2019-2020年高中生物 6.2胡蘿卜素的提取同步訓練（含解析）新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 6.2胡蘿卜素的提取同步訓練（含解析）新人教版選修1 目標導航　1.了解胡蘿卜素的基礎知識和提取胡蘿卜素的基本原理。2.學會胡蘿卜素的提取技術和紙層析的操作方法。 一、提取胡蘿卜素 1．胡蘿卜素的基礎知識 (1)胡蘿卜素的性質(zhì)：胡蘿卜素是________色結晶，化學性質(zhì)比較________，不溶于________，微溶于__________，易溶于________等有機溶劑。 (2)種類劃分：根據(jù)胡蘿卜素的分子結構可以將胡蘿卜素劃分為________、________、________三類，最主要的組成成分是 ________。與β－胡蘿卜素化學結構類似的胡蘿卜素約有________多種，它們大多存在于________中。 (3)生產(chǎn)途徑：工業(yè)生產(chǎn)中，提取天然β－胡蘿卜素的方法主要有三種，一是從________中提取，________等蔬菜是提取天然β－胡蘿卜素的原料；二是從________________中獲得；三是利用________________生產(chǎn)。 2．提取胡蘿卜素的基本原理 (1)萃取劑的選擇 ①選擇萃取胡蘿卜素的有機溶劑的原則 a．具有較高的________，能夠____________胡蘿卜素，并且不與水混溶。 b．萃取____________。 c．對人無毒性，不易燃，易與__________，不影響產(chǎn)品質(zhì)量。 ②有機溶劑的分類 有機溶劑分為水溶性和水不溶性兩種。________________能夠與水混溶，是______________________；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能與水混溶，稱為____________________。 ③根據(jù)①中的原則選擇兩種有機溶劑進行萃取實驗，再從中選出萃取效果較好的有機溶劑。 ④乙醚沸點較低，不宜選取；苯和四氯化碳對人有毒性。所以，作為萃取劑來說，一般選用________或____________。 (2)影響萃取的因素 ①主要因素：萃取的效率主要取決于萃取劑的______________和________。 ②次要因素：萃取的效率受到________________、________、________、萃取的____________等條件的影響。 (3)實驗流程 胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素 ①選材與處理：選取500 g新鮮的胡蘿卜，用清水洗凈、瀝干、切碎，然后在40℃的烘箱中________，時間約需2 h，將干燥后的胡蘿卜進一步____________。注意胡蘿卜的粉碎一定要徹底。 ②萃取：將樣品放入500 mL圓底燒瓶中，加入200 mL________混勻，按教科書中圖6－7所示安裝萃取回流裝置，萃取30 min，然后過濾________，除去固體物質(zhì)。 ③________：安裝蒸餾裝置，對萃取的樣品進行濃縮。 ④收集接受瓶中的樣品，觀察樣品的顏色，并通過紙層析進行鑒定。 二、用紙層析法鑒定胡蘿卜素 1．鑒定方法：____________ 2．原理：__________________與其他色素和雜質(zhì)在層析液中的________不同，在濾紙中的________________不同。 3．步驟 做一基線：在18 cm30 cm濾紙下端距底邊2 cm處 　↓　　 做一基線，在基線上取A、B、C、D四點 對照____：A、D點上點標準樣品，B、C點上點提取樣品 　↓ ________：吹干濾紙溶劑，放入色譜容器中層析 　↓ 對比觀察：對比觀察__________與__________的異同 4．層析結果分析 如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標準樣品________的層析帶，說明提取胡蘿卜素的實驗成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取樣品的顏色可能比標準樣品的顏色淺，而且會出現(xiàn)不同于標準樣品顏色和位置的色素帶。實驗時可以通過對顏色的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量，通過比較色素帶的種類分析可能含有的雜質(zhì)的種類。 知識點一　提取胡蘿卜素 1. 如圖為提取胡蘿卜素的裝置圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)⑤________的作用是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)④________內(nèi)加入的萃取液一般是________，原料在加入前，一般要進行__________、__________處理。 (3)該萃取過程采用的是水浴加熱，其目的是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)為了取得最佳萃取效果，萃取的時間應該______。 2．提取胡蘿卜素和提取玫瑰油時都需要加熱，但用萃取法提取胡蘿卜素時，采用的是水浴加熱法，而用蒸氣蒸餾法提取玫瑰油時是直接加熱。其原因是(　　) A．前者需要保持恒溫，后者不需要恒溫 B．前者容易蒸發(fā)，后者不容易蒸發(fā) C．胡蘿卜素不耐高溫，玫瑰油耐高溫 D．前者燒瓶里含有機溶劑，易燃易爆，后者是水 知識點二　胡蘿卜素的鑒定 3．如圖為胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖，請根據(jù)圖示回答下列問題。 (1)胡蘿卜素粗品鑒定的方法名稱是___________________________________________。 (2)圖中b的名稱是________。a的作用是_________________________________________ ________________________。 (3)e為________________，對于e實驗時應注意___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)f為________________，常用________________________________________________。 (5)如果層析液沒及e會導致________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 4．胡蘿卜素的紙層析操作中，錯誤的是(　　) A．選擇干凈的濾紙 B．點樣時點樣斑點要大點 C．點樣后用吹風機吹干，溫度不宜過高 D．點好樣的濾紙卷成圓筒狀，但濾紙的兩邊不能相互接觸 一、選擇題 1．下列關于胡蘿卜素的說法，不正確的是(　　) A．胡蘿卜素存在于葉綠體類囊體薄膜上 B．胡蘿卜素可劃分為α、β、γ三類，其中β－胡蘿卜素是最主要的組成成分 C．胡蘿卜素可用來預防腫瘤、癌癥和心腦血管疾病等 D．β－胡蘿卜素只存在于蔬菜中 2．石油醚經(jīng)常被用作植物有效成分提取時的萃取劑，其原因是(　　) A．具有較高的沸點、萃取效率高、毒性很小 B．具有較低的沸點、萃取效率高、毒性很小 C．具有較高的沸點、萃取效率一般、毒性較小 D．具有較低的沸點、萃取效率高、毒性較大 3．對于胡蘿卜素的提取過程的敘述，錯誤的是(　　) A．萃取過程中應該避免明火加熱，采用水浴加熱 B．為了防止加熱時有機溶劑的揮發(fā)，還需要在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置 C．萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置 D．在濃縮前，不需要過濾，因為萃取液中沒有不溶物 4．從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，首先要將原料干燥、粉碎，其目的主要是(　　) A．胡蘿卜太大，不能放入燒杯中 B．整個胡蘿卜不能溶于有機溶劑 C．使原料充分與有機溶劑接觸，增大溶解度 D．減少萃取的時間，從而提高效率 5．下列關于胡蘿卜素的說法，正確的是(　　) A．所選溶劑能夠充分溶解胡蘿卜素，并且易與水溶解 B．明火加熱 C．萃取前要將胡蘿卜粉碎、干燥 D．新鮮的胡蘿卜含有大量水分，干燥時間越長，溫度越高越好 6．有同學想研究萃取胡蘿卜素的最佳溫度，在設計實驗時應注意(　　) A．萃取時間不用考慮是否相同 B．使用不同的萃取劑，但量要相同 C．原料顆粒大小不同 D．除溫度外，其他因素相同，以保證單一變量 7．下圖為胡蘿卜素的紙層析結果示意圖，屬于標準樣品的層析點的是(　　) A．①② B．③④ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥ 8．關于提取β－胡蘿卜素的實驗流程，下列敘述不正確的是(　　) A．萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶 B．為了提高萃取的效率，可以適當?shù)靥岣邷囟?，可采用酒精燈直接加熱的方? C．萃取過程中在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，是為了防止加熱時有機溶劑的揮發(fā) D．濃縮的過程是為了把萃取劑與β－胡蘿卜素分開 二、簡答題 9．結合所學知識及裝置圖，回答下列問題： (1)萃取劑可分為__________和__________兩種，乙醇和丙酮屬于______，能否用于萃取β－胡蘿卜素？______。作為β－胡蘿卜素萃取劑應符合________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________特點。 (2)在提取β－胡蘿卜素時，常采用的原料是__________，因為其不僅__________，而且________________________________________________________________________ ________________。 (3)萃取的效率主要取決于________________________，同時也受到__________________等條件的影響。 (4)萃取過程中，第一步需____________________________，以提高效率。因為____________________________，所以應避免明火加熱，而采用水浴加熱的方法。通過加熱處理，β－胡蘿卜素溶解在萃取液中，再經(jīng)________得到萃取液，經(jīng)過________后，可________得到純凈的β－胡蘿卜素。 10．天然胡蘿卜素是國際癌癥協(xié)會研究中心、美國癌學會推崇的防癌抗癌食品、保健品和藥品。作為保健品食用，可醫(yī)治維生素A缺乏癥、皮膚病、抗光敏癥等疾病?？茖W研究證明，胡蘿卜素能防治或延緩癌癥，是具有廣泛免疫功能的藥物和不可缺少的飲料添加劑。目前在國內(nèi)外食品工業(yè)和其他諸多行業(yè)中，胡蘿卜素一直處于供不應求的狀態(tài)。 請根據(jù)上述材料及所學知識，回答下列問題： (1)新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，在胡蘿卜素的提取過程中，要對新鮮的胡蘿卜進行______，但要注意控制________和時間，這是因為_____________________________________。 (2)天然胡蘿卜素可醫(yī)治維生素A缺乏癥，是因為__________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)以下為提取胡蘿卜素的實驗流程： 胡蘿卜→粉碎→干燥→A→過濾→B→胡蘿卜素 A過程叫__________________，B過程叫________。 (4)某同學在鑒定胡蘿卜素時，所做的紙層析實驗如圖所示，請指出其中的錯誤： ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________。 第21課時　胡蘿卜素的提取 知識清單 一、1.(1)橘黃　穩(wěn)定　水　乙醇　石油醚　(2)α　β　γ　β－胡蘿卜素　100　蔬菜　 (3)植物　胡蘿卜　大面積養(yǎng)殖的巖藻　微生物發(fā)酵 2．(1)①溶點　充分溶解　效率要高　產(chǎn)品分離?、谝掖己捅∷苄杂袡C溶劑　水不溶性有機溶劑　④石油醚　乙酸乙酯　(2)①性質(zhì)　使用量?、谠项w粒的大小　緊密程度　含水量　溫度和時間　(3)①烘干 粉碎過篩　②石油醚　萃取液　③濃縮 二、1.紙層析法　2.β－胡蘿卜素　溶解度　擴散速度 3．點樣　干燥層析　樣品色素點　標準色素點　4.一樣 對點訓練 1．(1)冷凝管　降溫，防止加熱時有機溶劑揮發(fā) (2)燒瓶　石油醚　粉碎　干燥　(3)避免使用明火加熱引起燃燒、爆炸　(4)長 規(guī)律鏈接　胡蘿卜素提取實驗注意事項 1．對胡蘿卜進行干燥處理時，溫度不能過高，時間不能太長，以免使胡蘿卜素分解。 2．胡蘿卜素的提取，不僅用了萃取法，而且還用蒸餾法進行濃縮，用紙層析法進行鑒定。 3．萃取過程的注意事項：(1)避免明火加熱，采用水浴加熱——防止引起燃燒、爆炸。(2)在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置——防止有機溶劑揮發(fā)。(3)萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置，濃縮前要進行過濾。 4．在探究某一因素(如萃取的溫度)對萃取效率的影響時，其他因素要保持不變，即保證變量的單一性原則。 2．D　[萃取法提取胡蘿卜素利用的原理是胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點，因為有機溶劑為易燃物，應避免明火加熱防止爆炸，應采用水浴加熱的方法。 水蒸氣蒸餾法提取玫瑰油利用水蒸氣將揮發(fā)性強的玫瑰油攜帶出來，直接加熱燒瓶中的熱水，不易爆炸。] 3．(1)紙層析法 (2)色譜容器　防止層析液揮發(fā) (3)樣品原點　點樣應該快速細致并保持濾紙干燥 (4)溶劑　石油醚 (5)胡蘿卜素溶解在層析液中，導致鑒定失敗 解析　對胡蘿卜素提取粗品進行鑒定采用的是紙層析法，其原理是根據(jù)各有機成分在層析液中溶解度不同而導致隨層析液在濾紙上的運動速度不同，從而使各成分分開。因層析液易揮發(fā)，故應在色譜容器上方用玻璃蓋嚴。在進行點樣時，應注意點樣要快速細致，并保持濾紙干燥。層析液不得沒及濾紙基線，否則點樣處的有機成分會溶于層析液中。 規(guī)律鏈接　紙層析法鑒定胡蘿卜素時應注意的問題 1．選擇干凈的濾紙，為防止操作時濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。 2．點樣時應注意點樣斑點不能太大；吹干時，溫度不易太高，否則斑點會變黃。 3．將點好樣的濾紙卷成筒時，濾紙兩邊不能相互接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快使溶劑前沿不齊，影響結果。 4．B　[紙層析過程中為便于實驗結果的觀察應選擇干凈的濾紙，且操作時應避免用手直接接觸濾紙；點樣時應注意點樣斑點不能太大，點樣后用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則，斑點會變黃；點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時兩邊不能互相接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，使溶劑前沿不齊。] 達標測試 1．D　[葉綠體中的色素包括葉綠素、類胡蘿卜素(葉黃素和胡蘿卜素)，分布在葉綠體類囊體薄膜上。胡蘿卜素分子中有大量的碳碳雙鍵，根據(jù)雙鍵數(shù)目不同，可將胡蘿卜素劃分為α、β、γ三類，β－胡蘿卜素是其中最主要的組成成分，一分子的β－胡蘿卜素可被氧化成兩分子的維生素A，因此，胡蘿卜素可以用來治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病。β－胡蘿卜素不但存在于蔬菜(如胡蘿卜)中，也存在于某些橙色、黃色的水果中。] 2．A 3．D　[在濃縮前，還要進行過濾，除去萃取液中的不溶物。] 4．C　[影響萃取的因素主要有萃取劑的性質(zhì)和使用量，此外，原料顆粒的大小及含水量也能影響萃取。因此，先將胡蘿卜干燥脫水，并粉碎，使之與萃取劑充分接觸，提高溶解度，效果就越好。另外，萃取時間一般要長一些，效果也會好些。] 5．C　[胡蘿卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑，而水溶性有機溶劑會將材料中的水分一同萃取出，而不易分離；有機溶劑是易燃物，且具有較強的揮發(fā)性，應避免明火加熱；干燥溫度過高會破壞胡蘿卜素的結構，因此并不是溫度越高越好；由于萃取時材料的顆粒大小、緊密程度和含水量等都會影響萃取的效果，因此萃取前需要將胡蘿卜粉碎、干燥處理。] 6．D　[本實驗的目的是研究提取胡蘿卜素的最佳溫度，因此，溫度就應該是本實驗中的自變量，也是惟一變量，為了排除其他因素對實驗結果的干擾，因此，應保證其余條件相同。] 7．B　[標準樣品中的色素種類單一，在濾紙上擴散的速度相同，因此只出現(xiàn)一個色素圓點。] 8．B　[萃取過程中應避免明火加熱。] 9．(1)水溶性　水不溶性　水溶性　不能　具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶 (2)胡蘿卜　廉價易得　β－胡蘿卜素含量也較高 (3)萃取劑的性質(zhì)和使用量　原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間 (4)將胡蘿卜進行粉碎和干燥　有機溶劑大都是易燃物　萃取　過濾　蒸餾 10．(1)干燥　溫度　溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解 (2)胡蘿卜素可被氧化為維生素A (3)萃取　濃縮 (4)①玻璃瓶未加蓋密封?、趯游鲆哼^多，沒過了基線 ③濾紙兩邊接觸 解析　本題主要考查胡蘿卜素的特點及對胡蘿卜素的提取和結果鑒定。