高中生物 61《植物芳香油的提取》教学设计 新人教版选修1文档格式.docx
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③不适于用水蒸气蒸馏的原料,可以考虑使用萃取法。
要点3 实验设计
(1)提取玫瑰精油的实验流程
(2)提取橘皮精油的实验流程
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油
要点4 实验案例
案例一
玫瑰精油的提取
5月上、中旬是玫瑰的盛开期,最好是选用当天采摘的鲜玫瑰花。
将花瓣用清水冲洗,去掉上面的灰尘等杂质,沥干水分。
由于玫瑰精油化学性质稳定,从玫瑰花中提取玫瑰精油可采取水中蒸馏法。
本实验的具体操作步骤如下。
1.称取50g玫瑰花瓣,放入500mL的圆底烧瓶中,加入200mL蒸馏水。
按教科书图6-2所示安装蒸馏装置。
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。
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,中部将蒸馏物冷凝,右边的部分用来接收。
安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的顺序。
拆卸仪器的顺序与安装时相反。
具体安装顺序和方法如下。
(1)固定热源──酒精灯。
(2)固定蒸馏瓶,使其离热源的距离如教科书中图6-2所示,并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直。
(3)安装蒸馏头,使蒸馏头的横截面与铁架台平行。
(4)连接冷凝管。
保证上端出水口向上,通过橡皮管与水池相连;
下端进水口向下,通过橡皮管与水龙头相连。
(5)连接接液管(或称尾接管)。
(6)将接收瓶瓶口对准尾接管的出口。
常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接受器,接收瓶应在实验前称重,并做好记录。
(7)将温度计固定在蒸馏头上,使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。
2.蒸馏装置安装完毕后,可以在蒸馏瓶中加几粒沸石,防止液体过度沸腾。
打开水龙头,缓缓通入冷水,然后开始加热。
加热时可以观察到,蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾,蒸气逐渐上升,温度计读数也略有上升。
当蒸气的顶端达到温度计水银球部位时,温度计读数急剧上升。
在整个蒸馏过程中,应保证温度计的水银球上常有因冷凝作用而形成的液滴。
控制蒸馏的时间和速度,通常以每秒1~2滴为宜。
蒸馏完毕,应先撤出热源,然后停止通水,最后拆卸蒸馏装置,拆卸的顺序与安装时相反。
3.收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液,向锥形瓶中加入质量浓度为0.1g/mL的氯化钠溶液,使乳化液分层。
然后将其倒入分液漏斗中,用分液漏斗将油层和水层完全分开。
打开顶塞,再将活塞缓缓旋开,放出下层的玫瑰精油,用接收瓶收集。
向接收瓶中加入无水硫酸钠,吸去油层中含有的水分,放置过夜。
为了更好地将油、水两层液体分离,操作时应注意正确使用分液漏斗。
分液漏斗的使用方法如下。
(1)首先把活塞擦干,为活塞均匀涂上一层润滑脂,注意切勿将润滑脂涂得太厚或使润滑脂进入活塞孔中,以免污染萃取液。
(2)塞好活塞后,把活塞旋转几圈,使润滑脂分布均匀。
并用水检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏,确认不漏水后再使用。
(3)将分液漏斗放置在大小合适的、并已固定在铁架台上的铁圈中,关好活塞。
将待分离的液体从上部开口处倒入漏斗中,塞紧顶塞,注意顶塞不能涂润滑脂。
(4)取下分液漏斗,用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈,左手握住漏斗活塞处,大拇指压紧活塞,将分液漏斗略倾斜,前后振荡(开始振荡时要慢)。
(5)振荡后,使漏斗口仍保持原倾斜状态,左手仍握在漏斗活塞处,下部管口指向无人处,用拇指和食指旋开活塞,使其释放出漏斗内的蒸气或产生的气体,以使内外压力平衡,这一步操作也称做“放气”。
(6)重复上述操作,直至分液漏斗中只放出很少的气体时为止。
再将分液漏斗剧烈振荡2~3min,然后将漏斗放回铁圈中,待液体静置分层。
案例二
橘皮精油的提取
课前准备
在实验前一天,教师需要准备新鲜的、没有霉烂的橘皮,用量可根据实验人数来决定。
用清水冲洗橘皮,去掉灰尘等杂质,沥干水分后,将橘皮摊放在干燥通风处。
将晾干的橘皮浸泡在pH大于12、质量分数为7%~8%的石灰水中,时间为16~24h,中间翻动2~3次。
浸泡好的橘皮呈黄色、无白芯、稍硬、脆而不断、具有弹性。
这样的橘皮在压榨时不易打滑,橘油的喷射力强;
压榨后的残渣呈颗粒状,残渣中的含水量低,黏稠度不太高,过滤时比较顺利,不易堵塞筛孔。
提取橘皮精油的具体步骤如下。
1.将浸泡后的橘皮,用流动的水漂洗,洗净后捞起、沥干。
切记一定要将橘皮彻底冲洗干净。
然后将橘皮粉碎至3mm大小,放入家用榨汁机或手动压榨机中粉碎。
粉碎时加入与橘皮同质量的质量分数为0.25%的小苏打和质量分数为5%的硫酸钠溶液,并调节pH为7~8。
2.在榨出的油水混合液中加入明矾,使之沉淀并变澄清,然后用布袋过滤,除去糊状残渣。
再将得到的混合物,用6000r/min~8000r/min的转速进行高速离心。
在正常情况下,离心后获得的香精油将是澄清透明的。
3.分离出的香精油往往带有少量水分和蜡质等杂质,为了进一步除去杂质,可以将分离的产品放在5℃~10℃的冰箱中,静置5~7d,让杂质与水下沉。
然后用吸管吸出上层澄清的油层,再通过垫有滤纸或石棉纸的漏斗进行减压抽滤,得到黄色油状的橘皮精油。
2019-2020年高中生物6.1《植物芳香油的提取》教案新人教版选修1
(1)
★课题目标
(一)知识与技能
1、设计简易的实验装置来提取植物芳香油
2、了解提取植物芳香油的基本原理
(二)过程与方法
初步学会用水蒸汽蒸馏法和压榨法提取植物芳香油
(三)情感、态度与价值观
形成严谨、科学、求实的态度和精神
★课题重点
植物芳香油的提取技术;
针对原料的不同特点,采取不同的提取方法
★课题难点
★教学方法
启发式教学
★教学工具
多媒体课件
★教学过程
(一)引入新课
在生物组织中,不但含有蛋白质和DNA,而且含有很多人们需要的有效成分,如食用油、芳香油、植物色素、药物成分等。
从这节课开始,我们学习植物有效成分的提取。
(二)进行新课
1.基础知识
1.1天然香料的来源:
植物、动物
香料种类
来源
动物香料
麝、灵猫、海狸、抹香鲸等
植物香料
玫瑰油、橘皮油、樟油等
栏旁资料:
不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。
1.2芳香油的性质:
挥发性强,成分复杂,以萜类化合物及其衍生物为主。
1.3芳香油的提取方法:
蒸馏、压榨、萃取等。
(1)水蒸气蒸馏法:
原理:
水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物,冷却后水油分层。
方法:
水中蒸馏:
原料放在沸水中加热蒸馏。
水上蒸馏:
原料隔放在沸水上加热蒸馏。
水汽蒸馏:
利用外来高温水蒸气加热蒸馏。
不足:
有些原料不适宜于水蒸气蒸馏,如柑橘、柠檬等易焦糊,有效成分容易水解。
(2)萃取法:
芳香油易溶于有机溶剂,溶剂挥发后得到芳香油。
如石油醚、酒精、乙醚等。
原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。
有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质。
2.实验设计
2.1玫瑰精油的提取
(1)实验流程:
阅读教材。
0.1g/mL氯化钠溶液:
促使油水混合物(乳浊液)中油和水的分离。
无水硫酸钠:
吸收油层中的水分。
(2)实验步骤:
①采集玫瑰花:
采集盛花期(5月中上旬)的玫瑰花,清水清洗沥干。
②装入蒸馏原料:
称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶,添加200mL蒸馏水。
③安装蒸馏装置:
按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馏装置。
④加热蒸馏:
控制蒸馏时间和速度(1~2滴/秒),获得乳白色乳浊液;
拆卸装置。
⑤分离油层:
向乳浊液加入NaCl溶液后,利用分液漏斗分离出下面的油层。
⑥除去水分:
向油层中加入无水硫酸钠,24h后过滤,得到玫瑰油。
*注意事项:
蒸馏时间不能过短,温度不能过高。
2.2橘皮精油的提取
(1)橘皮精油的主要成分:
柠檬烯,主要分布在橘皮中。
(2)实验流程:
石灰水:
防止压榨时滑脱,提高出油率,降低压榨液黏稠度,过滤不堵塞筛眼。
小苏打、硫酸钠:
促进油和水的分离(用量分别为橘皮质量的0.25%和5%)。
(3)实验步骤:
①橘皮的处理:
将新鲜橘皮用清水清洗沥干。
②石灰水浸泡:
用7~8%石灰水浸泡橘皮24h。
③清水漂洗:
浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净,沥干。
④粉碎和压榨:
将橘皮粉碎,加入小苏打和硫酸钠后,用压榨机压榨得到压榨液。
⑤过滤压榨液:
用布袋过滤,滤液再高速离心处理,分离出上层橘皮油。
⑥静置处理:
将橘皮油在5~10℃冰箱中静置5~7d,分离出上层澄清橘皮油。
⑦再次过滤:
将下层橘皮油用滤纸过滤,滤液与上层橘皮油合并,得到橘皮精油。
分析:
静置处理目的:
除去果蜡和水分。
(三)课堂总结、点评
(四)实例探究
例1、玫瑰精油提取最适方法是:
()
A、萃取法B、水蒸气蒸馏法
C、水上蒸馏D、水中蒸馏法
解析:
玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸汽一同蒸馏。
故选B
例2、在玫瑰精油提取中,收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液,向锥形瓶中加入:
()
A、氯化钠B、硫酸铜
C、石灰水D、无水硫酸钠
加入氯化钠溶液是使乳化液分层。
然后将其倒入分液漏斗。
无水硫酸钠是使油层分离。
故选A
☆综合应用
例3、玫瑰油称为“液体黄金”,其提取方法可用
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
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,干玫瑰花可以使用有机溶剂萃取法,一般不用压榨法。
答案:
C
(五)巩固练习
1、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→水蒸气蒸馏→分离油层→除水
2、下面不能用于提取芳香化合物的是:
A、杏仁B、真菌C、玫瑰花D、细菌
3、使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油,是因为:
A、其化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸汽一同蒸馏
B、其化学性质稳定,难溶于水,难溶于有机溶剂,能随水蒸汽一同蒸馏
C、其化学性质不稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,不能随水蒸汽一同蒸馏
D、其化学性质不稳定,难溶于水,难溶于有机溶剂,不能随水蒸汽一同蒸馏
4、在提取玫瑰精油的过程中,分离油水混合物需加入:
A、氯化钠 B、硫酸铜C、无水硫酸钠 D、氯化锌
5、蒸馏装置完毕后,可以在蒸馏瓶中加几粒沸石,目的是:
A、加速沸腾B、防止液体过度沸腾
C、减缓沸腾D、防止蒸馏瓶炸裂
6、柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法而不是水蒸馏法,是因为:
A、水中蒸馏会导致原料焦糊B、柑橘、柠檬芳香油易溶于水
B、会使芳香油的有效成分水解D、A和C
7、对分液漏斗的使用不正确的是:
A、首先把活塞擦干,为活塞均匀涂上一层润滑脂
B、塞好活塞后,把活塞旋转几圈,使润滑脂分布均匀
C、检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏,确认是否漏水
D、取下分液漏斗,用左手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈,右手握住漏斗活塞处,大拇指压紧活塞,将分液漏斗略倾斜,前后振荡
8、植物芳香油的主要化学成分:
A、酚类化合物及衍生物B、萜类化合物及衍生物
C、醚类化合物D、烃类化合物
9、在橘皮精油提取过程中石灰水的作用:
( )
A、使溶液呈碱性 B、为彻底清洗脏物
C、防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率 D、漂去橘皮颜色
10、玫瑰精油可以使用有机溶剂萃取,但方法有不足之处是下面哪项:
( )
A、过程复杂且出油率不高
B、提取的玫瑰精油纯度不高
C、有些萃取剂不能萃取玫瑰精油
D、萃取一般用于制膏状物,所以不能用萃取剂萃取玫瑰精油
1.A2.D3.A4.A5.B6.D7.D8.B9.C10.A
★课余作业
1.在橘皮精油的提取中,为什么橘皮要在石灰水中浸泡时间10h以上?
2.根据玫瑰精油的化学性质,常用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油,请总结水蒸气蒸馏的适用范围?
★教学体会
教师在介绍植物芳香油的来源时,易结合教材提供的旁栏资料进行讲解,让学生对植物芳香油的广泛来源有一个初步的了解。
教师还可以采取学生查阅资料和介绍相关的小故事等方式,使学生大致了解植物芳香油的发展历史。
在介绍方式时,教师可以列举日常生活中的一些具体实例,帮助学生熟悉提取植物芳香油的三种基本方法,并理解其原理。
★资料袋
植物芳香油的用途
植物芳香油是植物有效成份的提取液,其特点是有特殊的植物香味和分子结构。
芳香油种类繁多,如玫瑰花油、玉兰树油、八角油、桂油、薄荷油等。
目前已开发利用的植物芳香油有近百种。
芳香油是贵重的工业原料。
食品工业,造酒工业、香水工业、制药工业都离不开芳香油。
我国是芳香油出口大国,每年出口的桂油、八角油、樟油、玫瑰花油、薄荷油等,创汇超过数亿美元。
植物芳香油散发出的芬芳气味,使人身心爽快,有助于消除疲劳,恢复精力;
植物芳香油还可以不同程度地提高人体神经系统、内分泌系统的功能,帮助人体提高免疫力,具有保健、美容、治疗的作用。
在今日崇尚回归自然、预防污染的风气下,人们对来自植物本体的芳香油越来越青睐。