2019-2020学年人教版选修胡萝卜素的提取教案学习目标1.了解胡萝卜素的价值、工业提取方法，掌握胡萝卜素的性质和作用。
2.掌握胡萝卜素提取的方法及实验装置。
3.掌握用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。
一、胡萝卜素的性质及萃取要求1．胡萝卜素的基础知识(1)胡萝卜素的性质：胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
(2)种类划分：胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，最主要的组成成分是_β－胡萝卜素。
(3)提取途径⎩⎪⎨⎪⎧ ①从植物中提取②从大面积养殖的岩藻中获得③利用微生物的发酵生产2．提取胡萝卜素的基本原理(1)萃取剂的选择①选择萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则a ．具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。
b ．萃取效率要高。
c ．对人无毒性，不易燃，易与产品分离，不影响产品质量。
②有机溶剂的分类有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种：a.乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；b.石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，称为水不溶性有机溶剂。
(2)影响萃取的因素①主要因素：萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。
②次要因素：萃取的效率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。
1．提取胡萝卜素能否用乙醇或丙酮作为萃取剂？为什么？提示不能。
因为乙醇和丙酮都属于水溶性有机溶剂，而胡萝卜素应该用水不溶性有机溶剂进行提取，如石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等。
2．为什么用于提取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点？提示有机溶剂的沸点较高，可以充分溶解胡萝卜素。
3．影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外，还有哪些因素？提示原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。
4．萃取胡萝卜素时为什么要避免明火加热？提示因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。
1．下列关于胡萝卜素的说法，不正确的是( )A．胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上B．胡萝卜素可划分为α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素是最主要的组成成分C．胡萝卜素可用来预防肿瘤、癌症和心脑血管疾病等D．β－胡萝卜素只存在于蔬菜中答案 D解析叶绿体中的色素包括叶绿素、类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)，分布在叶绿体类囊体薄膜上，A正确；胡萝卜素分子中有大量的碳碳双键，根据双键数目不同，可将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分，B正确；一分子的β－胡萝卜素可被氧化成两分子的维生素A，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，C正确；β－胡萝卜素不但存在于蔬菜(如胡萝卜)中，也存在于某些橙色、黄色的水果中，D错误。
2．萃取剂是萃取过程中必不可少的，故萃取剂的选择也是至关重要的，一般不考虑( ) A．萃取剂与萃取物的溶剂是否相溶B．萃取物在萃取剂中的溶解度是否大于在原溶液中的溶解度C．萃取剂的沸点D．萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种答案 D解析需考虑萃取剂与萃取物的溶剂是否相溶；萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度；需考虑，萃取剂的沸点，使其易从产品中完全除去，不会影响产品的质量，A、B、C不符合题意；不需要考虑萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种，D符合题意。
特别提醒(1)胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，萃取时能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。
(2)在石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，乙醚的沸点最低，不宜选取；苯和四氯化碳具有毒性；石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。
二、胡萝卜素的提取和鉴定1．提取方法：萃取法。
2．操作流程及注意事项(1)操作流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
(2)注意事项①避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。
②为防止加热时有机溶剂挥发，需在加热瓶口安装回流冷凝装置。
③萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。
浓缩前要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。
3．胡萝卜素粗品的鉴定量做基线：在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点↓对照点样：A、D点上点标准样品，B、C点上点提取样品↓干燥层析：吹干滤纸，放入色谱容器中层析↓对比观察：对比观察样品色素点与标准色素点的异同归纳总结胡萝卜素纸层析时的注意事项(1)层析时应选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
(2)点样应快速细致，样点不能太大(直径为2 mm左右)，并保持滤纸干燥。
点样后如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则样点会变黄。
(3)点样完成后，将滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
(4)石油醚易挥发，层析容器要密封。
(5)层析时间不宜过长，因为胡萝卜素随石油醚扩散速度很快。
1．萃取操作之前，为什么要将胡萝卜粉碎、干燥？提示原料颗粒小、含水量低时萃取效果好。
2．萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，蒸发出去的物质是萃取剂还是胡萝卜素？提示是萃取剂，胡萝卜素留在蒸馏瓶中。
3．下列关于提取胡萝卜素的实验流程的叙述中，不正确的是( )A．萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶B．萃取过程中在加热瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热时有机溶剂的挥发C．为了提高萃取的效率，可以适当地提高温度，可采用酒精灯直接加热的方法D．浓缩的过程是为了把萃取剂与β－胡萝卜素分开答案 C解析萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，以便在较高温度下保持液态，从而有利于胡萝卜素溶于有机溶剂，有机溶剂不与水混溶，防止原料中的水分进入萃取液，难以分离，A项正确；萃取过程中在加热瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热时有机溶剂的挥发，B项正确；为了提高萃取的效率，可以适当地提高温度，但是由于有机溶剂易挥发且易燃易爆，因此应避免明火加热，不能采用酒精灯直接加热的方法，C项错误；浓缩的过程是为了把萃取剂与β－胡萝卜素分开，D项正确。
方法技巧影响萃取的因素及解决方法4．(2018·四川成都九校联考)如图为胡萝卜素提取样品的纸层析结果示意图。
下列有关说法正确的是( )A．a、b、c、d 4点中，属于标准样品的样点是b和c，提取样品的样点是a和dB．点样的要求是点样应该快速细致，圆点要小，每次点样时都要保持滤纸干燥C．在图中的层析谱中，①和②代表的物质分别是其他色素和杂质、β－胡萝卜素D．该层析的目的是鉴定β－胡萝卜素答案 B解析在a、b、c、d 4点中，属于标准样品的样点是a和d，提取样品的样点是b和c，A 错误；点样的要求是点样应该快速细致，圆点要小，每次点样时都要保持滤纸干燥，B正确；在图中的层析谱中，①和②代表的物质分别是β－胡萝卜素、其他色素和杂质，C错误；该层析的目的是鉴定β－胡萝卜素粗品，D错误。
方法技巧胡萝卜素鉴定的结果分析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。
如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上会出现多个不同的层析带。
由于提取物中含有杂质，萃取样品层析带的颜色可能比标准样品层析带的颜色浅，因此可以通过层析带颜色的比较，初步估计提取的胡萝卜素的量。
5．(2019·山西运城期中)胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病；是常用的食品色素；具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。
如图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，请回答下列问题：胡萝卜―→粉碎―→干燥―→A―→过滤―→B―→胡萝卜素(1)工业生产上，除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外，还可以从养殖的岩藻中获得或利用____________________生产。
(2)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________________处理，但要注意控制________和时间，这是因为_______________________________________________________________________________________。
(3)图中A过程表示________，此过程用到的有机溶剂应该具有很高的________，能够充分________胡萝卜素，并且不与水混溶。
(4)图中B过程表示__________，在此之前进行过滤的目的是______________。
答案(1)微生物的发酵(2)干燥温度温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解(3)萃取沸点溶解(4)浓缩除去萃取液中的不溶物解析(1)工业生产上，天然胡萝卜素的提取方法有三种：一是从植物中提取；二是从大面积养殖的岩藻中获得；三是利用微生物发酵生产。
(2)新鲜的胡萝卜含大量水分，提取时应干燥，但要控制干燥时间和温度，若温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
(3)图中A过程是萃取。
萃取剂应具有较高的沸点，并能充分溶解胡萝卜素。
(4)图中B过程是浓缩，在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。
1．判断正误：(1)胡萝卜素化学性质稳定，易溶于有机溶剂，适宜采用萃取法提取( )(2)胡萝卜粉碎后可直接进行萃取( )(3)水溶性和水不溶性有机溶剂都可以用于提取胡萝卜素( )(4)石油醚相较其他有机溶剂而言，沸点高，适宜进行胡萝卜素的萃取( )(5)萃取的效率仅取决于萃取剂的性质和用量( )(6)胡萝卜素的鉴定采用纸层析法( )(7)减少原料含水量可促进原料中的胡萝卜素溶解于萃取剂中( )(8)萃取过程可用明火加热，还要安装冷凝管以防胡萝卜素损失( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√(8)×2．(2018·黑龙江大庆考试)选择石油醚作提取胡萝卜素萃取剂的原因是( )A．石油醚不易燃烧B．石油醚挥发性强C．石油醚为水溶性有机溶剂D．石油醚的沸点较高答案 D解析萃取胡萝卜素的萃取剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶等特点。
石油醚是有机溶剂，易燃，A错误；石油醚挥发性强，但不是作为胡萝卜素萃取剂的原因，B错误；石油醚不能与水混溶，为水不溶性有机溶剂，C错误；石油醚沸点高，适宜作为提取胡萝卜素的萃取剂，D正确。
3．下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述，正确的是( )A．胡萝卜素是水溶性物质，所以提取时所用的试剂是水溶性有机溶剂，如乙醇B．利用不同色素在层析液中的溶解度不同，可对色素进行分离C．一般情况下，提取胡萝卜素的效率与颗粒大小成正比D．浓缩时，胡萝卜素可随水蒸气一起蒸发出去答案 B解析胡萝卜素是脂溶性物质，应使用与水不混溶的有机溶剂进行提取，A错误；胡萝卜素的提取效率与颗粒大小成反比，C错误；浓缩是将有机溶剂蒸发出去，D错误。