

⑴圖中⑤是什么？有什么作用？答案冷凝管。降溫，防止加熱時有機溶劑揮發(fā)。⑵④燒瓶內(nèi)加入的萃取劑一般是什么？原料在加入前，一般要進行怎樣的處理？答案石油醚。原料要進行粉碎和干燥處理。⑶該萃取過程采用的是水浴加熱，其目的是什么？答案避免使用明火加熱引起燃燒、爆炸。.實驗過程分析⑴萃取操作之前，為什么要將胡蘿卜粉碎、干燥？答案萃取的效率與原料顆粒大小和含水量等有關(guān)，原料顆粒小、含水量低時萃取效果好。⑵實驗操作中濃縮的實質(zhì)是什么？答案濃縮的實質(zhì)是蒸發(fā)有機溶劑，提純胡蘿卜素。.胡蘿卜素粗品的鑒定⑴結(jié)合教材中的圖示分析本圖有哪些錯誤。答案①玻璃瓶未加蓋密封；②層析液過多，沒過了基線；③濾紙兩邊接觸，濾紙的兩邊不能相互接觸。⑵層析結(jié)果怎樣才能表明提取的胡蘿卜素純度高？答案若萃取樣品中出現(xiàn)了與標準樣品一樣的層析帶，則提取的胡蘿卜素純度高。拓展應(yīng)用剖析題型提煉方法拓展應(yīng)用剖析題型提煉方法.下列關(guān)于提取胡蘿卜素的實驗流程的敘述中，不正確的是（）A.萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)該具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶B.萃取過程中在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，是為了防止加熱時有機溶劑的揮發(fā)口為了提高萃取的效率，可以適當?shù)靥岣邷囟龋刹捎镁凭珶糁苯蛹訜岬姆椒―.濃縮的過程是為了把萃取劑與B—胡蘿卜素分開答案C解析萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)該具有較高的沸點，以便在較高溫度下保持液態(tài)，從而利于胡蘿卜素溶于有機溶劑，有機溶劑不與水混溶，防止原料中的水分進入萃取液，難以分離，A項正確；萃取過程中在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，是為了防止加熱時有機溶劑的揮發(fā)，B項正確；為了提高萃取的效率，可以適當?shù)靥岣邷囟?，但是由于有機溶劑易揮發(fā)且易燃易爆，因此應(yīng)避免明火加熱，不能采用酒精燈直接加熱的方法，C項不正確；濃縮的過程是為了把萃取劑與B—胡蘿卜素分開，D項正確。.下列關(guān)于胡蘿卜素鑒定實驗的有關(guān)敘述中，正確的是（）A.每次點樣應(yīng)快速細致，形成直徑相同的小圓點B.點樣后應(yīng)立即將濾紙放入層析液中C.層析液所用試劑為石油醚和酒精的混合液D.層析過程中，濾紙放在普通燒杯中答案A解析每次點樣應(yīng)快速細致，形成直徑為2mm左右的大小相同的小圓點，A項正確。點樣后需等濾紙上的點樣液揮發(fā)干后，再將濾紙放入層析液中層析，B項不正確。層析液所用試劑為石油醚，C項不正確。層析過程中，濾紙應(yīng)放在密閉的玻璃瓶中，而不能放在普通燒杯中，因為普通燒杯不能密封，層析液易揮發(fā)，D項不正確?！痉椒ㄦ溄印空麴s裝置的兩種用法⑴在蒸餾法中的應(yīng)用：用于蒸餾過程，蒸餾后植物有效成分隨水蒸氣一起蒸餾，冷凝后存在于油水混合物中。⑵在萃取法中的應(yīng)用：用于萃取液的濃縮，植物有效成分存在于蒸餾燒瓶中，冷凝后收集到的是有機溶劑。當堂檢測1.石油醚經(jīng)常被用作植物有效成分提取時的萃取劑，其原因是（）A.具有較高的沸點、萃取效率高、毒性很小B.具有較低的沸點、萃取效率高、毒性很小C.具有較高的沸點、萃取效率一般、毒性較小D.具有較低的沸點、萃取效率高、毒性較大答案A2.下列有關(guān)胡蘿卜素的敘述，錯誤的是（）A.胡蘿卜素的化學性質(zhì)穩(wěn)定，溶于水，不溶于乙醇B.胡蘿卜是提取天然B—胡蘿卜素的原料C.微生物的發(fā)酵生產(chǎn)是工業(yè)提取B—胡蘿卜素的方法之一D.提取后，干燥過程中，時間不能太長，溫度不能太高答案A解析胡蘿卜素為橘黃色結(jié)晶粉末，不溶于水，微溶于乙醇。胡蘿卜素在弱堿性條件下比較穩(wěn)定，在酸中不穩(wěn)定，在光照和含氧條件下也不穩(wěn)定。.影響胡蘿卜素提取的因素有（一、：）①溫度②胡蘿卜的干燥程度③萃取劑的性質(zhì)④萃取劑的使用量⑤胡蘿卜粉碎塊大?、藜訜釙r間A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑥C.①②④⑤⑥ D.①②③⑤答案A.在胡蘿卜素的提取過程中，對材料的處理正確的是（）A.要把買來的胡蘿卜放置幾天后，再做實驗.在烘箱中烘干胡蘿卜時，為了節(jié)省時間，要求溫度越高越好仁為了充分干燥胡蘿卜，所以干燥時間越長越好D.要把烘干好的胡蘿卜用研缽研成胡蘿卜干粉備用答案D解析新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，若放置時間太長，就容易變質(zhì)。干燥時，若溫度太高，時間太長，則胡蘿卜素容易分解。因此，需要適宜的溫度和時間將胡蘿卜烘干，然后用研缽研成干粉備用。5.根據(jù)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的相關(guān)知識及胡蘿卜素的性質(zhì)，回答下列問題：⑴胡蘿卜素是 色的結(jié)晶。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，常用 作為溶劑，原因是。⑵從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是 法。用這種方法提取胡蘿卜素的主要步驟是：粉碎、干燥、、、。⑶在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，應(yīng)嚴格將和控制在一定范圍內(nèi)，原因是。（4）提取的胡蘿卜素可通過 法進行鑒定，在鑒定過程中需要用對照。⑸一般情況下，提取胡蘿卜素時，提取效率與原料顆粒的含水量成 比。答案（1）橘（橙）黃 親脂性有機溶劑（或有機溶劑）胡蘿卜素是脂類物質(zhì)（或胡蘿卜素不溶于水，易溶于有機溶劑）（2）萃取萃取過濾濃縮⑶溫度時間溫度過高或時間過長會導致胡蘿卜素分解（4）紙層析標準樣品（5）反解析（1）胡蘿卜素的顏色是橘（橙）黃色，胡蘿卜素是脂類物質(zhì)，根據(jù)相似相溶原理，易溶于親脂性有機溶劑。（2）提取胡蘿卜素常用萃取法，步驟：胡蘿卜一粉碎一干燥一萃取一過濾一濃縮f胡蘿卜素。（3）胡蘿卜顆粒在加熱過程中，應(yīng)嚴格將溫度和時間控制在一定范圍內(nèi)，防止胡蘿卜素因溫度過高和時間過長而導致分解。（4）提取到的胡蘿卜素通過紙層析法鑒定，該過程需要用標準樣品作為對照。（5）一般情況下，提取胡蘿卜素時，提取效率與原料顆粒含水量成反比。課時作業(yè)［學考達標］1.胡蘿卜素可以分為a、B、Y三類，劃分的依據(jù)是（）A.層析后出現(xiàn)在濾紙條上的位置B.根據(jù)在人和動物體內(nèi)的功能和作用部位C.根據(jù)分子式中碳碳雙鍵的數(shù)目D.根據(jù)分解后產(chǎn)生的維生素A的分子數(shù)答案C解析胡蘿卜素的分子式中含有多個碳碳雙鍵，如B—胡蘿卜素中含有9個雙鍵。根據(jù)雙鍵的數(shù)目可以把胡蘿卜素分為a、B、Y三類，其中B—胡蘿卜素是最主要的組成成分。2.萃取前往往要將胡蘿卜烘干，粉碎，并且原料顆粒越小越好，這樣做的目的是（）A.讓胡蘿卜盡快溶解成胡蘿卜素B.讓原料與萃取劑充分接觸，提高萃取效率C.讓原料顆粒盡快溶于萃取劑中D.節(jié)省萃取劑的使用量答案B解析這樣做的目的是讓原料形成盡量小的顆粒，以便原料顆粒能與萃取劑發(fā)生充分的接觸，保證萃取的徹底性，提高萃取的效率。3.有同學想研究萃取胡蘿卜素的最佳溫度，在設(shè)計實驗時應(yīng)注意的是（）A.萃取時間不用考慮是否相同B.使用不同的萃取劑，但量要相同C.原料顆粒大小不同D.除溫度外，其他因素相同，以保證單一變量答案D解析本實驗的目的是研究萃取胡蘿卜素的最佳溫度，因此，溫度就應(yīng)該是本實驗中的實驗變量，也是唯一變量，為了排除其他因素對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)保證其余條件相同。4.下列有關(guān)萃取的說法中，不正確的是（）A.萃取后常需分液B.分液不一定要有萃取C.分液常用的儀器是分液漏斗D.萃取所用的試劑一般為水答案D解析萃取所用的溶劑一般為有機溶劑。5.為了增加胡蘿卜素的萃取量，應(yīng)該（）Y>J_—■—-feZ4.i.A.盡量使用含水量多的胡蘿卜B.盡量使用粉碎的胡蘿卜顆粒C.盡量使用水溶性強的有機溶劑D.盡量在常溫條件下萃取答案B解析胡蘿卜素不溶于水，而溶于有機溶劑，因此萃取胡蘿卜素時應(yīng)選用水不溶性的有機溶劑作為萃取劑，同時應(yīng)降低原料的含水量。為了增加胡蘿卜素的萃取量，應(yīng)將胡蘿卜粉碎后再使用，以增加胡蘿卜與萃取劑的接觸面積；還應(yīng)加熱處理，以促進胡蘿卜素快速地進入和溶解于萃取劑。6.對胡蘿卜素的提取順序，正確的是（）A.胡蘿卜一粉碎一萃取一干燥一濃縮一過濾一胡蘿卜素B.胡蘿卜一粉碎一過濾一干燥一萃取一濃縮一胡蘿卜素C.胡蘿卜一粉碎一過濾一萃取一干燥一濃縮一胡蘿卜素D.胡蘿卜一粉碎一干燥一萃取一過濾一濃縮一胡蘿卜素答案D解析胡蘿卜粉碎，干燥后進行萃取，然后進行過濾，除去萃取液中的不溶物，最后用蒸餾裝置進行濃縮，就可以獲得胡蘿卜素。［高考提能］.對比觀察下列4個紙層析鑒定提取的胡蘿卜素粗品的層析裝置，正確的是哪一個（）答案D解析A項中將點好樣的濾紙卷成筒狀時，濾紙兩邊相互接觸，會導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果；B項除與A項有相同的錯誤外，還有的錯誤是層析液太多，淹沒了樣點，會導致層析失?。籆項中將卷好的濾紙筒貼放在色譜容器內(nèi)壁上，會發(fā)生與A項同樣的現(xiàn)象。.提取胡蘿卜素和提取玫瑰油時都需要加熱，但用萃取法提取胡蘿卜素時，采用的是水浴加熱法，而用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰油時是直接加熱。其原因是（）A.前者需要保持恒溫，后者不需要恒溫.前者容易蒸發(fā)，后者不容易蒸發(fā)C.胡蘿卜素不耐高溫，玫瑰油耐高溫D.前者燒瓶里含有機溶劑，易燃易爆，后者瓶中是水答案D解析萃取法提取胡蘿卜素利用的原理是胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點，因為有機溶劑為易燃物，應(yīng)避免明火加熱防止爆炸，所以需采用水浴加熱的方法。水蒸氣蒸餾法提取玫瑰油利用水蒸氣將揮發(fā)性強的玫瑰油攜帶出來，直接加熱燒瓶中的熱水，不易爆炸。.如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。下列相關(guān)敘述中，錯誤的是（）A.甲圖中a的作用是防止層析液揮發(fā)B.在對甲圖中的e進行點樣時，應(yīng)該快速細致并保持濾紙干燥C.圖乙中A、B、C、D四點中，屬于標準樣品樣點的是A和DD.在圖中的層析譜中，②代表的物質(zhì)是胡蘿卜素，①代表的物質(zhì)是其他色素和雜質(zhì)答案D解析甲圖為紙層析的裝置，乙圖為層析的結(jié)果。甲圖中的e是樣品原點，點樣應(yīng)該快速細致并保持濾紙干燥。圖乙中的A和D是標準樣品中的樣點，B和C是提取樣品的樣點。在圖中的層析譜中，①代表的物質(zhì)是胡蘿卜素，②代表的物質(zhì)是其他色素和雜質(zhì)。10.如圖為科研人員分別用六種不同的提取溶劑（編號為1?6）按相同的提取步驟提取類胡蘿卜素的含量圖，下列敘述錯誤的是（）六利檢制系統(tǒng)提取枸杞甲類胡般卜泰的站奧A.使用有機溶劑為提取劑，是因為類胡蘿卜素易溶于有機溶劑B.相同的提取步驟是為了確保單一變量C.實驗課題為探究六種溶劑系統(tǒng)對枸杞中類胡蘿卜素提取的影響D.實驗結(jié)論為不同溶劑對不同品種的類胡蘿卜素的提取量影響不同答案D解析從圖中可看出，自變量為六種溶劑，因變量為類胡蘿卜素含量，結(jié)論應(yīng)為不同溶劑對同一品種（枸杞）的類胡蘿卜素的提取量影響不同。11.結(jié)合所學知識及裝置圖，回答下列問題：（1）萃取劑可分為和兩種，乙醇和丙酮屬于,能否用于萃取B一胡蘿卜素？。作為B—胡蘿卜素萃取劑應(yīng)符合 的特點。⑵在提取B—胡蘿卜素時，常采用的原料是，因為其不僅，而且。⑶萃取的效率主要取決于 ，同時也受到等條件的影響。（4）萃取過程中，第一步需，以提高效率。因為，所以應(yīng)避免明火加熱，而采用水浴加熱的方法。通過加熱處理，B—胡蘿卜素溶解在萃取液中，再經(jīng) 得到萃取液，經(jīng)過 后，可用裝置直接進行濃縮。-10-答案（1）水溶性水不溶性水溶性不能具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶（2）胡蘿卜廉價易得B—胡蘿卜素含量也較高⑶萃取劑的性質(zhì)和使用量原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間（4）將胡蘿卜進行粉碎和干燥有機溶劑大都是易燃物萃取過濾蒸餾.胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾??；還是常用的食品色素；還具有使癌變細胞恢復為正常細胞的作用。如圖是提取胡蘿卜素的實驗流程示意圖，請回答下列相關(guān)問題：胡蘿卜|一［粉碎一F干燥一同一［過濾一同］一|胡蘿卜素⑴除了可以從植物中提取天然胡蘿卜素外，還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得或者利用—生產(chǎn)。⑵新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，在胡蘿卜素的提取過程中，要對新鮮的胡蘿卜進行 處理，但要注意控制 和時間，這是因為 。⑶圖中A過程表示 ，此過程用到的有機溶劑應(yīng)該具有較高的 ，能夠充分胡蘿卜素，并且不與水混溶。（4）圖中B過程表示，濃縮之前進行過濾的目的是 。答案（1）微生物的發(fā)酵⑵干燥溫度溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解⑶萃取沸點溶解（4）濃縮除去萃取液中的不溶物解析（1）天然胡蘿卜素除取自植物外，還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得或利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)。（2）進行有機溶劑萃取時宜對原料進行干燥處理。（3）圖中A為萃取，該過程所用到的有機溶劑應(yīng)具有很高的沸點，能充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶。（4）圖中B為濃縮，在濃縮前宜進行過濾以除去萃取液中的不溶物。［真題體驗］.（2015?全國H,39）回答與胡蘿卜素有關(guān)的問題：⑴胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是 （填"a胡蘿卜素”、“B胡蘿卜素”或“Y胡蘿卜素”），該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為 ，胡蘿卜素是 （填”揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”）物質(zhì)。⑵工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，（填“需要”或“不需要”）將新鮮的巖藻干燥。（3）現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的 作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是 答案（1）8胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發(fā)性-11-⑵需要（3）乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇屬于水溶性有機溶劑（其他答案合理也可