高考生物總復習 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習導航學習導航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。重點重點2.初步學會胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析的操初步學會胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析的操作方法。作方法。 重、難點重、難點3.初步了解有機溶劑的相關(guān)知識。初步了解有機溶劑的相關(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特點一般易溶于一般易溶于_，不，不溶

2、于溶于_等有機溶劑等有機溶劑一般不溶于一般不溶于_，易，易溶于溶于_和和氯仿等有機溶劑氯仿等有機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渣濾去不溶殘渣溶劑溶劑干燥干燥3.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、與色素成分起化學反應(yīng)。不能與色素成分起化學反應(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，_色素用有機溶劑作溶劑。色素用有機溶劑作溶劑。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行萃取。酒精和丙酮進行萃取。()(2)在萃取胡蘿卜素時，用石油醚作萃取劑最在萃取胡蘿卜素時，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，能夠直接利用大量提取原料中的色素時，能夠直接利用親脂性有機溶劑。親脂性有機溶劑。()(4)親水性有機溶劑最

4、常用的萃取劑是酒精。親水性有機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.實驗原理實驗原理根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點，可以根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點，可以采用有機溶劑采用有機溶劑_的方法來提取。的方法來提取。萃取萃取2.實驗流程實驗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溶劑有機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：注意事項：(1)烘干時，若溫度太高、干燥烘干時，若溫度太高、干燥時間太長，會導致胡蘿卜素分解。時間太長，會導致胡蘿卜素分解。(2)冷凝回流裝置作用：防止加熱時有機溶劑冷凝回

5、流裝置作用：防止加熱時有機溶劑的揮發(fā)。的揮發(fā)。想一想想一想人們在食用胡蘿卜時，有的煮著吃，有的炒人們在食用胡蘿卜時，有的煮著吃，有的炒著吃，哪一種方法更符合科學道理？著吃，哪一種方法更符合科學道理？【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，色調(diào)不發(fā)生改變，而且耐時，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，果實中以果皮部分含量色素是脂溶性色素，果實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。番茄果實番茄果實甜菜塊根甜菜塊根要點突破講練互動要點突破講練互動要點一要點一提取胡蘿卜素的實驗設(shè)計分析提取胡蘿卜素的實驗設(shè)計分析1.萃取劑的選擇萃取劑的選擇(1)有機溶劑的種類：根據(jù)在水中溶解度的大有機溶劑的種類：根據(jù)在水中溶解度的大小分為親水性有機溶劑和親脂性有機溶劑兩小分為親水性有機溶劑和親脂性有機溶劑兩種。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，是親水性有機溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、氯仿、機溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、氯仿、二氯乙烷等不能與水混溶，稱為親脂性有機二氯乙烷等不能與水混溶，稱為親脂性有機溶劑。溶劑。(2)萃取劑的特點：萃取胡蘿卜素的有機溶

8、萃取劑的特點：萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(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、萃取的溫度和時大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件的影響。間等條件的影響。3.注意事項注意事項(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、卜進行粉碎和干燥；干燥時要控制好溫度，卜進行粉碎和干燥；干燥時要控制好溫度，可以用烘箱烘干，也可以用熱風吹干?？梢杂煤嫦浜娓?，也可以用熱風吹干。(2)萃取最佳溫度和時間可以通過設(shè)置對照實萃取最佳溫度和時間可以通過設(shè)置對照實驗來探究，同時需要考慮單一變量原則和等驗來探究，同時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應(yīng)考慮到萃取效選擇萃取劑時應(yīng)考慮到萃取效率、對人的毒性、是否易燃、有機溶劑是否率、對人的毒性、是否易燃、有機溶劑是否能從產(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，與胡蘿卜素的沸點差別較大時，才易分離得到胡蘿卜素的沸點差別較大時，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_有有機溶劑。在提取機溶劑。在提取胡蘿卜素時，常采用的原胡蘿卜素時，常采用的原料是料是_，因為其不僅，因為其不僅_，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_，同時也受同時也受_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撥思路點撥】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：理及過程，解答本題應(yīng)該注意以下幾點：關(guān)鍵點關(guān)鍵點明確萃取劑的種類。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。【解析解析】(1)萃取劑分為三類：水、親水性萃取劑分為三類：水、親水性有機溶劑和親脂性有機溶劑有機溶劑和親脂性有機溶劑,如酒精、甲醇、如酒精、甲醇、丙酮等能與水混溶，屬于親水性有機溶劑。丙酮等能與水

12、混溶，屬于親水性有機溶劑。(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，同時還受其他條件的影響，如原料顆用量，同時還受其他條件的影響，如原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需要提取的物粒小，萃取溫度高，時間長，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行粉碎蘿卜進行粉碎,烘干時要控制好溫度和時間。烘干時要控制好溫度和時間?！敬鸢复鸢浮?1)水水親水性有機溶劑親水性有機溶劑親脂性有親脂性有機溶劑機溶劑親水性親水性胡蘿卜胡蘿卜廉價易得廉價易得胡蘿胡蘿

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、萃取的溫度和時間緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間(3)將胡蘿卜進行粉碎和干燥將胡蘿卜進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練變式訓練某同學想研究萃取胡蘿卜素的最佳溫度，在某同學想研究萃取胡蘿卜素的最佳溫度，在設(shè)計實驗時應(yīng)注意設(shè)計實驗時應(yīng)注意()A萃取時間不用考慮是否相同萃取時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。本題考查實驗設(shè)計的基本原則。本題考查實驗設(shè)計的基本原則。本實驗的目的是研究提取胡蘿卜素的最佳溫本實驗的目的是研究提取胡蘿卜素的最佳溫度，因此，溫度就應(yīng)該是本實驗中的實驗變度，因此，溫度就應(yīng)該是本實驗中的實驗變量，也是單一變量，為了排除其他因素對實量，也是單一變量，為了排除其他因素對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)保證其余條件相同。驗結(jié)果的干擾，應(yīng)保證其余條件相同。要點二要點二分析胡蘿卜素鑒定實驗分析胡蘿卜素鑒定實驗1.用層析法鑒定時應(yīng)注意的問題用層析法鑒定時應(yīng)注意的問題(1)選擇干凈的濾紙，為防止操作時濾紙的污選擇干凈的濾紙，為防止操作時濾紙的污染，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，可以戴手套進行操作。手套進行操作。(2)點樣時應(yīng)注意點樣斑點不能太大點樣時應(yīng)注意點樣斑點不能太大(直徑應(yīng)直徑應(yīng)小于小于0.2 cm)，如果用吹風機吹干，溫度不，如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。宜過高，否則斑點會變黃。(3)將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙兩邊不能互相接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導紙兩邊不能互相接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導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)果評價結(jié)果評價(1)確定提取胡蘿卜素的最佳方案：有機溶劑確定提取胡蘿卜素的最佳方案：有機溶劑和萃取時間都會

16、影響實驗效果，萃取的效率和萃取時間都會影響實驗效果，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)了與標準樣品相同的層析帶，則提取胡出現(xiàn)了與標準樣品相同的層析帶，則提取胡蘿卜素的實驗成功；若層析后的濾紙條上會蘿卜素的實驗成功；若層析后的濾紙條上會出現(xiàn)多個不同高度的色素點樣，則提取到的出現(xiàn)多個不同高度的色素點樣，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準樣品的顏色淺的顏色可能

17、比標準樣品的顏色淺,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實驗時應(yīng)注意實驗時應(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會導致會導致_。【解析解析】對提取的胡蘿卜素粗品進行鑒定對提取的胡蘿卜素粗品進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。在進行點樣時在色譜容器上方用玻璃蓋嚴。在進行點樣時,應(yīng)注意點樣要快速細致，并保持濾紙干燥。應(yīng)注意點樣要快速細致，并保持濾紙干燥。層析液不得沒及濾紙基線，否則點樣處的有層析液不得沒及濾紙基線，否則點樣處的有機成分會溶于層析液中。機成分會溶于層析液中。【答案答案】(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)樣品原點樣品原點點樣應(yīng)該快速細致并保持濾紙點樣應(yīng)該快速細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，導致鑒定失敗胡蘿卜素溶解在層析液中，導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；四氯化碳的沸點比石油醚低，效果比石油醚差一化碳的沸點比石油醚低，效果比石油醚差一些。些?！疽渍`警示易誤警示】點樣應(yīng)該快速細致，點樣點樣應(yīng)該快速細致，點樣后會在基線上形成細小的圓點，注意保持濾后會在基線上形成細小的圓點，注意保持濾紙干燥。紙干燥。時間不宜過長，因胡蘿卜素隨石油醚擴散時間不宜過長，因胡蘿卜素隨石油醚擴散移動速度很快。移動速度很快。