2012届高三生物一轮复习 专题6 植物有效成分的提取精品学案 新人教版选修1.pdf

专题专题 6 6 植物有效成分的提取植物有效成分的提取【高考目标导航】从生物材料中提取某些特定的成分【基础知识梳理】一、植物芳香油的提取1、植物芳香油的主要化学成分：萜类化合物及其衍生物，具有很强的挥发性。提取方法有：蒸馏、压榨和萃取等。2、玫瑰精油的提取实验方法：水蒸气蒸馏法流程：鲜玫瑰花+清水（1:4）水蒸气蒸馏油水混合物Na2SO4加入无水 除水过滤玫瑰油NaCl加入 分离油层2、橘皮精油的提取实验方法：一般用压榨法流程：石灰水浸泡橘皮漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油。3、胡萝卜素的提取胡萝卜素的性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂流程：胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。鉴定方法：纸层析法。二、五中物质的提取方法及原理的比较提取物质DNA提取方法盐析法提取原理在不同浓度 NaCl 溶液中溶解度不同不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精血红蛋白凝胶色谱法、电泳法根据相对分子质量的大小各种分子带电性质差异以及分子本身大小、形状的不同玫瑰精油橘皮精油胡萝卜素【要点名师透析】一、植物芳香油的提取方法提取方法方法步骤原理利用水蒸气水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏分离油层法除水、过滤携带出来通过机械加 石 灰 水 浸压，压榨出果泡、漂洗皮中的芳香压榨法压榨、过滤、油静置化学反应，质再次过滤量提高使芳香油溶解在有机溶粉碎、干燥剂中，通过蒸萃取法萃取、过滤发溶剂后就浓缩可获得泡在有机溶液中归纳：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行提取。【感悟高考真题】1、(2011海南高考)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取油的质量小，能充分浸会影响芳香粒要尽可能细出油率高，易于分离使用有机溶剂处理不当适用范围广，要求原料的颗温下不发生原料的提取构和功能，常对较低柠檬等易焦糊原料原有结难，出油率相适用于柑橘、成本低，保持分离较为困芳香油强的芳香油成分水解等挥发性强的将挥发性较于分离焦糊和有效瑰油、薄荷油优点简单易行，便不足会导致原料适用范围适用于提取玫水蒸气蒸馏法压榨法萃取法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提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物薄荷油。回答问题：（1）薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用（鲜、干）薄荷叶作原料，其原因是。（2）用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是 ,原理是。（3）用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是。常用于分离油层和水层的器皿是。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是，除去固体硫酸钠的常用方法是。【解析】(1)薄荷油易挥发，干燥过程中会使薄荷油挥发掉,因此选择鲜薄荷叶作为原料。（2）薄荷油易溶于有机溶剂，因此萃取时所选用的溶剂必须是有机溶剂，如酒精或石油醚、乙醚、戊烷等。(3)增加盐的浓度，可使分层更明显；分离油层和水层的器皿一般选用分液漏斗；无水硫酸钠是干燥剂，可以用来吸收油层中的水分；除去固体硫酸钠最简单的方法是过滤。【答案】（1）鲜薄荷油易挥发，干燥过程中会使薄荷油挥发掉（2）酒精或石油醚、乙醚、戊烷等薄荷油易溶于有机溶剂（3）增加盐的浓度，使分层更明显分液漏斗吸收油层中的水分过滤2、（2010新课标高考）【生物选修模块 1：生物技术实践】(15 分)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有的性质。蒸馏时收集的蒸馏液 (是、不是)纯的玫瑰精油，原因是。（2）当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是。（3）如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会，原因是。（4）密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度的地方，目的是。（5）某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为天左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时 (能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是。【解析】植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。而水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它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，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，所以次用水蒸气蒸馏法提取。【评析】选修 I 没有考微生物的培养部分的内容，有点意外，也有点情理之中的事情，在与一些老师交流的时候，很多老师都把重点放在了微生物部分上，而高考就是这样的让你抓不住，越是认为能考的，就越可能不考。精油的提取是我的老本行，大学的毕业论文写的就是杜香馏液制取和利用，而对于学生来说，选修I 的内容考的可不简单。【答案】易挥发、难溶于水、化学性质稳定；不是；玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物；（2）蒸馏温度在一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加；（3）下降部分精油会随水蒸气挥发而流失；（4）较低减少挥发；（5）a；（6）能薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似3、（2010山东高考）【生物生物技术实践】生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗，科学家发现，在微生物 M 产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油（如下图）。（1）用于生产生物柴油的植物油不易发挥，宜选用_、_方法从油料作物中提取。（2）筛选产脂肪酶的微生物M 时，选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供_，培养基灭菌采用的最适方法是_法。（3）测定培养液中微生物数量，可选用_法直接计数；从微生物 M 分离提取的脂肪酶通常需要检测_，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产技术，可利用_技术使脂肪酶能够重复使用。（4）若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA 聚合酶催化的_技术。【解析】本题综合考查多种生物技术（1）因为植物油不挥发，所以不适合采用蒸馏法提取，应用压榨法或萃取法提取。（2）植物油中不含矿物质元素，只为微生物提供碳源。培养基适合用高压蒸汽灭菌发进行灭菌。（3）测定微生物的数量，可以用显微镜直接计数。分离出的脂肪酶要对其活性进行检测，以确定其实用价值。可以利用酶固定技术重复使用脂肪酶。（4）利用 PCR 技术可以扩增基因。【答案】（1）压榨；萃取（注：两空顺序无先后）（2）碳源高压蒸汽灭菌（3）显微镜直接计数酶活性（或：酶活力）固定化酶（或：固定化细胞）（4）PCR（或：多聚链式反应，聚合酶链式反应）4、（2009海南高考）（18 分）（选修模块 1：生物技术实践）请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：（1）植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、_和_。（2）芳香油溶解性的特点是不溶于_，易溶于_，因此可用_作为提取剂来提取芳香油。（3）橘子果实含有芳香油，通常可用_作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是_。（4）对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是_。（5）得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的_层，原因是_。加入氯化钠的作用是_。（6）从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，此剂的作用是_。【答案】（1）蒸馏法萃取法（每空 1 分，共 2 分）（2）水有机溶剂有机溶剂（每空 1 分，共 3 分，其他合理答案也给分）（3）橘子皮芳香油含量较高（每空1 分，共 2 分）（4）过滤（2 分，其他合理答案也给分）（5）上（1 分）油层的密度比水层小（3 分，其他合理答案也给分）增加水层密度，使油和水分层（2 分）（6）吸收芳香油中残留的水分（3 分）【考点模拟演练】一、选择题1、玫瑰精油的化学特性是()A稳定、易溶于水，易溶于有机溶剂B不稳定、难溶于水、难溶于有机溶剂C稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂D不稳定，易溶于水，难溶于有机溶剂【解析】玫瑰精油的化学特性与提取方法密切相关。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。【答案】C2、在植物芳香油的提取选取的原料，相应精油的名称及适宜的提取方法不正确的是()A玫瑰花、玫瑰精油、压榨法B橘皮、橘皮精油、压榨法C茉莉花、茉莉浸膏、萃取法D薰衣草茎叶、薰衣草油、蒸馏法【解析】由于玫瑰精油化学性质稳定，从玫瑰花中提取玫瑰精油可采用蒸馏法。【答案】A3、下列橘皮精油提取操作中，应该注意的问题是()橘皮在石灰水中浸泡时间为10 小时以上橘皮要浸透，压榨时才不会滑脱压榨液的黏稠度要高，从而提高出油率压榨时加入 0.25%的小苏打和 5%的硫酸钠ABC D【解析】橘皮在石灰水中充分浸泡，使橘皮浸透而不会滑脱，并且压榨液的黏稠度不会太高，过滤时不会堵塞筛眼。为了使橘皮精油与水分离，压榨时需要加入小苏打和硫酸钠。【答案】C4、工业生产上，植物芳香油常采用水蒸气蒸馏法，原因是()A利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来B水蒸气蒸馏法可划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏C植物芳香油挥发性强，易溶于有机溶剂D操作最简单，成本较低【解析】A 为水蒸气蒸馏原理；B 为水蒸气蒸馏类型；C 为萃取原理。【答案】D5、下列关于植物芳香油提取技术的叙述中，正确的是()提取植物芳香油都必须用蒸馏法水蒸气蒸馏是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来压榨法是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油萃取是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油A BC D【解析】水蒸气蒸馏法原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，适用于提取挥发性较强的芳香油，如玫瑰精油、薄荷油等。萃取法原理是植物芳香油易溶于有机溶剂，只要把溶剂蒸发出来，就可获得纯净的植物芳香油，适用范围较广。压榨法的原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于易焦糊原料的提取，如柑橘、柠檬等。【答案】B6、提取胡萝卜素和玫瑰精油时都需要加热，但是用萃取法提取胡萝卜素时，采用水浴加热法；而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，可以用直接加热法，其原因是()A前者需要保持恒温，后者不需要恒温B前者容易蒸发，后者不容易蒸发C胡萝卜素不耐高温，玫瑰精油耐高温D前者烧瓶里含有机溶剂，易燃易爆，后者是水【解析】用萃取法提取胡萝卜素时，因为在烧瓶中加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂，如果直接加热，容易引起燃烧或爆炸，因此不能用明火加热，但可以采用水浴加热。当用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，烧瓶内加入的是水，直接加热就不会出现上述安全问题。【答案】D7、安装水蒸气蒸馏装置时，除要注意安装的顺序外，还应使整个装置具有较好的密封性能，其主要原因是()A防止水蒸气泄漏 B防止芳香香油的挥发C避免有机溶剂的挥发 D减少对人体的毒害【解析】由于精油是具有很强挥发性的，所以整个提取的装置必须具有较好的密封性能。【答案】B8、作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，哪一项不符合实验要求()A能充分溶解色素B与水混溶C对人无毒D易与产品分离【解析】作为萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。此外，还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。【答案】B9、柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法而不是水中蒸馏法，这是因为()水中蒸馏会导致原料焦糊柑橘、柠檬芳香油易溶于水会使芳香油有效成分水解ACBD【解析】解答本题的具体分析如下【答案】B10、有关植物芳香油的提取方法叙述正确的是()植物芳香油具有较强的挥发性，能随水蒸气蒸发，因此可利用蒸馏法提取压榨法是利用机械压力榨出芳香油将新鲜的植物材料浸泡在用于萃取的有机溶剂中，然后蒸去溶剂，即可获得植物芳香油，此为萃取法吸香法利用的是油脂可以吸附油剂的原理，此法采用的脂肪一般都含有猪油和牛油的成分浸泡法的原理与吸香法类似，但采用的是液体的油脂ABC【答案】DD11、橘皮精油的主要成分及一般提取方法为()A柠檬酸、萃取法C柠檬烯、水中蒸馏法B柠檬烯、压榨法D柠檬酸、蒸馏法【解析】橘皮油的主要成分为柠檬烯。橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。【答案】B12、植物芳香油是天然香料，下列有关说法不正确的是（）A.植物芳香油是从植物不同器官提取的B.植物芳香油易溶于有机溶剂，具有挥发性C.植物芳香油组成简单，主要由苯组成D.用玫瑰提取的玫瑰精油是植物芳香油的一种【答案】C13、对分液漏斗的使用不正确的是A.首先把活塞擦干，为活塞均匀涂上一层润滑脂B.塞好活塞后，把活塞旋转几圈，使润滑脂分布均匀C.检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏，确认是否漏水D.取下分液漏斗，用左手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈，右手握住漏斗活塞处，大拇指压紧活塞，将分液漏斗略倾斜，前后振荡【答案】B14、在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是()A蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油B压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油C萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油D蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油【解析】蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦煳原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中。【答案】A15、玫瑰精油提取的过程是()A鲜玫瑰花水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水B鲜玫瑰花水油水混合物水蒸气蒸馏分离油层除水C鲜玫瑰花水油水混合物除水分离油层D鲜玫瑰花水油水混合物水蒸气蒸馏除水【解析】玫瑰精油提取的实验流程是：鲜玫瑰花水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水。【答案】A二、非选择题16、右图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：(1)该装置表示的方法为_，要想效果好，必须保证原料颗粒小，_。(2)操作过程中应该避免明火加热，采用_加热，其原因是_。(3)如右图是胡萝卜素提取结果示意图。请据图回答：该色素分离的方法是_，实验组是_，对照组是_。实验得出的结论：_。(4)科学家通过现代生物技术获得了一株品质优良的胡萝卜植株，要想快速扩大种植规模，通常采用_技术，其原理是_。【解析】胡萝卜素的化学性质比较稳定，不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，可用有机溶剂进行萃取。萃取时，如果原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。萃取过程中，由于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，要采用水浴加热。从图示可看出B、C 是实验组，A、D 是对照组。结论是萃取样品中含有 胡萝卜素。离体的植物组织细胞在一定的条件下，能够表现出全能性，可用植物组织培养技术进行快速大规模的生产。【答案】(1)萃取法萃取温度高、时间长(2)水浴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(3)纸层析法B、CA、D萃取样品中含有 胡萝卜素(4)植物组织培养细胞的全能性17、提取植物中的有效成分的基本方法有三种：蒸馏、压榨法和萃取。蒸馏是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取挥发性强的芳香油；压榨法，是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于易焦糊原料的提取；萃取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中，不同的原料应用不同的方法来提取。(1)玫瑰油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰油不含有任何添加剂或化学原料，则主要是通过_法提取。分离后的油层中，有一定的水分，此时可加入_进行吸水，放置过夜。某同学采用 1.5 kg的玫瑰花瓣，出油为 45 g，则出油率为_。(2)杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂。主要是通过_法来提取。(3)萃取的效率主要取决于_。(4)提取胡萝卜素的主要步骤：选取 500 g 新鲜的胡萝卜，用清水洗净、沥干、_，然后在 40的烘箱中烘干，时间约需 2 h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底，主要目的是_。将样品放入 500 mL 圆底烧瓶中，加入 200 mL 石油醚混匀，用萃取方法提取，萃取 30 min，然后过滤萃取液，除去固体物质。用蒸馏装置，对萃取的样品进行_。收集接收器中的样品。【解析】蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，玫瑰油是从玫瑰的花瓣中提取出来的，挥发性是很强的。杏仁油是从杏仁中提取出来的，加热时易焦糊，所以不宜用蒸馏法，主要用压榨法。【答案】(1)蒸馏法无水硫酸钠3%(2)压榨法(3)萃取剂的性质和用量(4)切碎可以增加与萃取剂的接触面积浓缩