学年第二学期高二生物专题6《胡萝卜素的提取》学案含答案Word下载.docx

学年第二学期高二生物专题6《胡萝卜素的提取》学案含答案Word下载.docx

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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

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18cm×

30cm滤纸下端距底边2cm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2mm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

影响因素

解决方法

萃取剂的性质

选择沸点高、水不溶性、无毒的有机溶剂

萃取剂的使用量

实验探究最适用量

原料颗粒的大小、紧密程度

将胡萝卜粉碎

原料颗粒的含水量

将粉碎的胡萝卜干燥

萃取的温度

实验探究最适温度

萃取的时间

实验探究最适时间

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、d4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d

B．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、d4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：

―→

（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

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

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。

4．（2019·

江西赣州月考）下列关于胡萝卜素的纸层析鉴定的叙述，正确的是（　　）

①制备滤纸：

取18cm×

30cm滤纸条，于距离底端2cm处划基线，取A、B、C、D四个点。

②点样：

用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在A、D和B、C点点样，吹干。

③层析：

将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深的石油醚的密封容器中层析。

④观察：

取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。

⑤注意滤纸条预先干燥处理：

点样时快速细致、样点圆点尽量细小；

滤纸筒的竖直边缘不能接触；

石油醚易挥发，注意层析容器要密封。

A．全对B．四项对

C．三项对D．二项对

答案　A

解析　胡萝卜素的纸层析过程是：

制备滤纸→点样→层析→观察。

点样和层析过程最为关键，点样时要快速细致，圆点尽量小，点样后要吹干；

层析过程滤纸筒的竖直边缘不能接触；

为防止石油醚挥发，层析容器要密封处理。

5．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时，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__________作为对照。

答案　

（1）橘黄　有机溶剂　胡萝卜素不溶于水，易溶于有机溶剂　

（2）萃取　萃取　过滤　浓缩　（3）温度　时间　温度过高或时间过长会导致胡萝卜素分解　（4）纸层析　标准样品

解析　

（1）胡萝卜素的颜色是橘黄色，胡萝卜素是脂类物质，根据相似相溶原理，易溶于有机溶剂。

（2）提取胡萝卜素常用萃取法，步骤：

（3）胡萝卜颗粒在加热过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，防止胡萝卜素因温度过高或时间过长而导致分解。

（4）提取到的胡萝卜素通过纸层析法鉴定，该过程需要用标准样品作为对照。

题组一　胡萝卜素

1．胡萝卜素可以分为α、β、γ三类，划分的依据是（　　）

A．层析后出现在滤纸条上的位置

B．根据在人和动物体内的功能和作用部位

C．根据分子式中碳碳双键的数目

D．根据分解后产生的维生素A的分子数

解析　胡萝卜素的分子式中含有多个碳碳双键，如β－胡萝卜素中含有9个双键。

根据双键的数目可以把胡萝卜素分为α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素是最主要的组成成分。

2．下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是（　　）

A．胡萝卜素的化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇

B．胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料

C．微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一

D．提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高

解析　胡萝卜素为橘黄色结晶粉末，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。

3．为补充胡萝卜素，有人说胡萝卜生吃营养价值高，有人说胡萝卜熟吃营养价值高，并且在炒胡萝卜时要多放油，有关这两种说法正确的是（　　）

A．两者都正确

B．前一种正确，后一种错误

C．前一种错误，后一种正确

D．两种都错误

解析　胡萝卜中最主要的营养成分是胡萝卜素，因其易溶于有机溶剂，在炒制时多加一些油，有利于胡萝卜素溶解，有利于人体的吸收。

题组二　胡萝卜素的提取过程

4．关于胡萝卜素的提取过程的相关操作及原因对应关系不正确的是（　　）

A．胡萝卜块粉碎——使胡萝卜素能够充分溶解

B．胡萝卜块干燥——除去胡萝卜中的水分

C．对萃取液蒸馏——提高萃取液中胡萝卜素浓度

D．萃取时加冷凝装置——防止胡萝卜素挥发

解析　胡萝卜素的化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，常采用萃取法提取；

提取流程为：

萃取时加冷凝装置是为了防止加热时有机溶剂挥发，故D错误。

江苏盐城校级月考）下列关于胡萝卜素提取过程的叙述，错误的是（　　）

A．萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热

B．为了防止加热时有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装回流冷凝装置

C．萃取液的浓缩可以使用蒸馏装置

D．在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物

解析　提取胡萝卜素时使用的萃取剂一般是易燃物，故应避免明火加热，A正确；

在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发，B正确；

萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，C正确；

在浓缩前，需要进行过滤，除去萃取液中的不溶物，D错误。

6．（2018·

四川成都期中）下列有关从胡萝卜中提取胡萝卜素的描述中，错误的是（　　）

A．一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒含水量成反比

B．浓缩的过程会使β胡萝卜素挥发，进而实现萃取剂与β胡萝卜素的分开

C．在胡萝卜颗粒加热干燥过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，因为温度过高或时间过长会导致胡萝卜素分解

D．胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定，且需用胡萝卜素标准样品作对照

解析　原料颗粒的含水量会影响提取效率，提取效率与原料颗粒含水量成反比，A正确；

浓缩的过程会使萃取剂挥发，B错误；

高温会使胡萝卜素分解，所以在加热干燥过程中，应注意控制好温度和时间，C正确；

胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定，且需用胡萝卜素标准样品作对照，D正确。

题组三　胡萝卜素的鉴定

7．利用萃取法提取出的胡萝卜素粗品，可通过纸层析法进行鉴定，其原理是（　　）

A．色素提取液中不同色素已分层

B．阳光的照射使各种色素已分层

C．在层析液中溶解度大的在滤纸上扩散得慢，溶解度小的扩散得快

D．在层析液中溶解度大的在滤纸上扩散得快，溶解度小的扩散得慢

解析　提取物中的各组分在层析液中的溶解度不同，则随层析液在滤纸上扩散时，扩散的速度也不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度小的扩散得慢。

8．（2019·

四川成都校级月考）下列对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定时的注意事项解释不正确的是（　　）

A．鉴定时一定要选择干净的滤纸，应尽量避免用手直接接触滤纸

B．点样时要注意点样圆点直径尽可能大一些

C．用吹风机吹干时温度不宜过高

D．将点好样的滤纸卷成筒状，注意滤纸的两边不能相互接触

解析　选择干净的滤纸，尽量避免用手直接接触滤纸，可减少其他色素和杂质对实验结果的干扰，A正确；

点样圆点应细小，保证各种色素在同一起点、同一时间向上扩散，B错误；

点样后用吹风机将溶剂吹干，温度过高会使胡萝卜素分解，C正确；

将滤纸卷成筒状时，滤纸两边不能接触，以免由于毛细现象而使溶剂前沿不齐，影响实验结果，D正确。

9．（2019·

山西运城期中）对比观察下列4个用纸层析法鉴定提取胡萝卜素粗品的装置，正确的是（　　）

解析　A项中将点好样的滤纸卷成筒状时，滤纸两边相互接触，会导致溶剂沿滤纸边缘移动，溶剂前沿不齐，影响实验结果；

B项中层析液没过了样品原点；

C项中将卷好的滤纸贴放在色谱容器内壁上，会发生与A项同样的现象。

10．图甲为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，图乙为胡萝卜素的纸层析结果示意图。

下列相关叙述中，错误的是（　　）

A．甲图中a的作用是防止层析液挥发

B．在对甲图中的e进行点样时，应该快速细致并保持滤纸干燥

C．图乙中A、B、C、D四点中，属于标准样品样点的是A和D

D．在图中的层析谱中，②代表的物质是胡萝卜素，①代表的物质是其他色素和杂质

解析　甲图为纸层析的装置，乙图为层析的结果。

甲图中a的作用是防止层析液挥发，e是样品原点，点样应该快速细致并且保持滤纸干燥。

图乙中的A和D是标准样品中的样点，B和C是提取样品的样点。

在图中的层析谱中，①代表的物质是胡萝卜素，②代表的物质是其他色素和杂质。

11．结合所学知识回答下列问题：

（1）萃取剂可分为__________和__________两种，乙醇和丙酮属于__________，能否用于萃取β－胡萝卜素？

__________。

作为β－胡萝卜素萃取剂应符合_______________________

________________________________________________________________________的特点。

（2）在提取β－胡萝卜素时，常采用的原料是________________________________，

因为其不仅__________，而且____________________________________________。

（3）萃取的效率主要取决于______________________________________________，

同时也受到__________________________________________________等条件的影响。

答案　

（1）水溶性　水不溶性　水溶性　不能　具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶　

（2）胡萝卜　廉价易得　β－胡萝卜素含量也较高

（3）萃取剂的性质和使用量　原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间

12．（2018·

四川成都七中模拟）漆树种子中的油脂（不溶于水，易溶于脂溶性溶剂）可开发为食用油或转化为生物柴油。

目前常用有机溶剂萃取漆树种子油脂，其过程为漆树种子→粉碎→加溶剂→水浴加热→溶剂不断回流提取→蒸发溶剂→收集油脂。

回答下列问题：

（1）在提取油脂时，最好选用__________（填“自然晾干”或“新鲜”）的漆树种子，不宜选用另一种的原因是___________________________________________________________。

（2）粉碎漆树种子的目的是_________________________________________________

______________。

采用水浴加热的原因是____________________________________。

（3）利用不同溶剂进行萃取对油脂的萃取率和某些重要理化性质的影响不同，实验结果如表所示。

项目

萃取率

酸值

丙酮

23.72%

8.26

石油醚

26.35%

7.96

乙醚

25.30%

8.12

注：

萃取率大，说明油脂的溶解度高；

酸值高，说明油脂品质差。

实验结果表明，用____________作为萃取剂较为合理，理由是____________________。

（4）萃取过程中，影响萃取的因素除漆树种子和溶剂外，还有_________________________

_________________________（写出两点即可）。

萃取液的浓缩可直接使用________装置。

答案　

（1）自然晾干　新鲜的种子含水量高，影响油脂的提取效果　

（2）便于原料和溶剂充分接触，提高萃取效率

有机溶剂遇明火易燃烧，爆炸　（3）石油醚　用石油醚萃取率较高，酸值最小　（4）萃取温度、萃取时间等　蒸馏

13．（2019·

湖南长沙雅礼中学模拟）三孢布拉氏霉能用来生产胡萝卜素，但该菌株的高产性状容易退化，需要定期筛选出高产菌株，研究表明菌体细胞内含有可将无色的TTC还原为红色复合物的物质，且菌体细胞内该物质的含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。

结合下列筛选菌株及提取胡萝卜素的流程图回答问题：

三孢布拉氏霉→梯度稀释→涂布到含TTC的培养基上→挑取单菌落→扩大培养→收集菌丝并处理→萃取→鉴定

（1）胡萝卜素可从植物中提取。

上述