选修1《生物技术实践》课题1 植物芳香油的提取教学设计

专题6  植物有效成分的提取

课题6.1  植物芳香油的提取

一、【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

二、【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

三、【课题难点】

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

四、【教学方法】

    启发式教学

五、【教学工具】

    多媒体课件

六、【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

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：

原理：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。

方法：原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。

不足：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：阅读教材。

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

解析：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

解析：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

答案：１.A  2.Ｄ 3.Ａ  4.Ａ  5.B  6.Ｄ   7.Ｄ   8.Ｂ   9.Ｃ 10.Ａ

七、【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？

八、【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。

九、【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。