人教生物选修1专题.ppt

专题6植物有效成分的提取 一 植物芳香油的提取1 水蒸气蒸馏法 1 原理 利用 将 较强的植物芳香油携带出来 形成混合物 冷却后 混合物又重新分出 和 2 实验 玫瑰精油的提取 水蒸气 挥发性 油层 水层 水蒸气蒸馏 分离油层 2 萃取法 植物芳香油易溶于 可采取 提取 将粉碎 干燥的植物原料浸泡于 中 使 溶解在有机溶剂中 再蒸发掉有机溶剂 这种方法必须事先除去有机溶液中的 否则会影响 的质量 3 压榨法 1 原理 利用 榨出芳香油等 2 实验 橘皮精油的提取 3 实验流程 漂洗 过滤 静置 橘皮油 二 胡萝卜素的提取1 萃取法 根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点 2 实验流程 胡萝卜 粉碎 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素 3 鉴定 利用 法进行鉴定 有机溶剂 萃取法 有机溶剂 芳香油 杂质 芳香油 压榨法 石灰水浸泡 压榨 再次过滤 干燥 纸层析 考点一植物芳香油的提取1 植物芳香油成分 特点及应用 1 成分 主要包括萜类化合物及其衍生物 2 特点 具很强的挥发性 易溶于有机溶剂 3 应用 玫瑰精油 是制作高级香水的主要成分 可使人产生愉悦感 橘皮精油 主要成分为柠檬烯 具诱人的橘香味 是食品 化妆品及香水配料的优质原料 具有很高的经济价值 3 植物芳香油的提取方法的比较 深层拓展 水蒸气蒸馏三种常用方法比较 基本原理相同 但原料位置不同 1 水中蒸馏 原料放于蒸馏容器的水中 水完全浸没原料 2 水上蒸馏 容器中水的上方有筛板 原料置于筛板上 水量以沸腾时不浸湿原料为宜 3 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 1 2012年山东济南二模 近几年我国柑橘大丰收 提取橘皮精油是提高其经济价值重要途径 请分析回答提取过程的有关问题 1 提取橘皮精油 常采用 法而不采用蒸馏法 原因是 2 提取橘皮精油时 为了提高出油率 首先将橘皮 并用石灰水浸泡 石灰水的作用是 3 压榨过程 为了使橘皮油易与水分离 常加入 4 得到压榨液后 过滤除去固体物和残渣 然后一进一步除去质量较小的残留固体物 再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来 此时 橘皮油中含有少量的水和果醋 需 使杂质沉淀 用吸管吸出上层澄清橘皮油 其余部分过滤 合并后成为最终的橘皮精油 解析 提取橘皮精油 一般采用压榨法而不用蒸馏法 原因是橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解 其中的水中蒸馏又会产生原料焦糊问题 提取橘皮精油时 要先将橘皮干燥去水并用石灰水浸泡 以破坏细胞结构 分解果胶 防止橘皮压榨时滑脱 提高出油率 压榨过程 加入相当于橘皮质量0 25 的NaHCO3和5 的Na2SO4 以使橘皮油易与水分离 得到压榨液后 经过滤 离心 分离 静置 再经过滤后滤液与吸出的上层橘油合并后成为最终的橘皮精油 答案 1 压榨水中蒸馏会导致原料焦糊或有效成分部分水解等问题 2 干燥去水破坏细胞结构 分解果胶 防止橘皮压榨时滑脱 提高出油率 3 相当于橘皮质量0 25 的NaHCO3和5 的Na2SO4 4 离心在5 10 下静置5 7天滤液与吸出的上层橘油 考点二胡萝卜素的提取1 萃取剂的选择与影响萃取的因素 1 萃取剂的选择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 是水不溶性有机溶剂 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 且不与水混溶 另外还要考虑对人体是否有毒等安全问题 因乙醚沸点较低 苯和四氯化碳对人体有毒 所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取剂 2 影响萃取的因素主要因素 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 萃取的时间等 总之 溶解越充分 效果就越好 2 胡萝卜素的萃取方法 1 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 从左到右 由下而上 拆除时相反 装置如图所示 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 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 纸层析鉴定步骤在18cm 30cm滤纸下端距底边2cm处做一基线 在基线上取A B C D四点 对照点样 A D点点标准样品 B C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 对比观察 对比观察样品色素点与标准色素点的异同 3 成果评价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 易错警示 此处的纸层析是为了探究是否提取到了胡萝卜素 通过与标准样品中的 胡萝卜素作对比予以确认 而叶绿体中色素提取与分离时纸层析的目的是分离四种色素 探究色素种类和颜色 2 提取胡萝卜素的正确方法步骤是 A 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩B 粉碎 干燥 过滤 萃取 浓缩C 粉碎 萃取 过滤 干燥 浓缩D 粉碎 干燥 萃取 浓缩 过滤 答案 A 视角1紧扣教材重点胡萝卜素的性质及提取比较萃取装置与水中蒸馏装置 1 两种装置中均具冷凝装置 但放置的方式和作用不同 蒸馏装置比萃取装置多了接收瓶及牛角管且设有温度计 以检测蒸气温度 2 蒸馏装置中 烧瓶中装的蒸馏水可直接加热 而萃取装置中装的是有机溶剂 萃取剂 故不可直接加热 需水浴加热 如图为提取胡萝卜素的装置图 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 分析 图示装置为萃取装置 其中 为冷凝管 其作用在于降温 以防止加热时有机溶剂挥发 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 萃取时有必要采用水浴加热 而不用明火加热 答案 1 冷凝管降温 防止加热时有机溶剂挥发 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 较长 视角2洞察高考热点芳香油的提取 2011年海南高考 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 分析 1 薄荷油挥发性强 薄荷叶在干燥过程中 薄荷油因挥发含量降低 2 因薄荷油易溶于石油醚 酒精等有机溶剂 故用萃取法提取薄荷油时 采用的溶剂为有机溶剂 3 向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl后 增加水的密度 就会出现油水分层现象 常用分液漏斗将水 油分离 向分离出的油层中加无水Na2SO4的作用是除去少量的水 用过滤的方法除去薄荷油中的Na2SO4 答案 1 鲜鲜叶比干叶的薄荷油含量高 2 有机溶剂薄荷油溶于有机溶剂 而不溶于水 3 增加水层的密度 有利于油层和水层的分离分液漏斗除去少量的水过滤 视角3突破易错疑点没有特别注意纸层析操作的注意事项 1 层析时注意选择干净的滤纸 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 可以带手套进行操作 2 点样时应注意点样斑点不能太大 直径应小于0 5cm 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相互接触 以免因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 层析是否提取到胡萝卜素 通过与标准样品中的 胡萝卜素作对比予以确认 图中为胡萝卜素的纸层析结果示意图 属于标准样品的层析点的是 A B C D 分析 标准样品中的色素种类单一 在滤纸上扩散的速度相同 因此只出现一个色素圆点 答案 B 1 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 柠檬等易焦糊原料的提取 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 A 2 胡萝卜素用纸层析法鉴定时 滤纸两边不能接触 因为 A 不出现层析带B 层析带颜色浅C 由于毛细管现象而使溶剂前沿不齐D 阻碍色素上升 答案 C3 2012年湖南湘潭二模 在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液和提纯过程中 使用无水Na2SO4 NaCl的作用分别是 A 分层 吸水B 溶解 吸水C 吸水 分层D 分层 萃取 解析 在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液和提纯过程中 使用无水Na2SO4的作用是吸水 使用NaCl的作用是使玫瑰乳浊液油水分层 答案 C 4 分离出的橘皮精油一般要放在5 10 的冰箱中 静置5 7d 其主要目的是 A 低温保持橘皮精油的活性B 低温降低精油的挥发性C 去除水和蜡质等杂质D 低温使精油凝固 解析 用分液漏斗分离得到的橘皮油还含有少量的水和果蜡 需要在5 10 的冰箱中 静置5 7d 使杂质沉淀 答案 C 5 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沸点 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 B 6 蒸馏时要提高产品质量 应采取的措施是 A 提高蒸馏温度 延长蒸馏时间B 提高蒸馏温度 缩短蒸馏时间C 降低蒸馏温度 缩短蒸馏时间D 严控蒸馏温度 延长蒸馏时间 解析 蒸馏时 许多因素都会影响产品的品质 如蒸馏温度的过高或过低 蒸馏时间太短等 如果要提高产品质量 就要严控蒸馏温度 延长蒸馏时间 答案 D 7 在玫瑰精油 橘皮精油和胡萝卜素的提取过程中 共有的步骤是 分液漏斗的分离 过滤 浸泡 浓缩 粉碎A B C D 解析 玫瑰精油的提取步骤包括 水蒸气蒸馏 分离油层 除水过滤 橘皮精油的提取步骤包括 石灰水浸泡 漂洗 压榨 过滤 静置 再次过滤 胡萝卜素的提取步骤包括 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 答案 C 8 2012年湖南岳阳一中质检 有关植物有效成分提取流程的描述正确的是 A 胡萝卜 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素B 石灰水浸泡 漂洗 压榨 过滤 静置 再次过滤 静置 橘皮油C 玫瑰花 清水 水蒸气蒸馏 油水混合物 分离油层 除水 玫瑰油D 以上描述均正确 解析 胡萝卜素的提取流程是 胡萝卜 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素 橘皮精油的提取流程是 石灰水浸泡 漂洗 压榨 过滤 静置 再次过滤 静置 橘皮油 玫瑰精油的提取流程是 玫瑰花 清水 水蒸气蒸馏 油水混合物 分离油层 除水 玫瑰油 答案 D 9 2010年课标卷 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 由于玫瑰精油易挥发 难溶于水 化学性质稳定 因此可以用高温水蒸馏法提取 冷却后必然含有水 蒸馏的提取效果与蒸馏的温度与蒸馏的时间有关 随着蒸馏时间的延长 原料中含的精油减少 提取的量也会减少直至再也提不出精油 蒸馏过程 如果不冷却 提取后的混合液温度较高 由于精油易挥发 其中的含量会降低 保存时 环境温度应较低为好 防止精油挥发 第 5 小题为信息题 主要考查学生的读图 识图及图文转化能力 根据图象可知 玫瑰精油在蓓蕾期 开放期前花的含量较高 应在此时采收 由于薄荷精油与玫瑰精油的化学性质相似 可以采用相同的提取方法 答案 1 易挥发 难溶于水 化学性质稳定不是玫瑰精油与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 能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似 10 下图甲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 在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是 4 图乙是胡萝卜素鉴定结果示意图 请据图回答 该色素分离的方法是 实验组是 对照组是 实验得出的结论是 5 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 纸层析法是根据不同物质在同一种溶剂中溶解度不同而进行分离的方法 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 防止加热时有机溶剂挥发 4 纸层析法B CA D萃取样品中含有 胡萝卜素 5 植物组织培养植物细胞的全能性 11 2011年山东高考 研究发现柚皮精油和乳酸菌素 小分子蛋白质 均有抑菌作用 两者的提取及应用如图所示 1 柚皮易焦糊 宜采用 法提取柚皮精油 该过程得到的糊状液体可通过 除去其中的固体杂质 2 筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或 接种 对新配制的培养基灭菌时所用的设备是 实验前需对超净工作台进行 处理 3 培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供 电泳法纯化乳酸菌素时 若分离带电荷相同的蛋白质 则其分子量越大 电泳速度 4 抑菌实验时 在长满致病菌的平板上 会出现以抑菌物质为中心的透明圈 可通过测定透明圈的 来比较柚皮精