2019-2020学年名师同步人教版生物选修一课下提能：专题6　课题2　胡萝卜素的提取

2019-2020学年名师同步人教版生物选修一课下提能：专题6　课题2　胡萝卜素的提取

专题 6 课题 2 胡萝卜素的提取 课下提能 一、选择题 1．下列有关胡萝卜素及其提取的叙述，正确的是( ) A．胡萝卜素的化学性质稳定，不溶于水，易溶于乙醇 B．微生物的发酵生产是工业提取β胡萝卜素的方法之一 C．提取胡萝卜素时可采用石油醚、酒精、丙酮等作萃取剂 D．萃取时在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止胡萝卜素的挥发 解析：选 B 胡萝卜素为橘黄色结晶粉末，不溶于水，微溶于乙醇。提取胡 萝卜素时常用石油醚作萃取剂，酒精与水互溶，丙酮沸点低，不适合作提取胡萝 卜素的萃取剂。萃取时在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止有机溶剂的挥 发。 2．提取胡萝卜素和提取玫瑰精油时都需要加热，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精油时是直接加热。其原因 是( ) A．前者需保持恒温；后者不需要保持恒温 B．前者容易挥发；后者不容易挥发 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；后者烧瓶里含的是水 解析：选 D 用萃取法提取胡萝卜素时，由于在烧瓶中加入的萃取剂是石油 醚等有机溶剂，因此应避免明火加热，这是因为有机溶剂是易燃物，直接使用明 火加热，容易引起燃烧、爆炸。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，烧瓶内加入的 是水，直接加热不会出现燃烧、爆炸等现象。 3．以下关于纸层析法鉴定胡萝卜素的操作，不正确的是( ) A．纸层析用的滤纸应事先干燥 B．点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点 C．在点标准样品后，可用同一注射器吸取提取样品并点样 D．点样后用吹风机吹干，温度不宜过高 解析：选 C 层析时应选择干净的滤纸并保持干燥，A 正确；点样过程中， 应快速细致，形成直径大小为 2 mm 左右的圆点，B 正确；在点标准样品后，不 能用同一注射器吸取提取样品并点样，否则会把标准样品带入待检样品，C 错误； 每次点样后，可用吹风机将溶剂吹干，保持滤纸干燥，但温度不能太高，以防止 胡萝卜素分子被破坏，D 正确。 4．下列对胡萝卜素提取过程的分析，正确的是( ) A．在将新鲜的胡萝卜烘干时，温度越高、干燥时间越长，烘干效果越好 B．在萃取过程中，采用水浴加热是为了防止有机溶剂挥发 C．使用不同的萃取剂时，应保证有相同的萃取温度 D．在浓缩时直接用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发出去的是有机溶剂，留下的是 胡萝卜素 解析：选 D 在烘干胡萝卜颗粒时要控制好温度和时间，温度太高、干燥时 间太长会导致胡萝卜素分解，A 错误；萃取过程使用的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，所以宜采用水浴加热，B 错误；萃取剂不 同，萃取温度不一定相同，C 错误；将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发掉有机溶 剂，留下浓缩的胡萝卜素，D 正确。 5．在用纸层析法鉴定所提取的色素时，下列叙述正确的是( ) A．在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中 B．层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液 C．有时萃取样品的颜色比标准样品的颜色浅 D．如果萃取样品的层析带与标准样品不完全相同，说明提取胡萝卜素的实 验失败 解析：选 C 在用纸层析法鉴定所提取的色素时，待滤纸上的点样液自然挥 发干后，把滤纸卷成圆筒状，置于装有 1 cm 深的石油醚的密封玻璃瓶中，A、B 错误；若提取的胡萝卜素比较少，则萃取样品的颜色比标准样品的淡，C 正确； 如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，就说明提取胡萝卜素的实验成 功，D 错误。 6．有同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度，在设计实验时应注意( ) A．萃取时间不用考虑是否相同 B．使用不同的萃取剂，但量要相同 C．原料颗粒大小不同 D．除温度外，其他因素相同，以保证单一变量 解析：选 D 本实验的目的是研究提取胡萝卜素的最佳温度，温度应该是本 实验中的自变量，为了排除其他因素对实验结果的干扰，应保证其余条件相同。 7．下列关于胡萝卜素的提取过程的叙述错误的是( ) A．萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热 B．为了防止加热时有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装冷凝回流装置 C．萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置 D．在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物 解析：选 D 萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，但在浓缩之前，考虑到要 去除萃取液中的不溶物，要对萃取液进行过滤。 8．如图为胡萝卜素的纸层析结果示意图，属于标准样品的层析点的是( ) A．①② B．③④ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥ 解析：选 B 标准样品在两侧，待测样品在中间，这样便于对照，标准样品 中的色素种类单一，在滤纸上扩散的速度相同，因此只出现一个色素圆点。 9．右图是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请据图分析， 下列说法错误的是( ) A．①的作用是防止空气进入 B．⑤为样品原点 C．⑥的量不能没及⑤ D．④不能让纸的两边接触 解析：选 A ①的作用是防止溶剂挥发，A 错误；⑤为样品原点，B 正确； 因胡萝卜素溶于层析液，故层析液不能没及含有胡萝卜素的样品原点，即⑥的量 不能没及⑤，C 正确；④不能让纸的两边接触，是为了避免毛细现象而使溶剂前 沿不齐，D 正确。 10．为研究和开发天然食用色素，某研究小组取等量相同品种的红枣，采用 萃取剂提取红枣中部分红色素，用紫外光谱仪测定不同温度下提取液的吸光度， 实验结果如图所示，已知吸光度越大，红色素含量越高。下列分析较合理的是 ( ) A．20 ℃时，红枣中红色素含量最低 B．吸光度越大，红枣中红色素含量越高 C．红色素可能在较高温度下不稳定 D．温度越高，提取液中红色素含量越高 解析：选 C 从题图可以看出，红色素的吸光度在 70 ℃时最大，当温度高 于 70 ℃时，其吸光度又减小，所以可以推测出红色素在高温条件下不稳定。吸 光度大，说明该温度下萃取效果好，不能说明红枣中红色素含量高。 二、非选择题 11．胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素 A 而引起的各种疾病；还是常用的 食品色素；还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。下图是提取胡萝卜素的实 验流程示意图，请回答下列相关问题： 胡萝卜 → 粉碎 → 干燥 → A → 过滤 → B → 胡萝卜素 (1)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)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 ________ 处 理 ， 但 要 注 意 控 制 ________ 和 时 间 ， 这 是 因 为 _________________________________________________________。 (3)图中 A 过程表示________，此过程用到的有机溶剂应该具有很高的 ________，能够充分________胡萝卜素，并且不与水混溶。 (4)图中 B 过程表示________，浓缩之前进行过滤的目的是 。 解析：(1)天然胡萝卜素除取自植物外，还可以从养殖的 岩藻中获得或利用微生物发酵生产。(2)进行有机溶剂萃取时需对原料进行 干燥处理。(3)图中 A 为萃取，该过程所用到的有机溶剂应具有很高的沸点，能 充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶。(4)图中 B 为浓缩，在浓缩前需进行过滤以 除去萃取液中的不溶物。 答案：(1)微生物的发酵 (2)干燥 温度 温度太高、干燥时间太长会导致 胡萝卜素分解 (3)萃取 沸点 溶解 (4)浓缩 除去萃取液中的不溶物 12．比较提取玫瑰精油的水蒸气蒸馏装置和提取胡萝卜素的装置，如图所示。 请回答有关问题： (1)从装置上看，A 装置多了_________、连接管、__________________； B 装置增加了________。 (2)A 装置中提取物最后存在于____________中，B 装置提取物存在于 ________中。 (3)两个装置的差别是由于提取的方法不同，归根到底是由于提取物的分子 结构和理化性质不同。A 装置中的提取物一般具有________，B 装置中提取物在 石油醚等有机溶剂中有较高的________。 (4)B 装 置 在 加 热 瓶 口 安 装 冷 凝 回 流 装 置 的 作 用 是 _________________________________________________________。 解析：(1)从图中比较可看出 A 装置多了温度计和接收瓶，B 装置多了水浴 锅。(2)A 装置是蒸馏装置，提取物随水蒸气蒸发后由于冷凝管的冷凝作用最后 进入接收瓶，而 B 装置是萃取装置，提取物最终溶解在烧瓶内的有机溶剂中。(3)A 装置中的提取物必须具有挥发性才能随水蒸气进入接收瓶，B 装置中的提取物只 有在有机溶剂中有高溶解度才能被萃取出来。(4)冷凝回流装置的作用是防止加 热时有机溶剂挥发。 答案：(1)温度计 接收瓶(锥形瓶) 水浴锅 (2)接收瓶(锥形瓶) 烧瓶 (3) 挥发性 溶解度 (4)防止加热时有机溶剂挥发 13．阅读下列材料，完成相关问题。 从胡萝卜中提取出的橘黄色物质，包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素。 胡萝卜素通常是橘黄色结晶，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，它的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可 以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β胡萝卜素是其中最主要的成分。β胡萝卜 素具有非常重要的作用：①可作为优良的食用保健品；②可作为禽畜饲料添加剂； ③可作为营养和着色两用的食品添加剂等。因此胡萝卜素的提取及鉴定引起人们 很大的兴趣。 (1)提取胡萝卜素的实验流程是________→________→萃取→过滤→浓缩。 (2)萃取的效率主要取决于_______________________________________。 (3)如图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请据图回答下列问题： ①胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是_________________________________。 ②图中 b 的名称是____________。a 的作用是_______________________。 ③e 为 ____________ ， 对 于 e 实 验 时 应 注 意 _____________________________________。 ④f 为 __________ ， 常 用 ________ 。 如 果 f 没 及 e 会 导 致 _________________________________________________________。 解析：(1)提取胡萝卜素的步骤是粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。(2)萃取 的效率与萃取剂和原料有密切的关系，主要取决于萃取剂的性质和使用量，其次 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。 (3)对胡萝卜素提取的粗品进行鉴定采用纸层析法，其原理是滤纸对各有机成分 的吸附力不同而导致其随层析液在滤纸上的运动速度不同，从而使各成分分开。 因层析液易挥发，故应在色谱容器上方用玻璃盖盖严。在进行点样时，应注意点 样要快速细致，并保持滤纸干燥。层析液的深度不得超过样品原点，否则点样处 的胡萝卜素会溶于层析液中，使实验失败。 答案：(1)粉碎 干燥 (2)萃取剂的性质和使用量 (3)①纸层析法 ②色谱容器 防止层析液挥发 ③样品原点 点样应该快 速细致并保持滤纸干燥 ④溶剂(层析液) 石油醚 胡萝卜素溶解在层析液中， 使实验失败 14．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涂布平板法和平板划线法；为了避 免杂菌的污染，接种过程中要进行无菌操作，如对接种环进行灼烧处理。(2)蔗 糖可作为碳源，硝酸盐含有氮元素，可作为氮源。(3)温度过高、干燥时间过长 会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂都是易燃物，直接使用明火加热易引起燃烧、 爆炸，故应采用水浴加热。(4)鉴定胡萝卜素时，胡萝卜素标准品主要起一个对 照的作用。 答案：(1)稀释涂布平板法 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