高中生物第1轮总复习 第4讲 植物有效成分的提取课件 湘教版选修1（湖南专版）

一、几种物质的提取方法、原理及步骤续表 【友情提醒】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。 二、水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏的区别 (1)这三种方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。 水中蒸馏：原料放在蒸馏容器的水中，水要完全浸没原料。 水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料放在筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。 水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。 (2)各自特点：各自特点：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。 【友情提醒】水中蒸馏对于柑橘和柠檬等原料不适用。因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解。 三、用层析法鉴定时应注意的问题 (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接触滤纸，可以戴手套进行操作。 (2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。 (3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触。以免因毛细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。 【例1】如图为提取胡萝卜素的装置示意图，请据图回答下列问题： (1)_的作用是_。 (2)_内加入的萃取液一般是_，原料在加入前，一般要进行_、_处理。 (3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是_。 (4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该_。 【解析】图示装置为萃取装置，其中为冷凝管，其作用在于降温，以防止加热使有机溶剂挥发，是烧瓶，其内装有萃取剂，胡萝卜素的适宜萃取剂是石油醚，为防止有机溶剂明火加热时引起燃烧、爆炸，萃取使有必要采用水浴加热，而不用明火加热。 【答案】 (1)冷凝管降温，防止加热使有机溶剂挥发 (2)烧瓶石油醚粉碎干燥 (3)避免使用明火加热引起燃烧、爆炸 (4)长萃取剂的选择根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑有机溶剂萃取的方法。有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，称为水不溶性有机溶剂。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，并且不与水混溶。最佳萃取剂为石油醚。1.(2011海南)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 ，其原因是 。(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是 ，原理是 。鲜(鲜、干)薄荷叶作原料薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶才含薄荷油酒精薄荷油易溶于有机溶剂酒精中(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 。使溶液分层分液漏斗除水过滤【解析】本题考查薄荷油的提取的相关知识，继续沿袭以识记为主的命题形式。 2.(2010全国新课标)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_。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)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_ _。 部分精油水蒸气挥发而会随流失蒸馏温度 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下降 (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。 减少挥发(或防止挥发)较低a (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_ _。能 薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似 【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。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，所以使用水蒸气蒸馏法提取。 3.(2010山东)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。压榨萃取碳源高压蒸汽灭菌 (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成本，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。 显微镜直接计数酶活性(或：酶活力) 固定化酶(或：固定化细胞) PCR(或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应) 【解析】本题综合考查多种生物技术。 (1)因为植物油不易挥发，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法进行灭菌。 (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，以确定其应用价值。可以利用固定化酶技术使脂肪酶能够重复使用。 (4)利用PCR技术可以扩增基因。 4.(2009海南)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_。萃取法蒸馏法水有机溶剂有机溶剂橘子皮芳香油含量较高 (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要加入无水硫酸钠，此试剂的作用是_。过滤油层的密度比水层小上增加水层密度，使油和水分层吸收芳香油中残留的水分 【解析】本题考查了植物精油提取的原理以及相关提取方法等知识。提取植物精油的基本方法有蒸馏法、萃取法和压榨法，利用植物精油不溶于水易溶于有机溶剂的特性，可以采用萃取法提取。除去植物精油中的水分可以采用无毒但能形成含有结晶水的物质，比如无水硫酸钠等。5.(2011山东模拟)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。请根据所学知识，回答下列问题：(1)在香料工业提取的“液体黄金”玫瑰精油中，要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是 ；玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用 技术实现玫瑰的快速繁殖。植物组织培养水蒸气蒸馏法(2)橘皮精油具有诱人的橘香味，是食品、化妆品和香水配料的优质原料，具有很高的经济价值，主要通过 法提取。压榨(3)用萃取法提取胡萝卜素，萃取的效率主要取决于 ，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对新鲜胡萝卜进行干燥时，要注意控制 ，否则会引起胡萝卜素的分解；提取的胡萝卜素粗品可通过 法进行鉴定。萃取剂的性质和使用量温度和时间纸层析6.(改编)天然香料的主要来源是动物和植物，但植物来源更为广泛。胡萝卜素是常用的食品色素，也可治疗许多疾病，市场上人工合成的胡萝卜素价格远高于天然胡萝卜素。因此人们常从植物中提取。请回答下列问题：(1)根据植物原料和有效成分的不同，各种物质有具体的提取方法。玫瑰精油易挥发，可采用 法提取，原理是利用 将其携带出来。蒸馏水蒸气提取橘皮精油一般采用 法，原因是加热时会导致 和有效成分水解等问题。胡萝卜素不溶于水，微溶于酒精，常用 (溶剂)进行萃取。(2)鉴定胡萝卜素粗品时，可用 法，点样应该 ，才会形成细小的圆点。分析结果时，判断标准样品点与萃取样品点的依据是 。压榨水中原料焦糊石油醚纸层析快速细致层析后的色带点数不一样【解析】应根据原材料来选择提取的方法，根据玫瑰精油易挥发，不溶于水，化学性质稳定可选择蒸馏法；而化学性质不稳定的，如橘皮会产生焦糊物以及产物会水解的则可选择压榨法，而胡萝卜素利用它不溶于水但溶于有机溶剂，则选择萃取法。 7.根据提取橘皮精油的实验流程示意图回答下列问题：(1)步之前对橘皮的处理是 。处理的作用是 。(2)新鲜的橘皮中含有大量的 、 和 ，如果直接压榨，出油率较低。(3)压榨是个机械加压过程，要求是既要 ，又要将油分挤压出来。干燥去水破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率果蜡果胶水分将原料压紧，防止原料滑脱(4)为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的 和5%的 ，并调节pH至 。(5)步用 过滤，目的是除去 。(6)步目的是 。(7)步用 过滤。NaHCO3Na2SO478普通布袋固体物和残渣使杂质沉淀滤纸