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1、植物有效成分的提取植物有效成分的提取專題六專題六 教學目標 本專題中兩個課題均依照課程標準中的具體內容標準編排，其對應關系如下。 在本專題學習中，學生應當學會設計簡易的實驗裝置，應當了解提取植物有效成分的基本原理和方法，并學習摸索提取有效成分的最佳條件。具體內容標準對應課題研究從生物材料中提取某些特定成分課題1、課題2 內容提要 本專題共分為2個課題“植物芳香油的提取”和“胡蘿卜素的提取”。 在本專題中，將學習提取植物有效成分的基本方法，體驗從植物中提取芳香油、從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的過程。課題1“植物芳香油的提取”中首先介紹了蒸餾、壓榨和萃取等植物芳香油的提取方法以及它們的適用范圍，然后以玫
2、瑰精油的提取為例，介紹了蒸餾法的具體操作過程。最后介紹了關于水蒸氣蒸餾法的原理和裝置、玫瑰精油的提取和分離過程；以橘皮精油的提取為例，介紹了壓榨法的具體操作過程。課題2“胡蘿卜素的提取”首先介紹了有機萃取劑的相關知識，然后介紹了萃取的過程，最后講述了胡蘿卜素粗品的鑒定方法。 要點聚焦 本專題主要學習了提取植物有效成分的基本方法，以及從植物中提取芳香油、從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的過程。其中所蘊含的方法、技術是高考考查的重點。針對不同的植物有效成分，根據(jù)特性選擇相應的方法并說明原理和設計類似實驗，也會逐漸滲透在高考命題當中。課題課題1植物芳香油的提取植物芳香油的提取專題六專題六課課 堂堂 合合 作作
3、 探探 究究2思思 維維 創(chuàng)創(chuàng) 新新 升升 華華3知知 識識 體體 系系 構構 建建4課課 時時 作作 業(yè)業(yè)5課課 前前 預預 習習 導導 學學1課課 前前 預預 習習 導導 學學1.掌握提取植物芳香油的基本原理。掌握提取植物芳香油的基本原理。(重、難點重、難點)2簡述植物芳香油的提取技術和方法。簡述植物芳香油的提取技術和方法。3舉例說出從生物材料中提取特定成分的過程。舉例說出從生物材料中提取特定成分的過程。(重點重點)一、植物芳香油的來源、特點一、植物芳香油的來源、特點植物芳香油可以從植物芳香油可以從50多個科的植物中提取。例如，工業(yè)生多個科的植物中提取。例如，工業(yè)生產中，玫瑰花用于提取產中
4、，玫瑰花用于提取_，樟樹樹干用于提取，樟樹樹干用于提取_。提取出的植物芳香油具有很強的。提取出的植物芳香油具有很強的_，主要包，主要包括萜類化合物及其衍生物。括萜類化合物及其衍生物。玫瑰油玫瑰油 樟油樟油 揮發(fā)性揮發(fā)性 二、植物芳香油的提取方法二、植物芳香油的提取方法提取方法主要有提取方法主要有_、_和和_等，具體等，具體采用的方法要根據(jù)采用的方法要根據(jù)_的特點來決定。的特點來決定。1水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法(1)原理：利用水蒸氣將原理：利用水蒸氣將_較強的植物芳香油攜帶出較強的植物芳香油攜帶出來，形成來，形成_，冷卻后，混合物又重新分出，冷卻后，混合物又重新分出_和和_。(2)分類：根據(jù)蒸餾
5、過程中分類：根據(jù)蒸餾過程中_，可以將水蒸氣蒸，可以將水蒸氣蒸餾法劃分為餾法劃分為_、水上蒸餾和、水上蒸餾和_。蒸餾蒸餾萃取萃取壓榨壓榨原料原料揮發(fā)性揮發(fā)性油水混合物油水混合物油層油層水層水層原料的位置原料的位置水中蒸餾水中蒸餾水氣蒸餾水氣蒸餾2萃取法萃取法(1)原理：芳香油易溶于原理：芳香油易溶于_，溶劑揮發(fā)后得到芳香，溶劑揮發(fā)后得到芳香油。油。(2)步驟：將步驟：將_、_的植物原料用的植物原料用_浸泡使芳香油溶解于其中，之后只需蒸發(fā)出浸泡使芳香油溶解于其中，之后只需蒸發(fā)出_即可達即可達到目的。到目的。(3)注意事項：用于萃取的有機溶劑必須事先精制，除去注意事項：用于萃取的有機溶劑必須事先精制
6、，除去_，否則會影響芳香油的質量。，否則會影響芳香油的質量。有機溶劑有機溶劑粉碎粉碎干燥干燥有機溶劑有機溶劑有機溶劑有機溶劑雜質雜質三、玫瑰精油的提取三、玫瑰精油的提取1性質性質化學性質化學性質_，難溶于，難溶于_，易溶于，易溶于_，能，能隨水蒸氣一同蒸餾。隨水蒸氣一同蒸餾。2方法方法水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾(_蒸餾蒸餾)，玫瑰花瓣與清水質量比為，玫瑰花瓣與清水質量比為_。穩(wěn)定穩(wěn)定 水水 有機溶劑有機溶劑 水中水中 14 水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾 氯化鈉氯化鈉 無水硫酸鈉無水硫酸鈉 四、橘皮精油的特征及提取方法四、橘皮精油的特征及提取方法1橘皮精油的特征橘皮精油的特征無色透明，具有誘人的無色透明，具有
7、誘人的_，成分主要為，成分主要為_，是是_、化妝品和、化妝品和_的優(yōu)質原料。的優(yōu)質原料。2橘皮精油的提取橘皮精油的提取(1)方法：一般采用方法：一般采用_。(2)流程：流程：_浸泡浸泡漂洗漂洗_靜靜置置再次過濾再次過濾橘皮油。橘皮油。橘香味橘香味 檸檬烯檸檬烯 食品食品 香水配料香水配料 壓榨法壓榨法 石灰水石灰水 壓榨壓榨 過濾過濾 五、操作提示五、操作提示1玫瑰精油的提取玫瑰精油的提取蒸餾時溫度不能蒸餾時溫度不能_，時間不能，時間不能_。如果要提。如果要提高品質，就需高品質，就需_蒸餾的時間。蒸餾的時間。2橘皮精油的提取橘皮精油的提取橘皮在橘皮在_中浸泡時間為中浸泡時間為10h以上，這樣壓
8、榨時不會以上，這樣壓榨時不會_，出油率，出油率_，并且過濾時不會堵塞篩眼。，并且過濾時不會堵塞篩眼。太高太高太短太短延長延長石灰水石灰水滑脫滑脫高高用壓榨法提取橘皮精油時為何需先用石灰水浸泡？石灰水用壓榨法提取橘皮精油時為何需先用石灰水浸泡？石灰水作用是什么？作用是什么？石灰水的石灰水的pH為為12，屬強堿性溶液，能夠破壞細胞結構，屬強堿性溶液，能夠破壞細胞結構，分解果膠，一方面可防止橘皮壓榨時滑脫，另一方面可提高出分解果膠，一方面可防止橘皮壓榨時滑脫，另一方面可提高出油率。油率。課課 堂堂 合合 作作 探探 究究1.植物芳香油的來源、特點及應用植物芳香油的來源、特點及應用(1)天然香料的主要
9、來源天然香料的主要來源來自動物和植物。植物芳香油可以從來自動物和植物。植物芳香油可以從50多個科的植物中提多個科的植物中提取。某些植物的根、莖、葉、花、果實、種子等器官均可用于取。某些植物的根、莖、葉、花、果實、種子等器官均可用于提取植物芳香油。提取植物芳香油。植物芳香油的提取方法植物芳香油的提取方法 (2)特點特點植物芳香油具有很強的揮發(fā)性，組成復雜，主要包括萜類植物芳香油具有很強的揮發(fā)性，組成復雜，主要包括萜類化合物及其衍生物?；衔锛捌溲苌铩?3)應用應用廣泛應用于輕工、化妝品、飲料和食品制造等方面。廣泛應用于輕工、化妝品、飲料和食品制造等方面。2植物芳香油的提取方法植物芳香油的提取方
10、法(1)水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法原理：利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出原理：利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來、形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分出油層和水來、形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分出油層和水層。層。分類：根據(jù)蒸餾過程中原料放置的位置，可分成水中蒸分類：根據(jù)蒸餾過程中原料放置的位置，可分成水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。玫瑰精油的提取可使用該方法。餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。玫瑰精油的提取可使用該方法。適用范圍：只適用于具有揮發(fā)性的，能隨水蒸氣蒸餾而適用范圍：只適用于具有揮發(fā)性的，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發(fā)生反應，且難溶或不溶于水的成分的提不被破壞，與
11、水不發(fā)生反應，且難溶或不溶于水的成分的提取。取。(2)壓榨法壓榨法利用機械壓力榨出芳香油。柑橘、檸檬芳香油的制備可使利用機械壓力榨出芳香油。柑橘、檸檬芳香油的制備可使用該方法。用該方法。(3)萃取法萃取法原理：植物芳香油不僅揮發(fā)性強，而且易溶于有機溶原理：植物芳香油不僅揮發(fā)性強，而且易溶于有機溶劑。劑。方法、步驟：將粉碎、干燥的植物原料用有機溶劑浸方法、步驟：將粉碎、干燥的植物原料用有機溶劑浸泡，使芳香油溶解在有機溶劑中之后，只需蒸發(fā)出有機溶劑，泡，使芳香油溶解在有機溶劑中之后，只需蒸發(fā)出有機溶劑，就可以獲得純凈的植物芳香油了。胡蘿卜素的提取可使用該方就可以獲得純凈的植物芳香油了。胡蘿卜素的提
12、取可使用該方法。法。缺點：用于萃取的有機溶劑必須事先精制，除去雜質，缺點：用于萃取的有機溶劑必須事先精制，除去雜質，否則會影響芳香油的質量。否則會影響芳香油的質量。柑橘不適于用哪種提取方法柑橘不適于用哪種提取方法()A水氣蒸餾水氣蒸餾B水中蒸餾水中蒸餾C水上蒸餾水上蒸餾 D壓榨法壓榨法解析解析它不適于用水中蒸餾的方法，因為水中蒸餾會導它不適于用水中蒸餾的方法，因為水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解等問題。致原料焦糊和有效成分水解等問題。答案答案B我們選擇提取玫瑰精油的方法是我們選擇提取玫瑰精油的方法是()A水氣蒸餾水氣蒸餾 B壓榨法壓榨法C水中蒸餾水中蒸餾 D萃取法萃取法答案答案C解析解析玫
13、瑰精油能隨水蒸氣一同蒸餾，所以可以選擇水玫瑰精油能隨水蒸氣一同蒸餾，所以可以選擇水蒸氣蒸餾法，又由于它的化學性質穩(wěn)定，因此選擇水中蒸餾。蒸氣蒸餾法，又由于它的化學性質穩(wěn)定，因此選擇水中蒸餾。1.玫瑰精油的提取玫瑰精油的提取(1)提取方法的選擇。提取方法的選擇。根據(jù)玫瑰精油的性質可知，水中蒸餾不會導致原料焦糊和根據(jù)玫瑰精油的性質可知，水中蒸餾不會導致原料焦糊和有效成分水解等，因此采取水中蒸餾提取玫瑰精油更加簡便易有效成分水解等，因此采取水中蒸餾提取玫瑰精油更加簡便易行。行。 植物芳香油的提取植物芳香油的提取 (2)水蒸氣蒸餾的裝置。水蒸氣蒸餾的裝置。(3)實驗流程及注意事項。實驗流程及注意事項。
14、流程流程注意事項注意事項鮮玫瑰花清水鮮玫瑰花清水二者比例為二者比例為14水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾蒸餾溫度太高、時間太短，產品蒸餾溫度太高、時間太短，產品質量就較差，若要提高產品品質量就較差，若要提高產品品質，就要延長蒸餾時間質，就要延長蒸餾時間油水混合物分層油水混合物分層加入加入NaCl，分層明顯，分層明顯分離油層分離油層用分液漏斗分液用分液漏斗分液除水除水加入無水加入無水Na2SO4除水除水過濾得玫瑰油過濾得玫瑰油2.橘皮精油的提取橘皮精油的提取(1)提取方法的選擇。提取方法的選擇。由于橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水由于橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸
15、餾法又會產生原料焦糊的問題，所以一般采用解，使用水中蒸餾法又會產生原料焦糊的問題，所以一般采用壓榨法。壓榨法。(2)實驗流程及關鍵點。實驗流程及關鍵點。橘皮的處理：橘皮的處理：為了提高出油率，需要將橘皮干燥去水，并用石灰水浸為了提高出油率，需要將橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，浸泡時間為泡，浸泡時間為10h以上。橘皮要浸透，這樣壓榨時不會滑以上。橘皮要浸透，這樣壓榨時不會滑脫，出油率高，過濾時不會堵塞篩眼。脫，出油率高，過濾時不會堵塞篩眼。橘皮的壓榨：橘皮的壓榨：a壓榨前要充分考慮容器能夠承受的壓力范圍，防止容壓榨前要充分考慮容器能夠承受的壓力范圍，防止容器破裂，導致實驗失敗。器破裂，導致實驗失
16、敗。b為了使橘皮精油易于與水分離，還要分別加入相當于為了使橘皮精油易于與水分離，還要分別加入相當于橘皮質量的橘皮質量的0.25%的小蘇打和的小蘇打和5%的硫酸鈉，并調節(jié)的硫酸鈉，并調節(jié)pH至至78。注意事項：注意事項：壓榨是機械加壓的過程，既要將原料壓緊，防止原料滑壓榨是機械加壓的過程，既要將原料壓緊，防止原料滑脫，又要將油分擠壓出來。脫，又要將油分擠壓出來。解析解析加入氯化鈉是為了增大鹽水的濃度，利于玫瑰油加入氯化鈉是為了增大鹽水的濃度，利于玫瑰油與水的分層，加入無水硫酸鈉是為了吸收精油中殘留的水分，與水的分層，加入無水硫酸鈉是為了吸收精油中殘留的水分，操作是利用過濾的方法除去固體硫酸鈉。操
17、作是利用過濾的方法除去固體硫酸鈉。答案答案C提取玫瑰精油和橘皮精油的實驗流程中共有的操作是提取玫瑰精油和橘皮精油的實驗流程中共有的操作是()A蒸餾蒸餾B壓榨壓榨C萃取萃取D分液分液答案答案D解析解析提取玫瑰精油是采用水蒸氣蒸餾法，提取橘皮精提取玫瑰精油是采用水蒸氣蒸餾法，提取橘皮精油采用壓榨法，但二者得到的最初產物均為油水混合物，需用油采用壓榨法，但二者得到的最初產物均為油水混合物，需用分液漏斗分液。分液漏斗分液。思思 維維 創(chuàng)創(chuàng) 新新 升升 華華蒸餾法、壓榨法和萃取法的比較蒸餾法、壓榨法和萃取法的比較比較比較方法方法優(yōu)點優(yōu)點局限性局限性實驗原理實驗原理適用范圍適用范圍方法步驟方法步驟水蒸氣水
18、蒸氣蒸餾法蒸餾法簡單易行簡單易行便于分離便于分離水中蒸餾水中蒸餾會導致某會導致某些原料焦些原料焦糊和有效糊和有效成分水解成分水解利用水蒸氣利用水蒸氣將揮發(fā)性較將揮發(fā)性較強的芳香油強的芳香油攜帶出來攜帶出來適用于提取玫適用于提取玫瑰油、薄荷油瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的等揮發(fā)性強的芳香油芳香油水蒸氣蒸水蒸氣蒸餾餾分離油層分離油層除水過濾除水過濾壓榨法壓榨法生產成本生產成本低，易保低，易保持原料原持原料原來的結構來的結構和功能和功能分離較為分離較為困難，出困難，出油率相對油率相對較低較低通過機械加通過機械加壓，壓榨出壓，壓榨出果皮中的芳果皮中的芳香油香油適用于柑橘、適用于柑橘、檸檬等易焦糊檸檬等易焦糊
19、原料的提取原料的提取石灰水浸石灰水浸泡、漂洗泡、漂洗壓榨、過壓榨、過濾、靜置濾、靜置再次過濾再次過濾萃取法萃取法產量高，產量高，易分離易分離使用有機使用有機溶劑處理溶劑處理不當會影不當會影響提取物響提取物的質量的質量使芳香油溶使芳香油溶解在有機溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)劑中，蒸發(fā)溶劑后就可溶劑后就可獲得芳香油獲得芳香油適用范圍廣，適用范圍廣，要求原料的顆要求原料的顆粒要盡可能細粒要盡可能細小，能充分浸小，能充分浸泡在有機溶劑泡在有機溶劑中中粉碎、干粉碎、干燥燥萃取、過萃取、過濾濾濃縮濃縮溫馨提示：溫馨提示：(1)水蒸氣蒸餾法有水中蒸餾、水上蒸餾和水氣水蒸氣蒸餾法有水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾三種方法，應根據(jù)不同的提取原料選擇不同的蒸餾方法。蒸餾三種方法，應根據(jù)不同的提取原料選擇不同的蒸餾方法。(2)壓榨法必須在常溫條件下進行，否則會影響產物產量和壓榨法必須在常溫條件下進行，否則會影響產物產量和質量。質量。(3)萃取法就是根據(jù)相似相溶原理，根據(jù)不同物質的不同沸萃取法就是根據(jù)相似相溶原理，根據(jù)不同物質的不同沸點來蒸發(fā)或分液。點來蒸發(fā)或分液。知知 識識 體體 系系 構構 建建答案答案柑橘柑橘NaClNa2SO4漂洗漂洗
高中生物 專題6 課題1 植物芳香油的提取課件 新人教版選修1
