高中生物人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题2 胡萝卜素的提取学案设计

课题2 胡萝卜素的提取

学习目标：

1、本课题通过从胡萝卜中提取胡萝卜素，了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理，

2、初步学会胡萝卜素的提取技术和之层析的操作方法，并初步了解有机溶剂的相关知识。

一、 重点：

胡萝卜素的提取，纸层析的操作

二、 难点：

胡萝卜素的提取

基础梳理

一、胡萝卜素的基础知识

    1、种类：依据        的数目可以划分为        三类，其中        是最主要的组成成分，一分子的β-胡萝卜素被氧化成两分子的        。

    2、用途

    (1)治疗因缺乏        而引起的各种疾病。

    (2)广泛地用作                。    、

    (3)使        恢复成正常细胞。

    3、性质：胡萝卜素是        结晶，化学性质比较        ，不溶于        ，微溶于        ，易溶于                等有机溶剂。

    4、提取途径：一是从        ，二是从        中获得，三是利用                。

二、实验设计

1、流程：胡萝卜            干燥                过滤                 胡萝卜素。

2、萃取剂的选择

    (1)种类：有机溶剂分为        和        两种。

    (2)原则：萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有        ，能够充分溶解        ，并且不        。

    3、影响萃取的因素、

    主要有         和        ，同时还受到        、        、紧密程度、含水量、萃取的        等条件的影响。

三、操作提示

    1、在干燥时要注意控制温度，温度太高、                会导致胡萝卜素分解。

    2、胡萝卜干燥的速度和效果与                、                有关。

四、结果分析与评价

l、方法：可通过        进行鉴定。

2、步骤

量做基线：在18 cm×30 cm滤纸下端距底边        处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点

对照点样：A、D点点        ，    --，B、C点点       

干燥层析：吹干        ，放入        中层析

对比观察：对比观察        点与                点的异同

思考归纳

35.思考：通过什么现象可以证明胡萝卜素的提取实验的成功？

35.是否出现对应的层析带,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,萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅,我们也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。

36. 根据胡萝卜素的提取原理与方法,请你设计叶绿素的提取?

 36．解析:叶绿素主要由叶绿素a叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素组成,根据它们在有机溶剂中的溶解特性,可用丙酮将它们从叶片中提取出来,并可根据它们在不同有机溶剂中的溶解度不同以及吸附剂上的吸附能力不同,将它们彼此分离开,即纸层析法.

典型例析

类型一   胡萝卜素的性质和提取方法

【例1】            分析图示，完成下列问题

(l)萃取剂可分为        和        两种，乙醇和丙酮属于        。在提取β-胡萝卜素时，常采用的原料是        ，因为其不仅        ，而且                。

(2)萃取的效率主要取决于        ，同时也受                        等条件的影响。

(3)萃取过程中，第一步需        ，以提高萃取效率。因为        ，所以应避免明火加热，而采用水浴加热的方法。通过加热处理，β-胡萝卜素溶解在萃取液中；再经        得到萃取液；经过        后，可        得到纯净的β-胡萝卜素。

【思路点拨】本题主要考查胡萝卜素的性质和提取方法。

(1)萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种，乙醇和丙酮属于水溶性。在提取β-胡萝卜素时，常采用的原料是胡萝卜，因为其不仅廉价易得，而且β-胡萝卜素含量也较高。

(2)萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时也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。

(3)萃取过程中，第一步需将胡萝卜进行粉碎和干燥，以提高效率。因为有机溶剂都是易燃物，所以应避免明火加热，而采用水浴加热的方法。通过加热处理，β-胡萝卜素溶解在萃取液中，再经过滤、蒸馏得到纯净的β-胡萝卜素。

类型二   胡萝卜素萃取装置及实验流程分析

【例2】            下面是甲、乙两位同学用萃取法提取胡萝卜素时的有关做法，请予以评价：

  (1)如图是甲同学提取胡萝卜素的装置示意图。该装置有一处明显的错误。请指出错在哪里?如何改正?

(2)乙同学，操作步骤如下：①选用新鲜的胡萝卜100g，清水洗净，然后切碎。②将切碎的原料放入圆底烧瓶中，加入50 mL酒精。③将圆底烧瓶置于水浴装置中固定在铁架台上，用酒精灯缓缓加热20 min左右，移去酒精灯，待圆底烧瓶冷却。④过滤(略)。⑤浓缩干燥(略)。⑥鉴定(略)。指出上述操作不当之处，并加以改正。

【思路点拨】用于提取胡萝卜素的有机溶剂挥发性极强，又易燃烧，应避免直接明火加热，否则易引起燃烧、爆炸等。胡萝卜块较大，不容易萃取，胡萝卜中的水分将在提取后难以分离，应提前烘干；水溶性有机溶剂会与水混溶而影响萃取效果；在加热时有机溶剂容易挥发，故圆底烧瓶上应安装冷凝回流装置。

【提能演练】

一、选择题

1、一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官内被氧化分解成某种物质，用于治疗夜盲症、干皮症等，这种物质是 (   )

  A、维生素A    B、维生素B

  C、维生素C    D、维生素D

2、在用胡萝卜做菜时，菜中浮油会呈现出橘黄色，为了增加胡萝卜中营养物质的吸收，在进食胡萝卜的同时，应    (  )

  A、多喝水       B、多吃蛋白质类食品

  C、多吃脂质食品 D、多吃蔬菜

3、下列物质中，除哪种外，胡萝卜素均能溶于其中(  )

A、乙醇  B、石油醚  C、水  D、四氯化碳

4、作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，哪一项不符合实验要求(  )

A、能充分溶解色素    B、与水混溶

C、对人无毒害作用    D、易与产品分离

5、有同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度，在设计实验时应注意    (  )

A、萃取时间不用考虑是否相同

B、使用不同的萃取剂，但量要相同

C、原料颗粒大小不同

D、除温度外，其他因素相同，以保证单一变量

6、使用纸层析法鉴定胡萝卜素，需要在基线上点样，点标准样品的点与提取样品的点分别是                                                                      （  ）

A、A、B和C、D      B、A、C和B、D

C、A、D和B、C      D、B、C和A、D    ，

7、提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但用萃取法提取胡萝卜素时，采用的是水浴加热法，而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热。其原因是  (  )

A、前者需保持恒温，后者不需要恒温

B、前者容易蒸发，后者不容易蒸发

C、胡萝卜素不耐高温，玫瑰油耐高温

D、前者烧瓶里含有机溶剂，易燃易爆，后者是水

8、食入的胡萝卜素在人体内分解代谢的最终产物主要是(    )

  A、胡萝卜素    B、β-胡萝卜素

  C、维生素A    D、C02和H20

二、非选择题  

 9、如图为提取胡萝卜素的装置图，请据图回答下列问题：

 (1)冷凝管的作用是                        。

 (2)烧瓶内加入的萃取液一般是              ，原料在加入前，一般要进行        、                处理。

 (3)该萃取过程采用的是水浴加热，

其目的是                                        。

 (4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该           o

10、天然胡萝卜素是国际癌症协会研究中心、美国癌学会推崇的

防癌抗癌食品、保健品和药品。作为保健品食用，可医治维生素A缺乏症、皮肤病、抗光敏症等疾病。科学研究证明，胡萝卜素能防治或延缓癌症，是具有广泛免疫功能的药物和不可缺少的饮料添加剂。

请根据上述材料及所学知识，回答下列问题：

(1)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在胡萝卜素的提取过程中，要对新鲜的胡萝卜进行        ，但要注意控制        和时间，这是因为                               

                                                        。

(2)天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症，是因为                                    。

(3)如图为提取胡萝卜素的实验装置，请据图完成以下实验流程。

11、(能力拔高题)仔细观察如图所示的层析装置，并回答下列问题：

(1)该实验装置有哪些错误，并分析造成的后果：

①        ，会造成的后果是                    ；

②             ，会造成的后果是                   ；

③                ，会造成的后果是                    。

(2)色素分离采用纸层析法的原因是                        。

(3)色素在层析液中扩散最快的是        ，呈        ；最宽的是        ，呈        。

(4)在提取胡萝卜素后进行鉴定时，也用纸层析法，与上述层析相比较，不同点在于                                    。

12、根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质，回答下列问题。

  (1)胡萝卜素是      色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用        作为溶剂，原因是                                。

(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是    法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、        、        、        。

(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将        和        控制在一定范围内，原因是                。

(4)提取的胡萝卜素可通过        法进行鉴定，在鉴定过程中需要用        对照。

(5)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成        比。

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