2024高中生物專題6植物有效成分的提取課題1植物芳香油的提取教案新人教版選修1

PAGE8-課題1植物芳香油的提取[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道植物芳香油的來源與提取方法。2.了解提取玫瑰精油和橘皮精油的試驗(yàn)流程。學(xué)問點(diǎn)一植物芳香油的來源和提取方法學(xué)問梳理1.植物芳香油的來源(1)自然香料的主要來源是eq\o(□,\s\up4(01))動(dòng)物和eq\o(□,\s\up4(02))植物，微生物中的eq\o(□,\s\up4(03))真菌。①動(dòng)物香料主要來源于eq\o(□,\s\up4(04))麝、eq\o(□,\s\up4(05))靈貓、海貍和抹香鯨等；②植物香料可以從大約50多個(gè)科的植物中提取，如玫瑰花用于提取玫瑰油，樟樹樹干用于提取eq\o(□,\s\up4(06))樟油。(2)特點(diǎn)：具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，易溶于有機(jī)溶劑。(3)組成：主要包括eq\o(□,\s\up4(07))萜類化合物及其衍生物。2．植物芳香油的提取方法植物芳香油的提取方法有eq\o(□,\s\up4(01))蒸餾、eq\o(□,\s\up4(02))壓榨和eq\o(□,\s\up4(03))萃取等。(1)水蒸氣蒸餾法①原理：利用eq\o(□,\s\up4(04))水蒸氣將揮發(fā)性eq\o(□,\s\up4(05))較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成eq\o(□,\s\up4(06))油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分出eq\o(□,\s\up4(07))油層和eq\o(□,\s\up4(08))水層。②分類：依據(jù)蒸餾過程中原料放置的位置，可將水蒸氣蒸餾法劃分為eq\o(□,\s\up4(09))水中蒸餾、eq\o(□,\s\up4(10))水上蒸餾和eq\o(□,\s\up4(11))水氣蒸餾。分類原料位置水中蒸餾原料放在蒸餾容器的水中，水要完全浸沒原料水上蒸餾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)不浸濕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，篩板上放原料③步驟：水蒸氣蒸餾→分別油層→除水過濾。④適用：適用于eq\o(□,\s\up4(12))玫瑰油、eq\o(□,\s\up4(13))薄荷油等揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油。⑤缺點(diǎn)：水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致某些原料eq\o(□,\s\up4(14))焦糊和有效成分eq\o(□,\s\up4(15))水解等問題。(2)萃取法①概念：萃取法是將eq\o(□,\s\up4(16))粉碎、eq\o(□,\s\up4(17))干燥的植物原料用eq\o(□,\s\up4(18))有機(jī)溶劑浸泡，使芳香油溶解在eq\o(□,\s\up4(19))有機(jī)溶劑中的方法。②原理：植物芳香油不僅揮發(fā)性eq\o(□,\s\up4(20))強(qiáng)，而且易溶于eq\o(□,\s\up4(21))有機(jī)溶劑。③方法：芳香油溶解于eq\o(□,\s\up4(22))有機(jī)溶劑后，只需蒸發(fā)出eq\o(□,\s\up4(23))有機(jī)溶劑，就可以獲得純凈的植物芳香油了。④步驟：粉碎、干燥→萃取、過濾→濃縮。⑤適用范圍：適用范圍廣，要求原料顆粒盡可能eq\o(□,\s\up4(24))小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中，如茉莉油的提取等。⑥缺點(diǎn)：用于萃取的有機(jī)溶劑必需事先eq\o(□,\s\up4(25))精制，除去eq\o(□,\s\up4(26))雜質(zhì)，否則會(huì)影響芳香油的質(zhì)量。(3)壓榨法：主要為冷壓榨。①原理：通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油。②步驟：eq\o(□,\s\up4(27))石灰水浸泡漂洗→壓榨過濾、eq\o(□,\s\up4(28))靜置→再次過濾。③適用范圍：適用于柑橘和檸檬等易eq\o(□,\s\up4(29))焦糊、有效成分易eq\o(□,\s\up4(30))水解的原料。④優(yōu)點(diǎn)：常溫下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，芳香油的質(zhì)量提高。1.為什么易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的植物芳香油適合用蒸餾法提??？提示：易揮發(fā)的物質(zhì)能夠與水蒸氣一同蒸餾出來；難溶于水的物質(zhì)易與水分別；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)不會(huì)在蒸餾時(shí)被破壞。2．原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油都可以用壓榨法提取嗎？提示：不行以。原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油可以考慮壓榨法，但是須要原料中植物芳香油的含量較大，否則不易壓榨出來。3．煎煮中藥和腌制糖醋蒜都屬于植物有效成分的提取方法嗎？提示：前者是通過加熱使中藥中的有效成分溶解在水中，屬于植物有效成分的提??；后者是通過破壞細(xì)胞膜的選擇透過性使糖醋進(jìn)入蒜細(xì)胞中，不屬于植物有效成分的提取方法。典題分析題型一正確選擇植物芳香油的提取方法[例1]在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關(guān)于這三種方法敘述錯(cuò)誤的是()A．蒸餾法的試驗(yàn)原理是利用水將芳香油溶解，然后把水蒸發(fā)掉，剩余部分即芳香油B．壓榨法的試驗(yàn)原理是通過機(jī)械加壓，壓榨出原料中的芳香油C．萃取法的試驗(yàn)原理是使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)掉有機(jī)溶劑后就可以獲得芳香油D．蒸餾法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油解題分析蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來，然后經(jīng)過油水分層，得到芳香油，適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油，A錯(cuò)誤，D正確；壓榨法通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油，適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料中芳香油的提取，B正確；萃取法是使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)掉有機(jī)溶劑后就可獲得芳香油，適用范圍比較廣，C正確。答案A[例2]柑橘、檸檬芳香油的制備通常采納壓榨法而不采納水蒸氣蒸餾法，其緣由不包括()A．水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊B．柑橘、檸檬芳香油易溶于有機(jī)溶劑C．會(huì)使芳香油的有效成分水解D．柑橘皮、檸檬皮中的芳香油含量高解題分析柑橘、檸檬等采納水中蒸餾的方法提取芳香油會(huì)導(dǎo)致原料焦糊，且會(huì)使芳香油的有效成分水解，因此不宜采納水蒸氣蒸餾法，A、C不符合題意；柑橘皮、檸檬皮中的芳香油含量高，因此可以利用壓榨法分別，D不符合題意；柑橘、檸檬芳香油均易溶于有機(jī)溶劑，但不是采納壓榨法而不采納水蒸氣蒸餾法的緣由，B符合題意。答案B題后歸納植物芳香油提取方法的選擇原則植物芳香油提取方法的選擇主要依據(jù)植物原料的性質(zhì)確定：(1)揮發(fā)性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性高的芳香油可以用水蒸氣蒸餾法提取。(2)植物芳香油含量高的材料一般采納壓榨法提取。(3)易溶于有機(jī)溶劑的植物芳香油可以采納萃取法提取。學(xué)問點(diǎn)二提取植物芳香油的試驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)問梳理1.玫瑰精油的提取(1)玫瑰精油①性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)eq\o(□,\s\up4(01))穩(wěn)定，難溶于eq\o(□,\s\up4(02))水，易溶于eq\o(□,\s\up4(03))有機(jī)溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾。②用途：是制作eq\o(□,\s\up4(04))高級(jí)香水的主要成分。(2)提取方法：水蒸氣蒸餾法(水中蒸餾)。(3)玫瑰精油的提取裝置①eq\o(□,\s\up4(05))酒精燈(加熱)；②蒸餾燒瓶(加水和原料，還可加入幾片沸石或瓷片防eq\o(□,\s\up4(06))暴沸)；③eq\o(□,\s\up4(07))溫度計(jì)(檢測(cè)水蒸氣溫度，使其玻璃泡與支管口下沿相平)；④冷凝管(⑤為eq\o(□,\s\up4(08))進(jìn)水口，⑥為eq\o(□,\s\up4(09))出水口，即水流方向與水蒸氣流向eq\o(□,\s\up4(10))相反)；⑦錐形瓶(eq\o(□,\s\up4(11))收集乳白色的乳濁液，即玫瑰油與水的混合物)。(4)操作流程(5)操作提示①取材：用于提煉玫瑰精油的玫瑰花要在花開的盛期采收，大約是每年的5月上、中旬。在此階段，花朵含玫瑰油量最高。②產(chǎn)品品質(zhì)：蒸餾過程中有很多因素都會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)。例如，蒸餾溫度太高、時(shí)間太短，產(chǎn)品品質(zhì)就比較差。故蒸餾時(shí)要留意eq\o(□,\s\up4(16))時(shí)間和eq\o(□,\s\up4(17))溫度的限制。③蒸餾過程中用到的兩種試劑NaCl：增加水層的eq\o(□,\s\up4(18))密度，有利于eq\o(□,\s\up4(19))油層和eq\o(□,\s\up4(20))水層分別。eq\o(□,\s\up4(21))無水Na2SO4：汲取精油中eq\o(□,\s\up4(22))殘留的水分，放置時(shí)間可適當(dāng)長(zhǎng)些。2．橘皮精油的提取(1)橘皮精油①性質(zhì)：從橘皮中提取的橘皮油，無色透亮，具有迷人的橘香味，主要成分為eq\o(□,\s\up4(01))檸檬烯。②用途：橘皮精油是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。(2)提取方法：一般采納eq\o(□,\s\up4(02))壓榨法。(3)操作流程(4)操作提示①石灰水浸泡的目的：石灰水能破壞eq\o(□,\s\up4(08))細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨時(shí)eq\o(□,\s\up4(09))滑脫，提高eq\o(□,\s\up4(10))出油率，并且壓榨液的黏稠度不會(huì)太高，過濾時(shí)不會(huì)堵塞篩眼。②壓榨：a.壓榨前要充分考慮容器能夠承受的eq\o(□,\s\up4(11))壓力范圍，防止容器裂開，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗和發(fā)生平安事故。b.為了使橘皮油易于與水分別，要分別加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的eq\o(□,\s\up4(12))NaHCO3和5%的eq\o(□,\s\up4(13))Na2SO4，并調(diào)整pH至eq\o(□,\s\up4(14))7～8。③橘皮精油是濾液與吸出的上層橘油合并而成，但仍含有少量的水和其他雜質(zhì)。3．結(jié)果分析與評(píng)價(jià)(1)是否提取出了植物精油視察提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來評(píng)價(jià)所提取的精油的純度和質(zhì)量。從玫瑰花中提取的玫瑰精油是eq\o(□,\s\up4(01))淺黃色至eq\o(□,\s\up4(02))黃色的液體，并帶有玫瑰香；從橘皮中提取的橘皮精油eq\o(□,\s\up4(03))無色透亮，具有迷人的橘香味。(2)出油率的計(jì)算依據(jù)公式“出油率＝eq\o(□,\s\up4(04))eq\f(芳香油質(zhì)量,原料質(zhì)量)”計(jì)算出油率。假如出油率高，說明試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理；假如出油率低，可以從試驗(yàn)方法的選擇、試驗(yàn)過程的操作等各方面分析緣由，改進(jìn)后再進(jìn)行嘗試。1.玫瑰精油為什么適合用于水中蒸餾進(jìn)行提??？提示：因?yàn)槊倒寰突瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾，且不會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等，所以適合用水中蒸餾法進(jìn)行提取。2．玫瑰精油比黃金珍貴得多，說明其來之不易，你有什么方法可以多生產(chǎn)玫瑰精油？提示：可以利用植物的組織培育技術(shù)獲得愈傷組織，利用愈傷組織在車間內(nèi)生產(chǎn)玫瑰精油。3．玫瑰精油和橘皮精油的提取都要運(yùn)用到Na2SO4，其作用是否相同？提示：不同。玫瑰精油的提取中運(yùn)用到Na2SO4的目的是除去精油中的水分，而橘皮精油的提取過程中運(yùn)用到Na2SO4的作用是使橘皮精油易于與水分別。4．若為干玫瑰花，可以用什么方法提取精油？提示：萃取法。玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。典題分析題型二關(guān)于玫瑰精油與橘皮精油提取過程中易錯(cuò)點(diǎn)的考查[例3]下列有關(guān)玫瑰精油、橘皮精油兩種植物芳香油提取方法的敘述，正確的是()A．二者均可以用水中蒸餾法來提取B．提取過程中均需加入Na2SO4，但該藥品在兩種植物芳香油提取過程中所起作用不同C．二者所用原料均需干燥去水處理D．為使兩種植物精油與水分別，需向混合乳濁液中加NaCl解題分析橘皮精油不適合用水中蒸餾的方法提取，因?yàn)椴杉{水中蒸餾法會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解，A錯(cuò)誤；分別得到的玫瑰精油中加入無水Na2SO4是為了去除其中的水分，提取橘皮精油時(shí)，加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4是為了使橘皮油易于與水分別，B正確；提取玫瑰精油需用鮮玫瑰花，提取橘皮精油需將橘皮干燥去水和用石灰水浸泡，C錯(cuò)誤；兩種植物芳香油提取過程中使油水分別的方法不同：向玫瑰精油混合液中加入NaCl，向橘皮精油混合液中加入NaHCO3和Na2SO4，D錯(cuò)誤。答案B[例4]下列關(guān)于玫瑰精油和橘皮精油提取的過程，敘述正確的是()A．玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸餾、壓榨和萃取的方法提取B．兩者都有過濾這一環(huán)節(jié)，目的都是除去液體中的固體雜質(zhì)C．簇新的橘皮中含有大量的果蠟、果膠等，為了提高出油率，需用CaCO3水溶液浸泡D．玫瑰精油和橘皮精油都有很強(qiáng)的揮發(fā)性，易溶于有機(jī)溶劑，其成分都是萜類化合物的衍生物解題分析橘皮易焦糊，有效成分易水解，不能用蒸餾法提取，適于用壓榨法提取，A錯(cuò)誤；提取玫瑰精油時(shí)，過濾是為了除去固體Na2SO4，提取橘皮精油時(shí)有兩次過濾，目的都是去除雜質(zhì)，獲得橘皮精油，B正確；簇新的橘皮中含有大量的果蠟、果膠等，假如干脆壓榨，出油率低，為了提高出油率，需用石灰水溶液浸泡，C錯(cuò)誤；大部分植物芳香油的主要成分是萜類化合物及其衍生物，橘皮精油的主要成分是檸檬烯，屬于萜類化合物，玫瑰精油的化學(xué)組成困難多樣，D錯(cuò)誤。答案B課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)——查漏補(bǔ)缺鞏固提升1．下列屬于植物芳香油理化性質(zhì)的是()①具有較強(qiáng)的揮發(fā)性②易溶于水③易溶于有機(jī)溶劑④具有特別植物香味A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④答案C解析植物芳香油是植物有效成分的提取液，其特點(diǎn)是有特別的植物香味和較強(qiáng)的揮發(fā)性，且易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，C正確。2．若植物有效成分易水解，則不宜采納的提取方法是()A．壓榨法B．萃取法C．蒸餾法D．過濾法答案C解析水中蒸餾是植物芳香油提取的常用方法，若植物有效成分易水解則不宜采納此法，可以采納壓榨或萃取的方法來提取。3．玫瑰精油被稱為“液體黃金”，其提取方法可以用()A．只能用水蒸氣蒸餾法B．可用蒸餾法和壓榨法C．可用蒸餾法和萃取法D．可用壓榨法和萃取法答案C解析玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，依據(jù)玫瑰花的干濕狀況采納不同的提取方法，鮮玫瑰花用水蒸氣蒸餾法，而干玫瑰花用有機(jī)溶劑萃取法，壓榨法適用于精油含量高的植物提取，故玫瑰精油一般不采納壓榨法，C正確。4．橘皮精油的主要成分及一般提取方法是()A．檸檬酸、萃取法 B．檸檬烯、壓榨法C．檸檬烯、水中蒸餾法 D．檸檬酸、蒸餾法答案B解析橘皮精油的主要成分是檸檬烯。橘皮精油主要存在于橘皮中，由于其有效成分在水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解，用水中蒸餾法又會(huì)導(dǎo)致原料焦糊問題，所以一般采納壓榨法，B正確。5．下列是與芳香油提取相關(guān)的問題，請(qǐng)回答：(1)