选修1教案专题6课题2胡萝卜素的提取.doc

胡萝卜素的提取一、教材分析在课题背景中，不仅介绍了有关胡萝卜素的基础知识，而且还提供了胡萝卜素在生活生产中广泛应用的实例，激发学生的学习兴趣。对于提取方法的选择，原理以及胡萝卜素的性质是至关重要的，因此，课本首先通过基础知识阐述胡萝卜素的物理化学性质，之后在实验设计中大篇幅地讲解萃取剂的选择，加深学生对这一概念的理解。因本课题只是对胡萝卜素进行粗提取，所以，课本最后介绍胡萝卜素粗品的鉴定方法纸层析法。二、教学目标1.知识与技能（1）了解有关胡萝卜素的基础知识。（2）掌握提取胡萝卜素的基本原理。2.过程与方法（1）掌握萃取法提取胡萝卜素的技术。（2）学会纸层析的操作方法。3.情感、态度与价值观领悟科学探究的方法，形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度。三、教学重难点1.重点：（1）胡萝卜的提取。（2）纸层析的操作。2.难点：胡萝卜素的提取。四、教学准备多媒体课件、学案五、课时安排1课时。六、教学过程【课程导入】胡萝卜是我们日常饮食中常见的一种食品材料，那么，胡萝卜怎么吃更有营养？是凉拌，还是热炒？食用方法的选择与其中的营养物质的摄入是分不开的。今天，我们就把胡萝卜中富含的营养物质胡萝卜素作为研究对象，并对比玫瑰精油和橘皮精油的提取，来说明植物芳香油提取的三种方法各有何利弊。【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：根据胡萝卜素的分子结构中碳-碳双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类，最主要的组成成分是胡萝卜素。与胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种，它们大多存在于蔬菜中。3.生产途径：工业生产中，提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，一是从植物中提取，胡萝卜等蔬菜是提取天然胡萝卜素的原料；二是从大面积养殖的岩藻中获得；三是利用微生物的发酵生产。【实验设计】（一）实验室提取胡萝卜素的原理根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑有机溶剂萃取的方法。1.选择萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则（1）具有较高的沸点，能够充分溶解萝卜素，并且不与水混溶。（2）萃取效率。（3）对人无毒性，不易燃，易与产品分类，不影响产品质量。2.有机溶剂的分类（1）有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇、丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；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）乙醇和丙酮不能用于胡萝卜素的萃取。原因是萃取中乙醇和丙酮能与水混溶而影响萃取效果。（3）乙醚沸点较低，不宜选取；苯和四氯化碳对人有毒性。所以，作为萃取剂来说，一般选用石油醚或乙酸乙酯。此外，由于石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以最适宜用作萃取剂。3.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、含水量萃取温度和时间等条件的影响。（二）实验流程胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素1.原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。2.粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。3.干燥：脱水，避免水分干扰萃取效果。注意：控制干燥温度、时间（温度太高、时间太长会导致胡萝卜素分解）4.萃取：将样品放入500mL圆底烧瓶中，加入200mL石油醚混匀，安装萃取回流装置，水浴加热萃取30min。注意：（1）萃取过程应避免明火加热，采用水浴加热。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）为了防止有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。5.过滤：除去萃取液中的不溶物。6.浓缩：直接使用蒸馏装置。7.收集接收瓶中的样品，观察样品的颜色，并通过纸层析进行鉴定。【操作提示】1.新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度，温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解。2.胡萝卜干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。【结果分析与评价】用纸层析法鉴定胡萝卜素1.鉴定方法：纸层析法2.原理：胡萝卜素与其他色素和杂质在层析液中的溶解度不同，在滤纸中的扩散速度不同。3.步骤（1）做基线：在18cm30cm滤纸下端距底2cm处做一基线，基线上取A、B、C、D四点；（2）对照点样：A、D点上点标准样品，B、C点上点提取样品；注意：点样应快速细致，在基线上形成细小的圆点，注意保持滤纸干燥。（3）干燥层析：吹干滤纸溶剂，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深的石油醚色谱容器中；（4）对比观察：等色素完全分开后，对比观察标准样品与萃取样品的异同；4.层析结果分析如果萃取样品中出现了和标准样品相同的层析带，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，而且会出现不同于标准样品颜色和位置的色素带。实验时可以通过对颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量，通过比较色素带的种类分析可能含有的杂质的种类。七、 课堂小结从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素。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。根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可考虑有机溶剂萃取的方法。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，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。萃取的过程中应避免明火加热，采用水浴加热，为了防止有机溶剂挥发，在加热瓶口使用回流冷凝装置。提取的胡萝卜素粗品通可过纸层析法鉴定。八、教学反思学生大致了解胡萝卜素的提取原理，以及整个实验操作流程。首先要让学生熟悉实验原理再进行实验操作，最后利用实验结果指导学生回顾实验中的成败并相互讨论总结，深入理解知识。在教学中充分发挥学生的主动性，让学生多练习相应操作，从而掌握胡萝卜素提取的方法。在教学中可能遇到一些存在问题，如：学生的基础特点学生自主获得知识的过程较少，学生参与度不够，问题设置还需要努力等。