【生物】2018届人教版一轮复习选修1选修1第3讲植物有效成分的提取教案 8页

第3讲　植物有效成分的提取 考点| 植物芳香油和胡萝卜素的提取 ‎1．提取玫瑰精油实验 ‎(1)方法：水蒸气蒸馏法。‎ ‎(2)实验流程 ―→ ‎ ↓加入NaClＦ　‎ ‎2．提取橘皮精油的实验 ‎(1)方法：一般采用压榨法。‎ ‎(2)实验流程 石灰水浸泡―→漂洗―→压榨―→过滤 ‎　　　　　　　　　　　　　 ↓‎ ‎　　橘皮油←再次过滤←静置 ‎3．胡萝卜素的提取 ‎(1)胡萝卜素性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。‎ ‎(2)提取方法及流程 ‎①方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。‎ ‎②实验流程：‎ 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。‎ ‎(3)鉴定方法：纸层析法。‎ ‎1．植物芳香油提取方法的比较 提取方法 水蒸气蒸馏法 压榨法 有机溶剂萃取法 实验原理 利用水蒸气将挥发性较 通过机械加压，‎ 使芳香油溶解在 强的芳香油携带出来 压榨出果皮中的芳香油 有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油 方法步骤 ‎①水蒸气蒸馏 ‎②分离油层 ‎③除水过滤 ‎①石灰水浸泡、漂洗 ‎②压榨、过滤、静置 ‎③再次过滤 ‎①粉碎、干燥 ‎②萃取、过滤 ‎③浓缩 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 ‎2.胡萝卜素的提取与分离 ‎(1)影响萃取的因素 ‎①主要因素：萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。‎ ‎②次要因素：萃取效率受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。‎ ‎(2)对胡萝卜素粗品的鉴定 ‎①方法：‎ 将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析鉴定。纸层析是层析法的一种。层析法又称色谱法，是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同，利用它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。‎ ‎②层析过程中的注意事项：‎ a．点样的斑点直径不能太大，点样要快速、细致。‎ b．卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免溶剂沿滤纸两边的移动加快，‎ 溶剂前沿不齐，影响结果。‎ c．如用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。‎ d．纸层析过程不能让层析液淹没点样，否则实验失败。‎ 视角 1 胡萝卜素的提取与分离 ‎1．(2015·全国卷Ⅱ)回答与胡萝卜素有关的问题：‎ ‎(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是________(填“α胡萝卜素”、“β胡萝卜素”或“γ胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子________，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为________，胡萝卜素是________(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。‎ ‎(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，________(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。‎ ‎(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是___________________________________‎ ‎______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)胡萝卜含有的胡萝卜素有三类，其中最主要的是β胡萝卜素，β胡萝卜素在人体内可以转变成维生素A，维生素A缺乏会导致夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。‎ ‎(2)胡萝卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要对材料进行干燥处理，以提高萃取的效率。‎ ‎(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取过程中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它作萃取剂。‎ ‎【答案】　(1)β胡萝卜素　维生素A　夜盲症　非挥发性 ‎(2)需要 ‎(3)乙酸乙酯　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂(其他合理答案也可以)‎ 物质分离的方法及植物有效成分的提取方法 ‎1．物质分离的方法：‎ ‎(1)分离油水混合物可以采用分液的方法。‎ ‎(2)除去压榨液中的固体物和残渣通常采用过滤的方法。‎ ‎(3)除去液体中质量较小的固体残留物通常采用离心的方法。‎ ‎(4)除去芳香油中的残留水分常采用加入无水硫酸钠后过滤的方法。‎ ‎(5)除去不易挥发的植物有效成分中的有机溶剂常采用蒸馏法。‎ ‎2．依据植物有效成分的特性选择提取方法：‎ ‎(1)提取挥发性强的植物芳香油：蒸馏法。‎ ‎(2)提取易溶于有机溶剂的植物有效成分：萃取法。‎ ‎(3)提取原料中含量高的植物有效成分：压榨法。‎ ‎3．鉴定胡萝卜素常采取纸层析法。‎ 视角 2 芳香油的提取与分离 ‎2．(2017·广西南宁一模)薄荷叶富含维生素、蛋白质和薄荷油，具有疏散风热、清利咽喉、消炎镇痛的作用。请回答下列问题：‎ ‎(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法和____________等。提取薄荷油可以用水蒸气蒸馏法，该方法能利用水蒸气将____________的薄荷油携带出来。‎ ‎(2)在提取薄荷油的过程中，向得到的油水混合物加入NaCl后，薄荷油将分布于液体的____________(填“上层”或“下层”)，然后用____________将这两层分开。分离得到的薄荷油油层中含有一定量的水分，可用____________吸水。‎ ‎【解析】　(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等。薄荷油具有挥发性强的特点，可用水蒸气蒸馏法提取。(2)在提取薄荷油的过程中，向得到的油水混合物加入NaCl后薄荷油将分布在上层。可用分液漏斗将两层分开。用无水Na2SO4将薄荷油中的水除去。‎ ‎【答案】　(1)萃取法　挥发性较强 ‎(2)上层　分液漏斗　无水Na2SO4‎ 典题验收| 诊断学情　淬炼考能 ‎1．回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题：‎ ‎(1)薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似，因此适合选用________法来提取。用此 方法收集到的液体________(填“是”或“不是”)纯的薄荷油，原因是______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎→干燥→萃取→________→________。‎ ‎(3)将提取的胡萝卜素粗品通过________法进行鉴定，下图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。‎ 图中实验组是________，实验得出的结论是________。‎ ‎(4)某植物的花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________天左右。‎ ‎【解析】　(1)薄荷油和玫瑰精油都是芳香油，化学性质相似，易挥发、难溶于水、化学性质稳定，可以采用水蒸气蒸馏法提取；由于薄荷油会随水蒸气一起蒸馏出来，因此用此方法收集到的液体不是纯的薄荷油，而是油水混合物。‎ ‎(2)胡萝卜素不溶于水，易溶于有机溶剂，可用有机溶剂进行萃取，其主要步骤是：粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。‎ ‎(3)将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定。某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验结果显示：A、D两点是标准样品的点样位置，为对照组；B、C两点是萃取样品的点样位置，为实验组。实验组的色素层析带的位置与对照组的不一致，说明萃取样品中不含β胡萝卜素。‎ ‎(4)据图所示可以确定提取精油时采摘花的最合适时间为a天左右，此时精油含量最高。‎ ‎【答案】　(1)水蒸汽蒸馏　不是　薄荷油随水蒸汽一起蒸馏出来，所得液体是油水混合物　(2)萃取　过滤　浓缩　(3)纸层析　B、C　萃取样品中不含β胡萝卜素　(4)a ‎2．(2017·咸阳高三二模)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。回答下列问题：‎ ‎(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用鲜薄荷叶作原料，其原因是______________________________________________________________。‎ ‎(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是酒精，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______________________________________________________________。‎ ‎(4)在果酒和果醋的制作中，接种醋酸菌后需要通气，这是因为醋酸菌为____________，与醋酸菌相比较，酵母菌在细胞结构上最大的特点是______________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)由于薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶富含薄荷油，所以提取薄荷油时应选用鲜薄荷叶作原料。‎ ‎(2)由于薄荷油易溶于酒精等有机溶剂中，所以采用酒精来萃取薄荷油。‎ ‎(3)在油水混合物中加入氯化钠可以使溶液分层。常用分液漏斗来分离油层和水层。在分离的油层中加入无水硫酸钠可用于除去其中的水分，除去固体硫酸钠常用过滤法。‎ ‎(4)醋酸菌为好氧型细菌，因此醋酸发酵时，应通入氧气。醋酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，真核生物与原核生物最大的区别是有以核膜为界限的细胞核。‎ ‎【答案】　(1)薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶富含薄荷油　(2)薄荷油易溶于酒精等有机溶剂中　(3)使溶液分层　分液漏斗　除去水分　过滤　(4)好氧型细菌　有以核膜为界限的细胞核 ‎3．(2017·广州市考前模拟)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值不如天然胡萝卜素，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。‎ ‎①玫瑰精油易挥发，可采用____________法提取，原理是利用____________将其携带出来。‎ ‎②提取橘皮精油一般采用____________法，原因是蒸馏法加热时会导致____________和有效成分水解等问题。‎ ‎③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____________。‎ ‎【解析】　(1)①玫瑰精油易挥发，可采用蒸馏法提取，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油。‎ ‎②提取橘皮精油一般采用压榨法，蒸馏法加热时会导致水中原料焦糊和有效成分水解等问题。‎ ‎③胡萝卜素不溶于水，微溶于酒精，常用石油醚进行萃取。‎ ‎(2)鉴定胡萝卜素粗品时，可用纸层析法，点样应该快速细致，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层析后的色带点数不一样。‎ ‎【答案】　(1)①蒸馏　水蒸气　②压榨　水中原料焦糊　③石油醚　(2)纸层析　快速细致　层析后的色带点数不一样 ‎4．胡萝卜素是一种常用的食用色素，在保护视力方面具有重要功效。从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取胡萝卜素的流程图如下，请据图回答：‎ ‎(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，从功能上看，所用培养基为____________培养基。‎ ‎(2)在培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可提供____________等营养。‎ ‎(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素，干燥时应控制好____________，以防止胡萝卜素分解；萃取时一般不直接用酒精灯加热而用水浴加热，因为____________。在萃取液浓缩前需要进行____________。‎ ‎(4)用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素时需用____________作为对照。‎ ‎(5)某同学通过植物组织培养获得无病毒高产胡萝卜植株，‎ 在操作时不慎污染了培养基。欲确定培养基上的微生物中是否含有纤维素分解菌，可将它们放在含____________染料且以____________为唯一碳源的培养基中培养鉴别。‎ ‎【解析】　本题考查微生物的分离和培养、植物有效成分的提取等有关知识。(2)蔗糖含有C、H、O三种元素，可提供碳源，硝酸盐可以提供氮源。(3)干燥处理时要控制好时间和温度，防止胡萝卜素分解，萃取剂易燃易爆，因此萃取时一般不用酒精灯加热，浓缩之前要进行过滤。(4)用纸层析法进行鉴定时，要用胡萝卜素标准样品进行对照实验。(5)由于刚果红能与纤维素形成红色复合物，因此可以用来鉴定纤维素分解菌的存在，培养基中以纤维素为唯一碳源，可以让能分解纤维素的细菌生长。‎ ‎【答案】　 (1)选择　(2)碳源和氮源　(3)时间和温度　萃取剂易燃易爆　过滤　(4)胡萝卜素标准样品　(5)刚果红　纤维素