2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第43講植物有效成分的提取教案【考綱要求】 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用 考綱要求 具體內(nèi)容 (1)研究從生物材料中提取某些特定的成分 I 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（4）設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單裝置，從方向植物材料（如橘皮、玫瑰花、薄荷葉等）中提取芳香油；從胡蘿卜中提取胡蘿卜素實(shí)驗(yàn)與探究能力【考點(diǎn)分析】考點(diǎn)試卷類型分值題型(1)研究從生物材料中提取某些特定的成分（4）設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單裝置，從方向植物材料（如橘皮、玫瑰花、薄荷葉等）中提取芳香油；從胡蘿卜中提取胡蘿卜素xx 寧夏8非選擇題xx 山東8非選擇題xx 海南25 非選擇題【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】 從近幾年高考試題看，果酒和果醋的制作、腐乳的制作是命題的素材。涉及到的微生物有關(guān)內(nèi)容是本模塊的重點(diǎn)內(nèi)容，今年高考命題可能會(huì)從下面三個(gè)方面展開： 1果酒、果醋的制作原理、注意事項(xiàng)及其涉及到的微生物知識(shí)點(diǎn)。 2泡菜的制作原理、過程、注意事項(xiàng)及其檢測(cè)。本專題內(nèi)容側(cè)重考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，由于很多課題的開展具有一定的難度，從考查的角度上講也很難實(shí)現(xiàn)動(dòng)手能力的考查。從近幾年新課標(biāo)地區(qū)生物試題看注重考查基礎(chǔ)知識(shí)同時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用的考查。 考查知識(shí)點(diǎn)分布主要集中與發(fā)酵有關(guān)的微生物、果酒和果醋的制作過程及其注意事項(xiàng)、腐乳的制作。題型以非選擇題為主，為選做題之一【知識(shí)梳理】一、 植物芳香油的提取1、 來源2、 植物芳香油的提取方法3、 玫瑰精油的提取4、 橘皮精油的提取二、 胡蘿卜素的提取1、 來源2、 試驗(yàn)設(shè)計(jì)【重點(diǎn)解析】一、植物芳香油的提取1植物芳香油成分、特點(diǎn)及應(yīng)用(1)成分：主要包括萜類化合物及其衍生物。(2)特點(diǎn)：具很強(qiáng)的揮發(fā)性、易溶于有機(jī)溶劑2玫瑰精油和橘皮精油的提取流程(1)玫瑰精油的提取水蒸氣蒸餾法(2)橘皮精油的提取壓榨法 石灰水浸泡-漂洗-壓榨-過濾-靜置-再次過濾-橘皮油3植物芳香油的提取方法的比較提取方法水蒸氣蒸餾法壓榨法 有機(jī)溶劑萃取法實(shí)驗(yàn)原理利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑獲得芳香油方法步驟1水蒸氣蒸餾2分離油層3除水過濾1石灰水浸泡、漂洗2壓榨、過濾、靜置3再次過濾1粉碎、干燥2萃取、過濾3濃縮適用范圍適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶液中優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單易行，便于分離生產(chǎn)成本低，易保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能出油率高，易分離局限性水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題分離較為困難，出油率相對(duì)較低使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會(huì)影響芳香油的質(zhì)量例l如圖是用水蒸氣蒸餾法從薄荷葉中提取薄荷油的裝置圖(注：鐵架臺(tái)等支持部分省略)，請(qǐng)據(jù)圖補(bǔ)充完成下面的實(shí)驗(yàn)并回答有關(guān)問題： 1實(shí)驗(yàn)步驟： (1)安裝好如圖所示的裝置，特別要注意將冷凝器夾好。 (2)將薄荷葉盡量剪碎，取適量的薄荷葉放人 瓶?jī)?nèi)。 (3)向 瓶?jī)?nèi)加水，至容積的 左右，為防止出現(xiàn)水堿，可加入數(shù)滴稀硫酸。此時(shí)應(yīng)向瓶中放入幾粒 以防暴沸。 (4)向冷凝器中通入 。 (5)安裝好連接管，將連接管的出口放在接收瓶中。接收瓶口上蓋上一小塊鋁箔或牛皮紙。 (6)將蒸氣發(fā)生器加熱，至瓶中的水沸騰，然后調(diào)節(jié)火的大小，以維持水穩(wěn)定的沸騰程度。 (7)當(dāng)接收瓶?jī)?nèi)漂在水上的油狀物(即精油)不再增多時(shí)即可停止實(shí)驗(yàn)。 回答有關(guān)問題： (1)A蒸餾瓶通入B蒸餾瓶中的連接管為什么插入蒸餾瓶底部? (2)冷凝器的作用是 。 (3)接收瓶口上蓋一小塊鋁箔或牛皮紙，其目的是 。解析：本裝置是用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油，其原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來。蒸餾時(shí)，將原料放入8瓶，在原料底部通入水蒸氣，即可帶出原料里面的芳香油，A瓶中水量應(yīng)約占容積的23，為防止暴沸，可加入沸石、碎玻璃、碎瓷片，冷凝器中應(yīng)通入自來水，以降低油水混合氣體的溫度，便于分層。由于薄荷油具有揮發(fā)性，因此在接收瓶口應(yīng)蓋上小塊鋁箔或牛皮紙。 答案：I(2)B (3)A 23沸石或碎玻璃、碎瓷片 (4)自來水 (1)讓水蒸氣由下而上進(jìn)行蒸餾 (2)使混合氣體冷卻分層 (3)薄荷油具有揮發(fā)性，以減少薄荷油的散失二、胡蘿卜素的提取 1萃取劑的選擇與影響萃取的因素 (1)萃取劑的選擇 有機(jī)溶劑分為水溶性和水不溶性兩種。乙醇和丙酮能夠與水混溶，是水溶性有機(jī)溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能與水混溶，是水不溶性有機(jī)溶劑。 萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶。另外還要考慮對(duì)人體是否有毒等安全問題。因乙醚沸點(diǎn)較低，苯和四氯化碳對(duì)人體有毒，所以本實(shí)驗(yàn)選用石油醚或乙酸乙酯作為萃取劑。 (2)影晌萃取的因素 主要因素：萃取劑的性質(zhì)和使用量； 次要因素：原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度、萃取的時(shí)間等。 總之，溶解越充分，效果就越好。 2胡蘿卜素的萃取方法 (1)胡蘿卜素提取裝置的設(shè)計(jì) 提取裝置：由鐵架臺(tái)、酒精燈、水浴鍋、燒瓶、冷凝管等構(gòu)成。安裝順序：從左到右，由下而上。拆除時(shí)相反。裝置如圖所示。 由于有機(jī)溶劑易燃，直接使用明火加熱易引起燃燒、爆炸故采用水浴加熱法。 為防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā)在加熱瓶121安裝冷凝回流裝置。 層析時(shí)注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時(shí)對(duì)濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進(jìn)行操作。 點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大(直徑應(yīng)小于05 cm)，如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過高，否則斑點(diǎn)會(huì)變黃。 將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)注意濾紙兩邊不能相互接觸，以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。 紙層析鑒定步驟(3)成果評(píng)價(jià) 如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標(biāo)準(zhǔn)樣品一樣的層析帶，說明提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取樣品的顏色可能比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺，我們也可以通過顏色的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量。例2如圖為提取胡蘿卜索的裝置圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1) 的作用是 (2) 內(nèi)加入的萃取液一般是 ，原料在加入前，一般要進(jìn) 行 、 處理。 (3)該萃取過程采用的是水浴加熱，其目的是 (4)為了取得最佳萃取效果，萃取的時(shí)間應(yīng)該 。解析：圖示裝置為萃取裝置，其中為冷凝管，其作用在于降溫，以防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)，是燒瓶，其內(nèi)裝有萃取劑，胡蘿卜素的適宜萃取劑是石油醚，為防止有機(jī)溶劑明火加熱時(shí)引起燃燒、爆炸，萃取時(shí)有必要采用水浴加熱，而不用明火加熱。答案：(1)冷凝管降溫，防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)(2)燒瓶石油醚粉碎干燥(3)避免使用明火加熱引起燃燒、爆炸 (4)較長(zhǎng)【實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09山東卷）1.（8分）（生物一生物技術(shù)實(shí)）人參是一種名貴中藥材，其有效成分主要是人參皂苷。利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)人參皂苷的大致流程如下：懸浮培養(yǎng)細(xì)胞分離誘導(dǎo)人參根切塊愈傷組織單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞培養(yǎng)物培養(yǎng)物干粉人參皂苷收集提取請(qǐng)回答：（1）配制誘導(dǎo)愈傷組織的固體培養(yǎng)基，分裝后要進(jìn)行 。接種前，要對(duì)人參根進(jìn)行 。（2）用于離體培養(yǎng)的根切塊，叫做 。培養(yǎng)幾天后發(fā)現(xiàn)少數(shù)培養(yǎng)基被污染，若是有顏色的絨毛狀菌落，屬于 污染；若是有光澤的黏液狀菌落，屬于 污染。（3）用少量 酶處理愈傷組織，獲取單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)，在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，可有效提高人參皂苷合成量。（4）人參皂苷易溶于水溶性（親水性）有機(jī)溶液，從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜選用 方法，操作時(shí)應(yīng)采用 加熱。答案：（1）滅菌 消毒 （2）外植體 真菌（霉菌） 細(xì)菌 （3）果膠 （4）萃取 水浴解析：山東理綜生物試題選修一試題歷年來，立足課本，主要考察課本的基礎(chǔ)知識(shí)，題目較簡(jiǎn)單。今年仍然立足課本，以植物組織培養(yǎng)為材料背景考察了植物組織培養(yǎng)過程中涉及到的培養(yǎng)基及消毒滅菌的相關(guān)的知識(shí)，及污染后的菌落特征的比較。同時(shí)考查了選修一中關(guān)于物質(zhì)的提取和鑒定的專題，跨度較大，考查的知識(shí)面較廣。（1）接種前，要對(duì)材料進(jìn)行消毒（不能填滅菌，滅菌時(shí)是采用強(qiáng)烈的因素殺菌），配制培養(yǎng)基并分裝后要用滅菌鍋滅菌。（2）比較菌落特征：真菌污染：有顏色的絨毛狀菌落 細(xì)菌污染：有光澤的黏液狀菌落（3）利用果膠酶處理愈傷組織可以獲得單個(gè)的細(xì)胞（4由題干，人參皂苷易溶于親水性有機(jī)溶液，故而采用萃取的方法可以從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜。（09海南卷）2（18分）（選修模塊1：生物技術(shù)實(shí)踐）請(qǐng)回答下列與實(shí)驗(yàn)室提取芳香油有關(guān)的問題：（1）植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、_和_。（2）芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于_，易溶于_，因此可用_作為提取劑來提取芳香油。（3）橘子果實(shí)含有芳香油，通?？捎胈作為材料提取芳香油，而且提取時(shí)往往選用新鮮的材料，理由是_。（4）對(duì)材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是_。（5）得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時(shí)間后，芳香油將分布于液體的_層，原因是_。加入氯化鈉的作用是_。（6）從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水硫酸鈉，此劑的作用是_。答案：（1）蒸餾法 萃取法（每空1分，共2分）（2）水 有機(jī)溶劑 有機(jī)溶劑（每空1分，共3分，其他合理答案也給分）（3）橘子皮 芳香油含量較高（每空1分，共2分）（4）過濾（2分，其他合理答案也給分）（5）上（1分） 油層的密度比水層?。?分，其他合理答案也給分） 增加水層密度，使油和水分層（2分）（6）吸收芳香油中殘留的水分（3分）【名師點(diǎn)撥】水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾的區(qū)別 這三種方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。水中蒸餾：原料放在蒸餾容器中，水要完全浸沒原料。水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料放在篩板上，水量以沸騰時(shí)不浸泡原料為宜。水氣蒸餾：蒸餾容器下方有一排氣孔，連接外源水蒸氣，上方有篩板，上面放原料。 各自的特點(diǎn)有：水中蒸餾設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、易操作，而水上蒸餾和水氣蒸餾時(shí)間短，出油率高。