高考生物一轮复习苏教版讲义选修1 第3讲 生物成分的分离与测定技术.docx

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高考生物一轮复习苏教版讲义选修1第3讲生物成分的分离与测定技术

2019-2020年高考生物一轮复习苏教版讲义：

选修1第3讲生物成分的分离与测定技术

考纲要求

全国卷五年考情

实验：

从生物材料中提取某些特定的成分

2017·卷ⅢT37，2015·卷ⅡT39

（对应学生用书第238页）

[识记—基础梳理]

1．植物芳香油的来源、特点和提取

（1）来源：

芳香油是芳香植物在代谢中的产物，目前已知其主要组分包括萜类化合物及其衍生物。

（2）特点：

具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂。

（3）提取：

橘皮芳香油既可采用蒸馏法提取，也可采用压榨法制得，而水蒸气蒸馏法适用于能随水蒸气蒸馏出来而不被破坏的物质成分。

一些植物的芳香油还可采用萃取法提取。

2．水蒸气蒸馏法提取橘皮中的芳香油

3．橘皮精油的提取

4．玫瑰精油的提取

5．胡萝卜素的提取

[理解—深化探究]

植物芳香油提取方法的比较

提取方法

水蒸气蒸馏法

压榨法

有机溶剂萃取法

实验原理

利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来

通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油

使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油

方法步骤

①水蒸气蒸馏

②分离油层

③除水过滤

①石灰水浸泡、漂洗

②压榨、过滤、静置

③再次过滤

①粉碎、干燥

②萃取、过滤

③浓缩

适用范围

适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取

适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中

优点

简单易行，便于分离

生产成本低，易保持原料原有的结构和功能

出油率高，易分离

局限性

水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题

分离较为困难，出油率相对较低

使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量

[运用—考向对练]

◎考向1　芳香油的提取和分离

1．（2018·湖北武汉4月模拟）研究发现柚皮精油具有抑菌、抑制肿瘤等作用，是一种具有广阔开发前景的芳香油资源。

青蒿素是目前公认的治疗疟疾最有效的药物，易溶于有机溶剂，60℃以上易分解。

回答下列问题：

（1）柚皮精油可采用水蒸气蒸馏法提取，它是利用__________将__________较强的柚皮精油携带出来，形成油水混合物。

在油水混合物中，加入__________可使油水出现明显分层；在分离得到的油层中应加入__________进行除水。

（2）水蒸气蒸馏易使柚皮精油的有效成分部分水解，为避免此缺点，可采用__________法提取柚皮精油。

为了提高出油率，需先对柚皮进行的处理是______________，以分解果胶。

（3）青蒿素宜采用萃取法提取，现有四氯化碳（沸点76.5℃）和乙醚（沸点34.5℃）两种溶剂，应选用__________作为萃取剂，不选用另外一种的理由是______________________________________________。

[解析]　

（1）蒸馏法提取植物芳香油的原理是具有较强挥发性的芳香油随水蒸气挥发形成油水混合物。

在油水混合物中加入NaCl可以使油水分层，向分离得到的油层中加入无水Na2SO4可进一步除水。

（2）采用压榨法提取芳香油可避免芳香油因高温水解而影响出油率。

压榨处理前可用石灰水浸泡柚皮，以分解果胶，提高出油率。

（3）青蒿素在60℃以上易分解，故提取青蒿素要用沸点低于60℃的乙醚作萃取剂。

[答案]　

（1）水蒸气　挥发性　NaCl　无水Na2SO4　

（2）压榨　用石灰水浸泡　（3）乙醚　青蒿素在60℃以上易分解，应选择低沸点的萃取剂

2．（2018·湖北省鄂西5月质量检查）玫瑰精油被称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料。

提取玫瑰精油的实验流程如图所示，请回答下列问题：

→→→→→→→→→

（1）提取玫瑰精油通常采用水蒸气蒸馏法，原理是利用________将挥发性较强的玫瑰精油携带出来，形成油水混合物。

（2）图中A表示________过程，缺少该步骤精油提取量会减少，原因是______________________________________________________________。

（3）在油水混合物中加入NaCl的目的是__________________。

在分离出的油层中加入无水Na2SO4的目的是__________________。

图中B表示________，此过程可以除去________，完成后即可得到玫瑰精油。

（4）密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度较________的地方。

[解析]　

（1）水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物。

（2）图中A表示冷凝过程，缺少该步骤精油提取量会减少，原因是部分精油会随水蒸气挥发而流失。

（3）在油水混合物中加入NaCl可加速油水分层。

在分离出的油层中加入无水Na2SO4可吸收多余的水分，再通过B过程过滤除去固体硫酸钠，即可得到玫瑰精油。

（4）因玫瑰精油易挥发，故密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方，以减少玫瑰精油的挥发。

[答案]　

（1）水蒸气　

（2）冷凝　部分精油会随水蒸气挥发而流失　（3）加速油水分层　吸收多余的水分　过滤　固体硫酸钠　（4）低

[技法总结]物质分离及植物有效成分提取的方法

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：

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。

◎考向2　综合考查生物成分的分离与测定

3．（2018·河北唐山二模）生物组织中存在多种有机物，不同的有机物其提取与鉴定方法不尽相同。

根据所学知识，回答下列问题。

【导学号：

41780168】

（1）采用蒸馏法提取玫瑰精油时，向初步提取的乳化液中加入__________，作用是__________。

（2）采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用__________浸泡，以提高出油率。

为了使橘皮油易于与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的__________和5%的__________，并调节pH至7～8。

（3）采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：

粉碎、干燥、萃取、__________、__________。

干燥时，要注意控制__________，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的__________，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与__________作对照。

[解析]　

（1）采用蒸馏法提取玫瑰精油时，由于氯化钠能增加盐的浓度，有利于油水分层，应向初步提取的乳化液中加入氯化钠。

（2）采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用石灰水浸泡，以提高出油率。

为了使橘皮油易于与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至7～8。

（3）采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：

粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。

干燥时，要注意控制温度和时间，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与标准样品作对照。

[答案]　

（1）氯化钠　增加盐的浓度，有利于油水分层

（2）石灰水　NaHCO3　Na2SO4

（3）过滤　浓缩　温度和时间　性质和使用量　标准样品

4．（2018·吉林质检）回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题：

（1）薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似，因此适合选用__________法来提取。

用此方法收集到的液体____________________（填“是”或“不是”）纯的薄荷油，原因是______________________。

在此过程中，影响薄荷油提取量的主要因素有__________________和__________。

（2）从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是__________法。

用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：

粉碎、干燥、萃取、__________、__________。

（3）如图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。

图中实验组是__________，实验得出的结论是______________________。

[解析]　

（1）薄荷油和玫瑰精油都是芳香油，易挥发、难溶于水、化学性质稳定，因此可用水蒸气蒸馏法进行提取。

由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物，不是纯的薄荷油。

蒸馏温度太高、时间太短，产品品质就比较差。

（2）胡萝卜素易溶于有机溶剂，可用有机溶剂进行萃取，步骤是：

粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。

（3）胡萝卜素萃取后溶于有机溶剂，图中实验组是B、C，对照组是A、D。

[答案]　

（1）水蒸气蒸馏　不是　薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物　蒸馏时间　蒸馏温度

（2）萃取　过滤　浓缩

（3）B、C　萃取样品中不含β胡萝卜素

[误区警示]胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易混易错点

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），导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。

点样圆点的直径应为2mm。

3．将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细管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。

4．层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。

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β胡萝卜素作对比予以确认。

真题验收|感悟高考　淬炼考能

（对应学生用书第240页）

1．（2017·全国卷Ⅲ）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

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________。

（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____________________