第十一单元 选修1 课时3 生物技术在其他方面的运用

,2020新亮剑高考总复习,课时3生物技术在其他方面的应用,第十一单元,生态系统,目录CONTENTS,3,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,磨剑：课前自学,考点1植物芳香油的提取1.玫瑰精油的提取(1)方法:水蒸气蒸馏法。(2)实验流程,2.橘皮精油的提取(1)方法:一般采用压榨法,通过机械加压,提取出果皮中的芳香油。(2)实验流程:石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油。(3)提高出油率的措施:需要将柑橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡,浸泡时间为10h以上。橘皮要浸透,这样压榨时不易滑脱,且出油率高,过滤时不会堵塞筛眼。,考点2胡萝卜素的提取1.胡萝卜素的提取(1)原理:胡萝卜素不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。(2)提取方法:萃取法,石油醚最适宜作萃取剂。(3)实验流程:胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。(4)鉴定:纸层析法2.萃取剂的选择: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.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。,胡萝卜素粗品鉴定过程中的五个易错点1.层析时没有选择干净的滤纸,导致实验现象不明显。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.点样时点样圆点太大(直径大于2mm),会导致色素最终在滤纸上形成一条线,无法鉴定。点样圆点的直径应为2mm。3.将点好样的滤纸卷成圆筒状,卷纸时不能将滤纸两边相互接触,以避免由毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,使溶剂前沿不齐,影响结果。4.层析液不可没及样品原点,以免色素溶解于层析液中,使鉴定失败。5.没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜素,可通过与标准样品中的-胡萝卜素作对比予以确认。,9,悟剑：课堂精讲,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,考点1植物芳香油的提取1.植物芳香油的来源和提取方法(1)天然香料的主要来源:动物和植物。(2)特点:具有很强的挥发性。(3)成分:主要包括萜类化合物及其衍生物。2.植物有效成分提取的三种常用方法的比较,3.三种植物提取成分的比较,1.植物有效成分提取过程中的注意事项(1)用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则会影响芳香油的质量。(2)能够利用水蒸气蒸馏法提取的物质应该具有热稳定性,否则植物有效成分会发生分解。(3)不适于水蒸气蒸馏法的植物芳香油可以用压榨法提取,但是需要原料中植物芳香油的含量较大,否则不易压榨出来。,2.增加植物有效成分提取量的关键措施(1)水蒸气蒸馏法提取植物芳香油提取量主要取决于植物材料中芳香油的含量。由于植物芳香油易挥发,因此用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时应选择新鲜的植物材料(干燥后植物芳香油已挥发)。(2)压榨法提取植物芳香油:植物材料中的果胶、果蜡会影响压榨效果和出油率,压榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果胶、果蜡,以提高出油率。,例1(2018年昆明检测)回答下列玫瑰精油提取中的有关问题。(1)用于提取精油的玫瑰花一般在花开的盛期采收,原因是_。,解析(1)玫瑰花开的盛期,花朵中含油量最高,最适合提取玫瑰精油。,(2)可用萃取法提取玫瑰精油,依据是。要使有机溶剂不与水混溶,最好选用(填“乙酸乙酯”或“乙醇”)作为萃取剂。,解析(2)玫瑰精油难溶于水,易溶于有机溶剂,所以一般用萃取法提取玫瑰精油;乙醇可以溶于水,所以要使有机溶剂不与水混溶,最好选用乙酸乙酯作为萃取剂。,此阶段花朵含油量,玫瑰精油难溶于水,易溶于有机溶剂,乙酸乙酯,最高,答案,解析,(3)也可用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油,依据是_。蒸馏获得乳化液后需加入,促进油水分层。,解析(3)玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,能随水蒸气一同蒸馏,所以也可以用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油;蒸馏获得乳化液后需加入NaCl,以促进油水分层。,玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,NaCl,(4)用传统的水蒸气蒸馏法,玫瑰精油出油率较低。科研人员在适宜条件下用不同的辅助方法探究最优提取方法,结果如下表。,能随水蒸气一同蒸馏,答案,解析,该实验的自变量是,据实验结果,水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油的最优辅助方法为,依据是_。,解析(4)根据表格,该实验的自变量是不同的辅助方法,因变量是出油率和时间;根据实验结果分析,高压脉冲电场辅助提取方法下,出油率最高,蒸馏用的时间最短,说明该方法最好。,不同的辅助方法,高压脉冲电场辅助提取,玫瑰精油出油率较高,达到最高出油率的蒸馏时间较短,高压脉冲电场辅助提取,答案,解析,考点2胡萝卜素的提取1.胡萝卜素的提取、分离和鉴定(1)胡萝卜素的种类:根据双键的数目可以划分为、三类,其中-胡萝卜素是最主要的组成成分。一分子的-胡萝卜素可被氧化成两分子的维生素A。(2)胡萝卜素的性质: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。(3)工业生产胡萝卜素的方法从植物(如胡萝卜)中提取。从大面积养殖的岩藻中获得。,利用微发酵生产。(4)提取方法:萃取法生物的。原因是胡萝卜素易溶于有机溶剂。(5)影响萃取的因素主要因素:萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。次要因素:萃取效率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。,相应解决方法:,(6)胡萝卜素的鉴定鉴定方法:纸层析法。鉴定原理:不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上的扩散速度不同,通过比较提取样品和标准样品层析的结果,可以判断提取样品的纯度。层析过程中的注意事项:a.点样的斑点直径不能太大,点样要快速、细致。b.卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触,以免溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。c.如用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。d.纸层析过程不能让层析液淹没点样,否则实验失败。,辨析物质分离的方法及植物有效成分的提取方法1.物质分离的方法(1)分离油水混合物可以采用分液的方法。(2)除去压榨液中的固体物和残渣通常采用过滤的方法。(3)除去液体中质量较小的固体残留物通常采用离心的方法。(4)除去芳香油中的残留水分常采用加入无水硫酸钠后过滤的方法。(5)除去不易挥发的植物有效成分中的有机溶剂常采用水蒸气蒸馏法。2.依据植物有效成分的特性选择提取方法(1)提取挥发性强的植物芳香油:水蒸气蒸馏法。(2)提取易溶于有机溶剂的植物有效成分:萃取法。(3)提取原料中含量高的植物有效成分:压榨法。,3.鉴定胡萝卜素常采取纸层析法。4.实例:在石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种溶剂中,哪种最适宜用来提取胡萝卜素?乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗?为什么?提示:在这五种溶剂中,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。胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但它们是水溶性有机溶剂,在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。,例2天然胡萝卜素是国际癌症协会研究中心、美国癌学会推崇的防癌抗癌食品、保健品和药品。因此,胡萝卜素可用来治疗维生素A缺乏症、干皮症、抗光敏症等疾病。科学研究证明,胡萝卜素能防治或延缓癌症,是具有广泛免疫功能的药物和不可缺少的饮料添加剂。目前在国内外食品工业和其他诸多行业中,胡萝卜素一直处于供不应求的状态。请根据上述材料及所学知识,回答下列问题。(1)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,但要注意控制和时间。,解析(1)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烘干,但要注意控制温度和时间,这是因为温度过高会导致胡萝卜素分解。,干燥,温度,答案,解析,(2)天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症,是因为。,解析(2)胡萝卜素进入人体能转化成维生素A,故天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症。,下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图,请据图回答问题:,下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图,请据图回答问题:,(3)该图所示的鉴定方法称为。,解析(3)胡萝卜素鉴定的方法一般采用纸层析法,其原理是色素在滤纸上扩散速度不同,从而使各成分分开。,(4)基线一般距底边cm。,解析(4)在18cm30cm的滤纸条下端距底边2cm处做一个基线,在基线上取A、B、C、D四点。,胡萝卜素可分解为维生素A,纸层析鉴定法,2,答案,解析,(5)A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是。属于提取样品的样点是。点样的要求是。,解析(5)点样时,应该快速细致,圆点细小,每次点样时滤纸都要干燥。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。,(6)在图中的层析谱中,代表的物质是。代表的物质是_。,解析(6)在图中的层析谱中,代表的物质是-胡萝卜素,代表其他色素和杂质。,(7)该层析的目的是。,解析(7)该层析的目的是对胡萝卜素粗品进行鉴定。,A和D,B和C,快速细致,圆点细小,每次点样时滤纸都要保持干燥,-胡萝卜素,色素和杂质,胡萝卜素粗品的鉴定,其他,答案,解析,1.(2017年全国高考)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(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_。,解析(1)题干中,物质W受热、受潮易分解,因此不能高温烘干,也不能受潮。,(2)提取物质W时,振荡的作用是。,解析(2)振荡能使物质与溶剂充分接触,从而提高溶解速度和效率。,晾干,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,使原料和溶剂充分混匀,答案,解析,(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_。,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。,(5)该实验操作过程中应注意的事项是(答出两点即可)。,解析(3)活性炭能有效吸附水分和杂质,提高提取液纯净度,防止物质W受潮分解。,解析(4)丙酮比乙醇的沸点低,更易蒸馏,且较低的温度不易使物质W受热分解。,解析(5)物质W受热、受潮易分解,因此实验操作过程中主要需要注意低温干燥,并注意控制干燥时间,时间过长会导致物质W分解。,丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少,在温度较低的情况下操作,防火,去除,答案,解析,2.(2015年全国高考)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“-胡萝卜素”“-胡萝卜素”或“-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。,解析(1)-胡萝卜素是胡萝卜素中最主要的组成成分,一分子的-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。缺乏维生素A会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。-胡萝卜素是非挥发性物质,因此常用萃取法进行提取。,-胡萝卜素,维生素A,夜盲症,非挥发性,答案,解析,(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。,解析(2)