复习与测试名师课堂实录

专题6 植物有效成分的提取

课题2 胡萝卜素的提取

教 学 设 计

【教学目标】

1．通过阅读教材，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．通过实验，初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法，并初步了解有机溶剂的相关知识；

3．学会探索提取植物有效成分的最佳条件。

【教学重、难点】

重点：胡萝卜素的提取，纸层析的操作。

难点：胡萝卜素的提取。

【学情分析】

通过课题1《植物芳香油的提取》的学习，学生对植物体内有机物的精细提取有了一个大体的了解。在此基础上，给学生介绍课题2《胡萝卜素的提取》就比较轻松。主要引导学生了解相关的萃取剂和萃取原理。

【教材分析】

课题背景不仅介绍了有关胡萝卜素的基础知识，而且提供了丰富的有关科学、技术、社会教育的素材。教师在引导学生了解胡萝卜素的化学结构和分类的基础上，要着重引导学生认识胡萝卜素在医药、食品加工等方面的广泛应用，以及胡萝卜素的提取在提高产品附加值方面所具有的重要经济意义，以激发学生的学习兴趣。值得注意的是，本课题只是对胡萝卜素进行粗提取，要获得某一类特定的胡萝卜素，还需要进一步的分离。

【教学建议】

教师在介绍胡萝卜素的基础知识时，应该结合胡萝卜素的作用进行讲解，使学生充分理解提取胡萝卜素的原理。教师还可以补充一些资料，充分利用视频等多媒体手段辅助教学，丰富教学方法，让学生了解胡萝卜素提取的各种方法和提取过程。

【导入设计】

通过复习其他植物有效成分的提取方法以及胡萝卜素的常识导入课题。如教师可以通过提出问题引出胡萝卜素：你知道夜盲症、干皮症吗？你知道胡萝卜炒制和炖汤时，汤汁是红色的吗？

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【基础知识梳理】

（通过提出系列问题，引导学生自主学习并分组讨论交流。然后请学生代表发言，教师点评小结，并利用多媒体课件进行归纳。）

要点1

胡萝卜素

（1）性质

胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于石油醚等有机溶剂。

（2）分类

根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分。

（3）用途

一分子的β－胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官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，如夜盲症、幼儿生长发育不良，干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。

【实验设计与探究】

采取问题导向，引导学生思考或讨论，然后教师借助信息技术手段进行强化或点拨，增强学习效果。

（问题过渡：如何提取胡萝卜素呢？）

要点2

胡萝卜素的提取方法

提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，一是从植物中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。如果需要获得β－胡萝卜素，还需要对产物进行进一步的分离。

（通过设计系列问题导学----）

要点3

实验设计

（1）采用什么提取方法？

胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用萃取的方法提取。

（2）实验流程如何设计？

胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素

（3）如何选择萃取剂？

胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但他们是水溶性的有机溶剂，因能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种溶

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剂中，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。

（4）影响萃取的因素有哪些呢？

萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还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。一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。

（5）胡萝卜素提取装置的设计：（利用多媒体辅助教学，展示图片并逐一介绍。）

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。在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发，影响萃取效果。

要点4

实验案例

（通过实验视频增强感性认识，并提出系列操作中要注意的问题，引导学生回顾、思考并发言。）

提取胡萝卜素的主要步骤如下。

1.选取500 g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，时间约需2 h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。

2.将样品放入500 mL圆底烧瓶中，加入200 mL石油醚混匀，按教科书中图6-7所示安装萃取回流装置，萃取30 min，然后过滤萃取液，除去固体物质。

3.按教科书中图6-2所示安装蒸馏装置，对萃取的样品进行浓缩（回顾蒸馏法）。

4.收集接受器中的样品，观察样品的颜色和气味。

（问题过渡：你提取的胡萝卜素纯度、品质好吗？可用什么方法来鉴定呢？）

要点5

将提取的胡萝卜素粗品进行纸层析鉴定

鉴定方法：（首先借助多媒体介绍层析装置，然后通过视频操作演示增强感性认知。）

（1）制作层析滤纸：在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处画一条基线，在基线上取A、B、C、D四点。

（2）点样：用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，分别在A、D和B、C点上点样。在基线上形成直径为2mm左右的圆点。

（3）层析：待滤纸上的点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深的石油醚的密封（加盖）色谱容器中。等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发。

（4）观察：与标准样品的胡萝卜素层析带相比较观察提取效果。

（5）操作注意事项（提出问题，引导思维，学生发言后归纳小结。）

点样应该快速细致，每次点样后，要等滤纸干燥后再进行点样，可用吹风机将溶剂

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吹干，注意保持滤纸干燥。层析时注意选择干净的滤纸，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，可以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5 cm），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免因毛细管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。

【课堂小结】：通过概念图进行梳理小结（略）

【课堂训练】：多媒体展示，现场解答（略）

【作业布置】（略）

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