高考生物總復(fù)習(xí) 第四章第1節(jié) 植物色素的提取課件 中圖版選修1

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1、第四章第四章 植物有效成分的提取植物有效成分的提取第四章第四章 植物有效成分的提取植物有效成分的提取第第1節(jié)節(jié)植物色素的提取植物色素的提取學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.了解有關(guān)胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識和提取胡蘿卜了解有關(guān)胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識和提取胡蘿卜素的基本原理。素的基本原理。重點(diǎn)重點(diǎn)2.初步學(xué)會胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析的操初步學(xué)會胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析的操作方法。作方法。 重、難點(diǎn)重、難點(diǎn)3.初步了解有機(jī)溶劑的相關(guān)知識。初步了解有機(jī)溶劑的相關(guān)知識。新知初探思維啟動新知初探思維啟動一、植物色素的種類一、植物色素的種類種類種類水溶性色素水溶性色素脂溶性色素脂溶性色素特點(diǎn)特點(diǎn)一般易溶于一般易溶于_，不，不溶

2、于溶于_等有機(jī)溶劑等有機(jī)溶劑一般不溶于一般不溶于_，易，易溶于溶于_和和氯仿等有機(jī)溶劑氯仿等有機(jī)溶劑舉例舉例甜菜紅色素、甜菜紅色素、_等等葉綠素、葉黃素、葉綠素、葉黃素、_、番茄紅、番茄紅色素和辣椒紅色素等色素和辣椒紅色素等水或酒精水或酒精乙醚、氯仿乙醚、氯仿水水酒精、乙醚酒精、乙醚花青素花青素胡蘿卜素胡蘿卜素二、植物色素的提取二、植物色素的提取1.常用方法：常用方法：_。2.流程流程萃取法萃取法溶劑溶劑濾去不溶殘?jiān)鼮V去不溶殘?jiān)軇┤軇└稍锔稍?.對溶劑選擇的要求對溶劑選擇的要求(1)該溶劑對色素成分的溶解度要大，對雜質(zhì)該溶劑對色素成分的溶解度要大，對雜質(zhì)的溶解度要小。的溶解度要小。(2)不能

3、與色素成分起化學(xué)反應(yīng)。不能與色素成分起化學(xué)反應(yīng)。(3)易與色素分離，使用安全。易與色素分離，使用安全。(4)一般情況下，一般情況下，_色素用水作溶劑，色素用水作溶劑，_色素用有機(jī)溶劑作溶劑。色素用有機(jī)溶劑作溶劑。水溶性水溶性脂溶性脂溶性判一判判一判(1)葉綠體中的色素都是脂溶性色素，可以用葉綠體中的色素都是脂溶性色素，可以用酒精和丙酮進(jìn)行萃取。酒精和丙酮進(jìn)行萃取。()(2)在萃取胡蘿卜素時(shí)，用石油醚作萃取劑最在萃取胡蘿卜素時(shí)，用石油醚作萃取劑最適宜。適宜。()(3)大量提取原料中的色素時(shí)，能夠直接利用大量提取原料中的色素時(shí)，能夠直接利用親脂性有機(jī)溶劑。親脂性有機(jī)溶劑。()(4)親水性有機(jī)溶劑最

4、常用的萃取劑是酒精。親水性有機(jī)溶劑最常用的萃取劑是酒精。()三、胡蘿卜素的提取三、胡蘿卜素的提取1.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可以根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可以采用有機(jī)溶劑采用有機(jī)溶劑_的方法來提取。的方法來提取。萃取萃取2.實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)流程胡蘿卜干粉胡蘿卜干粉四氯化碳或醋酸乙酯四氯化碳或醋酸乙酯定性濾紙過濾定性濾紙過濾有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑胡蘿卜素提取液胡蘿卜素提取液紙層析法紙層析法3.注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：(1)烘干時(shí)，若溫度太高、干燥烘干時(shí)，若溫度太高、干燥時(shí)間太長，會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。時(shí)間太長，會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。(2)冷凝回流裝置作用：防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑冷凝回

5、流裝置作用：防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā)。的揮發(fā)。想一想想一想人們在食用胡蘿卜時(shí)，有的煮著吃，有的炒人們在食用胡蘿卜時(shí)，有的煮著吃，有的炒著吃，哪一種方法更符合科學(xué)道理？著吃，哪一種方法更符合科學(xué)道理？【提示提示】炒著吃，胡蘿卜素是脂溶性物質(zhì)炒著吃，胡蘿卜素是脂溶性物質(zhì),溶解在脂肪溶解在脂肪(油油)中，更容易被吸收利用。中，更容易被吸收利用。四、其他色素的提取四、其他色素的提取(1)從從_中可以提取辣椒紅色素。中可以提取辣椒紅色素。辣椒紅色素不溶于水，易溶于植物油和酒精。辣椒紅色素不溶于水，易溶于植物油和酒精。在在pH為為312時(shí)，色調(diào)不發(fā)生改變，而且耐時(shí)，色調(diào)不發(fā)生改變，而且耐熱、耐鹽、耐酸、耐

6、金屬、耐微生物。熱、耐鹽、耐酸、耐金屬、耐微生物。成熟辣椒成熟辣椒(2)從從_中提取番茄紅色素。番茄紅中提取番茄紅色素。番茄紅色素是脂溶性色素，果實(shí)中以果皮部分含量色素是脂溶性色素，果實(shí)中以果皮部分含量最高。番茄紅色素是一種天然的抗氧化劑最高。番茄紅色素是一種天然的抗氧化劑,能能預(yù)防由自由基引發(fā)的疾病，降低患癌幾率，預(yù)防由自由基引發(fā)的疾病，降低患癌幾率，延緩人體老化過程。延緩人體老化過程。(3)從從_中提取甜菜紅色素。甜菜紅色中提取甜菜紅色素。甜菜紅色素易溶于水素易溶于水,在酸性和中性條件下呈穩(wěn)定的紫在酸性和中性條件下呈穩(wěn)定的紫紅色紅色,在堿性條件下變成黃色在堿性條件下變成黃色,不易被氧化。不

7、易被氧化。番茄果實(shí)番茄果實(shí)甜菜塊根甜菜塊根要點(diǎn)突破講練互動要點(diǎn)突破講練互動要點(diǎn)一要點(diǎn)一提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析1.萃取劑的選擇萃取劑的選擇(1)有機(jī)溶劑的種類：根據(jù)在水中溶解度的大有機(jī)溶劑的種類：根據(jù)在水中溶解度的大小分為親水性有機(jī)溶劑和親脂性有機(jī)溶劑兩小分為親水性有機(jī)溶劑和親脂性有機(jī)溶劑兩種。酒精和丙酮能夠與水混溶，是親水性有種。酒精和丙酮能夠與水混溶，是親水性有機(jī)溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、氯仿、機(jī)溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、氯仿、二氯乙烷等不能與水混溶，稱為親脂性有機(jī)二氯乙烷等不能與水混溶，稱為親脂性有機(jī)溶劑。溶劑。(2)萃取劑的特點(diǎn)：萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶

8、萃取劑的特點(diǎn)：萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該是胡蘿卜素在其內(nèi)溶解度較大，能夠劑應(yīng)該是胡蘿卜素在其內(nèi)溶解度較大，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。2.影響萃取的因素影響萃取的因素(1)主要因素：萃取的效率主要取決于萃取主要因素：萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量。劑的性質(zhì)和使用量。(2)次要因素：萃取的效率受到原料顆粒的次要因素：萃取的效率受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時(shí)大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時(shí)間等條件的影響。間等條件的影響。3.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)胡蘿卜含有大量的水分，萃取前要將胡蘿胡蘿卜含有大量的水分，萃取前要將胡蘿

9、卜進(jìn)行粉碎和干燥；干燥時(shí)要控制好溫度，卜進(jìn)行粉碎和干燥；干燥時(shí)要控制好溫度，可以用烘箱烘干，也可以用熱風(fēng)吹干?？梢杂煤嫦浜娓?，也可以用熱風(fēng)吹干。(2)萃取最佳溫度和時(shí)間可以通過設(shè)置對照實(shí)萃取最佳溫度和時(shí)間可以通過設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)來探究，同時(shí)需要考慮單一變量原則和等驗(yàn)來探究，同時(shí)需要考慮單一變量原則和等量原則。量原則。特別提醒特別提醒選擇萃取劑時(shí)應(yīng)考慮到萃取效選擇萃取劑時(shí)應(yīng)考慮到萃取效率、對人的毒性、是否易燃、有機(jī)溶劑是否率、對人的毒性、是否易燃、有機(jī)溶劑是否能從產(chǎn)品中完全除去、會不會影響產(chǎn)品質(zhì)量能從產(chǎn)品中完全除去、會不會影響產(chǎn)品質(zhì)量等問題。等問題。只有萃取劑與水的比重差較大，與胡蘿卜只有萃取劑與水

10、的比重差較大，與胡蘿卜素的沸點(diǎn)差別較大時(shí)，才易分離得到胡蘿卜素的沸點(diǎn)差別較大時(shí)，才易分離得到胡蘿卜素。素。 分析圖示，完成下列問題：分析圖示，完成下列問題：例例1(1)萃取劑可分為萃取劑可分為_、_和和_三種，乙醇和丙酮屬于三種，乙醇和丙酮屬于_有有機(jī)溶劑。在提取機(jī)溶劑。在提取胡蘿卜素時(shí)，常采用的原胡蘿卜素時(shí)，常采用的原料是料是_，因?yàn)槠洳粌H，因?yàn)槠洳粌H_，而且，而且_。(2)萃取的效率主要取決于萃取的效率主要取決于_，同時(shí)也受同時(shí)也受_等條件等條件的影響。的影響。(3)萃取過程中，第一步需萃取過程中，第一步需_,以提高效率。通過加熱處理，以提高效率。通過加熱處理，胡蘿卜素溶胡蘿卜素溶解在萃取

11、液中，再經(jīng)解在萃取液中，再經(jīng)_得到萃取液，得到萃取液，經(jīng)過經(jīng)過_后，可后，可_得到純凈的得到純凈的胡蘿卜素。胡蘿卜素?！舅悸伏c(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】本題考查胡蘿卜素的提取原本題考查胡蘿卜素的提取原理及過程，解答本題應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：理及過程，解答本題應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)明確萃取劑的種類。明確萃取劑的種類。理解萃取效率的影響因素。理解萃取效率的影響因素。掌握胡蘿卜素的提取過程。掌握胡蘿卜素的提取過程?！窘馕鼋馕觥?1)萃取劑分為三類：水、親水性萃取劑分為三類：水、親水性有機(jī)溶劑和親脂性有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑和親脂性有機(jī)溶劑,如酒精、甲醇、如酒精、甲醇、丙酮等能與水混溶，屬于親水性有機(jī)溶劑。丙酮等能與水

12、混溶，屬于親水性有機(jī)溶劑。(2)影響萃取的主要因素是萃取劑的性質(zhì)和使影響萃取的主要因素是萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時(shí)還受其他條件的影響，如原料顆用量，同時(shí)還受其他條件的影響，如原料顆粒小，萃取溫度高，時(shí)間長，需要提取的物粒小，萃取溫度高，時(shí)間長，需要提取的物質(zhì)就能充分溶解，萃取效果就好。質(zhì)就能充分溶解，萃取效果就好。(3)胡蘿卜素萃取的第一步是材料處理胡蘿卜素萃取的第一步是材料處理,先將胡先將胡蘿卜進(jìn)行粉碎蘿卜進(jìn)行粉碎,烘干時(shí)要控制好溫度和時(shí)間。烘干時(shí)要控制好溫度和時(shí)間?！敬鸢复鸢浮?1)水水親水性有機(jī)溶劑親水性有機(jī)溶劑親脂性有親脂性有機(jī)溶劑機(jī)溶劑親水性親水性胡蘿卜胡蘿卜廉價(jià)易得廉價(jià)易得胡蘿胡蘿

13、卜素含量也較高卜素含量也較高(2)萃取劑的性質(zhì)和使用量萃取劑的性質(zhì)和使用量原料顆粒的大小、原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時(shí)間緊密程度、含水量、萃取的溫度和時(shí)間(3)將胡蘿卜進(jìn)行粉碎和干燥將胡蘿卜進(jìn)行粉碎和干燥萃取萃取過濾過濾濃濃縮干燥縮干燥變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練某同學(xué)想研究萃取胡蘿卜素的最佳溫度，在某同學(xué)想研究萃取胡蘿卜素的最佳溫度，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意()A萃取時(shí)間不用考慮是否相同萃取時(shí)間不用考慮是否相同B使用不同萃取劑，但量要相同使用不同萃取劑，但量要相同C原料顆粒大小不同原料顆粒大小不同D除溫度外，其他因素相同，以保證單一變除溫度外，其他因素相同，以保證單一變量量

14、解析解析:選選D。本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則。本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則。本實(shí)驗(yàn)的目的是研究提取胡蘿卜素的最佳溫本實(shí)驗(yàn)的目的是研究提取胡蘿卜素的最佳溫度，因此，溫度就應(yīng)該是本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)變度，因此，溫度就應(yīng)該是本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)變量，也是單一變量，為了排除其他因素對實(shí)量，也是單一變量，為了排除其他因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)保證其余條件相同。驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)保證其余條件相同。要點(diǎn)二要點(diǎn)二分析胡蘿卜素鑒定實(shí)驗(yàn)分析胡蘿卜素鑒定實(shí)驗(yàn)1.用層析法鑒定時(shí)應(yīng)注意的問題用層析法鑒定時(shí)應(yīng)注意的問題(1)選擇干凈的濾紙，為防止操作時(shí)濾紙的污選擇干凈的濾紙，為防止操作時(shí)濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴染，應(yīng)

15、盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。手套進(jìn)行操作。(2)點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大(直徑應(yīng)直徑應(yīng)小于小于0.2 cm)，如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不，如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過高，否則斑點(diǎn)會變黃。宜過高，否則斑點(diǎn)會變黃。(3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)注意濾將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)注意濾紙兩邊不能互相接觸，以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)紙兩邊不能互相接觸，以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，影響結(jié)果。致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，影響結(jié)果。2.結(jié)果評價(jià)結(jié)果評價(jià)(1)確定提取胡蘿卜素的最佳方案：有機(jī)溶劑確定提取胡蘿卜素的最佳方案：有機(jī)溶劑和萃取時(shí)間都會

16、影響實(shí)驗(yàn)效果，萃取的效率和萃取時(shí)間都會影響實(shí)驗(yàn)效果，萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量兩方面因主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量兩方面因素。素。(2)分析胡蘿卜素的層析結(jié)果：若萃取樣品中分析胡蘿卜素的層析結(jié)果：若萃取樣品中出現(xiàn)了與標(biāo)準(zhǔn)樣品相同的層析帶，則提取胡出現(xiàn)了與標(biāo)準(zhǔn)樣品相同的層析帶，則提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功；若層析后的濾紙條上會蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功；若層析后的濾紙條上會出現(xiàn)多個(gè)不同高度的色素點(diǎn)樣，則提取到的出現(xiàn)多個(gè)不同高度的色素點(diǎn)樣，則提取到的胡蘿卜素含有雜質(zhì)。胡蘿卜素含有雜質(zhì)。特別提醒特別提醒由于提取物中含有雜質(zhì)由于提取物中含有雜質(zhì),萃取樣品萃取樣品的顏色可能比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺的顏色可能

17、比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺,可以通過顏可以通過顏色的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量。色的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量。 右圖為胡蘿卜素粗右圖為胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖，請根品鑒定裝置示意圖，請根據(jù)圖示回答下列問題。據(jù)圖示回答下列問題。(1)胡蘿卜素粗品鑒定的方法名稱是胡蘿卜素粗品鑒定的方法名稱是_。例例2(2)圖中圖中b的名稱是的名稱是_，a的的作用是作用是_。(3)e為為_，對于，對于e實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意_。(4)f為為_，常用，常用_。(5)如果層析液沒及如果層析液沒及e會導(dǎo)致會導(dǎo)致_?！窘馕鼋馕觥繉μ崛〉暮}卜素粗品進(jìn)行鑒定對提取的胡蘿卜素粗品進(jìn)行鑒定采用的是紙層析法，因?qū)游鲆阂讚]

18、發(fā)，故應(yīng)采用的是紙層析法，因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，故應(yīng)在色譜容器上方用玻璃蓋嚴(yán)。在進(jìn)行點(diǎn)樣時(shí)在色譜容器上方用玻璃蓋嚴(yán)。在進(jìn)行點(diǎn)樣時(shí),應(yīng)注意點(diǎn)樣要快速細(xì)致，并保持濾紙干燥。應(yīng)注意點(diǎn)樣要快速細(xì)致，并保持濾紙干燥。層析液不得沒及濾紙基線，否則點(diǎn)樣處的有層析液不得沒及濾紙基線，否則點(diǎn)樣處的有機(jī)成分會溶于層析液中。機(jī)成分會溶于層析液中?！敬鸢复鸢浮?1)紙層析法紙層析法(2)色譜容器色譜容器防止層析液揮發(fā)防止層析液揮發(fā)(3)樣品原點(diǎn)樣品原點(diǎn)點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致并保持濾紙點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致并保持濾紙干燥干燥(4)溶劑溶劑石油醚石油醚(5)胡蘿卜素溶解在層析液中，導(dǎo)致鑒定失敗胡蘿卜素溶解在層析液中，導(dǎo)致鑒定失敗互動探究互

19、動探究(1)圖中圖中c表示什么？對表示什么？對c有哪些要求？有哪些要求？(2)丙酮和四氯化碳可作為層析液嗎？丙酮和四氯化碳可作為層析液嗎？【提示提示】(1)濾紙；干凈、干燥。濾紙；干凈、干燥。(2)丙酮易與水混溶，不能作為層析液；四氯丙酮易與水混溶，不能作為層析液；四氯化碳的沸點(diǎn)比石油醚低，效果比石油醚差一化碳的沸點(diǎn)比石油醚低，效果比石油醚差一些。些?！疽渍`警示易誤警示】點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致，點(diǎn)樣點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致，點(diǎn)樣后會在基線上形成細(xì)小的圓點(diǎn)，注意保持濾后會在基線上形成細(xì)小的圓點(diǎn)，注意保持濾紙干燥。紙干燥。時(shí)間不宜過長，因胡蘿卜素隨石油醚擴(kuò)散時(shí)間不宜過長，因胡蘿卜素隨石油醚擴(kuò)散移動速度很快。移動速度很快。