1、課題2胡蘿卜素的提取學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)課 程 標(biāo) 準(zhǔn)1簡述胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)。2說出提取胡蘿卜素的基本原理。3說出有機(jī)溶劑的分類。4初步學(xué)會(huì)胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析法鑒定胡蘿卜素。(重點(diǎn)和難點(diǎn))掌握提取胡蘿卜素的方法，并能進(jìn)行鑒定自主學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)熱身一、胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識(shí)1種類：依據(jù)_雙鍵_的數(shù)目可以劃分為三類，其中_胡蘿卜素_是最主要的組成成分，一分子的胡蘿卜素被氧化成兩分子的_維生素a_。2用途(1)治療因缺乏_維生素a_而引起的各種疾病。(2)廣泛地用作_食品色素_。(3)使_癌變細(xì)胞_恢復(fù)成正常細(xì)胞。3性質(zhì)：胡蘿卜是_橘黃色_結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較_穩(wěn)定_，不溶于_水_，微溶于_乙醇_，易溶于_

2、石油醚_等有機(jī)溶劑。4提取途徑：一是從_植物中提取_，二是從_大面積養(yǎng)殖的巖藻_中獲得，三是利用_微生物發(fā)酵_。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1流程：胡蘿卜_粉碎_干燥_萃取_過濾_濃縮_胡蘿卜素。2萃取劑的選擇(1)種類：有機(jī)溶劑分為_水溶性_和_水不溶性_兩種。(2)原則：萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)具有_較高沸點(diǎn)_，能夠充分溶解_胡蘿卜素_，并且不_與水混溶_。3影響萃取的因素主要有萃取劑的_性質(zhì)_和_使用量_，同時(shí)還受到_原料顆粒大小_、緊密程度、含水量、萃取的_溫度和時(shí)間_等條件的影響。三、操作提示1在干燥時(shí)要注意控制溫度，溫度_太高_(dá)、干燥時(shí)間_太長_會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。2胡蘿卜干燥的速度和效果與_破碎

3、程度_、_干燥方式_有關(guān)。四、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)1方法可通過_紙層析法_進(jìn)行鑒定。2步驟量做基線：在18 cm30 cm濾紙下端距底邊_2_cm_處做一基線，在基線上取a、b、c、d四點(diǎn)對(duì)照點(diǎn)樣：在a、d點(diǎn)上點(diǎn)_標(biāo)準(zhǔn)樣品_，在b、c點(diǎn)上點(diǎn)_提取樣品_干燥層析：吹干溶劑，放入色譜容器中層析對(duì)比觀察：對(duì)比觀察_樣品色素(或b、c)_點(diǎn)與_標(biāo)準(zhǔn)色素(或a、d)_點(diǎn)的異同思考乙醇和丙酮能用于胡蘿卜素的萃取嗎？提示：不能。因?yàn)橐掖己捅撬苄杂袡C(jī)溶劑，萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。活學(xué)巧練_判斷題1胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。()分析：胡

4、蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。2根據(jù)碳碳雙鍵的數(shù)目將胡蘿卜素劃分為、三類，胡蘿卜素是最主要的組成成分。()3天然胡蘿卜素只能從胡蘿卜中提取。()分析：工業(yè)生產(chǎn)天然胡蘿卜素有三種方法，一是從植物中提取，如胡蘿卜等蔬菜，二是從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲得，三是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)。4乙醇和丙酮是常用的有機(jī)溶劑，能夠用于胡蘿卜素的萃取。()分析：胡蘿卜素的提取所用的有機(jī)溶劑為水不溶性有機(jī)溶劑，而乙醇和丙酮為水溶性有機(jī)溶劑。5食用胡蘿卜能預(yù)防維生素a缺乏癥，因此胡蘿卜中含有大量的維生素a。()分析：胡蘿卜中含有大量的胡蘿卜素，其中胡蘿卜素可以被氧化成維生素a。6溶解的胡蘿卜素容易被人體吸收，

5、因此炒胡蘿卜時(shí)應(yīng)多加些油。()7萃取裝置上的冷凝管主要用于防止胡蘿卜素?fù)]發(fā)。()分析：胡蘿卜素?zé)o揮發(fā)性，因此萃取裝置上的冷凝管不是用于防止胡蘿卜素?fù)]發(fā)，而是為了防止有機(jī)溶劑揮發(fā)，通過冷凝管可以使有機(jī)溶劑冷凝回流。8點(diǎn)樣好的濾紙卷成筒狀時(shí)，濾紙兩邊可以相互接觸。()分析：濾紙兩邊不能相互接觸，目的是防止因?yàn)槊?xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊移動(dòng)加快，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。新知解讀互動(dòng)探究知識(shí)點(diǎn)胡蘿卜素要點(diǎn)歸納_1胡蘿卜素的性質(zhì)胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，胡蘿卜素是脂溶性物質(zhì)，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。2種類根據(jù)化學(xué)分子式中雙鍵的數(shù)目，可將胡蘿卜素劃分為、三類，胡蘿卜素是其中最主要

6、的成分。胡蘿卜素在胡蘿卜素中分布最廣，含量最多。3胡蘿卜素的提取方法(1)植物中直接提取胡蘿卜素的方法：胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑，可以用萃取的方法提取。(2)工業(yè)生產(chǎn)中提取天然胡蘿卜素的方法主要有三種：一是從植物中提取，二是從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲得，三是利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)。如果需要獲得胡蘿卜素，還需要對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步的分離。典例評(píng)析_典例1(2019海南文昌中學(xué)高二期末)下列關(guān)于胡蘿卜素的敘述，錯(cuò)誤的是 (c)a胡蘿卜素可用于治療幼兒生長發(fā)育不良、干皮癥等b胡蘿卜素可從大面積養(yǎng)殖的巖藻中提取c提取胡蘿卜素時(shí)，可采用石油醚、苯、丙酮等作溶劑d萃取過程中要采用水浴加熱解析胡蘿卜素可以用來治療因維生

7、素a缺乏引起的各種疾病，如夜盲癥、幼兒生長發(fā)育不良、干皮癥等，故a正確；工業(yè)生產(chǎn)上，胡蘿卜素可從大面積養(yǎng)殖的巖藻中提取，故b正確；提取胡蘿卜素時(shí)，可采用石油醚、苯等水不溶性溶劑作為提取劑，丙酮屬于水溶性溶劑，故c錯(cuò)誤；萃取過程中由于萃取劑是易燃易爆的化學(xué)物質(zhì)，所以要采用水浴加熱，故d正確。變式訓(xùn)練_1下列有關(guān)胡蘿卜素的敘述中，錯(cuò)誤的是(a)a胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，溶于水，不溶于乙醇b胡蘿卜是提取天然胡蘿卜素的原料c微生物的發(fā)酵生產(chǎn)是工業(yè)提取胡蘿卜素的方法之一d粉碎后，干燥過程中，時(shí)間不能太長，溫度不能太高解析胡蘿卜素為橘黃色結(jié)晶粉末，不溶于水，微溶于乙醇，a錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)胡蘿卜素的提取要點(diǎn)歸納

8、_1提取的原理根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可采取萃取的方法來提取胡蘿卜素。2萃取劑的選擇選取萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑的原則：(1)具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。(2)萃取效率高。(3)對(duì)人無毒、不易燃、易與產(chǎn)品分離、不影響產(chǎn)品質(zhì)量。3胡蘿卜素提取裝置的設(shè)計(jì)(1)提取裝置如右圖所示(2)提取過程干燥粉碎的胡蘿卜有機(jī)溶劑萃取液粗萃取液濃縮萃取液4影響萃取的因素(1)影響萃取的因素主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時(shí)受到原料顆粒大小、緊密程度、含水量、萃取溫度和時(shí)間等的影響。干燥時(shí)要注意控制溫度，溫度太高、干燥時(shí)間太長會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素的分解。(2)萃取液濃縮之前，要進(jìn)行過濾

9、除去萃取液中的不溶物。(3)萃取的最佳溫度和時(shí)間可以通過設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)來摸索。需要注意的是：在探究一種因素對(duì)萃取效率的影響時(shí)，其他因素要保持不變。(4)新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，在干燥時(shí)要注意控制溫度，可以用烘箱烘干，也可以用熱風(fēng)吹干。典例評(píng)析_典例2下列關(guān)于提取胡蘿卜素的相關(guān)知識(shí)的描述，錯(cuò)誤的是(d)a胡蘿卜素提取時(shí)所用的試劑是親脂性有機(jī)溶劑b提取胡蘿卜素可用紙層析法進(jìn)行鑒定，鑒定時(shí)需要與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)照c一般情況下，提取胡蘿卜素的效率與顆粒含水量成反比d提取過程中有加熱環(huán)節(jié)，只需要控制溫度，因?yàn)闇囟冗^高會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解解析胡蘿卜素提取時(shí)所用的試劑是水不溶性有機(jī)溶劑，也就是親脂性有機(jī)溶劑，

10、a正確；提取胡蘿卜素可用紙層析法進(jìn)行鑒定，鑒定時(shí)需要與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)照，b正確；一般來說，原料顆粒小，萃取溫度高，時(shí)間長，需要提取的物質(zhì)就能夠充分溶解，萃取效果就好，c正確；提取胡蘿卜素時(shí)，在胡蘿卜顆粒加熱過程中，應(yīng)嚴(yán)格將溫度和時(shí)間控制在一定范圍內(nèi)，原因是溫度過高和時(shí)間過長都導(dǎo)致胡蘿卜素分解，d錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練_2胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素a而引起的各種疾病。下圖是提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程示意圖，相關(guān)說法正確的是(a)a圖中乙過程表示濃縮，通過蒸餾除去濾液中易揮發(fā)的有機(jī)溶劑b圖中甲過程表示萃取，此過程用到的有機(jī)溶劑具有較低的沸點(diǎn)c圖中干燥處理時(shí)的溫度越高、時(shí)間越長越利于胡蘿卜素提取d只能從植物

11、中提取天然胡蘿卜素，可用紙層析法進(jìn)行鑒定解析提取胡蘿卜素的流程是：胡蘿卜粉碎干燥萃取過濾濃縮胡蘿卜素。可見，圖中乙過程表示濃縮，通過蒸餾除去濾液中易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，a正確；圖中甲過程表示萃取，萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶，b錯(cuò)誤；胡蘿卜粉碎后進(jìn)行干燥，需要控制溫度和時(shí)間，因?yàn)闇囟忍?、干燥時(shí)間太長會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解，c錯(cuò)誤；工業(yè)生產(chǎn)上，提取天然胡蘿卜素的方法主要有三種：一是從植物中提取，二是從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲得，三是利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)，若要對(duì)提取的胡蘿卜素樣品進(jìn)行鑒定，可用紙層析法，d錯(cuò)誤。指點(diǎn)迷津撥云見日五種物質(zhì)的提取方法、原理及步驟歸納提取

12、物質(zhì)提取方法提取原理步驟dna鹽析法dna在不同濃度的naci溶液中溶解度不同dna不溶于酒精溶液，但某些蛋白質(zhì)可溶于酒精溶液將含dna的濾液溶解在物質(zhì)的量濃度為2 mol/l的nacl溶液中加水稀釋nacl溶液至0.14 mol/l，dna析出，過濾加入冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液，dna沉淀析出血紅蛋白凝膠色譜法、電泳法各種蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的大小不同各種分子帶電性質(zhì)的差異樣品處理粗分離純化純度鑒定玫瑰精油水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，冷卻后油水分離水蒸氣蒸餾分離油層除水過濾橘皮精油壓榨法通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗壓榨、過濾、靜置再次過

13、濾胡蘿卜素萃取法使提取物溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑后獲得提取物粉碎、干燥萃取、過濾濃縮典例3生物組織中有機(jī)物的提取和分離方法有很多種，如凝膠色譜法、電泳法、蒸餾法、壓榨法和萃取法等，不同有機(jī)物的提取方法各有不同。請(qǐng)回答下列問題。(1)玫瑰精油被稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)中不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加劑或化學(xué)原料，其提取方法主要是_水蒸氣蒸餾法_。(2)杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素，是一種質(zhì)地輕柔、高滲透性的保濕劑，主要通過_壓榨_法提取。(3)萃取胡蘿卜素前，要將胡蘿卜徹底粉碎的主要目的是_使原料顆粒變小，提高萃取效率_。(4)血紅蛋白的分離方法是_凝膠色譜法_，該方法

14、主要是利用血紅蛋白的哪一性質(zhì)將它與其他物質(zhì)分開的？_相對(duì)分子質(zhì)量的大小_。(5)提取dna時(shí)，可利用_dna在物質(zhì)的量濃度為0.14_mol/l的nacl溶液中溶解度最小_的原理而析出。為了純化提取的dna，可以向dna濾液中加入嫩肉粉，目的是_分解蛋白質(zhì)_。鑒定dna時(shí)，可以使用_二苯胺_試劑并在沸水浴中加熱，產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)。解析(1)玫瑰精油具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，所以適于用水蒸氣蒸餾法提取。(2)杏仁油的提取原料為種子，一般適于食用，所以應(yīng)采用壓榨法。(3)萃取胡蘿卜素時(shí)，為了提高萃取效率，在萃取前應(yīng)將胡蘿卜徹底粉碎，使原料顆粒變小。(4)凝膠色譜法分離血紅蛋白的原理是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小將其

15、與其他物質(zhì)分離。(5)根據(jù)dna在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/l的nacl溶液中溶解度最小的原理，可以粗提取dna；在dna濾液中加入嫩肉粉，可以分解dna中混有的蛋白質(zhì)，從而純化dna；根據(jù)dna與二苯胺在沸水浴中加熱的條件下出現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)的原理，可以對(duì)dna進(jìn)行鑒定。核心素養(yǎng)技能培優(yōu)案 例根據(jù)相關(guān)知識(shí)，回答胡蘿卜素提取和酶應(yīng)用方面的問題。(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和_干燥_，以提高萃取效率；水蒸氣蒸餾法_不適合_(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提取，原因是_水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出_；鑒定萃取物中是

16、否含有胡蘿卜素時(shí)，通常可采用_紙層析_法，并以_標(biāo)準(zhǔn)的胡蘿卜素_樣品作為對(duì)照。(2)若要提高衣物上血漬的去除效果，可在洗衣粉中加入_堿性蛋白(或蛋白)_酶，因?yàn)樵撁改軐⒀t蛋白水解成可溶性的_氨基酸_或_小分子肽_；若要提高衣物上油漬的去除效果，洗衣粉中可添加_脂肪_酶；使用加酶洗衣粉時(shí)，水溫過低或過高時(shí)洗滌效果不好的原因分別是_水溫過低時(shí)酶活性較低，水溫過高會(huì)使酶變性失活_。思維過程(1)胡蘿卜素的提取方法、實(shí)驗(yàn)流程、鑒定方法；(2)加酶洗衣粉中酶的種類及其作用，溫度對(duì)酶活性的影響。解析本題考查的內(nèi)容比較基礎(chǔ)，掌握教材上的基礎(chǔ)知識(shí)是解答問題的關(guān)鍵。(1)萃取是將粉碎、干燥的植物原料用有機(jī)溶劑浸泡，使植物中的有效成分溶解在有機(jī)溶劑中，然后除去有機(jī)溶劑就可獲得植物有效成分。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分出油層和水層。胡蘿卜素粗品可通過紙層析進(jìn)行鑒定，如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標(biāo)準(zhǔn)樣品一樣的層析帶，說明提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功。(2)血漬中含有蛋白質(zhì)，可用含蛋白酶的洗衣粉洗滌，其原理是蛋白酶能將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸。油漬的主要成分是脂肪，需用含脂肪酶的洗衣粉洗滌。