学年高中生物专题6植物有效成分的提取课题1植物芳香油的提取练习新人教版选修1.docx

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学年高中生物专题6植物有效成分的提取课题1植物芳香油的提取练习新人教版选修1

课题1植物芳香油的提取

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。

2．植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。

3．玫瑰精油的提取一般用水蒸气蒸馏法。

其流程是：

4．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。

植物芳香油的特点及提取

[自读教材·夯基础]

1．植物芳香油的来源、特点

（1）来源：

植物器官，如玫瑰花用于提取玫瑰油，樟树树干用于提取樟油。

（2）特点：

①具有很强的挥发性；

②成分较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。

2．植物芳香油的提取方法

（1）不同方法的选用依据：

植物原料的特点。

（2）提取方法：

①蒸馏法：

a．原理：

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，混合物又会重新分出油层和水层。

b．分类依据：

蒸馏过程中原料放置的位置。

类型：

水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。

c．局限性：

由于水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，因此对柑橘、柠檬等原料不适用。

②压榨法：

主要适用于柑橘、柠檬芳香油的制备。

1．橘皮精油的提取能否选用水中蒸馏法？

为什么？

提示：

不可以。

因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。

2．玫瑰精油的提取能否用萃取法？

为什么？

提示：

可以。

玫瑰精油不溶于水，易溶于有机溶剂。

[跟随名师·解疑难]

三种提取方法的归纳比较

项目

水蒸气蒸馏法

压榨法

萃取法

优点

简单易行，便于分离

生产成本低，易保持原料原来的结构和功能

产率高，易分离

局限性

会导致某些原料的焦糊和有效成分的水解

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提取物质量

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，压榨出植物中的芳香油

使含待提取物的原料溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获取提取物

方法步骤

水蒸气蒸馏

↓

分离油层

↓

除水过滤

石灰水浸泡、漂洗

↓

压榨、过滤、静置

↓

再次过滤

粉碎、干燥

↓

萃取、过滤

↓

浓缩

适用范围

适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性较强的芳香油

适用于柑橘、柠檬等易焦糊的原料

适用范围广、要求原料的颗粒尽可能小，能充分浸泡在有机溶剂中

[特别提醒]

（1）采用的方法是由植物原料的特点决定的。

（2）虽然三种方法的原理和操作过程不同，但都有过滤提纯这一环节。

实验设计与操作

[自读教材·夯基础]

1．玫瑰精油的提取

（1）用途：

是制作高级香水的主要成分。

（2）性质：

化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。

（3）方法

（4）流程：

2.橘皮精油的提取

（1）提取方法：

一般为压榨法。

（2）基本实验流程：

（3）压榨前用到的试剂及作用：

试剂是石灰水，经其浸泡有以下效果：

①能破坏细胞结构，分解果胶。

②防止橘皮压榨时滑脱。

③提高出油率。

（4）压榨时加入的试剂及作用：

①试剂：

NaHCO3和Na2SO4，pH调到7～8。

②加入试剂的作用：

使橘皮油与水分离。

（5）压榨液的处理：

压榨液的成分：

橘皮精油、大量水分、糊状残渣、果蜡等。

具体操作：

压榨液

过滤液

分层液

粗制橘皮油

橘皮精油。

①普通布袋过滤可以除去：

固体物和残渣。

②用滤纸过滤可除去沉淀的杂质，但仍含有少量的水和果蜡。

[跟随名师·解疑难]

1．玫瑰精油提取操作的关键

（1）水蒸气蒸馏装置的分析：

有关蒸馏装置包括铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型冷凝管、接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管，如下图。

所有仪器必须事先干燥，保证无水。

整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，其中左边的部分通过加热进行蒸馏，中间部分将蒸馏物冷凝，右边的部分用来接收。

①安装装置顺序：

从左到右，自下而上（拆卸顺序相反）。

②温度计位置：

温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。

③冷凝管中水流方向：

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，向液体中加入几片碎石或瓷片。

⑤烧瓶内液体量：

烧瓶容积的1/3～2/3。

（2）除水：

加入无水Na2SO4后，放置时间可适当长些。

（3）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。

（4）干玫瑰花也可用萃取的方法提取玫瑰精油。

2．橘皮精油提取操作的关键

（1）橘皮的处理：

干燥粉碎后一定要用石灰水浸透，时间至少10h以上。

（2）压榨液的处理：

①可在压榨液中加入明矾，促其沉淀变清。

②离心液的处理：

a．分离油层：

用分液漏斗或吸管。

b．静置过滤：

经离心后得到的油澄清而透明，但仍有少量水分和蜡状杂质，应在5～10℃条件下静置5～7d，使水分与杂质下沉，然后，将上层吸出，其余过滤，然后与上层混合。

植物有效成分提取的方法

[例1]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．蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油

B．压榨法的实验原理是通过机械加压，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．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

[解析]　蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油；压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取；萃取法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，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中。

[答案]　A

归纳拓展

水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏的区别

（1）这三种方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。

①水中蒸馏：

原料放在蒸馏容器的水中，水要完全浸没原料。

②水上蒸馏：

容器中水的上方有筛板，原料放在筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。

③水气蒸馏：

蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。

（2）各自特点：

水中蒸馏设备简单、成本低、易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。

玫瑰精油的提取

[例2]据图完成下列问题：

（1）水蒸气蒸馏装置，包括____________、____________、____________三部分。

（2）蒸馏过程中，要控制好________、________来提高产品质量，如果提取的是高沸点成分的芳香油，为了提高产品质量和得油率，可采取________。

（3）写出粗提取玫瑰精油的实验步骤：

①在开花的________（时期）采收玫瑰花瓣，与清水以________________的比例进行混合。

②在________________装置中进行蒸馏，在锥形瓶中收集到________（颜色）的乳浊液。

③向乳浊液中加入________，增加盐的浓度，静置出现________。

④用________将其两层分开，得到油层。

⑤向油层中加入一些________吸水，静置约________，过滤得到的液体为玫瑰精油。

[解析]　水蒸气蒸馏装置包括蒸馏装置、冷凝装置、油分离装置三部分。

蒸馏过程中，要控制好温度、加热蒸馏时间来提高产品品质。

如果提取的是高沸点成分的芳香油，为了提高产品质量和得油率，可采取减压蒸馏法。

[答案]　

（1）蒸馏装置　冷凝装置　油分离装置

（2）温度　加热蒸馏时间　减压蒸馏法

（3）①盛期　质量比为1∶4　②水蒸气蒸馏　乳白色　③NaCl　油水分层　④分液漏斗　⑤无水硫酸钠　12h

归纳拓展

是否提取出了精油的标准

观察提取出的玫瑰精油或橘皮精油，从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。

从玫瑰花提取的芳香油是浅黄色至黄色的液体，并带有甜韵的玫瑰香；从橘皮提取的橘皮精油无色透明，具有诱人的橘香味。

[随堂基础巩固]

1．植物芳香油是天然香料，下列有关说法错误的是（　　）

A．植物芳香油是从植物不同器官提取的

B．植物芳香油易溶于有机溶剂，具有挥发性

C．植物芳香油组成简单，主要由苯组成

D．用玫瑰花提取的玫瑰油是植物芳香油的一种

解析：

选C　植物芳香油组成成分复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物，不是苯类化合物。

2．玫瑰精油被称为“液体黄金”，其提取方法（　　）

A．只能用水蒸气蒸馏法

B．可用蒸馏法和压榨法

C．可用蒸馏法和萃取法

D．可用压榨法和萃取法

解析：

选C　玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂。

因此，用玫瑰花提取精油，根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法，鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法，干玫瑰花可使用有机溶剂萃取法，一般不采用压榨法。

3．在玫瑰精油提取过程中，依次用到清水、氯化钠、无水硫酸钠，它们的作用分别是（　　）

A．溶解、萃取、除水

B．蒸馏、萃取、除颗粒杂质

C．蒸馏、油水分层、除水

D．溶解、油水分层、除水

解析：

选C　在提取玫瑰精油的过程中，加入清水共沸，可以通过水分子向原料细胞中渗透，使植物中的芳香油成分向水中扩散，并随水分蒸馏出来；加入NaCl的目的是加大水的比重使油水乳化液分层，便于分液；加无水硫酸钠可以除去芳香油中的水分，提高产品纯度。

4．有一年，我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。

（1）有人想提取橘皮精油获取利润，一般提取橘皮精油的方法是__________法，用这种方法提取橘皮精油的主要步骤是：

石灰水浸泡、漂洗、________、__________、静置、__________。

（2）橘皮精油的提取不采取水中蒸馏法，是因为水中蒸馏会导致原料__________和有效成分__________等问题。

（3）在提取橘皮精油时，橘皮在石灰水中的浸泡时间为__________以上，并且橘皮要浸透，这样才会得到高的出油率。

（4）从橘皮中提取的橘皮精油的特点是________，具有诱人的橘香味。

（5）某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，欲利用组织培养技术大量繁殖，但组织培养的选材非常关键，植物材料的选择直接关系到实验的成败。

若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至__________期的花药进行培养成功率最高。

确定花粉发育时期最常用的方法有__________法，某些植物的花粉细胞不易着色，需采用______________法。

解析：

（1）提取橘皮精油的方法为压榨法，主要步骤有浸泡、漂洗、压榨、过滤、静置、再次过滤。

（2）水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。

（3）橘皮在石灰水中的浸泡时间为10h以上。

（4）橘皮精油的特点是无色透明。

（5）单核期细胞核由中央移向细胞一侧时的花药培养成功率高。

确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。

某些植物的花粉不易着色，需采用焙花青铬矾法。

答案：

（1）压榨　压榨　过滤　再次过滤

（2）焦糊　水解　（3）10h　（4）无色透明

（5）单核　醋酸洋红　焙花青—铬矾

[课时跟踪检测]

（满分50分　时间25分钟）

一、选择题（每小题3分，共24分）

1．下列属于植物芳香油理化性质的是（　　）

①具有较强的挥发性　②易溶于水　③易溶于有机溶剂　④具有特殊的植物香味

A．①②③　　　　　　　B．②③④

C．①③④D．①②④

解析：

选C　植物芳香油的特点是有特殊的植物香味和较强的挥发性，且不易溶于水，易溶于有机溶剂。

2．根据蒸馏过程中的什么标准，将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏（　　）

A．原料的种类D．原料的特性

C．原料放置的位置D．原料的成分

解析：

选C　在蒸馏过程中，按照原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水上蒸馏、水中蒸馏和水气蒸馏。

3．橘皮精油的主要成分及一般提取方法为（　　）

A．柠檬酸、萃取法

B．柠檬烯、压榨法

C．柠檬烯、水中蒸馏法

D．柠檬酸、蒸馏法

解析：

选B　橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，其主要成分为柠檬烯。

由于橘皮精油的有效成分在用水气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。

4．蒸馏时要提高产品质量，应采取的措施是（　　）

A．提高蒸馏温度，延长蒸馏时间

B．提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间

C．降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间

D．严控蒸馏温度，延长蒸馏时间

解析：

选D　蒸馏时许多因素都会影响产品的品质，如蒸馏温度的过高或过低、蒸馏时间太短等。

如果要提高产品质量，就要严控蒸馏温度，延长蒸馏时间。

5．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。

下列叙述错误的是（　　）

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10h以上

解析：

选B　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，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，而不是与酸性物质发生中和反应；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10h以上。

6．下列对于用蒸馏法、萃取法、压榨法来提取芳香油的适用范围的叙述，正确的是（　　）

A．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剂中

C．萃取法适用于提取柑橘、柠檬等易焦糊的原料

D．玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油主要通过压榨法获得

解析：

选A　萃取法适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中；压榨法适用于提取柑橘、柠檬等易焦糊的原料；玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油主要通过蒸馏法获得。

7．玫瑰精油提取的过程是（　　）

A．鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水

B．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水

C．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→除水→分离油层

D．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→分离油层→水蒸气蒸馏→除水

解析：

选A　玫瑰精油提取的一般流程是将鲜玫瑰花和清水先按1∶4的质量比混合，然后利用水蒸气蒸馏法获得油水混合物，再加入NaCl，分离油层，进而加入无水Na2SO4将油层中的水进一步除去，最后过滤获得玫瑰精油。

8．制取橘皮精油的过程，需先后进行a、b两次过滤，则橘皮精油为（　　）

A．经过a后的滤液

B．经过a和b后的滤液

C．经过b后的滤液

D．经过a后静置处理的上清液和b后的滤液

解析：

选D　橘皮压榨先用普通布袋过滤，静置后分离出上清液M，将M在5～10℃下静置5～7d，使杂质沉淀，分离出上清液N，剩余部分用滤纸过滤，得到滤液P，P＋N即是最终的橘皮精油。

二、非选择题（共26分）

9．（13分）柠檬油是植物芳香油的一种，它是一种广谱性的杀虫剂，它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫，包括其幼虫、蛹等，被称为一种绿色杀虫剂。

（1）柠檬油的挥发性________，易溶于________，密度比较________。

（2）提取柠檬油常用的原料是柠檬花与柠檬果皮，嫩的花朵在蒸馏过程中，精油易被水蒸气分子破坏，所以可采用________法。

柠檬果皮中精油的提取宜采用________法，此种方法是通过________将液相从固液两相混合物中分离出来，必经步骤为：

①A是________，目的是________________________________________________

______________________________________________________________________。

②B是________________，目的是_________________________________________。

③C过程为________，目的是____________________________________________。

④实验过程中浸泡橘皮后，需用清水洗涤，其目的是____________________。

答案：

（1）强　有机溶剂　小　

（2）萃取　压榨　机械压缩力　①石灰水　破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率　②0.25%的小苏打和5%的硫酸钠　使精油易与水分离　③过滤　除去固体物和残渣　④除去石灰水

10．（13分）下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：

（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有____________的性质。

蒸馏时收集的蒸馏液________（填“是”或“不是”）纯的玫瑰精油，原因是___________________________________________________________________________。

（2）当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和______。

当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是________________________________________________________________________。

（3）如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是________________。

（4）密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是_____________________________________________________________________________。

（5）某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如下图所示。

提取精油时采摘花的最合适时间为________d左右。

（6）从薄荷叶中提取薄荷油时________（填“能”或“不能”）采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）水蒸气蒸馏法的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，混合物又会重新分出油层和水层。

玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质，故适合用水蒸气蒸馏法提取，收集的蒸馏液为油水混合物。

（2）蒸馏时许多因素都会影响产品的品质，如蒸馏温度、时间等。

在一定范围内随着蒸馏时间的延长，精油的提取量会增加，但因原料量一定，故超过一定时间后，提取量不再增加。

（3）蒸馏过程中要进行冷却，让混合物重新分出油层和水层。

若不冷却则会有部分玫瑰精油随水蒸气挥发而流失，使精油提取量下降。

（4）因玫瑰精油易挥发，故密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方，以减少玫瑰精油的挥发。

（5）提取精油时采摘花的最适时间为花中精油的相对含量最高的时间，即a天左右。

（6）因薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似：

易挥发、难溶于水等，故也可用与玫瑰精油相同的方法提取。

答案：

（1）易挥发、难溶于水、化学性质稳定　不是　玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物

（2）蒸馏温度　在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加

（3）下降　部分精油会随水蒸气挥发而流失

（4）较低　减少挥发　（5）a　（6）能　薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似