2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課堂互動(dòng)探究案3 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用(含解析)
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1、課堂互動(dòng)探究案3 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 考點(diǎn)突破 素養(yǎng)達(dá)成 蛋白質(zhì)的提取和分離(5年未考) (地方卷:2015江蘇卷) 【師說(shuō)考問(wèn)】 考問(wèn) 血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn) (1)常用的分離方法:凝膠色譜法、凝膠電泳法等。 (2)基本原理 ①凝膠色譜法:是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。 ②電泳:利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度。 (3)血紅蛋白的分離過(guò)程 樣品處理:紅細(xì)胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→分離血紅蛋白溶液→透析 ↓ 粗分離:用透析法除去血紅蛋白溶液中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) ↓
2、 純化:用凝膠色譜法分離相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì) ↓ 純度鑒定:一般用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳方法來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)的純度 特別提醒 DNA復(fù)制需要引物的原因:DNA聚合酶不能從5′端開(kāi)始合成DNA,而只能從3′端延伸DNA鏈 。 【題組跟進(jìn)】 高考題組——研考向 血紅蛋白提取和分離過(guò)程的考查 [經(jīng)典高考]以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述,不正確的是( ) A.洗滌紅細(xì)胞時(shí),使用生理鹽水可防止紅細(xì)胞破裂 B.豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核,提純時(shí)雜蛋白較少 C.血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過(guò)程的監(jiān)測(cè) D.在凝膠色譜法分離過(guò)程中,血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移
3、動(dòng)慢 解析:豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核,提純時(shí)雜蛋白較少,是提純血紅蛋白的理想材料。提純血紅蛋白分四步:紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析,其中洗滌紅細(xì)胞時(shí),要用生理鹽水反復(fù)洗滌,既要將紅細(xì)胞洗滌干凈,又要不破壞紅細(xì)胞,然后再用蒸餾水和甲苯使紅細(xì)胞破裂,釋放出血紅蛋白。分離提純血紅蛋白時(shí)用凝膠色譜法,是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小來(lái)分離蛋白質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)移動(dòng)速度較快;血紅蛋白的顏色可用于觀察紅色區(qū)帶的移動(dòng)情況,并據(jù)此判斷分離效果。故D不正確。 答案:D [歸納比較] 1.比較瓊脂糖凝膠電泳和SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳 (1)從載體上看,利用瓊脂糖凝膠作為
4、載體的是瓊脂糖凝膠電泳,利用SDS—聚丙烯酰胺凝膠作為載體的是SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。 (2)從依據(jù)上看,利用了分子帶電性質(zhì)差異和分子大小的是瓊脂糖凝膠電泳,僅利用了分子大小的是SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。 (3)從優(yōu)點(diǎn)上看,瓊脂糖凝膠電泳操作簡(jiǎn)單,電泳速度快,樣品不需處理,電泳圖譜清晰,分辨率高,重復(fù)性好;SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳消除了靜電荷對(duì)遷移率的影響,使電泳遷移率完全取決于分子的大小。 2.凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理 項(xiàng)目 相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì) 相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì) 凝膠內(nèi)部 不能進(jìn)入 能進(jìn)入 運(yùn)動(dòng)方式 垂直向下 垂直向下和無(wú)規(guī)則擴(kuò)張運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)路程
5、 較短 較長(zhǎng) 洗脫次序 先流出 后流出 模擬題組——預(yù)趨勢(shì) 血紅蛋白的提取和分離 [2019·河南鶴壁高三模擬]以下關(guān)于血紅蛋白提取和分離的過(guò)程及原理敘述正確的是( ) A.紅細(xì)胞洗滌過(guò)程中要加入5倍體積的蒸餾水,重復(fù)洗滌3次 B.將血紅蛋白溶液放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液中透析12小時(shí) C.凝膠裝填在色譜柱內(nèi)要均勻,不能有氣泡存在 D.蛋白質(zhì)通過(guò)凝膠時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量較大的移動(dòng)速度慢 解析:低滲溶液中細(xì)胞會(huì)吸水漲破,所以紅細(xì)胞的洗滌過(guò)程應(yīng)該用生理鹽水洗滌,不能用蒸餾水洗滌,A錯(cuò)誤;將血紅蛋白溶液通過(guò)透析進(jìn)行粗分離時(shí)應(yīng)該選用磷酸緩沖液,B錯(cuò)誤;裝填色譜柱時(shí),
6、凝膠填在色譜柱內(nèi)要均勻,不能有氣泡存在,因?yàn)闅馀輹?huì)影響蛋白質(zhì)的洗脫次序,C正確;蛋白質(zhì)通過(guò)凝膠時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量較大的移動(dòng)速度快,D錯(cuò)誤。 答案:C 植物有效成分的提取(國(guó)考5年2考) (全國(guó)卷:2017全國(guó)卷Ⅲ;2015全國(guó)卷Ⅱ;地方卷:2017海南卷;2014山東、海南卷) 【師說(shuō)考問(wèn)】 考問(wèn)1 植物芳香油的提取 (1)提取玫瑰精油實(shí)驗(yàn) ①方法:水蒸氣蒸餾法。 ②實(shí)驗(yàn)流程 (2)提取橘皮精油的實(shí)驗(yàn) ①方法:一般用壓榨法。 ②實(shí)驗(yàn)流程 考問(wèn)2 胡蘿卜素的提取 (1)胡蘿卜素性質(zhì):不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
7、①方法:萃取法,石油醚最適宜作萃取劑。 ②實(shí)驗(yàn)流程 (3)鑒定方法:紙層析法。 易錯(cuò)警示 胡蘿卜素粗品鑒定過(guò)程中的5個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)層析時(shí)沒(méi)有選擇干凈的濾紙,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時(shí)對(duì)濾紙的污染,應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙,可以戴手套進(jìn)行操作。 (2)點(diǎn)樣時(shí)點(diǎn)樣圓點(diǎn)太大(直徑大于2 mm),導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線(xiàn),無(wú)法辨認(rèn)被提取的色素;點(diǎn)樣圓點(diǎn)的直徑應(yīng)為2 mm。 (3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀,卷紙時(shí)不能將濾紙兩邊相互接觸:以避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快,溶劑前沿不齊,影響結(jié)果。 (4)層析液沒(méi)及樣品原點(diǎn),色素溶解于層析液中,造成實(shí)驗(yàn)失敗。層析
8、液不可沒(méi)及樣品原點(diǎn),以免色素溶解于層析液中,使鑒定失敗。 (5)沒(méi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品作對(duì)照:層析液中是否提取到胡蘿卜素,可通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的β-胡蘿卜素作對(duì)比予以確認(rèn)。 考問(wèn)3 三種提取方法的比較 提取方法 水蒸氣蒸餾法 壓榨法 有機(jī)溶劑萃取法 實(shí)驗(yàn)原理 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái) 通過(guò)機(jī)械加壓,壓榨出果皮中的芳香油 使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中,蒸發(fā)溶劑獲得芳香油 方法步驟 ①水蒸氣蒸餾 ②分離油層 ③除水過(guò)濾 ①石灰水浸泡、漂洗 ②壓榨、過(guò)濾、靜置 ③再次過(guò)濾 ①粉碎、干燥 ②萃取、過(guò)濾 ③濃縮 適用范圍 適用于提取玫瑰油、薄荷油等
9、揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油 適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取 適用范圍廣,要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小,能充分浸泡在有機(jī)溶液中 優(yōu)點(diǎn) 簡(jiǎn)單易行,便于分離 生產(chǎn)成本低,易保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能 出油率高,易分離 局限性 水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問(wèn)題 分離較為困難,出油率相對(duì)較低 使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會(huì)影響芳香油的質(zhì)量 考問(wèn)4 三種植物提取成分的比較 提取成分 比較項(xiàng)目 玫瑰精油 橘皮精油 胡蘿卜素 性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難溶于水、易溶于有機(jī)溶劑、能隨水蒸氣一同蒸餾 無(wú)色透明、具有橘香味;重要成分為檸檬烯 橘黃色結(jié)晶,化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不
10、溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有機(jī)溶劑 提取方法 蒸餾 壓榨 萃取 實(shí)驗(yàn)流程 鮮玫瑰花+清水→水蒸氣蒸餾→油水混合物分離油層除水玫瑰油 石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過(guò)濾→靜置→再次過(guò)濾→橘皮油 胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過(guò)濾→濃縮→胡蘿卜素 備注 玫瑰花瓣與清水質(zhì)量比為1:4 柑橘皮用石灰水浸泡前要干燥,浸泡時(shí)間10 h以上 時(shí)間不能太長(zhǎng);萃取劑應(yīng)具有較高沸點(diǎn),且不與水混溶 【題組跟進(jìn)】 高考題組——研考向 胡蘿卜素提取過(guò)程的考查 1.[2015·全國(guó)卷Ⅱ]回答與胡蘿卜素有關(guān)的問(wèn)題: (1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中,最主要的是____________(
11、填“α-胡蘿卜素”、“β-胡蘿卜素”或“γ-胡蘿卜素”),該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子________,后者缺乏會(huì)引起人在弱光下視物不清的病癥,該疾病稱(chēng)為 ________________,胡蘿卜素是________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。 (2)工業(yè)生產(chǎn)上,用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí),________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。 (3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑,應(yīng)選用其中的________________________________________________________________________ 作為胡蘿卜素的萃取劑,不
12、選用另外一種的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)胡蘿卜中含有的主要是β-胡蘿卜素,β-胡蘿卜素可在人體內(nèi)轉(zhuǎn)變成維生素A。夜盲癥是由于維生素A缺乏導(dǎo)致。胡蘿卜素沒(méi)有揮發(fā)性。(2)含水量會(huì)影響萃取的效率,因此,用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí),需要事先將新鮮的巖藻干燥。(3)作為萃取胡蘿卜素的萃取劑要有較高的沸點(diǎn)、能充
13、分溶解胡蘿卜素且與水不混溶。胡蘿卜素雖可溶于乙醇,但乙醇是水溶性有機(jī)溶劑,萃取中能與水混溶而影響萃取效果,所以不能用乙醇做萃取劑。 答案:(1)β-胡蘿卜素 維生素A 夜盲癥 非揮發(fā)性 (2)需要 (3)乙酸乙酯 萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶,而乙醇為水溶性有機(jī)溶劑,影響萃取效果 2.[2017·海南卷,30]綠藻A是某種單細(xì)胞綠藻,能夠合成物質(zhì)W。某小組為探究氮營(yíng)養(yǎng)缺乏對(duì)綠藻A增殖及物質(zhì)W累計(jì)的影響,將等量的綠藻A分別接種在氮營(yíng)養(yǎng)缺乏(實(shí)驗(yàn)組)和氮營(yíng)養(yǎng)正常(對(duì)照組)的兩瓶培養(yǎng)液中,并在適宜溫度和一定光強(qiáng)下培養(yǎng)。定時(shí)取樣并檢測(cè)細(xì)胞濃度和物質(zhì)W的含量,結(jié)果如圖: (1)從圖
14、甲可知,在氮營(yíng)養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中,綠藻A的種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)呈________型。 (2)綜合圖甲和圖乙的信息可知,在生產(chǎn)上,若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質(zhì)W,可以采取的措施是____________________________________________。 (3)若物質(zhì)W是類(lèi)胡蘿卜素,根據(jù)類(lèi)胡蘿卜素不易揮發(fā)和易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),應(yīng)選擇的提取方法是________________________________________________________________________。 用紙層析法可以將類(lèi)胡蘿卜素與葉綠素分開(kāi),紙層析法分離的原理是_____________
15、___________________________________________________________。 (4)在以上研究的基礎(chǔ)上,某人擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究氮營(yíng)養(yǎng)缺乏程度對(duì)物質(zhì)W積累的影響,則該實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________。 (5)與在光照條件下相比,若要使綠藻A在黑暗條件下增殖,需要為其提供________________(填“葡萄糖”或“纖維素”)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),原因是__________________________________________。 解析:(1)圖甲,與對(duì)照組比較,在氮營(yíng)養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中,綠藻A的種群增長(zhǎng)先增加后平穩(wěn),曲線(xiàn)呈
16、S型。(2)由甲圖可知,氮營(yíng)養(yǎng)正常培養(yǎng)液綠藻增殖速度快;由乙圖可知,缺氮營(yíng)養(yǎng)液W含量高。故若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質(zhì)W,可以采取的措施是先將少量綠藻放在氮營(yíng)養(yǎng)正常的培養(yǎng)液培養(yǎng),等到細(xì)胞濃度最高時(shí)集中收集,再放在氮營(yíng)養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。(3)根據(jù)類(lèi)胡蘿卜素不易揮發(fā)和易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),應(yīng)選擇的提取方法是萃取。類(lèi)胡蘿卜素和葉綠素在層析液(有機(jī)溶劑)中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度快,反之則慢,從而將它們分離,這是紙層析法分離的原理。(4)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯康獱I(yíng)養(yǎng)缺乏程度對(duì)物質(zhì)W積累的影響,故自變量是培養(yǎng)基中的氮營(yíng)養(yǎng)濃度。(5)綠藻黑暗中不能光合作用合成有機(jī)物,需要吸
17、收葡萄糖滿(mǎn)足生命活動(dòng)的需要,而纖維素不能被綠藻利用。 答案:(1)S (2)先將少量綠藻放在氮營(yíng)養(yǎng)正常的培養(yǎng)液培養(yǎng),等到細(xì)胞濃度最高時(shí)集中收集,再放在氮營(yíng)養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng) (3)萃取 類(lèi)胡蘿卜素和葉綠素在層析液(有機(jī)溶劑)中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度快,反之則慢,從而將它們分離 (4)培養(yǎng)基中的氮營(yíng)養(yǎng)濃度 (5)葡萄糖 在黑暗下,綠藻不能進(jìn)行光合作用合成糖類(lèi)(有機(jī)物),需要吸收葡萄糖為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而纖維素不能被綠藻吸收利用 3.[2013·山東卷,34]胡蘿卜素是一種常用的食用色素,可從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得,流程如下: (1)
18、篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌R時(shí),可選用__________或平板劃線(xiàn)法接種。采用平板劃線(xiàn)法接種時(shí)需先灼燒接種環(huán),其目的是__________。 (2)培養(yǎng)酵母菌R時(shí),培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長(zhǎng)提供__________和__________。 (3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí),干燥過(guò)程應(yīng)控制好溫度和__________以防止胡蘿卜素分解;萃取過(guò)程中宜采用__________方式加熱以防止溫度過(guò)高;萃取液濃縮前需進(jìn)行過(guò)濾,其目的是____________________。 (4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素,鑒定過(guò)程中需用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品作為_(kāi)_________。 解析:
19、本題主要考查微生物的培養(yǎng)、植物中有效成分的提取等有關(guān)知識(shí),意在考查考生的理解能力和應(yīng)用能力。(1)接種微生物的方法主要是稀釋涂布平板法和平板劃線(xiàn)法;為了避免雜菌的污染,接種過(guò)程中要進(jìn)行無(wú)菌操作,如對(duì)接種環(huán)進(jìn)行灼燒處理。(2)蔗糖可作為碳源,硝酸鹽含有氮元素,可作為氮源。(3)溫度過(guò)高、干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解;由于萃取劑都是易燃物,直接使用明火加熱易引起燃燒、爆炸,故采用水浴加熱。(4)鑒定胡蘿卜素時(shí),胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品主要起對(duì)照作用。 答案:(1)稀釋涂布平板法(或:稀釋混合平板法) 滅菌(或:防止雜菌污染) (2)碳源 氮源 (3)時(shí)間 水浴 濾去不溶物 (4)(實(shí)驗(yàn))對(duì)照
20、 芳香油的提取 4.下列是與芳香油提取相關(guān)的問(wèn)題,請(qǐng)回答: (1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取,其理由是玫瑰精油具有________的性質(zhì)。蒸餾時(shí)收集的蒸餾液________(是、不是)純的玫瑰精油,原因是 ____________________________________。 (2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時(shí),蒸餾過(guò)程中,影響精油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和________。當(dāng)原料量等其他條件一定時(shí),提取量隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是 ________________。 (3)如果蒸餾過(guò)程中不進(jìn)行冷卻,則精油提取量會(huì)______________________________
21、__________________________________________, 原因是________________________________________________________________________。 (4)密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時(shí)最好存放在溫度________的地方,目的是________________________________________________________________________。 (5)某植物花中精油的相對(duì)含量隨花的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的變化趨勢(shì)如圖所示。提取精油時(shí)采摘花的最合適時(shí)間為_(kāi)_______天左右。
22、 (6)從薄荷葉中提取薄荷油時(shí)________(能、不能)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:由于玫瑰精油易揮發(fā),難溶于水,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,因此可以用水蒸氣蒸餾法提取,冷卻后必然含有水;蒸餾的提取效果與蒸餾的溫度、時(shí)間有關(guān),隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng),原料中含有的精油減少,提取的量也會(huì)減少直至再
23、也提不出精油。蒸餾過(guò)程中,如果不冷卻,提取后的混合液溫度較高,由于精油易揮發(fā),其中精油的含量會(huì)降低;保存時(shí),環(huán)境溫度應(yīng)較低為好,以防止精油揮發(fā);第(5)小題為信息題,主要考查學(xué)生的讀圖、識(shí)圖及圖文轉(zhuǎn)化能力,根據(jù)圖象可知,玫瑰精油在蓓蕾期、開(kāi)放期之間花的精油含量較高,應(yīng)在此時(shí)采收;由于薄荷精油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似,可以采用相同的提取方法。 答案:(1)易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 不是 玫瑰精油與水蒸氣一起蒸餾出來(lái),所得到的是油水混合物 (2)蒸餾溫度 在一定的時(shí)間內(nèi)提取量隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,一定時(shí)間后提取量不再增加 (3)下降 部分精油會(huì)隨水蒸氣揮發(fā)而流失 (4)較低 減少揮
24、發(fā) (5)a (6)能 薄荷油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似 其它物質(zhì)的提取 5.[2017·全國(guó)卷Ⅲ,37]綠色植物甲含有物質(zhì)W,該物質(zhì)為無(wú)色針狀晶體,易溶于極性有機(jī)溶劑,難溶于水,且受熱、受潮易分解。其提取流程為:植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過(guò)濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結(jié)晶→成品?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)在提取物質(zhì)W時(shí),最好應(yīng)選用的一種原料是________________(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲,不宜選用其他兩種的原因是________________________________。 (2)提取物質(zhì)W時(shí),振蕩的作用是_____
25、___________________________________________________________________。 (3)活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力,在提取過(guò)程中,用活性炭處理提取液的目的是________________。 (4)現(xiàn)有丙酮(沸點(diǎn)56 ℃)、乙醇(沸點(diǎn)約78 ℃)兩種溶劑,在提取物質(zhì)W時(shí),應(yīng)選用丙酮作為提取劑,理由是________________________________________________________________________ _______________________________________________
26、_________________________。 (5)該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是________________(答出兩點(diǎn)即可)。 解析:(1)依據(jù)題干信息(受熱、受潮易分解),應(yīng)選擇晾干的植物甲,因?yàn)楦邷睾娓蛇^(guò)程中,植物甲中的物質(zhì)W易被破壞;新鮮的植物甲含水量高,用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被稀釋?zhuān)M(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果。(2)振蕩使原料和溶劑充分混勻。(3)根據(jù)題意,活性炭具有吸附能力,雜質(zhì)色素易被吸附。(4)根據(jù)題干信息,物質(zhì)W受熱易分解,所以選擇沸點(diǎn)低的丙酮。(5)根據(jù)題干信息,受熱易分解,所以注意控制溫度;又因?yàn)橛昧吮?,所以要注意防火? 答案:(1)晾干 高溫烘干過(guò)
27、程中,植物甲中的物質(zhì)W易被破壞;新鮮的植物甲含水量高,用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被稀釋?zhuān)M(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果 (2)使原料和溶劑充分混勻 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇,蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少 (5)在溫度較低的情況下操作;防火 模擬題組——預(yù)趨勢(shì) 植物有效成分的提取 1.2015年“青蒿素之母”屠呦呦獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是從黃花蒿的莖葉中提取的無(wú)色針狀晶體,易溶于有機(jī)溶劑,不溶于水,不易揮發(fā)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題: (1)從黃花蒿中提取青蒿素時(shí),應(yīng)采用 __________法,所選用的有機(jī)溶劑為_(kāi)_______(填“乙醇”或“乙酸乙酯”),通常在
28、提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和 ________,以提高效率。提取過(guò)程中宜采用__________加熱以防止燃燒、爆炸,加熱時(shí)瓶口要安裝________裝置,所得液體濃縮前進(jìn)行______________。 (2)黃花蒿精油是從黃花蒿的花蕾中提取的,其原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái),形成油水混合的乳濁液呈________色,此時(shí)向乳濁液中加入氯化鈉,就會(huì)出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象,可用分液漏斗將其分開(kāi),然后再加入______________,得到純精油。 解析:(1)根據(jù)題干信息已知,“青蒿素易溶于有機(jī)溶劑、不溶于水、不易揮發(fā)”,所以應(yīng)采用萃取法從黃花蒿中提取青蒿素。乙醇是水溶性有
29、機(jī)溶劑,萃取中能與水混溶而影響萃取效果,所以乙醇不能用于青蒿素的萃??;乙酸乙酯不與水混溶,因此可用于青蒿素的萃取。通常在提取前對(duì)黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥,以提高效率。提取過(guò)程中宜采用水浴加熱以防止燃燒、爆炸,加熱時(shí)瓶口要安裝回流冷凝裝置,所得液體濃縮前進(jìn)行過(guò)濾。(2)黃花蒿精油是從黃花蒿的花蕾中提取的,其原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái),形成油水混合的乳濁液呈乳白色,此時(shí)向乳濁液中加入氯化鈉,就會(huì)出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象,可用分液漏斗將其分開(kāi),然后再加入無(wú)水硫酸鈉吸水,得到純精油。 答案:(1)萃取 乙酸乙酯 干燥 水浴 回流冷凝(冷凝回流或冷凝) 過(guò)濾 (2)乳白 無(wú)水硫酸鈉
30、 芳香油的提取 2.[2019·江蘇鹽城模擬]近幾年我國(guó)柑橘大豐收,提取橘皮精油是提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要途徑。請(qǐng)分析回答提取過(guò)程的有關(guān)問(wèn)題: (1)提取橘皮精油,常采用________法而不用水蒸氣蒸餾法,原因是__________________________。 (2)提取橘皮精油時(shí),為了提高出油率,首先將橘皮__________________,并用石灰水浸泡,石灰水的作用是________________________________________________________________________ _______________________________
31、_________________________________________。 (3)壓榨過(guò)程中,為了使橘皮精油易與水分離,常加入________________________。 (4)得到壓榨液后,過(guò)濾除去固體物和殘?jiān)?,然后________進(jìn)一步除去質(zhì)量較小的殘留固體物,再用分液漏斗或吸管將上層的橘皮精油分離出來(lái)。此時(shí),橘皮精油中含有少量的水和果蠟,需____________________使雜質(zhì)沉淀,用吸管吸出上層澄清橘皮精油,其余部分過(guò)濾,________________混合合并后成為最終的橘皮精油。 解析:(1)橘皮精油主要存在于橘皮中,由于橘皮精油的有效成分在水蒸氣蒸餾
32、過(guò)程中會(huì)發(fā)生部分水解,同時(shí)水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊問(wèn)題,因此一般采用壓榨法提取橘皮精油。(2)提取橘皮精油時(shí),為了提高出油率,首先將橘皮干燥去水,然后用石灰水浸泡,石灰水的作用是:破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止橘皮壓榨時(shí)滑脫,提高出油率。 (3)壓榨過(guò)程中常加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,并將pH調(diào)至7~8,其作用是促進(jìn)橘皮精油和水的分離。(4)得到壓榨液后,用布袋過(guò)濾除去固體物和殘?jiān)瑢?duì)濾液進(jìn)行離心進(jìn)一步除去較小的殘留固體物,再用分液漏斗或吸管將上層的橘皮精油分離出來(lái),然后在5~10 ℃下靜置5~7天,使果蠟等雜質(zhì)沉淀,用吸管吸出上層澄清橘皮油,其余部分過(guò)濾,濾液
33、與吸出的上層橘油混合合并后成為最終的橘皮精油。 答案:(1)壓榨 水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分部分水解等問(wèn)題 (2)干燥去水 破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止橘皮壓榨時(shí)滑脫,提高出油率 (3)相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4 (4)離心 在5~10 ℃下靜置5~7天 濾液與吸出的上層橘油 課堂總結(jié) 網(wǎng)絡(luò)建構(gòu) [網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)] [答題必備] 1.水蒸氣蒸餾法只適用于具有揮發(fā)性的,能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,與水不發(fā)生反應(yīng),且難溶或不溶于水的成分的提取。 2.壓榨橘皮時(shí)使用石灰水充分浸泡原料的目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止橘皮壓榨時(shí)滑脫,提高出油率。 3.影響萃取的主要因素是萃取劑的性質(zhì)和使用量。 8
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