【师说】15-16高中生物(人教)选修1课件61植物芳香油的提取

1新情境·激趣引航柠檬精油，柠檬是世界上最有药用价值的水果之一，它富含多种维生素，对身体十分有益。柠檬酸具有防止和消除皮肤色素沉着的作用，爱美的女性应该多食用。柠檬精油中富含丰富的维生素C，特别有益于美白，收敛，平衡油脂分泌，治疗青春痘等油性皮肤症状。柠檬精油的用途很广泛，可以按一定比例调和基础油后直接使用或滴入适量到面霜，爽肤水，按摩霜，面膜中使用；亦可用于调配花水；用于调配其它精油或基础油复配稀释做按摩使用；沐浴时滴入几滴精油，可松弛神经，消除疲劳，润滑肌肤；在洗发水中滴入精油可养发护发。柠檬精油有不易保存的特性。白天使用后若受到太阳曝晒，会引起黑色素沉淀。需要低剂量使用，才不会引起过敏。2新课堂·互动探究学习目标1.设计简易的实验装置提取植物芳香油。2.使学生了解提取植物芳香油的基本原理。3.研究从生物材料中提取特定成分的方法。4.初步学会某些植物芳香油的提取技术。新知预习一、植物芳香油的来源、特点和提取方法1．来源香料种类来源动物香料麝、灵猫、海狸、抹香鲸等植物香料(植物芳香油)大约50多个科的植物，如玫瑰、樟树、柑橘等2.特点：具有很强的挥发性，成分复杂，以萜类化合物及其衍生物为主。3．提取方法(1)蒸馏法①水蒸气蒸馏法的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，是植物芳香油提取的常用方法。②水蒸气蒸馏法的类型根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。(2)压榨法如柑橘和柠檬等不适合用水中蒸馏的方法，这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。(3)萃取法①方法：将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。②原理植物芳香油易溶于有机溶剂，如石油醚、乙醚和戊烷等。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的植物芳香油。激趣应用——哪些有机溶剂适于用作萃取法的溶剂？(1)适用于萃取法的溶剂有何特点？(2)列举几种适用于萃取法的溶剂或不适用于萃取法的溶剂。提示：(1)适用于萃取法的溶剂应不溶于水。(2)石油醚、乙醚、戊烷等有机溶剂不溶于水，可用于萃取法；酒精、乙酸、丙酮等有机溶剂具有水溶性，不适用于萃取法。二、提取植物芳香油的实验设计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：一般可采用水中蒸馏法提取；同时根据其化学性质，也可采用萃取法提取。2．橘皮精油的性质及提取方法(1)橘皮精油的性质①性质：无色透明，具有诱人的橘香味。②成分：主要为柠檬烯。③用途：是食品、化妆品和香水配料的优质原料。(2)橘皮精油的提取①方法：一般采用压榨法。②流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。3．操作提示(1)玫瑰精油的提取蒸馏时温度不能太高，时间不能太短。(2)橘皮精油的提取橘皮在石灰水中浸泡时间为10_h以上，这样压榨时不会滑脱，出油率高，并且过滤时不会堵塞筛眼。3新课堂·互动探究知识点一植物芳香油的提取的各种方法的比较方法水蒸气蒸馏法压榨法萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油优点简单易行，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，易分离局限性水中蒸馏会导致某些原料焦糊和有效成分水解分离较为困难，出油率相对较低使用有机溶剂处理不当会影响提取物的质量适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中方法步骤①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩特别提醒(1)压榨法需在常温条件下进行，否则会影响产物的产量和质量。(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，即除去液体中的固体杂质。典例精析2015·华中师大附中期中下列关于植物芳香油提取技术的叙述中，正确的是()①提取植物芳香油都必须用蒸馏法②水蒸气蒸馏是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来③压榨法是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油④萃取是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油A．②③B．②③④C．①②④D．①③④【解析】提取植物芳香油的方法有萃取法、蒸馏法和压榨法，不同的原料应用不同的方法来提取，①错误；水蒸气蒸馏是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来，进而分离芳香油的方法，②正确；压榨法是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油的方法，③正确；萃取是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后获得芳香油的方法，④正确。【答案】B跟踪练习1.2015·大同一中期中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下来，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】蒸馏法的实验原理是利用水不能溶解芳香油，再把芳香油蒸发掉，再冷却得到就是芳香油，A错误；压榨法是通过机械加压，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，B正确；萃取法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，适用范围较广，要求原料的颗粒尽量小，能充分浸泡在有机溶剂里，C正确；蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油，D正确。【答案】A知识点二提取实例的实验装置及操作中的注意事项细解教材1．蒸馏装置及各部分的作用：如图所示，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冷凝后的蒸馏物。装仪器一般都按照自下而上、自左到右的顺序。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，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。(6)将接收瓶瓶口对准接液管的出口。常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接收器，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．橘皮精油提取过程中的注意事项：(1)在石灰水中浸泡橘皮时，橘皮要浸透，使果胶充分分解，细胞破坏，这样压榨时不会滑脱，提高出油率，过滤时不会堵塞筛眼。(2)为了能将橘皮均匀地浸泡在水中，橘皮可以放入榨汁机中粉碎后再压榨。(3)为了使橘皮油易于与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打(NaHCO3)和5%的硫酸钠，并调节pH至7～8，便于分离出油层和水层。特别提醒(1)提取橘皮精油需要两次过滤，且所用材料不同：第一次用普通布袋过滤，第二次用滤纸过滤。(2)低温处理必须严格掌握好温度(5℃～10℃)和时间(5d～7d)。典例精析2015·华中师大附中期中下列橘皮精油提取操作中，应该注意的问题是()①橘皮在石灰水中浸泡时间为10小时以上②橘皮要浸透，压榨时才不会滑脱③压榨液的黏稠度要高，从而提高出油率④压榨时加入0.25%的小苏打和5%的硫酸钠A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④【解析】橘皮在石灰水中浸泡时间为10小时以上，其目的是防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，①正确；橘皮要在石灰水中浸透，时间在16～24h，从而压榨时不会滑脱，②正确；压榨液的粘稠度过高，过滤时会堵塞筛眼，③错误；为了使橘皮油与水分离，可加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节PH为7－8，④正确。【答案】C跟踪练习2.柑橘浑身是宝，橘肉中富含Vc，橘皮可用于提取芳香油，请回答下列问题：(1)提取橘皮精油常采用________法，原因是_____________________________________________________________________________。(2)为了提高出油率，需要将橘皮用________浸泡，作用是____________________________________________。(3)橘皮经处理可得到乳液状，橘皮精油分布于液体的上层，原因是________________________________。用________将精油分离，分离得到的精油常加入________，其作用是________。压榨法橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，又会产生原料焦糊等问题石灰水破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱精油的密度比水小氯化钠无水硫酸钠吸收精油中残留的水分【解析】(1)根据植物原料的特点，植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨、萃取等，由于水蒸气蒸馏时会发生部分水解，又会产生原料焦糊等问题，所以提取橘皮精油常采用压榨法而不采用蒸馏法。(2)为了提高出油率，需要将橘皮用石灰水浸泡，作用是石灰水可以破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱。(3)由于精油的密度比水小，所以橘皮经处理后橘皮精油分布于液体的上层，用氯化钠将精油分离，分离得到的精油常加入无水硫酸钠，作用是吸收精油中残留的水分。4新思维·随堂自测1.提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是()A．蒸馏B．压榨C．萃取D．分液【解析】提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作都有分液的过程，所以D正确。【答案】D2．在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液和提纯过程中，使用无水Na2SO4、NaCl的作用分别是()A．分层、吸水B．溶解、吸水C．吸水、分层D．分层、萃取【解析】水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液和提纯过程中，加入NaCl，增加盐的浓度，使油水分层；加入无水Na2SO4的作用是吸收水分。【答案】C3．玫瑰精油的化学特性为()A．稳定、易溶于水、易溶于有机溶剂B．不稳定、难溶于水、难溶于有机溶剂C．稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂D．不稳定、易溶于水、难溶于有机溶剂【解析】玫瑰精油的化学特性有稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂，所以C正确。【答案】C4．生物组织中有机物的提取方法有很多种，例如，蒸馏法、压榨法和萃取法等。(1)玫瑰精油称为“液体黄金”。是世界香料工业不可取代的原料。提取玫瑰精油通常采用水蒸气蒸馏法，其实验流程如下图所示。图中A表示______________过程，B表示______________。冷凝分离油层(2)橘皮精油是食品、化妆品和香水配料的优质原料，具有很高的经济价值。主要贮藏在橘皮中。若采用水蒸气蒸馏法提取时，橘皮精油的有效成分会发生______________，若采用水中蒸馏法，又会出现________________的问题，因此在生产实践中一般采用压榨法提取。部分水解原料焦糊【解析】考查水蒸气蒸馏法的操作流程。(1)水蒸气蒸馏经冷凝后形成油水混合物，加入氯化钠后，增加盐的浓度，从而达到分离油层的目的。(2)提取橘皮精油时一般采用压榨法，若采用水蒸气蒸馏法，橘皮的有效成分会发生分解，使用水中蒸馏又会出现原料焦糊的问题。5．请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、____________和____________。(2)芳香油溶解性的特点是不溶于____________，易溶于____________，因此可用____________作为提取剂来提取芳香油。(3)橘子果实含有芳香油，通常可用____________作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是__________________。(4)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳