高考生物大一轮复习 植物有效成分的提取 中图版选修精选文档.ppt

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1、高考生物大一轮复习 植物有效成分的提取课件 中图版选修本讲稿第一页，共三十页第四章植物有效成分的提取本讲稿第二页，共三十页【考考纲纲考情考情】最新考纲及要求三年考情(以山东高考卷为例)2014年2013年2012年从生物材料中提取某些特定成分T35非选择题T34非选择题T34非选择题本讲稿第三页，共三十页【知知识识梳理梳理】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

2、再次过滤粉碎、干燥萃取、过滤浓缩本讲稿第四页，共三十页提取方法蒸馏法压榨法萃取法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本讲稿第五页，共三十页【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，因此在提取物质时，应先确定不同物质的提取是根据其理

3、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。该物质的理化性质，然后再选择适宜的提取方法进行提取。(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。水蒸气蒸馏根据原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，而水上蒸馏和水气馏、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。蒸馏时间短，出油率高。本讲稿第六页，共三十页(2)(2)压榨法适用于含油量高的原料

4、，主要用于提取柑橘类精油，如橘皮油、柠檬油、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。甜橙油等。(3)(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。本讲稿第七页，共三十页考点二考点二 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。酒精和丙酮能够与水混溶，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

5、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。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解是亲脂性有机溶剂。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。本实验选择四氯化碳或醋酸乙酯作为萃取剂。四氯化碳或醋酸乙酯作为萃取剂。本讲稿第八页，共三十页(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

6、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，萃取的时次要因素：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。间等。本讲稿第九页，共三十页2.2.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。安装顺序：从提取装置：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。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，故采用水浴加由于有机溶剂易燃，直接使用明火加热易引起燃

7、烧、爆炸，故采用水浴加热法。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。本讲稿第十页，共三十页(2)(2)纸层析法鉴定步骤。纸层析法鉴定步骤。在在18 cm30 cm18 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四四点点 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

8、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本讲稿第十一页，共三十页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，应尽量避免用手直接选择干净的滤纸，为防止操作时滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。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)，如果用吹风机吹干，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。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

9、，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触，避免因毛细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，使溶剂前沿不齐，影响结果。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。本讲稿第十二页，共三十页【高考警示高考警示】如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝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，萃取样品的颜色可能比标准样品的卜素的实验成功。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，初步确定提取的胡萝卜素的量。颜色浅，我

10、们也可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。本讲稿第十三页，共三十页类类型一型一 植物色素的提取植物色素的提取【典例典例1 1】(2014(2014江江苏苏高考高考)为为了了获获得得-胡胡萝萝卜素卜素产产品，某小品，某小组组开开展了展了产产-胡胡萝萝卜素酵母的卜素酵母的筛选筛选与色素提取与色素提取实验实验。请请回答下列回答下列问题问题：(1)(1)实验实验用的培养皿常用的两种用的培养皿常用的两种灭灭菌方法是菌方法是_；为为了减少了减少灭灭菌后器皿被菌后器皿被污污染，染，灭灭菌前菌前应该应该_。(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

11、霉素，其目的是_。本讲稿第十四页，共三十页(3)(3)下下图图是是灭灭菌菌锅锅及其局部剖面示意及其局部剖面示意图图，图图中甲、乙、丙指示的依次中甲、乙、丙指示的依次是是_。(填序号填序号)本讲稿第十五页，共三十页安全安全阀阀、放气、放气阀阀、压压力表力表放气放气阀阀、安全、安全阀阀、压压力表力表安全安全阀阀、放气、放气阀阀、温度表、温度表放气放气阀阀、安全、安全阀阀、温度表、温度表(4)(4)为为了将分离到的菌株了将分离到的菌株纯纯化，挑取了菌落在化，挑取了菌落在3 3块块相同平板上划相同平板上划线线，结结果其中一果其中一块块平板的各划平板的各划线线区均未区均未见见菌生菌生长长，最可能的原因是

12、，最可能的原因是_。(5)(5)为为增加增加-胡胡萝萝卜素提取量，在研磨酵母卜素提取量，在研磨酵母细细胞胞时时，添加石英砂的目的是，添加石英砂的目的是_；研磨；研磨时时_(_(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_。本讲稿第十六页，共三十页【解题指南解题指南】(1)(1)图示信息：灭菌锅及其局部剖面示意图，从而推断甲、乙、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。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。本讲稿第十七页，共三十页【解析解析】

13、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。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，培养皿常用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纸或报高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。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，因此添加青霉素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

14、菌的生长。可抑制细菌的生长。本讲稿第十八页，共三十页(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种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。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

15、3用于中和酸性物质，用于中和酸性物质，-胡萝卜素较耐酸，因胡萝卜素较耐酸，因此不需添加此不需添加CaCOCaCO3 3。本讲稿第十九页，共三十页答案：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)包扎器皿包扎器皿(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本讲稿第二十页，共三十页类类型二型二 植物芳香油的提取植物芳香油的提取【典例典例2 2】(2015(2015泰安模泰安

16、模拟拟)从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为为“液体黄金液体黄金”，是世界香料工，是世界香料工业业不可取代的原料，多用于制造高不可取代的原料，多用于制造高级级香水、化香水、化妆妆品等。胡品等。胡萝萝卜素能卜素能够够被氧化成被氧化成维维生素生素A A，所以用来治，所以用来治疗疗因缺乏因缺乏维维生素生素A A而引起的各种疾病，而引起的各种疾病，如夜盲症、干皮症等。如夜盲症、干皮症等。本讲稿第二十一页，共三十页(1)(1)玫瑰精油的化学性玫瑰精油的化学性质稳质稳定，定，难难溶于水，易溶于有机溶溶于水，易溶于有机溶剂剂，挥发挥发性性较较强强。要提。要提取玫瑰精油可以用蒸取玫瑰精油

17、可以用蒸馏馏法和法和_法，但一般采用蒸法，但一般采用蒸馏馏法，其原因是法，其原因是该该法法具有具有_的的优优点。点。(2)(2)某同学在某同学在实验实验中中设计设计了如了如图图所示装置提取玫瑰精油，指出所示装置提取玫瑰精油，指出该该装置中的装置中的两两处错误处错误及改正方法。及改正方法。本讲稿第二十二页，共三十页本讲稿第二十三页，共三十页错误错误1 1：_。改正方法：改正方法：_。错误错误2 2：_。改正方法：改正方法：_。本讲稿第二十四页，共三十页(3)(3)得到的乳得到的乳浊浊液加入液加入氯氯化化钠钠并放置一段并放置一段时间时间后，芳香油将分布于液体的后，芳香油将分布于液体的_层层，原因是

18、，原因是_。加入。加入氯氯化化钠钠的作用是的作用是_。(4)(4)一般情况下，提取胡一般情况下，提取胡萝萝卜素卜素时时，提取效率与原料，提取效率与原料颗颗粒的含水量成粒的含水量成_比，比，与萃取的与萃取的_成正比。成正比。本讲稿第二十五页，共三十页【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；进水口和出水口的位置。进水口和出水口的位置。(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。蒸馏法提取玫瑰精油的原理及过程。蒸馏法提取玫

19、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。本讲稿第二十六页，共三十页【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和有效成分的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提取。玫瑰精油挥发性强，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，用蒸馏法提取玫瑰精油，设备简单、成本低、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，因此玫瑰精油的提取通常采用蒸馏法。

20、易操作，因此玫瑰精油的提取通常采用蒸馏法。(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，图中温度计位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。冷凝管中的置过低，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、出水口接错，冷凝管进水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。口应在下，出水口在上。本讲稿第二十七页，共三十页(3)(3)冷凝回收的乳浊液静置分层后，由于玫瑰精油密度小，因此位于上层。冷凝回收的乳浊

21、液静置分层后，由于玫瑰精油密度小，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，促进油水分层。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。(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率，含水量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比。萃取的温度和时高，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，萃取效率越高，萃取时间越长，萃取效率间也影响萃取效率，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

22、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严格控制萃取温度，适当延长萃取时间以提高胡的品质，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质。萝卜素的提取量和品质。本讲稿第二十八页，共三十页答案：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水平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，与水冷凝

23、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本讲稿第二十九页，共三十页【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。不知题的错误找不全，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。要达到最好的冷凝效果，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。冷凝管中水的流向应与水蒸气的流向相反。本讲稿第三十页，共三十页