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2017_2018学年高中生物专题6植物有效成分的提取专题整合提升同步备课教学案新人教版选修1

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                        专题    6 植物有效成分的提取


                                  知识系统构建


 必背要语
1.植物芳香油具有很强的挥发性,主要包括萜类化合物及其衍生物。植物芳香油的提取方法
有蒸馏、压榨和萃取等。
2.玫瑰精油的提取一般用水蒸气蒸馏法。其流程是:鲜玫瑰花+清水(1∶4)→水蒸气蒸馏
→油水混合物         加入NaCl    分离油层       加入无水Na2SO4       除水    过滤   玫瑰油。
            ――――――→              ――――――――――→             ―――→
3.橘皮精油的提取一般用压榨法。其流程是:石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次
过滤→橘皮油。
4.胡萝卜素不溶于水,易溶于石油醚等有机溶剂,可用萃取法提取。
5.胡萝卜素有     α、β、γ      三类,其中     β-胡萝卜素是最主要的组成成分。
6.提取胡萝卜素的流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
7.萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,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对萃取的效率也有影响。
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8.萃取过程要避免明火加热,应采用水浴加热。
9.对提取的胡萝卜素可通过纸层析进行鉴定。
                                  规律方法整合
整合一 几种物质的提取方法、原理及步骤
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。
 提取物质       提取方法             提取原理                           步骤
                                              ①溶解在物质的量浓度为           2 mol/L 的
                      ①在不同浓度的       NaCl 溶
                                              NaCl 溶液中
                      液中溶解度不同
    DNA      盐析法                              ②加水稀释至物质的量浓度为             0.14 
                      ②不溶于酒精,但某些蛋
                                              mol/L NaCl 溶液,使    DNA 析出,过滤
                      白质则溶于酒精
                                              ③加入冷却酒精析出
             凝胶色      ①根据相对分子质量的大
 血红蛋白        谱法、      小                        样品处理→粗提取→纯化→纯度鉴定
             电泳法      ②各种分子带电性质差异
             水蒸气      利用水蒸气将挥发性较强
 玫瑰精油                                           水蒸气蒸馏→分离油层→除水过滤
             蒸馏法      的植物芳香油携带出来
                      通过机械加压,压榨出果             石灰水浸泡、漂洗→压榨、过滤、静
 橘皮精油        压榨法
                      皮中的芳香油                  置→再次过滤
                      使提取物溶解在有机溶剂
 胡萝卜素        萃取法                                 粉碎、干燥→萃取、过滤→浓缩
                      中,蒸发后得到提取物

 例 1  下列关于用萃取法来提取芳香油的理解,不正确的是(  )
A.用萃取法来提取芳香油,要求原料尽可能细小
B.用萃取法提取的芳香油要易溶于有机溶剂
C.在浸泡植物材料时,要选用低沸点的有机溶剂
D.芳香油充分溶解在有机溶剂后,再把芳香油蒸发出来后剩余有机溶剂,从而使芳香油和有
机溶剂分离
答案 D
解析 用萃取法来提取芳香油时,芳香油充分溶解在有机溶剂后,再把有机溶剂蒸发出来,
剩余芳香油。
整合二 玫瑰精油和橘皮精油的提取方法比较
    项目            化学性质           提取方法                    提取原理
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             稳定,难溶于水,
                                           利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油
             易溶于有机溶剂,           水蒸气蒸
  玫瑰精油                                     携带出来,形成油水混合物,冷却后,
             能同水蒸气一同蒸           馏法
                                           混合物又会重新分出油层和水层
             馏
                                           橘皮精油有效成分在用水蒸气蒸馏时会
             无色透明,主要化
  橘皮精油                            压榨法      发生部分水解,同时又会导致原料焦糊,
             学成分是柠檬烯
                                           故一般采用压榨法

 例 2  芳香油的提取方法主要分为三种:蒸馏法、萃取法和压榨法。以下关于提取方法的选
取认识中,错误的是(  )
A.水蒸气蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
B.压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
C.若植物有效成分易水解,应采用水蒸气蒸馏法
D.提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是分液
答案 C
整合三 比较水蒸气蒸馏法与萃取提取装置及用途
      比较                水蒸气蒸馏装置                        有机溶剂萃取装置


    装置图示


                                               用于易溶于有机溶剂、且不适于水
                 用于水蒸气蒸馏法提取“易挥发”
      用途                                       蒸气蒸馏的原料中的有效成分的提
                 且难溶于水的植物芳香油
                                               取
  有效成分位置              存在于右侧接收瓶中                     存在于烧瓶内有机溶剂中

 例 3  下图是玫瑰油提取的水蒸气蒸馏装置图和胡萝卜素提取的装置图,请据图分析,并比
较回答下面有关问题:
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(1)从装置上看,A      装置多了     、连接管、     ;B          装置增加了     ,目的是     。
(2)A 装置中提取物最后存在于        ,B           装置提取物存在于        。
(3)两个装置的差别是由于提取物的方法不同,归根到底是由于提取物的分子结构不同、理
化性质不同。A      装置中提取物一般具有                    ,B 装置中提取物在石油醚等有机溶剂中有
较高的                  。
答案 (1)温度计 接收瓶(锥形瓶) 水浴锅 避免因明火加热可能导致的燃烧、爆炸
(2)接收瓶(锥形瓶) 烧瓶 (3)挥发性 溶解度
解析 (1)两装置相比,A         装置多了温度计、连接管及接收瓶,B                装置则增加了水浴锅。
(2)提取物存在于      A 中的接收瓶,B      中的烧瓶中。
(3)A 装置中的提取物应具较强的挥发性,B               装置中的提取物应在有机溶剂中有较高的溶解度。

                                  热点考题集训
1.在工业生产中提取薄荷、香茅、桉树叶等植物中的植物精油,通常将其置于蒸馏锅内的筛
板上,筛板下盛放一定量水以满足蒸馏操作所需的足够的饱和水蒸气,水层高度以水沸腾时
不溅湿原料底层为原则。然后采用直接火加热、直接或间接蒸气加热等方式提取此类植物的
精油。这种方法叫(  )
A.水中蒸馏法                       B.水上蒸馏法
C.水气蒸馏法                       D.既叫水上蒸馏法,也叫水气蒸馏法
答案 B
解析 解题时注意分析题干内容,将薄荷、香茅、桉树叶等植物置于蒸馏锅内的筛板上,筛
板下盛放一定量水加热蒸馏,此法为水上蒸馏法。
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2.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的叙
述错误的是(  )
A.蒸馏法和萃取法都需要水浴加热
B.压榨法适用于易焦糊原料的提取,如柑橘、柠檬等
C.萃取法适用范围较广,一般原料颗粒小、萃取温度高、时间长,萃取效果好
D.蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
答案 A
解析 蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油,其操作过程中不需要水浴加热,萃取法需要水
浴加热。
3.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,再把水蒸发掉,剩余的就是芳香油
B.压榨法的实验原理就是通过机械加压,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.柑橘和柠檬不易采用蒸馏法提取
答案 A
解析 蒸馏法的实验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,冷却后再分离出油层和水层;水不能溶解芳香油,A                       项错误;压榨法是通过机械加压,
压榨出果皮中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等原料易焦糊的提取,B                            项正确;萃取法是使芳
香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉有机溶剂后就可获得芳香油,适用范围较广,要求原料的颗
粒尽量小,能充分浸泡在有机溶剂里,C                 项正确;水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解
等问题,因此柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法,D                        项正确。
4.新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分,压榨之前,需要将柑橘皮干燥去水,并用
石灰水浸泡。下列叙述不正确的是(  )
A.石灰水能破坏细胞结构、分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱
B.石灰水是强碱,浸泡主要是为了中和柑橘皮中的酸性物质
C.浸泡后的柑橘皮要用流水漂洗,避免与皮肤接触
D.橘皮在石灰水中的浸泡时间应在              10 小时以上
答案 B
解析 压榨法提取橘皮精油,使用石灰水浸泡的原理是石灰水能够破坏细胞结构,分解果胶,
防止橘皮压榨的滑脱,提高出油率,石灰水有强碱性,所以应避免与皮肤接触;为提高出油
率浸泡时间要达       10 小时以上;用石灰水浸泡柑橘皮主要是利用它的强碱性破坏细胞结构、
分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率,而不是与酸性物质发生中和反应。
5.下列关于玫瑰精油和橘皮精油提取的过程,叙述正确的是(  )
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A.玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸馏、压榨和萃取的方法提取

B.在水蒸气蒸馏出的玫瑰乳浊液中加入无水                  Na2SO4 的目的是除水

C.新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等,为了提高出油率,需用                           CaCO3 水溶液浸泡
D.玫瑰精油和橘皮精油都有很强的挥发性,易溶于有机溶剂,其成分都是萜类化合物的衍生
物
答案 B
解析 橘皮易焦糊,适于用压榨法提取,不能用蒸馏法提取,A                          项错误;在玫瑰乳浊液的处

理过程中,加入无水         Na2SO4 的目的是除水,B      项正确;新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶
等,如果直接压榨,出油率低,为了提高出油率,需用石灰水溶液浸泡,C                               项错误;大部分
植物芳香油的主要成分是萜类化合物及其衍生物,但橘皮精油的主要成分是柠檬烯,D                                    项错
误。
6.胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素               A 而引起的各种疾病,下图是提取胡萝卜素的实验流程
示意图,相关说法正确的是(  )

胡萝卜→粉碎→干燥→甲→过滤→乙→胡萝卜素
A.图中干燥处理时的温度越高、时间越长越利于胡萝卜素提取
B.图中甲过程表示萃取,此过程用到的有机溶剂具有较低的沸点
C.图中乙过程表示浓缩,浓缩之前进行过滤的目的是除去萃取液中的不溶物
D.只能从植物中提取天然          β-胡萝卜素
答案 C
解析 新鲜胡萝卜素含大量水分,提取时应干燥,但要控制干燥时间和温度,若温度太高、
干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。图中甲是萃取,所用萃取剂应具有较高的沸点,并能充
分溶解胡萝卜素。工业生产上,β-胡萝卜素的提取方法主要有三种:一是从植物中提取,
二是从岩藻中获得,三是利用微生物发酵生产。
7.胡萝卜素被认定为        A 类优秀营养色素,下列关于            β-胡萝卜素说法不正确的是(  )
A.β-胡萝卜素属脂溶性维生素             A 的一种,可治疗因缺乏维生素            A 而引起的骨质疏松、佝偻
病等
B.β-胡萝卜素是一种抗氧化剂,可清除体内自由基,抑制自由基生成,具有抗衰老作用
C.β-胡萝卜素具有促进免疫细胞增殖,增强免疫细胞功能的作用,故可防治肿瘤、癌症等
疾病
D.β-胡萝卜素摄入量大时,在体内可积累又不会引起中毒,故可作为食品添加剂和营养补
充剂
答案 A
8.胡萝卜素的纸层析鉴定,正确的是(  )
①制备滤纸:取       18 cm×30 cm  滤纸条,在滤纸下端距底边            2 cm 处做一基线,取      A、B、C、D 
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4 个点。
②点样:用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在                         A、D  和 B、C 点上点样,吹干。
③层析:将滤纸卷成筒状并固定,放到盛有                   1 cm 深石油醚的密封玻璃瓶中层析。
④观察:取出滤纸条,使石油醚自然挥发后观察层析带。
⑤注意滤纸条预先干燥处理;点样时快速细致、样点圆点尽量细小;滤纸筒的竖直边缘不能
接触;石油醚易挥发,注意层析容器要密封。
A.全对  B.四项对  C.三项对  D.二项对
答案 A
解析 胡萝卜素的纸层析鉴定过程为:制备滤纸→点样→层析→观察。点样和层析过程最为
关键,点样时要快速细致,圆点尽量小,点样后要吹干。层析过程滤纸筒的竖直边缘不能接
触;为防止石油醚挥发,层析容器要密封处理。
9.根据提取橘皮精油的实验流程示意图回答下列问题:
①石灰水浸泡→②漂洗→③压榨→④过滤→⑤静置→⑥再次过滤→橘皮油
(1)第①步之前对橘皮的处理是                。
(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                                           。
(4)为了使橘皮油易与水分离,还要分别加入           ,并调节                     pH 至          。
(5)第④步用        过滤,目的是除去            。
(6)第⑥步用        过滤。
答案 (1)干燥去水 (2)果蜡 果胶 水分 (3)既要将原料压紧,防止原料滑脱,又要将
油分挤压出来 (4)相当于橘皮质量              0.25%的小苏打和     5%的硫酸钠 7~8 (5)普通布袋 固
体物和残渣 (6)滤纸
解析 由于鲜橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水,若直接压榨,出油率极低,故应先将橘皮
干燥去水,并用石灰水破坏细胞,水解果胶。压榨时要使油与水分离,应加入相当于橘皮质
量  0.25%的小苏打和     5%的硫酸钠,并调节        pH 至 7~8。该过程中两次过滤的目的不同,第一
次过滤是用普通布袋除去固体物和残渣,第二次则用滤纸除去少量水分和蜡质等杂质。
10.下图为提取胡萝卜素的装置示意图,请回答有关问题:
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(1)胡萝卜素萃取的效率主要取决于                和        。
(2)一般来说,要想萃取效果好,要保证                                      。
(3)萃取过程应该避免明火加热,采用        加热,其原因是                  。
(4)在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是                                    。
(5)实验完成后,通过观察                            ,可以验证实验是否成功。
答案 (1)萃取剂的性质 使用量
(2)需要提取的物质充分溶解
(3)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
(4)防止加热使有机溶剂挥发
(5)萃取样品是否出现标准样品对应的胡萝卜素层析带
解析 萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还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。需要提取的物质能够充分溶解,萃取的效果
就好。胡萝卜素的提取效果可通过纸层析法鉴定,通过观察萃取样品是否出现标准样品对应
的胡萝卜素层析带验证实验是否成功。
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