高中生物第4章植物有效成分的提取章末综合测评中图版选修.docx

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高中生物第4章植物有效成分的提取章末综合测评中图版选修

2019-2020年高中生物第4章植物有效成分的提取章末综合测评中图版选修

一、选择题（每小题6分，共60分）

1．萃取胡萝卜素时采用哪种萃取剂适宜（　　）

A．乙醇　　　　　　　B．丙酮

C．四氯化碳D．乙醚

【解析】　萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。

乙醇和丙酮能与水混溶，胡萝卜素易溶于四氯化碳和乙醚，但乙醚对人的神经有害，因此应选C。

【答案】　C

2．胡萝卜素是脂溶性色素，为了增加胡萝卜中营养物质的吸收，在进食胡萝卜的同时，应（　　）

A．多喝水

B．多吃蛋白质类食品

C．多吃脂质食品

D．多吃蔬菜

【解析】　多吃脂质食品可以促进胡萝卜素的溶解和被吸收。

【答案】　C

3．如果想研究萃取胡萝卜素的最佳温度，在设计实验时应注意（　　）

A．萃取时间不应相同

B．使用不同的萃取剂

C．原料颗粒大小不同

D．除温度外，其他因素相同

【解析】　该实验中温度为唯一变量，其余因素均应相同且为最适条件，避免其他因素对实验结果的干扰。

【答案】　D

4．“香山红叶”和娇艳的“红玫瑰”均有色素，使它们呈现红色的物质各分布在哪里（　　）

A．叶绿体和叶绿体B．叶绿体和细胞质

C．叶绿体和细胞液D．细胞液和细胞液

【解析】　“香山红叶”的红色是由叶绿体中的胡萝卜素形成的，“红玫瑰”的红色是由于液泡中的花青素形成的。

【答案】　C

5．玫瑰油提取过程中不需用到的物质是（　　）

A．氯化钠B．无水硫酸钠

C．清水D．小苏打

【解析】　蒸馏法提取玫瑰油的过程中，用清水浸泡花瓣，用氯化钠来使油水分层，用无水硫酸钠来吸水。

【答案】　D

6．在植物芳香油的提取中，选取的原料、相应精油的名称及适宜的提取方法不正确的是（　　）

A．玫瑰花、玫瑰油、压榨法

B．橘皮、橘皮油、压榨法

C．桂花、桂花油、萃取法

D．薰衣草茎、叶、薰衣草油、蒸馏法

【解析】　玫瑰油具有较强的挥发性，从玫瑰花中提取时应选用蒸馏法较好。

【答案】　A

7．提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但用萃取法提取胡萝卜素时，采用的是水浴加热法，而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热。

其原因是（　　）

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，因为含有机溶剂易燃易爆不能直接加热，而水蒸气蒸馏法没有用有机溶剂可以直接加热。

【答案】　D

8．发现一新型芳香植物，其所含芳香油易水解，若要提取它的芳香油不应使用的方法是（　　）

A．压榨B．萃取

C．蒸馏D．渗析

【解析】　因为易水解，提取过程中不易与水接触，所以不能使用蒸馏法。

【答案】　C

9．胡萝卜素粗品鉴定过程中，判断标准样品点与萃取样品点的依据是（　　）

A．颜色不一样

B．大小不一样

C．形状不一样

D．层析后的色素点数不一样

【答案】　D

10．从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先要将原料粉碎、干燥，其目的主要是（　　）

A．胡萝卜太大，不能放入烧杯中

B．整个胡萝卜不能溶于有机溶剂

C．使原料充分与有机溶剂接触，增大溶解度，脱水

D．减少萃取的时间，从而提高效率

【解析】　影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量，此外，原料颗粒的大小及含水量也能影响萃取效率。

因此，先将胡萝卜粉碎，并干燥脱水，使之与萃取剂充分接触，提高溶解度，效果就越好。

另外，萃取时间一般要长一些，效果也会好些。

【答案】　C

二、非选择题（共40分）

11．（20分）胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：

（1）筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用____________________或平板划线法接种。

采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是________。

（2）培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供________和________。

（3）从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用________方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是________。

（4）纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。

鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为________。

【解析】　

（1）接种微生物的方法主要是稀释平板涂布法和平板划线法。

接种过程中为了避免杂菌的污染，要进行无菌操作，必须对接种环进行灼烧处理。

（2）在微生物培养过程中，蔗糖主要提供碳源，也可以作为能源物质；硝酸盐中含有氮元素，可提供氮源。

（3）提取胡萝卜素时，温度过高、时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂通常具有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸，故常采用水浴加热；萃取和浓缩前进行过滤是为了将原料中的不溶物滤去。

（4）提取出来的胡萝卜素往往不纯，鉴定时常用标准品作为对照。

【答案】　

（1）稀释平板涂布法（或：

稀释混合平板法）

灭菌（或：

防止杂菌污染）　

（2）碳源　氮源　

（3）时间　水浴　滤去不溶物　（4）（实验）对照

12．（20分）有人设计了一套实验室分离芳香油的五个步骤：

①将蒸馏瓶固定在铁架台上，在蒸馏瓶上塞好带温度计的橡皮塞。

②连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端与水龙头相连，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。

③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。

④向蒸馏瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原料，塞好带温度计的橡皮塞，把接收器连接在冷凝管的末端，并伸入接收装置（如锥形瓶）中。

⑤检查装置的气密性。

（1）玫瑰油高温__________分解，__________溶于水，__________溶于有机溶剂，所以可用________提取，再经______________过程即可得到较纯净的玫瑰油。

（2）上述实验正确的操作顺序是

______→________→__________→__________→__________。

（3）冷凝管里水流的方向与水蒸气的流向________________。

（4）温度计水银球应放在____________位置；以测量__________温度。

（5）在蒸馏瓶中加入几片碎瓷片，目的是_______________________。

（6）通过蒸馏，得到的是__________，若想得到纯净的玫瑰油，需________，首先____________，目的是________，从装置的____________（“上口”、“下口”）得到产物。

（7）提取玫瑰油的原理是_____________________________。

【解析】　此题考查了玫瑰油高温不易分解的化学特性，还有不易溶于水、易溶于有机溶剂的物理特性。

根据以上特性，可用蒸馏法提取。

在蒸馏中用温度计随时检查温度，以免影响玫瑰油品质。

蒸馏瓶底加入几片碎瓷片或沸石，可以防止爆沸。

【答案】　

（1）不易　难　易　蒸馏法　分液

（2）③　①　②　⑤　④

（3）相反

（4）蒸馏瓶支管下沿　流出水蒸气的沸点

（5）防止爆沸

（6）油水混合物　进行分液

向乳浊液中加氯化钠

增加盐浓度，使之出现明显油水分层　上口

（7）通过水分子向原料细胞中渗透，使细胞中的精油成分向水中扩散，形成精油和水的混合物，蒸出的精油与水蒸气经过冷却，油水分离后得到精油

2019-2020年高中生物第4章植物有效成分的提取第1节植物色素的提取教案中图版选修

一、植物色素的种类

1．划分依据：

溶解性的差异。

2．类别

（1）水溶性色素

①特点：

一般易溶于水或酒精，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。

②举例：

甜菜红色素、花青素等。

（2）脂溶性色素

①特点：

一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂。

②举例：

叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、番茄红色素和辣椒红色素等。

二、提取植物色素

1．方法：

常用萃取法。

2．过程：

用溶剂充分溶解植物材料中的色素后，滤去不溶残渣，经浓缩蒸馏掉溶剂，适度干燥便得到所需色素。

3．对溶剂的要求

（1）该溶剂对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要小。

（2）不能与色素成分起化学反应。

（3）易与色素分离，使用安全。

（4）一般情况下，水溶性色素用水作溶剂，脂溶性色素用有机溶剂作溶剂。

三、胡萝卜素的提取

1．步骤

胡萝卜粉碎、干燥―→萃取―→过滤―→浓缩干燥―→鉴定。

2．胡萝卜素粗品的鉴定

用纸层析法鉴定所提取的色素。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中

问题1

问题2

问题3

问题4

一、胡萝卜素的提取

1．原理：

根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可采取用有机溶剂萃取的方法来提取胡萝卜素。

2．操作流程

胡萝卜―→粉碎―→干燥―→萃取―→过滤―→浓缩―→胡萝卜素

3．萃取剂的选择

有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。

乙醇和丙酮能够与水混溶，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，是水不溶性有机溶剂。

萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素且不与水混溶。

另外，还要考虑对人体是否有毒性等安全问题。

因乙醚沸点较低，苯和四氯化碳对人有毒性，所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取剂。

4．影响萃取的因素

主要因素：

萃取剂的性质和使用量；次要因素：

原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、温度、萃取时间的长短等。

总的来讲，溶解越充分，效果就越好。

5．提取胡萝卜素装置的设计

提取装置：

铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等。

安装顺序仍是由下而上，拆除时相反。

6．操作流程

取胡萝卜粉碎、烘干、研磨成粉―→加入四氯化碳（或醋酸乙酯）―→萃取20min―→过滤―→浓缩―→得到胡萝卜素

二、用层析法鉴定时应注意的问题及结果分析

1．注意事项

（1）选择干净的滤纸，为防止操作时滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。

（2）点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5cm），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则，斑点会变黄。

（3）将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触，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。

2．结果分析及评价

（1）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。

（2）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。

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，可通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。

胡萝卜素的性质及提取方法

　图为胡萝卜素的提取装置示意图，回答有关问题：

（1）提取胡萝卜素的实验流程是________→________→萃取→过滤→浓缩。

（2）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________，这是因为________________。

（3）一般来说，要想萃取效果好，要保证________________________。

（4）萃取过程应该避免明火加热，采用________加热，其原因是___________。

（5）装置1的名称是________，其作用是______________________。

（6）本实验将提取的胡萝卜素粗品通过________进行鉴定。

鉴定时要对________样品和________样品进行点样。

如果___________________说明提取胡萝卜素的实验成功。

【审题导析】

【精讲精析】　

（1）提取胡萝卜素的步骤是粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。

（2）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。

（3）影响萃取的因素有多种，一般情况下，如果原料颗粒小且含水量少，萃取温度高，时间较长，提取的物质就能够充分溶解，萃取的效果就会好一些。

（4）萃取剂容易挥发，如果直接用明火加热，容易引起爆炸，故宜用水浴加热。

（5）装置中的冷凝管具有防止加热时有机溶剂挥发的作用。

（6）可用纸层析法对胡萝卜素进行鉴定，要将标准样品和提取样品进行对比，如果两者的层析带一样，说明胡萝卜素提取成功。

【答案】　

（1）粉碎　干燥

（2）石油醚　石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发

（3）原料颗粒小、萃取温度高，时间长

（4）水浴　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

（5）冷凝管　防止加热时有机溶剂的挥发

（6）纸层析　标准　提取　萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带

胡萝卜素的性质及提取时的注意事项

（1）胡萝卜素可溶于乙醇、丙酮和四氯化碳等，但前两者是亲水性有机溶剂，能与水混溶而影响萃取效果，所以用四氯化碳提取。

（2）萃取的效率取决于萃取剂和原料两方面的关系。

（3）原料要进行胡萝卜颗粒的加热干燥的脱水处理。

（xx·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________（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________，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为________。

胡萝卜素是________（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，________（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________作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_____________________。

【答案】　

（1）β胡萝卜素　维生素A　夜盲症　非挥发性

（2）需要

（3）乙酸乙酯　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

1．下列属于水溶性色素的是（　　）

①甜菜红色素　②叶绿素　③花青素　④叶黄素　⑤胡萝卜素　⑥番茄红色素　⑦辣椒红色素

A．①③④⑤⑦　B．①②

C．①③D．①②④⑤⑥⑦

【解析】　根据植物色素的溶解性差异，可分为水溶性色素和脂溶性色素两大类。

水溶性色素一般易溶于水或酒精，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，如甜菜红色素、花青素等。

脂溶性色素一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂，常见有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、番茄红色素和辣椒红色素等。

【答案】　C

2．实验室在选用溶剂溶解色素时，对溶剂的要求是（　　）

A．要求溶剂对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要大

B．要求溶剂对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要小

C．要求溶剂对色素成分的溶解度要小，对杂质的溶解度要小

D．要求溶剂对色素成分的溶解度要小，对杂质的溶解度要大

【解析】　实验室的溶剂要求溶剂对色素成分的溶解度要大，使色素充分溶解，对杂质的溶解度要小，杂质不溶解，易过滤、除去。

【答案】　B

3．辣椒红色素色泽鲜艳、具较强的着色能力，日渐成为人们餐桌上的食用色素，口味也好，深受人们喜爱，请参照胡萝卜素提取的过程来设计提取辣椒红色素的实验。

（1）色素特性：

辣椒红色素不溶于水，易溶于植物油和酒精，属________色素。

（2）提取方法：

萃取法。

（3）步骤及分析

辣椒粉碎、干燥―→________―→______―→浓缩干燥―→辣椒红色素。

①萃取剂可为________。

②除辣椒自身因素外，操作中应控制好________和________，以免影响色素质量。

【解析】辣椒红色素同胡萝卜素一样，为脂溶性色素，故可用有机溶剂萃取获得。

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。

因此在萃取过程中应特别控制好温度和时间。

【答案】　

（1）脂溶性

（3）萃取　过滤　①四氯化碳

②时间　温度

学业达标测评（十）

一、选择题

1．关于胡萝卜素的论述，错误的是（　　）

A．胡萝卜素可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病

B．胡萝卜素可用于食品色素

C．天然胡萝卜素还具有预防癌症的功能

D．胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症

【解析】　人和动物不能合成维生素A，只能由食物提供，一分子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，能够治疗因缺乏维生素A而引起的多种疾病，如夜盲症。

胡萝卜素是常用的食品色素，如饮料的添加剂。

此外，还可以预防癌症，提高人体的免疫力，但是不能治疗人体色素缺乏症。

【答案】　D

2．对胡萝卜素的提取过程的分析正确的是（　　）

A．萃取前要烘干粉碎或不烘干切碎

B．在萃取过程中，在瓶口安装回流冷凝装置是为了防止加热时有机溶剂的挥发

C．在浓缩前，没有必要进行过滤

D．将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，要收集蒸发出去的液体，蒸发出去的是胡萝卜素，留下的是有机溶剂

【解析】　对胡萝卜素的提取，萃取前要烘干磨成干粉，在浓缩前过滤是为了除去杂质，瓶口安装回流冷凝装置是为了防止加热时有机溶剂的挥发，蒸馏时，蒸发出去的是有机溶剂，留下的是胡萝卜素。

【答案】　B

3．对于胡萝卜的提取过程，叙述错误的是（　　）

A．萃取时应避免明火加热

B．在加热瓶口加回流冷凝装置是为了防止有机溶剂挥发

C．萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置

D．浓缩前不要过滤，因为萃取液中无不溶物

【解析】　萃取时，色素基本上都溶解了，但是还有部分杂质不能溶解，因此需要过滤除去。

【答案】　D

4．对胡萝卜素的提取通常采用（　　）

A．水　　　　　　　　　B．无机盐

C．有机溶剂D．无机溶剂

【解析】　胡萝卜素为脂溶性色素，应使用有机溶剂。

【答案】　C

5．作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，哪一项不符合实验要求（　　）

A．能充分溶解色素B．与水混溶

C．对人无毒D．易与产品分离

【解析】　胡萝卜素为脂溶性色素，不溶于水，应选择四氯化碳或乙酸乙酯等有机溶剂。

【答案】　B

6．在用纸层析法鉴定所提取的色素时，下列叙述中不正确的是（　　）

A．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

B．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

C．萃取样品的颜色应该比标准样品的颜色深

D．用纸层析法鉴定所提取的色素时，可以参考“叶绿体色素的分离”实验

【解析】　在鉴定所获得的胡萝卜素粗品实验时，用标准样品作对照，同时进行纸层析。

提取的胡萝卜素中还含有大量杂质，色素含量低，而标准样品中色素纯度高，因此在滤纸上出现的色素带中，萃取样品的颜色比标准样品的颜色浅。

【答案】　C

7．有人说生吃胡萝卜营养价值高，有人说熟吃胡萝卜营养价值高，并且在炒胡萝卜时要多放油，你认为哪种说法正确（　　）

A．两种都正确

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，因胡萝卜素易溶于有机溶剂，因此生食不易吸收，在炒制时多加一些油，有利于胡萝卜素的吸收。

【答案】　C

8．胡萝卜素的纸层析鉴定，正确的是（　　）

①制备滤纸：

取18cm×30cm滤纸条，在滤纸下端距底边2cm处做一基线，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点和B、C点上点样，吹干。

③层析：

将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封玻璃瓶中层析。

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

【解析】　胡萝卜素的纸层析鉴定过程为：

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。

【答案】　A

二、非选择题

9．（xx·聊城市重点高中高三检测）β－胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂。

β－胡萝卜素还可以作为禽畜饲料添加剂，提高鸡的产蛋率，还可以提高牛的生殖能力。

请结合该资料及胡萝卜素的提取实验，回答相关问题：

（1）除题干叙述作用以外，胡萝卜素还可以治疗因缺乏__________而引起的各种疾病，如夜盲症等。

（2）胡萝卜素是________色的结晶，化学性质______，易溶于__________。

（3）在利用萃取法提取胡萝卜素的实验中，萃取剂的选择十分重要，应该选择具有__________（填“较高”或“较低”）的沸点，并且__________（填“与”或“不与”）水混溶的。

萃取的效率主要取决于__________和___________。

（4）下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图，

其中A、B、C、D四点中，属于萃取样品的是________。

②代表的物质是__________。

【解析】　根据题意和图示分析可知：

（1）夜盲症是由于缺乏维生素A引起的，胡萝卜素可以转化成维生素A，用于治疗缺乏维生素A引起的各种疾病。

（2）胡萝卜素是橘黄色的结晶，化学性质稳定，易溶于有机溶剂。

（3）利用萃取法提取胡萝卜素的实验中，萃取剂应该选择具有较高的沸点，并且不与水混溶的。

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。

（4）由图可知，A、D两点是标样，B、C两点是萃取样品。

②代表的物质是杂质分子。

【答案】　

（1）维生素A　

（2）橘黄　稳定　有机溶剂　（3）较高　不与　萃取剂的性质　萃取剂的用量

（4）B、C　杂质分子