高考生物大一轮复习-4植物有效成分的提取课件-中图版选修1课件.ppt

1、第四章植物有效成分的提取【考纲考情【考纲考情】最新考纲及要求三年考情(以山东高考卷为例)20142014年20132013年20122012年从生物材料中提取某些特定成分T35T35非选择题T34T34非选择题T34T34非选择题【知识梳理【知识梳理】考点一考点一 植物芳香油的提取方法植物芳香油的提取方法提取方法蒸馏法压榨法萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物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，蒸发溶剂获得芳香油方法步骤水蒸气蒸馏分离油层除水过滤石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤粉碎、干燥萃取、过滤浓缩提取方法蒸馏法压榨法萃取法适用范围适用于提

2、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【高考警示【高考警示】不同的物质提取方法不同不同的物质提取方法不同不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的，因此在提取物不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的，因此在提取物质时，应先确定该物质的理化性质，然后再选择适宜的提取方法进质时，应先确定该物质的理化性质，然后再

3、选择适宜的提取方法进行提取。行提取。(1)(1)蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。水蒸气蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。水蒸气蒸馏根据原料放置的位置可以分为水中蒸馏、水上蒸蒸馏根据原料放置的位置可以分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。水中蒸馏设备简单、成本低、易操作，而水上蒸馏馏、水气蒸馏。水中蒸馏设备简单、成本低、易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。和水气蒸馏时间短，出油率高。(2)(2)压榨法适用于含油量高的原料，主要用于提取柑橘类精油，如橘压榨法适用于含油量高的原料，主要用于提取柑橘类精油，如橘皮油、柠檬油、甜橙油等。皮油、柠檬油、甜橙油等。(3

4、)(3)萃取法可使用于提取大多数植物芳香油。萃取法可使用于提取大多数植物芳香油。(4)(4)除去液体中固体物的常用方法是过滤。除去液体中固体物的常用方法是过滤。考点二考点二 植物色素的提取植物色素的提取1.1.萃取剂的选择与影响萃取的因素：萃取剂的选择与影响萃取的因素：(1)(1)萃取剂的选择。萃取剂的选择。有机溶剂分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂两种。酒精和丙酮有机溶剂分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂两种。酒精和丙酮能够与水混溶，是亲水性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、氯能够与水混溶，是亲水性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、氯仿、二氯乙烷等不能与水混溶，是亲脂性有机溶剂。萃取胡萝卜素

5、仿、二氯乙烷等不能与水混溶，是亲脂性有机溶剂。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，且不与的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶。另外还要考虑对人体是否有毒等安全问题。本实验选择四水混溶。另外还要考虑对人体是否有毒等安全问题。本实验选择四氯化碳或醋酸乙酯作为萃取剂。氯化碳或醋酸乙酯作为萃取剂。(2)(2)影响萃取的因素。影响萃取的因素。主要因素：萃取剂的性质和使用量。主要因素：萃取剂的性质和使用量。次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量，萃取的温度，萃次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量，萃取的温度，萃取的时间等。取的时间等。2.2

6、.胡萝卜素的提取：胡萝卜素的提取：(1)(1)胡萝卜素提取装置的设计。胡萝卜素提取装置的设计。提取装置：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等构成。提取装置：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等构成。安装顺序：从左到右，由下而上。拆除时相反。安装顺序：从左到右，由下而上。拆除时相反。由于有机溶剂易燃，直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸，故采由于有机溶剂易燃，直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸，故采用水浴加热法。用水浴加热法。为防止加热时有机溶剂的挥发，在加热瓶口安装冷凝回流装置。为防止加热时有机溶剂的挥发，在加热瓶口安装冷凝回流装置。(2)(2)纸层析法鉴定步骤。纸层析法鉴定步骤。在在18

7、cm18 cm30 cm30 cm滤纸下端距底边滤纸下端距底边2 cm2 cm处做一基线，在基线上取处做一基线，在基线上取A A、B B、C C、D D四点四点 对照点样：对照点样：A A、D D点点标准样品，点点标准样品，B B、C C点点提取样品点点提取样品 干燥层析：吹干滤纸溶剂，放入色谱容器中层析干燥层析：吹干滤纸溶剂，放入色谱容器中层析 对比观察：对比观察样品色素点与标准色素点的异同对比观察：对比观察样品色素点与标准色素点的异同3.3.用纸层析法鉴定时应注意的问题：用纸层析法鉴定时应注意的问题：(1)(1)选择干净的滤纸，为防止操作时滤纸的污染，应尽量避免用手选择干净的滤纸，为防止操

8、作时滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。(2)(2)点样时应注意点样斑点不能太大点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于直径应小于0.5 cm)0.5 cm)，如果用，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。(3)(3)将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触，避免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，使溶剂前触，避免因毛细管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。沿不齐，影响结果。【高考警示【

9、高考警示】如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，我们也可以通过颜色的比较，初步颜色可能比标准样品的颜色浅，我们也可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。确定提取的胡萝卜素的量。类型一类型一 植物色素的提取植物色素的提取【典例【典例1 1】(2014(2014江苏高考江苏高考)为了获得为了获得-胡萝卜素产品，某小组开胡萝卜素产品，某小组开展了产展了产-胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下

10、列问题：胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题：(1)(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是_；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该_。(2)(2)为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是_。(3)(3)下图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次下图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是是_。(填序号填序号)安全阀、放气阀、压力表安全阀、放气阀、压力表放气阀、安全阀、压力表放气阀、安全阀、压力表安全阀、放气阀、温度表安全阀、放

11、气阀、温度表放气阀、安全阀、温度表放气阀、安全阀、温度表(4)(4)为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在3 3块相同平板上划线，块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是_。(5)(5)为增加为增加-胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是的是_；研磨时；研磨时_(_(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)添加添加CaCOCaCO3 3，理由是，理由是_。【解题指南【解题指南】(1)(1)图示信息：灭菌锅及其局部剖面

12、示意图，从而推断图示信息：灭菌锅及其局部剖面示意图，从而推断甲、乙、丙指示的结构名称。甲、乙、丙指示的结构名称。(2)(2)关键知识：微生物的培养与分离纯化、色素的提取。关键知识：微生物的培养与分离纯化、色素的提取。【解析【解析】本题考查微生物培养中的灭菌、接种技术、灭菌锅的构造、本题考查微生物培养中的灭菌、接种技术、灭菌锅的构造、色素提取的操作。色素提取的操作。(1)(1)灭菌常用方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培养皿灭菌常用方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培养皿常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将培养皿放入灭菌锅之前

13、通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。(2)(2)青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌的繁殖期起杀菌作用，因此青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌的繁殖期起杀菌作用，因此添加青霉素可抑制细菌的生长。添加青霉素可抑制细菌的生长。(3)(3)乙连接软管，为排乙连接软管，为排(放放)气阀，甲为安全阀，丙是压力表。气阀，甲为安全阀，丙是压力表。(4)3(4)3块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块未见菌落，说明菌株死亡，最可能的原因是接种过程中接而其中一块未见菌落，说明菌株死亡，最可

14、能的原因是接种过程中接种环灼烧后未冷却或未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。种环灼烧后未冷却或未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。(5)(5)石英砂有助于研磨充分。石英砂有助于研磨充分。CaCOCaCO3 3用于中和酸性物质，用于中和酸性物质，-胡萝卜素胡萝卜素较耐酸，因此不需添加较耐酸，因此不需添加CaCOCaCO3 3。答案：答案：(1)(1)干热灭菌和湿热灭菌干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌)用牛皮纸用牛皮纸(报纸报纸)包包扎器皿扎器皿(2)(2)抑制细菌抑制细菌(放线菌放线菌)生长生长(3)(3)(4)(4)接种环温度过高，菌被杀死接种环温度过高，菌被杀死(5)(5)有助于

15、研磨充分不需要有助于研磨充分不需要-胡萝卜素较耐酸胡萝卜素较耐酸类型二类型二 植物芳香油的提取植物芳香油的提取【典例【典例2 2】(2015(2015泰安模拟泰安模拟)从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为“液液体黄金体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水、，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水、化妆品等。胡萝卜素能够被氧化成维生素化妆品等。胡萝卜素能够被氧化成维生素A A，所以用来治疗因缺乏维，所以用来治疗因缺乏维生素生素A A而引起的各种疾病，如夜盲症、干皮症等。而引起的各种疾病，如夜盲症、干皮症等。(1)(1)玫瑰精油的化学性质稳定，

16、难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强。要提取玫瑰精油可以用蒸馏法和较强。要提取玫瑰精油可以用蒸馏法和_法，但一般采用蒸馏法，但一般采用蒸馏法，其原因是该法具有法，其原因是该法具有_的优的优点。点。(2)(2)某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油，指出该装置某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两处错误及改正方法。中的两处错误及改正方法。错误错误1 1：_。改正方法：改正方法：_。错误错误2 2：_。改正方法：改正方法：_。(3)(3)得到的乳浊液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液得到的乳浊液加入氯化

17、钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的体的_层，原因是层，原因是_。加入氯化钠的作用是加入氯化钠的作用是_。(4)(4)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成_比，与萃取的比，与萃取的_成正比。成正比。【解题指南【解题指南】(1)(1)关键信息：玫瑰精油易溶于有机溶剂。关键信息：玫瑰精油易溶于有机溶剂。(2)(2)图中关键信息：图中关键信息：温度计的水银球的位置；温度计的水银球的位置；进水口和出水口的进水口和出水口的位置。位置。(3)(3)必备知识。必备知识。蒸馏装置的组装注意事项。蒸馏装置的组装注意事项。蒸馏法提取玫

18、瑰精油的原理及过程。蒸馏法提取玫瑰精油的原理及过程。影响萃取法提取胡萝卜素的有关因素的理解。影响萃取法提取胡萝卜素的有关因素的理解。【解析【解析】(1)(1)植物有效成分的提取方法的选择要依据植物材料的特点植物有效成分的提取方法的选择要依据植物材料的特点和有效成分的性质。玫瑰精油易溶于有机溶剂，因此可以采用萃取法和有效成分的性质。玫瑰精油易溶于有机溶剂，因此可以采用萃取法提取。玫瑰精油挥发性强，也可以采用蒸馏法。与萃取法相比，用蒸提取。玫瑰精油挥发性强，也可以采用蒸馏法。与萃取法相比，用蒸馏法提取玫瑰精油，设备简单、成本低、易操作，因此玫瑰精油的提馏法提取玫瑰精油，设备简单、成本低、易操作，因

19、此玫瑰精油的提取通常采用蒸馏法。取通常采用蒸馏法。(2)(2)题图为水蒸气蒸馏装置，温度计用来测定水蒸气的温度，图中温题图为水蒸气蒸馏装置，温度计用来测定水蒸气的温度，图中温度计位置过低，应将温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。度计位置过低，应将温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。冷凝管中的水流方向应与蒸气流向相反，图中冷凝管进水口、出水口冷凝管中的水流方向应与蒸气流向相反，图中冷凝管进水口、出水口接错，冷凝管进水口应在下，出水口在上。接错，冷凝管进水口应在下，出水口在上。(3)(3)冷凝回收的乳浊液静置分层后，由于玫瑰精油密度小，因此位于冷凝回收的乳浊液静置分层后，由于玫瑰精

20、油密度小，因此位于上层。向乳浊液中加入氯化钠，氯化钠溶于水，增加水的密度，促进上层。向乳浊液中加入氯化钠，氯化钠溶于水，增加水的密度，促进油水分层。油水分层。(4)(4)用萃取法提取胡萝卜素时，原料的颗粒大小和含水量影响萃取效用萃取法提取胡萝卜素时，原料的颗粒大小和含水量影响萃取效率，含水量高，萃取效率低，因此提取效率与原料颗粒的含水量成反率，含水量高，萃取效率低，因此提取效率与原料颗粒的含水量成反比。萃取的温度和时间也影响萃取效率，其中温度越高，萃取效率越比。萃取的温度和时间也影响萃取效率，其中温度越高，萃取效率越高，萃取时间越长，萃取效率越高，因此萃取的温度和时间与萃取效高，萃取时间越长，

21、萃取效率越高，因此萃取的温度和时间与萃取效率成正比，但是温度过高影响胡萝卜素的品质，因此生产中通常采用率成正比，但是温度过高影响胡萝卜素的品质，因此生产中通常采用严格控制萃取温度，适当延长萃取时间以提高胡萝卜素的提取量和品严格控制萃取温度，适当延长萃取时间以提高胡萝卜素的提取量和品质。质。答案：答案：(1)(1)萃取设备简单、成本低、易操作萃取设备简单、成本低、易操作(2)(2)温度计位置过低温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持温度计位置过低温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平水平冷凝管进水口、出水口接错冷凝管进水口在下，出水口在上，与冷凝管进水口、出水口接错冷凝管进水口在下，出水口在上，与水蒸气流向相反水蒸气流向相反(3)(3)上油层的密度比水层小增加水层密度，使油和水容易分层上油层的密度比水层小增加水层密度，使油和水容易分层(4)(4)反温度和时间反温度和时间【易错提醒【易错提醒】第第(2)(2)题的错误找不全，原因是对冷凝原理理解不够。题的错误找不全，原因是对冷凝原理理解不够。不知道蒸馏装置中冷凝管的进水口和出水口接反了。要达到最好的冷不知道蒸馏装置中冷凝管的进水口和出水口接反了。要达到最好的冷凝效果，冷凝管中水的流向应与水蒸气的流向相反。凝效果，冷凝管中水的流向应与水蒸气的流向相反。