高二生物植物有效成分的提取

高频考点1.提取植物芳香油的三种根本方法——蒸馏、压榨和萃取。2.针对原料的不同(bùtónɡ)特点，采用适宜的提取方法。3.蒸馏、压榨和萃取的原理。4.纸层析法的原理。实验要求1.注意实验操作中的技术问题。2.注意实验的操作方法和原理。3.注意实验本身的设计等。第四章植物(zhíwù)有效成分的提取第一页，共28页。11．植物芳香油的根本知识 (1)成分：组成较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。 (2)特点：具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂。 (3)应用：玫瑰(méigui)精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感；橘皮精油的主要成分是柠檬烯，具诱人的橘香味，是食品、化装品和香水配料的优质原料。第二页，共28页。22．玫瑰精油的提取流程 水蒸气蒸馏→水蒸气蒸馏→油水混合物别离油层 除水玫瑰油3．玫瑰精油提取操作的关键 (1)安装装置顺序：从左到右，自下而上(zìxiàérshànɡ)； (2)温度计位置：温度计水银球的上限与蒸馏瓶侧管的下限处在同一水平线上；第三页，共28页。3(3)冷凝管中的水流向：从下方进水，上方出水，与蒸气流向相反；(4)加热时防暴沸：垫石棉网，向液体中参加几粒沸石或瓷片；(5)烧瓶(shāopíng)内液体量：烧瓶(shāopíng)容积的1/3～2/3；(6)除水：参加无水Na2SO4后，放置时间可适当延长些；(7)温度及时间：为提高产品质量，要严格控制蒸馏温度，可适当延长蒸馏时间。第四页，共28页。44．橘皮精油的提取流程 石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油5．橘皮精油提取操作的关键 (1)橘皮的处理：枯燥后一定要用石灰水浸透，时间至少10h以上。 (2)压榨液的处理：可以(kěyǐ)先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心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油别离出来。第五页，共28页。5植物芳香油提取方法(fāngfǎ)的比较第六页，共28页。6提取方法水蒸气蒸馏压榨法有机溶剂萃取实验原理利用水蒸气将挥发性较强的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第七页，共28页。7【深化拓展】1．水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。2．用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。3．压榨(yāzhà)时原料必须要浸透，这样压榨(yāzhà)时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；使用石灰水充分浸泡原料，破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨(yāzhà)时滑脱，提高出油率。第八页，共28页。81．提取方法的选择及实验流程 (1)根据(gēnjù)胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，采取有机溶剂萃取的方法较为切实可行。 (2)具体流程：胡萝卜→粉碎→枯燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素第九页，共28页。92．操作中的一些具体(jùtǐ)问题 (1)萃取剂的选择 ①选择萃取胡萝卜素的有机溶剂的原那么 a．萃取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。 b．萃取效率要高。c．对人无毒性、不易燃、易与产品别离、不影响产品质量。第十页，共28页。10②有机溶剂的分类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。③根据①中的原那么选择两种有机溶剂进行萃取(cuìqǔ)实验，再从中选出萃取(cuìqǔ)效果最好的有机溶剂。④乙醚沸点较低，不宜选取；苯和四氯化碳对人具有毒性。所以，一般选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取(cuìqǔ)剂。第十一页，共28页。11(2)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：萃取的效率受到原料颗粒(kēlì)的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。第十二页，共28页。12(3)胡萝卜素提取装置的设计(shèjì)①提取装置(如下图)第十三页，共28页。13②提取的过程枯燥粉碎(fěnsuì)的胡萝卜＋有机溶剂萃取液粗提取液浓缩萃取液第十四页，共28页。141．制作层析滤纸：在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处做一条基线，在基线上取A、B、C、D四点。2．点样：用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，分别在A、D和B、C点上点样。点样应该快速细致(xìzhì)，在基线上形成直径为2mm左右的圆点。第十五页，共28页。153．层析(cénɡxī)：等滤纸上的点样液自然挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发。4．观察：与标准样品的胡萝卜素层析(cénɡxī)带相比较，观察提取效果。第十六页，共28页。16【深化拓展】用纸层析法鉴定时应注意的问题(1)选择干净的滤纸，为防止操作时污染滤纸，应尽量防止用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。(2)点样时注意样斑不能太大，可用吹风机吹干；温度不宜过高，否那么斑点会变黄。(3)点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意两边不能相互接触，以免(yǐmiǎn)因毛细管现象而导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。第十七页，共28页。17【例1】(2019·海南)请答复以下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(yāzhà)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。第十八页，共28页。18(3)橘子果实含有(hányǒu)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________________________。(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)得到的乳状液参加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________。参加氯化钠的作用是_______________________________________________。(6)从乳状液中别离得到的芳香油中要参加无水硫酸钠，此试剂的作用是________________________________________。尝试自解：________第十九页，共28页。19思路点拨：此题考查实验室提取芳香油的有关(yǒuguān)知识，(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法和萃取法。(2)芳香油溶解性的特点是不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。(3)一般采用新鲜的橘子皮来提取橘皮精油，因为新鲜的含芳香油多。(4)除去液体中的固体常用方法是过滤。(5)芳香油密度比水小，且不溶于水，会浮在液体的外表。参加氯化钠会增加水层密度，使油和水分层。(6)无水硫酸钠的作用是可以吸收芳香油中残留的水分。第二十页，共28页。20答案：(1)蒸馏法萃取法(2)水有机溶剂有机溶剂(3)橘子皮芳香油含量较高(4)过滤(5)上油层的密度(mìdù)比水层小增加水层密度(mìdù)，使油和水分层(6)吸收芳香油中残留的水分第二十一页，共28页。21【例2】阅读以下材料，答复相关问题： 从玫瑰花中提取出的玫瑰精油被称为“液体黄金〞，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水、化装品等。提取出的玫瑰精油不含有任何(rènhé)添加剂或化学原料，是纯天然的护肤品，具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞的再生、防止肌肤老化、抚平肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的成效。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强。第二十二页，共28页。22(1)根据材料中介绍的玫瑰精油的性质，要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏和________法提取，但一般采用水中蒸馏的方法，其原因是该法具有________________________________________________________________________的优点。(2)某同学在实验中设计了如下图的装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两个(liǎnɡɡè)错误，并予以改正。第二十三页，共28页。23①错误(cuòwù)1：_________________________________________；改正：__________________________________________。②错误(cuòwù)2：______________________________________；改正：__________________________________________。第二十四页，共28页。24(3)对用上述装置接收到的乳浊液进行如下处理：玫瑰油与水的混合物分层油层无水玫瑰精油较纯洁的玫瑰精油。试剂A是________，试剂C是________，装置B是______________，试剂C的作用是__________________。(4)要在短期内获得大量的优良玫瑰苗可采用植物组织培养技术(jìshù)，请答复以下问题：①要培养脱毒苗，应选用________________局部作为培养材料。②利用无性繁殖技术(jìshù)繁殖植物的优点是_________________________________________。尝试自解：________第二十五页，共28页。25思路点拨：(1)应根据原料特点来选择提取方法。玫瑰(méigui)精油挥发性强，化学性质稳定，可以用蒸馏法提取，另外玫瑰(méigui)精油不溶于水，易溶于有机溶剂，故对干玫瑰(méigui)花还可以用有机溶剂萃取的方法。(2)蒸馏装置中，温度计测的是蒸气温度，应使其液泡与支管口下沿相平；冷凝管应进水口在下，出水口在上，与蒸气流向相反。(3)为促进蒸馏得到的乳浊液分层，可参加NaCl溶液，而后用分液漏斗将其分开，得到的油层中还含有少量的水分，可以用无水Na2SO4吸收，然后过滤即可。(4)①对于无性繁殖的植物来说，其茎尖局部分裂旺盛，病毒来不及侵入，故以此局部作为培养材料，得到的植株无病毒。②组织培养本质上是无性繁殖，故可以保持亲本的优良性状，且在实验室中操作，不受季节、气候等的限制，可以实现工厂化生产。第二十六页，共28页。26〔2〕温度计位置过低于温度