物质跨膜运输的实例和方式考点考情分析,物质跨膜运输的实例和方式题目及答案解析_第1页
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1、第4课物质跨膜运输的实例和方式 考点一物质跨膜运输的实例 【核心知识突破】1.渗透作用:(1)概念:_(或其他溶剂分子)通过_的扩散过程。水分子半透膜2.渗透作用原理的应用:(1)验证渗透作用发生的条件:(2)比较不同溶液浓度的大小:漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升,则M_N若漏斗内液面_,则M=N若漏斗内液面下降,则M_N不变 3.动植物细胞吸水的条件 :(1)动物细胞的吸水和失水。现象。a.外界溶液浓度细胞质浓度细胞_。c.外界溶液浓度=细胞质浓度水分进出平衡。吸水膨胀失水皱缩(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)。原理:现象:a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度

2、时,细胞就通过_失水,植物细胞就发生_现象。b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度_外界清水,植物细胞就吸水,发生_现象。渗透作用质壁分离高于质壁分离复原4.渗透作用模型与成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统的比较:项目渗透作用模型成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统图解 基本条件半透膜、浓度差原生质层选择透过性膜;浓度差细胞液与外界溶液之间的浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散总趋势低浓度溶液高浓度溶液5.物质跨膜运输的其他实例:科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si 的培养液中培养,结果及分析如下:(

3、1)实验结果:不同植物对_的吸收有差异。同种植物对_的吸收也有差异。(2)实验结论:植物细胞对无机盐离子的吸收具有_。同种无机盐离子不同无机盐离子选择性6.【教材易漏知识】必修1P61“与生活的联系”:为什么吃比较咸的食物口唇感觉比较干?提示:这是因为与细胞内液相比,外界浓度高,口腔上皮细胞失水导致的。【微点警示】有关渗透作用的三个理解误区(1)水的运输特点:无论细胞吸水还是失水,水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。(2)渗透平衡的实质:渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。(3)浓度差的实质:渗透系统的溶液浓度指物质的

4、量浓度而非质量浓度。【秒判正误】1.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。( )分析:渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度。2.在渗透作用中,当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。( )分析:当半透膜两侧溶液浓度相等时,半透膜两侧的水分子进出平衡。3.将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中,不能发生渗透作用。( )分析:动物细胞的细胞膜相当于半透膜,放在溶液中能发生渗透作用。4.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( )分析:植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。5.无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。( )分析:无机盐离子可发生顺浓度梯

5、度的运输,如动作电位、静息电位的形成。【命题案例研析】【典例】 (2019郑州模拟)如图所示,在漏斗中加入的蔗糖溶液与蒸馏水液面齐平,一段时间后,待漏斗内液面不再变化时,再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能正确反映整个实验过程中漏斗内外溶液的液面高度差变化的是()【审答技巧】(1)从装置分析:分析装置,明确漏斗内外浓度的高低,分析水分子的移动方向,从而判断液面的高低。(2)从酶的功能分析:蔗糖酶能将蔗糖水解成单糖,半透膜允许单糖通过。【解析】选C。实验开始时,漏斗中蔗糖溶液浓度大于烧杯中的蒸馏水,烧杯中的水分子向漏斗中渗透,漏斗内液面升高。一段时间后,漏斗中加入的蔗糖酶使蔗糖水解成葡

6、萄糖和果糖,引起漏斗中溶液浓度进一步升高,漏斗内液面继续升高。由于半透膜允许单糖分子透过,漏斗中的葡萄糖和果糖进入烧杯中,漏斗中的溶液浓度下降,漏斗内液面随之下降,最终由于漏斗中加入的蔗糖酶,维持着一定的液面高度差。【核心素养新命题】(1)科学思维分析与综合未加蔗糖酶之前,漏斗内外液面保持一定的高度差不再发生变化,原因是_。漏斗内溶液浓度高于漏斗外,吸引水分子进入漏斗,当液面上升到一定高度时产生压力差,当二者达到平衡后,漏斗内外液面高度差不再发生变化(2)科学探究分析实验结果若烧杯中溶液换用等质量浓度的葡萄糖溶液,且半透膜允许单糖通过,重复上述实验,则漏斗内液面高度的变化是_。先下降后升高【方

7、法技巧】渗透方向及浓度大小的判断方法(1)判断溶剂渗透的总方向。若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度或物质的量浓度判定。若半透膜两侧是不同的溶液,物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少,如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少),水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。(2)判断半透膜两侧溶液浓度的大小。若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就存在浓度差,液面差越大,浓度差就越大,且液面高的一侧溶液浓度高。【考点题组诊断】角度一渗透作用的原理及条件1.(2018泰安模拟)如图A为两个渗透装置,溶液

8、a、b为不同浓度的同种溶液,且a溶液浓度b溶液浓度,c为清水,图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下列叙述错误的是世纪金榜导学号()A.图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面B.图B中的、相当于图A中的C.若图B所示为某农作物的根毛细胞,此时应及时灌溉D.图B中的与图A中的通透性不同【解析】选B。根据题干“a溶液浓度细胞液浓度细胞失水,质壁分离外界溶液浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的【解析】选D。根据题干信息可推断一定时间后“甲的浓度变小”是

9、因为叶片失水,“乙的浓度不变”说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等,“丙的浓度变大”是因为叶片吸水。由此推断,实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度,A、B错误,D正确;实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散,C错误。5.如图是植物细胞某种生理实验过程的图解,下列说法正确的是()A.农民施肥后发现有烧苗现象与图甲过程相似B.2、3、5构成了该细胞的原生质层C.该细胞的失水和吸水主要取决于细胞质与外界溶液浓度差D.蔗糖分子可进入1和3【解析】选A。农民施肥后发现有烧苗现象,原因是植物根细胞在高浓度溶液中失水过多,与图甲过程相似,A正确;原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,即图中2

10、、3、4,B错误;该细胞的失水和吸水主要取决于液泡中的细胞液与外界溶液浓度差,C错误;由于细胞壁具有全透性,蔗糖分子可进入1,但是不能进入3,D错误。答案速填:1有半透膜、膜两侧存在浓度差2质壁分离3质壁分离复原4膨胀5皱缩6高浓度低浓度7自由扩散、协助扩散8不消耗能量9低浓度高浓度10需要载体蛋白和能量 11膜的流动性12不需要载体蛋白、消耗能量第4课生物技术在其他方面的应用考点一DNA的粗提取与鉴定 【核心知识突破】1.基本原理:(1)DNA的粗提取。原理:利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在_方面的差异,提取DNA,去除其他成分。理化性质DNA与蛋白质在物理、化学性质方面的差异:比较项目

11、DNA蛋白质溶解性2 mol/LNaCl溶液中 溶解析出0.14 mol/LNaCl溶液中_酒精溶液中_溶解析出溶解析出比较项目DNA蛋白质耐受性蛋白酶无影响_高温_以上变性不能忍受_的高温水解806080(2)DNA的鉴定:DNA+_ _色。二苯胺蓝2.主要步骤及注意事项:【微点警示】DNA的粗提取与鉴定的“两个”提醒(1)提取DNA不能用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料,因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,提取不到DNA。(2)进行DNA粗提取与鉴定实验时,为了防止DNA分子断裂,应该加入洗涤剂和食盐后进行轻缓、充分地搅拌和研磨。【秒判正误】1.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸

12、馏水。( )分析:DNA 在2 mol/L NaCl溶液和蒸馏水中,溶解度都较大,在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小。2.关于高中生物学实验的基本原理,提取DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异。( )分析:DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,使DNA析出;DNA不溶于酒精,而细胞中某些蛋白质溶于酒精,从而得到含杂质较少的DNA。3.洗涤剂能溶解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。( )分析:洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜,去除脂质和蛋白质,但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。4.将丝状物溶解在2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝

13、色。( )分析:用二苯胺试剂鉴定DNA,需在沸水浴条件下进行。【命题案例研析】【典例】(2019郑州模拟)如图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序,请分析回答问题。(1)步骤一中,向鸡血细胞液中加入_并搅拌,可使鸡血细胞破裂。(2)步骤二:过滤后收集含有DNA的_。(3)步骤三、四的操作原理是_,步骤四通过向溶液中加入_调节NaCl溶液物质的量浓度为_mol/L时,DNA将会析出,过滤去除溶液中的杂质。(4)步骤七:向步骤六过滤后的_中,加入等体积的冷却的_,静置23 min,溶液中会出现_色丝状物,这就是粗提取的DNA。(5)步骤八:DNA遇_试剂,沸水浴5 min,冷却后

14、,溶液呈_色。【审答技巧】(1)审题关键:理解DNA粗提取的基本思路:除去其中的杂质,其原理是根据溶解性、对酶的耐受性和温度对DNA和蛋白质的影响等。注意题干中关键信息前后联系:通过向溶液中加入蒸馏水调节NaCl溶液物质的量浓度;NaCl溶液中物质的量浓度达到0.14 mol/L,DNA的溶解度最低。(2)满分答题:记住教材浓度数据:设问(3)第三空是物质的量浓度为“0.14 mol/L”,设问(4)第二空是体积分数为“95%”的酒精。搞清不同物质颜色:设问(4)第三空是“白”色丝状物,设问(5)第二空是溶液呈“蓝”色。【解析】(1)步骤一加入蒸馏水的目的是使红细胞涨破,释放出核物质。(2)步

15、骤二收集含有核物质的滤液。(3)由于DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。所以通过控制NaCl溶液的浓度可以分别溶解DNA和析出DNA,并且对DNA进行提纯;步骤四加入蒸馏水的目的是逐渐稀释NaCl溶液,使其物质的量浓度达到0.14 mol/L,这时DNA在NaCl溶液中溶解度最低,可以析出DNA。(4)DNA不溶于酒精,某些蛋白质可以溶于酒精,这样可以进一步提纯DNA。(5)鉴定DNA的方法是用二苯胺试剂,在沸水中加热条件下,如果变蓝色,证明是DNA。答案:(1)蒸馏水(2)滤液(3)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质蒸馏水0.14(4)滤

16、液体积分数为95%的酒精白(5)二苯胺蓝【方法规律】去除滤液中杂质的三种方案项目原理方法方案一DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同在滤液中加入NaCl,使NaCl溶液物质的量浓度为2 mol/L,过滤除去不溶的杂质;再调节NaCl溶液物质的量浓度为0.14 mol/L,析出DNA,过滤除去溶液中的杂质,再用物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA项目原理方法方案二DNA对酶的耐受性直接在滤液中加入嫩肉粉,反应1015 min,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质方案三DNA对高温的耐受性将滤液放在6075 的恒温水浴箱中保温1015 min,注意严格控制温度范围,使蛋白质沉淀而

17、DNA分子还未变性,可将DNA与蛋白质分离【考点题组诊断】角度一DNA的粗提取1.(2018南昌模拟)如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。分析回答:世纪金榜导学号(1)图中实验材料A可以是_等,研磨前加入的B应该是_。(2)通过上述所示步骤得到滤液C后,再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_,再过滤得到滤液D,向滤液D中加入蒸馏水的目的是_。(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2 mL的4种溶液中,经搅拌后过滤,获得如表所示的4种滤液,含DNA最少的是滤液_。1B液中搅拌、研磨后过滤滤液E22 mol/L的NaCl溶液搅拌后

18、过滤滤液F30.14 mol/L的NaCl溶液中搅拌后过滤滤液G4冷却的95%的酒精溶液中搅拌后过滤滤液H【解题指南】解答本题的关键是:(1)明确DNA与蛋白质在NaCl溶液中的溶解性差异:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14 mol/L时,DNA溶解度最低)。(2)理解DNA和蛋白质在酒精溶液中的溶解性差异:DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液。【解析】(1)用洋葱、菜花等破碎细胞时,加入一定量的洗涤剂和食盐,洗涤剂可以溶解细胞膜,有利于DNA的释放,食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。(2)在含有DNA的滤液中,加入2 mo

19、l/L的NaCl溶液,可以使DNA溶解而杂质析出;在滤液D中加入蒸馏水,当NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时,DNA溶解度最小而析出,除去可溶性杂质。(3)在滤液E中,只是除去了部分杂质,则含DNA较多;在滤液F中,除去了较多的蛋白质等,则含DNA最多;在滤液G中,因DNA析出,则含DNA较少;在滤液H中,因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精溶液,则含DNA最少。答案:(1)洋葱(菜花)洗涤剂和食盐(2)使DNA溶解使DNA(溶解度下降而沉淀)析出,除去可溶性杂质(3)H角度二DNA的鉴定 2.(2019武汉模拟)“DNA的粗提取与鉴定”实验中,A、B、C、D、E五个小组除表中所列处理

20、方法不同外,其他操作步骤均相同且正确,但实验结果却不同。分析回答:组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂A鸡血蒸馏水体积分数为95%的酒精(25 )二苯胺B菜花蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)双缩脲组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂C人血浆蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)二苯胺D人血细胞2 mol/L的氯化钠0.14 mol/L的氯化钠双缩脲组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂E鸡血蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)二苯胺(1)实验材料选择错误的组别是_,其原因是_

21、。(2)实验步骤(不包括实验材料)均正确,但得不到DNA的组别是_。(3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是_;蓝色较淡的是_,其原因是_。(4)B组实验不成功的最主要原因是_。【解析】(1)人的血浆中没有细胞结构,人成熟的红细胞没有细胞核,在这些材料中不能得到DNA或得到的DNA很少。(2)血细胞中有少量的白细胞,其中有DNA,所以只有C组人血浆中没有DNA。(3)冷却的酒精溶液中DNA的溶解度最低,而A组中为25 的酒精溶液。(4)菜花细胞外有细胞壁起保护作用,在蒸馏水中不会破裂,所以不能得到DNA。答案:(1)C、D人的血浆中没有细胞结构,人成熟的红细胞中没有细胞核,选用这些材料得不到DNA或

22、得到的DNA很少(2)C(3)A、EA冷却的酒精溶液中DNA的溶解度最低,而该组使用的是25 的酒精溶液(4)菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏,得不到DNA(应采用研磨的方法)考点二植物有效成分的提取 【核心知识突破】1.植物芳香油的提取:(1)植物芳香油的来源和性质。天然香料的来源:_。特点:具有很强的_性。动物和植物挥发成分:主要包括_及其衍生物。玫瑰精油的性质:化学性质_,_溶于水,易溶于_。橘皮精油:主要成分是_,_,具有诱人的橘香味。萜类化合物稳定难有机溶剂柠檬烯无色透明(2)植物芳香油的提取方法:提取方法水蒸气蒸馏法压榨法萃取法适用范围_强,_性强含量大,易榨取在不同的溶剂中_差异较大

23、挥发性热稳定溶解度提取方法水蒸气蒸馏法压榨法萃取法优点可以提取含量较少的芳香油保证提取物的性质不变保证提取物的性质不变应用实例玫瑰精油等橘皮精油等茉莉精油等(3)玫瑰精油的提取。(4)橘皮精油的提取。2.胡萝卜素的提取与鉴定:(1)胡萝卜素的性质。物理性质:胡萝卜素是_结晶。化学性质:比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于_等有机溶剂。橘黄色石油醚(2)胡萝卜素的提取。(3)胡萝卜素的鉴定。方法:_法。原理:不同色素在层析液中的_不同,随层析液在滤纸上的_不同,通过比较提取样品和_层析的结果,可以判断提取样品的纯度。纸层析溶解度扩散速度标准样品实验步骤:结果分析(如图): a为_,b为其他色素

24、。 -胡萝卜素3.【教材易漏知识】选修1 P78“萃取剂的选择讨论题”:(1)乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗?为什么?提示: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)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中,哪种最适宜用来提取胡萝卜素?提示: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。【微点警示】植物有效成分提取的“五点”提醒(1)水蒸气蒸馏过程中可用明火加热,萃取过程应该避免明火加热,采取水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,直接用明火加热容易引起燃烧、爆炸。(

25、2)在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰精油的过程中油水混合物中要加入氯化钠的目的是增大盐的密度,有利于玫瑰精油与水的分层。加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。(3)蒸馏时若温度太高,时间太短,产品品质较差,若提高产品品质,可适当延长蒸馏时间。(4)橘皮压榨前,可在石灰水中浸泡10 h以上,既防止压榨时滑脱,提高出油率,又不会在过滤时堵塞筛眼。(5)萃取时一般来说原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。【秒判正误】1.胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是-胡萝卜素。( )分析:胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是-胡萝卜素。2.某微生物产生的油脂不易挥发,可选用

26、水蒸气蒸馏法从菌体中提取。( )分析:油脂不易挥发,则应采用萃取法提取。3.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解,再把水蒸发掉,剩余的就是芳香油。( )分析:蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,再用分液漏斗使油水分离。4.为了充分蒸馏玫瑰油,应该在较低温度下延长蒸馏时间。( )分析:蒸馏温度太高、时间太短,玫瑰油的品质就比较差,如果要提高品质,就需要在较低温度下延长蒸馏时间。【命题案例研析】【典例】(2017全国卷)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(

27、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_。(2)提取物质W时,振荡的作用是_。(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_。(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)。【审答技巧】(1)审题关键:题干中关键信息不要忽略:由“丙酮(沸点56 )、乙醇(沸点约78 )”“受热、受潮易分解”可知,丙酮的沸点低于乙醇,所以选用丙酮作为提取剂

28、蒸馏时所需的温度较低,可减少物质W受热分解。由“活性炭具有很强的吸附能力”可知,活性炭可去除绿色植物甲溶解在提取液中的色素。根据题干信息和常识推出注意事项:由物质W受热易分解推出应注意控制温度;由已学知识“丙酮易挥发、易燃,对人体有害”推出要注意通风、防火。(2)满分答题:分析原因要体现出因果关系:设问(1)第二空在回答原因时,若直接答“新鲜的植物甲含水量高”不能得满分,分析原因时一定要分析透彻,体现出因果关系才能得满分。回答问题时要全面完整:设问(5)回答题目要求“答出两点即可”,若只答一点“控制温度”或“通风、防火”不能得满分,回答问题时一定要根据题目要求全面完整答题。【解析】(1)在高温

29、条件下,植物甲中的物质W容易分解而被破坏;新鲜的植物甲含水量高,极性有机溶剂会被水稀释,影响物质W的提取效果。所以最好应该选用的一种原料是晾干的植物甲。(2)提取物质W时,振荡可以加快该物质在有机溶剂中的溶解。(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,可以除去提取液中的色素。(4)与乙醇相比较,丙酮的沸点较低,蒸馏时物质W分解较少,因此在提取物质W时,应选用丙酮作提取剂。(5)该实验要在温度较低的情况下操作,因为物质W受热、受潮时,容易分解;还要注意通风、防火;粉碎时颗粒尽量小一些,以加快在有机溶剂中的溶解速率等。答案:(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏

30、;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)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,通风、防火【高考长句应答特训】(1)若提取物耐高温,则选择沸点_(填“高”或“低”)的有机溶剂,理由是_。(2)若提取物不耐高温,则选择沸点_(填“高”或“低”)的有机溶剂,理由是_。高在较高温度条件下增加提取物的溶解度低在较低温度下挥发掉有机溶剂,不会破坏提取物【方法规律】植物芳香油提取方法的选择原则植物芳香油提取方法的选择主要根据植物原料的性质确定:(1)挥发性强、热稳定性高的芳香油可

31、以用水蒸气蒸馏法提取。(2)植物芳香油含量高,且不宜采用蒸馏法的材料一般采用压榨法提取。(3)易溶于有机溶剂的植物芳香油可以采用萃取法提取。【考点题组诊断】角度一植物芳香油的提取1.(教材素材新命题选修1 P78旁栏内容拓展)辣椒红素是从成熟的红尖椒中提取的。作为一种天然着色剂,可应用于各类食品的着色。请回答下列问题:世纪金榜导学号(1)辣椒红素可采用萃取法提取,说明辣椒红素具有_的特性,萃取过程中应采用_以防止有机溶剂燃烧、爆炸。(2)取等量的辣椒粉与不同萃取剂按12的比例在萃取装置中不同温度下萃取1 h,然后利用分光法测定提取液的吸光值(已知色素提取液的吸光值与色素含量呈正相关),结果如表

32、。试剂/g温度/四氯化碳石油醚乙醚丙酮300.2360.2540.2120.100400.2380.2600.1980.101500.2430.2680.1900.118600.2440.2730.1690.122由表可知,提取辣椒红素最理想的萃取剂是_,原因是_。总体上,四氯化碳、石油醚、乙醚和丙酮提取辣椒红素的产率随温度的增加而_,但由于乙醚_,故随温度升高反而产率越低。在此实验基础上,为进一步提高辣椒红素的产率,可以通过改变_(至少写两项)来进行探究。【解析】(1)萃取法是将粉碎、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的方法,辣椒红素可采用萃取法提取,说明辣椒红素具有易溶

33、于有机溶剂的特性,萃取过程中应采用水浴加热,以防止有机溶剂燃烧、爆炸。(2)由表格数据分析可知,相同温度下,用石油醚作萃取剂时提取液的吸光值最大,说明提取到的辣椒红色素最多,因此石油醚是提取辣椒红素最理想的萃取剂。由表格数据分析可知,随温度的增加,四氯化碳、石油醚、丙酮作萃取剂时提取液的吸光值都在增大,说明提取到的辣椒红素的量随温度升高而增加,但乙醚由于沸点低,易挥发,随温度升高产率反而越低。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、萃取的温度和时间、原料与萃取剂的比例等影响。答案:(1)易溶于有机溶剂水浴加热(2)石油醚用石油醚作萃取剂时提取液的吸光值最大,说明提取

34、到的辣椒红素最多增加沸点低,易挥发辣椒粉与萃取剂的比例、萃取时间、萃取剂的量、萃取温度等角度二胡萝卜素的提取与鉴定 2.(2015全国卷)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。(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_。【解

35、题指南】(1)题干关键信息:“弱光下视物不清”“萃取剂”。(2)关键知识:胡萝卜素不溶于水;一分子-胡萝卜素可被氧化成两分子维生素A;含水量影响胡萝卜素的萃取效果。【解析】本题考查胡萝卜素的提取。(1)根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类,-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。一分子-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子维生素A。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,如夜盲症等。胡萝卜素的化学性质比较稳定,不溶于水,是非挥发性物质。(2)萃取的效果受到含水量、温度等条件的影响,要保证好的萃取效果,需要将岩藻进行粉碎和干燥。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而

36、乙醇为水溶性有机溶剂,乙酸乙酯为水不溶性有机溶剂,故选乙酸乙酯。答案:(1)-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3.(金榜原创预测)请回答下列有关提取胡萝卜素的问题:(1)工业生产上,除了可以从植物中提取天然-胡萝卜素外,还可以从养殖的岩藻中获得,或者利用_生产。(2)根据胡萝卜素_的特点,常用萃取法提取胡萝卜素。用于萃取胡萝卜素的萃取剂应该具有的特点是_。(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,原因是_。在胡萝卜素的萃取过程中,宜采用_加热的方法。(4)胡萝卜素提取装置的设计中,在加热

37、瓶口安装回流冷凝装置的目的是_。在胡萝卜素的提取过程中,萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是_。(5)如图是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是_法。在胡萝卜素层析结果示意图中,A、B、C、D四点中,属于提取样品的样点是_。【解析】(1)工业生产上,提取天然-胡萝卜素的方法主要有三种:一是从植物中提取,二是从养殖的岩藻中获取,三是利用微生物的发酵生产。(2)根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,常用萃取法提取胡萝卜素。萃取胡萝卜素的萃取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)由于新鲜的胡萝卜含有大量的水分,故在萃取之前需进行干燥处理,但需要注意高温和长时间干燥会导致胡萝卜素分解。胡萝卜素的萃取过程应该避免明火加热,采用水浴加热,因为有机溶剂一般是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。(4)为了防止加热时有机溶剂挥发,设计胡萝卜素提取装置时需要在加热瓶口安装回流冷凝装置。在胡萝卜素的提取过程中,萃取液在浓缩之前,还要进行过滤,除去萃取液中的不溶物。(5)题图中鉴定胡萝卜素的方法为纸层析法。胡萝卜素标准样品中只有胡萝卜素,通过纸层析后,在滤纸上只出现一个色素样点,而提取样品中除了含有胡萝卜素外,还含有其他杂质,根据胡萝卜素和其他杂质在层析液中的溶解度不同,通过纸层析后可以将胡萝卜素与其他杂质分离开来(其中

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