2020-2021学年高二生物人教版选修1学案：专题6　课题2　胡萝卜素的提取 Word版含解析

2020-2021学年高二生物人教版选修1学案：专题6　课题2　胡萝卜素的提取 Word版含解析

www.ks5u.com 课题2　胡萝卜素的提取 知识点一　　胡萝卜素的性质和提取方法 ‎1．胡萝卜素 ‎(1)胡萝卜素的分布 胡萝卜素广泛存在于植物的叶、茎和果实中，最早是在胡萝卜中分离得到的。除胡萝卜外，绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。胡萝卜素有α、β、γ三种异构体，其中最主要的是β－胡萝卜素。‎ ‎(2)胡萝卜素的理化性质 胡萝卜素为橘黄色结晶，化学性质较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件下也不稳定。‎ ‎2．胡萝卜素的提取方法 ‎(1)植物中直接提取胡萝卜素的方法：胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用萃取的方法提取。‎ ‎(2)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，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。‎ ‎3．萃取剂的选择 胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，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有机溶剂中，乙醚沸点较低，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。‎ ‎4．影响萃取的因素 ‎(1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。‎ ‎(2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。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。‎ 胡萝卜素的用途 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。‎ ‎【典题精练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，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分 C．胡萝卜素可以用来预防肿瘤、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。由于胡萝卜素的结构不同，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，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。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。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。‎ 解题归纳 本题考查胡萝卜素的基础知识，同时考查学生的识记能力。依据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素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维生素A。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。‎ ‎【典题精练2】　胡萝卜素可以划分为α、β、γ三类，其划分的主要依据是(　　)‎ A．层析后出现在滤纸上的位置 B．根据其在人和动物体内的功能和作用部位 C．根据其化学分子式中碳碳双键的数目 D．根据其分解后产生的维生素A的分子数 ‎【答案】　C ‎【解析】　胡萝卜素的化学分子式中含有多个碳碳双键，根据碳碳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，与人的关系最为密切。‎ 知识点二　　胡萝卜素的提取及鉴定 ‎1．胡萝卜素的提取 ‎(1)提取原理：根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可采取有机溶剂萃取的方法来提取胡萝卜素。‎ ‎(2)实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。‎ ‎(3)提取装置：如图所示。‎ ‎①装置组成：1冷凝管(降温，防止加热时有机溶剂挥发)、2烧瓶(加萃取液和原料)、3水浴锅(水浴加热，避免使用明火加热引起燃烧、爆炸)、4酒精灯、5铁架台。‎ ‎②安装与拆除：安装顺序是由下而上，拆除时相反。‎ ‎③萃取液的浓缩可直接使用本专题课题1的蒸馏装置。‎ ‎(4)方法步骤 ‎①原料加工：取500 g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。‎ ‎②原料装填：将胡萝卜粉与200 mL石油醚装入蒸馏瓶。‎ ‎③加热萃取：安装萃取回流冷凝装置，沸水浴加热萃取30 min。‎ ‎④过滤：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取液。‎ ‎⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素。‎ ‎2．胡萝卜素的鉴定——纸层析法 ‎(1)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。‎ ‎(2)对照点样：在A、D点点上标准样品，在B、C点点上提取样品。‎ ‎(3)干燥层析：吹干滤纸，放入装有1 cm深的石油醚的色谱容器中层析。‎ ‎(4)对比观察：取出滤纸，对比观察样品色素点与标准色素点的异同。‎ ‎3．结果分析与评价 ‎(1)胡萝卜素粗品的鉴定：收集接收器中的样品，观察样品的颜色，并闻气味，并通过纸层析进行鉴定。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，因此可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。‎ ‎(2)层析结果分析：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，则层析后在滤纸上出现多个不同高度的色素点样。‎ ‎1．萃取胡萝卜素的注意事项 ‎(1)萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度，若温度过高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解。‎ ‎(2)萃取过程应避免明火加热，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。‎ ‎(3)为了防止加热时有机溶剂挥发，要在加热瓶口安装冷凝回流装置。‎ ‎(4)一般来说，原料颗粒小，萃取的温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来探究。‎ ‎2．胡萝卜素纸层析时的注意事项 ‎(1)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，可以戴手套进行操作。‎ ‎(2)点样时应注意点样应快速细致，样点不能太大(直径应小于0.5 cm)，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)将点好样的滤纸卷成筒状，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，注意层析容器要密封。‎ ‎【典题精练3】　关于胡萝卜素的提取过程，下列叙述错误的是(　　)‎ 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．萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置 D．在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物 ‎【答案】　D ‎【解析】　萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，但在浓缩之前，考虑到要去除萃取液中的不溶物，要对萃取液进行过滤。‎ ‎【典题精练4】　分析下图，完成下列问题。‎ ‎(1)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。经过________得到萃取液，经过________后，可________得到纯净的β－胡萝卜素。‎ ‎【答案】　(1)水溶性　水不溶性　水溶性的　胡萝卜　廉价易得　β－胡萝卜素含量也较高 ‎(2)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 ‎(3)将胡萝卜进行粉碎和干燥　有机溶剂都是易燃物　萃取　过滤　浓缩 ‎【解析】　‎ 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的。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。经萃取、过滤、浓缩得到纯净的β－胡萝卜素。‎ 一、选择题 ‎1．胡萝卜素提取过程中，对材料处理正确的是(　D　)‎ A．胡萝卜要放置几天后再做实验 B．烘干胡萝卜时，温度越高越好 C．为充分干燥胡萝卜，故干燥时间越长越好 D．要把烘干好的胡萝卜用研钵研成胡萝卜干粉备用 解析：鲜胡萝卜含有大量水分，干燥时要控制温度，温度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。‎ ‎2．提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但用萃取提取胡萝卜素时，采用的是水浴加热法，而用蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热。其原因是(　D　)‎ 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 解析：用萃取法提取胡萝卜素时，由于在烧瓶中加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂，因此应避免明火加热，采用水浴加热。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时，烧瓶内加入的是水，直接加热不会出现燃烧，爆炸等现象。‎ ‎3．萃取剂是萃取过程中必不可少的，萃取剂的选择也是萃取中至关重要的环节，一般不考虑(　D　)‎ A．萃取剂与萃取物的溶剂互不相溶 B．萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度 C．萃取剂的沸点高低，以便其从产品中完全除去，不会影响产品的质量 D．萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种 解析：选择萃取剂常根据萃取物的性质而定，一般不需考虑萃取剂是否为水溶性。‎ ‎4．下列关于提取胡萝卜素的说法，不正确的是(　D　)‎ A．石油醚、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，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 B．浓缩是为了把萃取剂与胡萝卜素分开 C．提取胡萝卜素的实验流程为胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 D．用纸层析法对提取出的胡萝卜素进行鉴定时，可用滴管吸取少量的样品进行点样 解析：为保证经过纸层析后，样品点清晰，易于鉴别和区分，点样时圆点应尽量细小，所以应选用最细的注射器针头，吸取少量的溶液进行点样，而且点样过程要快速细致。‎ ‎5．关于胡萝卜素的提取，下列有关的叙述不正确的是(　B　)‎ A．一般来说，要想萃取效果好，需保证原料颗粒小，萃取温度高，时间长 B．用萃取法提取胡萝卜素，萃取的效率只受萃取剂的性质和使用量的影响 C．在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是防止有机溶剂的挥发 D．提取的胡萝卜素用纸层析法进行鉴定，若出现了和标准样品一样的层析带，则说明实验成功 解析：‎ 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充分溶解，萃取效果就好，A正确；用萃取法提取胡萝卜素时，萃取的效率不仅受萃取剂的性质和使用量的影响，还受原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响，B错误；有机溶剂易挥发，为了提高萃取效率，需要在加热瓶口安装回流冷凝装置，C正确；提取的胡萝卜素用纸层析法进行鉴定，若出现了和标准样品一样的层析带，则说明实验成功，D正确。‎ ‎6．下列对胡萝卜素的提取和鉴定过程的分析，正确的是(　D　)‎ A．用有机溶剂萃取法提取胡萝卜素时，所使用原料的干燥程度是最主要的影响因素 B．纸层析法鉴定中点样完成后，将滤纸卷成筒状使两侧边缘连接在一起，放入层析液中 C．作为萃取胡萝卜素的有机溶剂需要与水混溶 D．采用水浴加热的原因是有机溶剂遇明火易爆炸 解析：使用有机溶剂萃取法提取胡萝卜素时，萃取剂的性质和使用量是最主要的影响因素，A错误；滤纸边缘不能接触，否则会因为毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响实验结果，B错误；作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，不能与水混溶，C错误；萃取时水浴加热可防止有机溶剂遇明火燃烧、爆炸，D正确。‎ ‎7．科研人员分别用六种不同的提取溶剂(编号为1～6)按相同的提取步骤从枸杞中提取类胡萝卜素，得到的类胡萝卜素的含量如图所示，下列叙述错误的是(　D　)‎ A．使用有机溶剂作提取剂，是因为类胡萝卜素易溶于有机溶剂 B．相同的提取步骤是为了确保单一变量 C．实验课题为探究六种溶剂对枸杞中类胡萝卜素提取的影响 D．实验结论为不同溶剂对不同品种原料的类胡萝卜素的提取量影响不同 解析：从图中可以看出，自变量为溶剂的种类，因变量为类胡萝卜素含量，故实验结论应为不同溶剂对同一品种原料(枸杞)中类胡萝卜素提取量的影响不同。‎ 二、非选择题 ‎8．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)胡萝卜素是橘(橙)黄色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用亲脂性有机溶剂(或有机溶剂)作为溶剂，原因是胡萝卜素是脂质物质。‎ ‎(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。‎ ‎(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，原因是温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解。‎ ‎(4)提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中需要用标准样品进行对照。‎ ‎(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反比。‎ 解析：(1)胡萝卜素是橘(橙)黄色的结晶，属于脂质物质，其化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。(2)提取胡萝卜素最常用的方法是萃取法，即使胡萝卜素溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得胡萝卜素。操作的一般流程是：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。(3)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。(4)提取到的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定中应与标准样品进行对照。(5)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。原料颗粒的含水量会影响提取的效率。‎ ‎9．下图为胡萝卜素粗品鉴定的实验装置示意图，请据图回答下列问题。‎ ‎(1)胡萝卜素的萃取实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。萃取过程中采用水浴加热的原因是有机溶剂遇明火易爆炸。‎ ‎(2)萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。‎ ‎(3)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，最适宜用于萃取胡萝卜素的是石油醚，这是因为石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发。‎ ‎(4)胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是纸层析法。‎ ‎(5)图甲中b的名称是色谱容器，a的作用是防止层析液挥发，e为样品原点，对于e实验时应注意点样应该快速细致并保持滤纸干燥，f为溶剂，常用石油醚，如果层析液没及e会导致胡萝卜素溶解在层析液中，鉴定失败。‎ ‎(6)在图乙的A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是A和D，属于提取样品的样点是B和C。点样的要求是点样应该快速细致，圆点细小，并保持滤纸干燥。基线一般距底边2 cm。在图乙中，①代表的物质是β－胡萝卜素，②代表的物质是其他色素和杂质。‎ 解析：应从纸层析法原理与胡萝卜素、层析液的理化性质入手解答该题。‎ ‎(1)萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂易燃，直接使用明火加热，容易引起燃烧、爆炸。(2)萃取的效率与萃取剂和原料二者有密切的关系，但其主要取决于萃取剂的性质和使用量，其次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。(3)萃取剂的选择要注意以下特点：较高的沸点、能够充分溶解萃取物等。(4)对胡萝卜素粗品鉴定采用的是纸层析法，其原理是利用色素在滤纸上的运动速度不同，从而使各成分分开。(5)因层析液易挥发，故应在色谱容器上方用玻璃盖盖严。在进行点样时，应注意点样要快速细致，并保持滤纸干燥。层析液深度不得超过滤纸基线，否则点样处的有机成分会溶于层析液中。‎ ‎【资料一】讨论点拨(教材P78)‎ ‎1．胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。‎ ‎2．在这五种有机溶剂中，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。‎ ‎1．列表分析如下。‎ ‎2.略。‎ 专题整合与评估 ‎[知识建网]‎ ‎[要语必背]‎ ‎1．植物芳香油具有很强的挥发性，主要包括萜类化合物及其衍生物。植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。‎ ‎3．橘皮精油的提取一般用压榨法。其流程是：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。‎ ‎4．胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，可用萃取法提取。‎ ‎5．胡萝卜素有α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素是最主要的组成成分。‎ ‎6．提取胡萝卜素的流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。‎ ‎7．萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件对萃取的效率也有影响。‎ ‎8．萃取过程要避免明火加热，应采用水浴加热。‎ ‎9．对提取的胡萝卜素可通过纸层析进行鉴定。‎ ‎[知识整合促贯通]‎ 一、五种物质的提取方法、原理及步骤归纳 ‎【典题精练1】　对玫瑰油提取操作叙述错误的一项是(　　)‎ A．应取刚采摘的玫瑰花瓣，不能取放置时间很长的花瓣 B．提取时花瓣与清水的质量比为41‎ C．蒸馏温度太高、时间太短，提取的玫瑰油品质就差 D．向分离的油层中加入无水硫酸钠，然后过滤就可以得到玫瑰油了 ‎【答案】　B ‎【解析】　提取玫瑰油最好选用当天采摘的鲜玫瑰花；提取时花瓣与清水的质量比为14；如果蒸馏温度太高、时间太短，则玫瑰油中杂质较多；向分离的油层中加入无水硫酸钠，吸收油层中的水分，从而得到比较纯净的玫瑰油。‎ ‎【典题精练2】　生物组织中有机物的提取方法有很多种，如凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等，不同有机物的提取方法各有不同。请回答下列问题。‎ ‎(1)玫瑰精油被称为“液体黄金”，是世界香料工业中不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是____________。‎ ‎(2)杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂，主要通过________法提取。‎ ‎(3)萃取胡萝卜素前，要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)血红蛋白的提取方法是________，该方法主要是利用血红蛋白的哪一性质将它与其他物质分开的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(5)提取DNA时，可利用__________________的原理而析出，为了纯化提取的DNA，可以向DNA滤液中加入嫩肉粉，目的是________________。鉴定DNA时，可以使用________试剂并在沸水浴中加热，产生蓝色反应。‎ ‎【答案】　(1)水蒸气蒸馏法 ‎(2)压榨 ‎(3)使原料颗粒变小，提高萃取效率 ‎(4)凝胶色谱法　相对分子质量的大小 ‎(5)DNA在物质的量浓度为0.14 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度最小　分解蛋白质　二苯胺 ‎【解析】　本题综合考查了不同有机物的提取。(1)玫瑰精油具有较强的挥发性，所以适于用水蒸气蒸馏法提取。(2)杏仁油的提取原料为种子，一般用于食用，所以应采用压榨法。(3)萃取胡萝卜素时，为了提高萃取效率，在萃取前应将胡萝卜彻底粉碎，使原料颗粒变小。(4)凝胶色谱法提取血红蛋白的原理是根据相对分子质量的大小将其与其他物质分离。(5)根据DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小的原理，可以粗提取DNA；在DNA滤液中加入嫩肉粉，可以分解DNA中混有的蛋白质，从而纯化DNA；根据DNA与二苯胺在沸水浴中加热的条件下出现蓝色反应的原理，可以对DNA进行鉴定。‎ 二、正确区分水蒸气蒸馏法、压榨法、萃取法 对物质提取方法的选择应根据所提取材料的性质而定，不同的提取方法，其原理不同，且各有优缺点，适用于不同材料的提取。现将三种物质提取方法列表比较如下。‎ 注意：(1)水蒸气蒸馏法有水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏三种方法，应根据不同的提取原料选择不同的蒸馏方法。‎ ‎(2)压榨法必须在常温条件下进行，否则会影响产物的产量和质量。‎ ‎(3)萃取法就是根据相似相溶原理，利用不同物质的沸点不同来蒸发和分液。‎ ‎(4)虽然三种方法的原理和操作过程不同，但都有过滤提纯这一环节。‎ ‎【典题精练3】　在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法。下列关于这三种方法的叙述，错误的是(　　)‎ A．蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解，然后把水蒸发掉，剩余部分即芳香油 B．压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出原料中的芳香油 C．萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉有机溶剂后就可以获得芳香油 D．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油 ‎【答案】　A ‎【解析】　蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，然后冷却、分层，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉有机溶剂后就可获得芳香油，适用范围比较广。‎ ‎【典题精练4】　从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和________，以提高萃取效率；水蒸气蒸馏法________(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取，原因是__________________；鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用________法，并以________样品作为对照。‎ ‎【答案】　干燥　不适合　水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出来　纸层析　标准的胡萝卜素 ‎【解析】　萃取是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定，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。‎ ‎[高考链接·明考情]‎ ‎1．(2017·全国卷Ⅲ)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题：‎ ‎(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是晾干(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果。‎ ‎(2)提取物质W时，振荡的作用是使原料和溶剂充分混匀。‎ ‎(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是去除提取液中的色素。‎ ‎(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。‎ ‎(5)该实验操作过程中应注意的事项是在温度较低的情况下操作，防火(答出两点即可)。‎ 真题解析：(1)依据题干信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干的植物甲，而新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中所含的植物甲的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。‎ 核心素养链接：本题考查植物有效成分(物质W)的提取，要求学生具备较强的获取信息的能力以及利用相关信息进行推理、判断的能力，体现了对科学探究这一生物学科核心素养的考查。‎ ‎2．(2015·全国卷Ⅱ)回答与胡萝卜素有关的问题：‎ ‎(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是β－胡萝卜素(填“α－胡萝卜素”“β－胡萝卜素”或“γ－胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子维生素A，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为夜盲症，胡萝卜素是非挥发性(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。‎ ‎(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，需要(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。‎ ‎(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂(答案合理即可)。‎ 真题解析：(1)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，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分；[1]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；维生素A缺乏会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等，[2]其中夜盲症的表现为人在弱光下视物不清；胡萝卜素的化学性质比较稳定，不具有挥发性。(2)含水量会影响萃取的效率，因此，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，需要将新鲜的岩藻干燥。[3](3)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。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。[4]乙醇是水溶性有机溶剂，乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂，因此应选择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。‎ 真题探源：[1]教材第77页：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，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分。‎ ‎[2]教材第77页：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。‎ ‎[3]教材第78页：萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。‎ ‎[4]教材第78页：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。‎ ‎3．(2014·山东卷)玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：‎ ‎(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供碳源。发酵过程中检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。‎ ‎(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取(两空答案顺序可颠倒)法从玉米胚芽中提取。‎ ‎(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。‎ ‎(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的Taq DNA聚合酶催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、(低温)复性(或退火)和(中温)延伸三步。‎ 真题解析：(1)纤维素的水解产物是葡萄糖，可为酵母菌提供碳源。发酵过程中可用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法对酵母菌进行计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取法从玉米胚芽中提取，而不宜选用蒸馏法。(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的Taq DNA聚合酶催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、(低温)复性(或退火)、(中温)延伸三步。[1]‎ 真题探源：‎ ‎[1]教材第59页：PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。‎