61 植物芳香油的提取

61 植物芳香油的提取 ?装入蒸馏原料:称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL蒸馏水。 6.1 植物芳香油的提取 导学案 ?安装蒸馏装置:按照从左向右、自下到上的次序安装水蒸气蒸馏装置。 〖学习要求〗设计简易实验装置提取植物芳香油;了解提取植物芳香油的基本原理; ?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。 学会玫瑰精油和橘皮精油的提取技术。 特别注意蒸馏时间不能过短，温度不能过高。 【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。 ?分离油层:向乳浊液加入NaCl，目的是促进油水分层，然后利用分液漏斗分离出下(上、下)一、基础知识 层的玫瑰油。 【活动1】阅读教材P72“基础知识”部分和栏旁资料，讨论并回答下列问题: ?除去水分:向玫瑰油中加入无水硫酸钠，除去其中的水分，24h后过滤得到玫瑰精油。 1((记忆)天然香料的主要来源是动物和植物，另外还有微生物中的真菌。 【活动3】阅读教材P74“橘皮精油的提取”和P75“提示(二)”，讨论并回答下列问题: 2((记忆)植物芳香油的特点是挥发性强，易溶于有机溶剂，成分复杂，以萜类化合物及其衍1((记忆)橘皮精油的主要成分是柠檬烯，其有效成分在用水蒸气蒸馏法提取时容易发生部分 生物为主。 水解，使用水中蒸馏法提取时原料容易焦糊，所以一般采用压榨法提取橘皮精油。 3((记忆)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨、萃取等，而具体采用哪种提取方法要根据植2((学会)填写并下列实验流程图: 物原料的特点来决定。 4((理解)水蒸气蒸馏法 原理:水蒸气可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水和油分层。 ?橘皮预处理:将新鲜橘皮用清水清洗、沥干。 方法:根据原料放置位置，水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。 ?石灰水浸泡:用7,8,石灰水浸泡橘皮24h，目的是防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压 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。 榨液的黏稠度，过滤时不堵塞筛眼。 5((理解)萃取法: ?清水漂洗:浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净、沥干。 原理:芳香油易溶于有机溶剂，有机溶剂挥发后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。 ?粉碎压榨:将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠，目的是促进油和水的分离，然后用压榨机压 方法:原料浸泡在溶剂中?得到浸泡液?有机溶剂挥发?芳香油。 榨，得到压榨液。 不足:有机溶剂必须事先精制，除去其中的杂质，否则会影响芳香油的质量。 ?过滤压榨液:用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上(上、下)层的橘皮油。 二、实验设计 ?静置处理:将橘皮油在5,10?冰箱中静置5,7d，目的是使果蜡等杂质沉淀，用吸管吸出上【活动2】阅读教材P73“玫瑰精油的提取”和P75“提示(一)”，讨论并回答下列问题: 层的澄清橘皮油。 1((记忆)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。 ?再次过滤:将下层的橘皮油用滤纸过滤，目的是除去其中的水分和果蜡等杂质，将滤液与吸2((学会)填写并分析下列实验流程图: 出的上层橘皮油合并，得到橘皮精油。 【活动4】观看视频:观看“植物芳香油的提取”视频，体会并学会相关技术和方法。 〖课后学习〗 ?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。 1(尝试提取植物芳香油。2(基础训练册:将基础知识整理到作业本上;完成该节训练题。 植物芳香油的提取 【教学分析】 新疆实验中学 白云蓉 【设计思路】 1(教材分析:《植物芳香油的提取》是普通高中课程标准实验教科书生物选修1专题6课题1的 内容。课程标准的要求是“研究从生物材料中提取某些特定成分”。本课题通过设计简易的实验装置1(指导思想:高中生物新课程“倡导探究性学习”、“注重与现实生活的联系”、“提高学生的 来提取玫瑰精油和橘皮精油，使学生了解提取植物芳香油的基本原理和初步学会这些植物芳香油的提生物科学素养”的理念;《生物技术实践》模块“以学生为主体，通过实验设计和操作实践，学习科 取技术:蒸馏法和压榨法。实践这些技术，不仅能够加深学生对植物有效成分的认识、增进对实验原学探究”的主题思想。 理的理解，而且能够锻炼学生设计和安装实验装置的能力。另外，教师在教学过程中可以充分利用教 材中的素材和生活实例，对学生进行生动的STS教育，并激发学生动手实践的兴趣。 2(设计特色 2(学情分析:高二的学生在化学课上学习过有关蒸馏和萃取的知识，也具一定的有机化学基础，(1)课前准备:以小组为单位尝试探究蒸馏法提取玫瑰精油和压榨法提取橘皮精油，以及搜集整 他们有较强的求新求异的心理，团队合作意识强。不足的是，对设计实验、评价实验的宏观把握性欠理植物芳香油的用途。将探究实验过程整理成和视频，小组代在课上介绍探究过程，突出本节 缺;缺乏一定的预见性和持久性;对不同实验原料的性质了解不足，需要教师合理组织和引导。 课的重难点“植物芳香油的提取方法”。 3(教学条件分析:我校生物化学实验室可以提供出压榨法和蒸馏法相关的仪器设备，用照相机和(2)课上 摄像机，对学生课前的探究实验过程进行拍摄，后期剪辑成视频，指导学生制作PPT汇报材料，以实 现本节课的实践教学。 ?全方位感官刺激，导入新课:以图片“小朋友闻花香”，薰衣草、玫瑰花瓣、姜、洋葱、蒜等 实物经视觉、嗅觉和触觉等多方面感官刺激，充分调动学生学习的积极性。 4(教学重点: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。 ?注重学科间融合:由柠檬烯的结构推测出植物芳香油的物理性质，引发学生思考植物芳香油的 5(教学难点:运用水蒸气蒸馏法、压榨法从植物材料中提取芳香油实验设备的安装和使用;实验用途以及经济价值，为提取以及提取方法的确定做好铺垫。 评价的科学性。 ?学生汇报、生,生互评、教师点评:突破重难点，增进合作探究能力，培养科学素养。 【教学目标】 ?表格总结，简洁明了，详略得当:设计表格比较探究学习植物芳香油常用提取方法的核心设备、 1(知识目标 主要流程、注意事项、核心理论、适用范围以及各种方法的不足。 (1)说出提取植物芳香油的常见方法和基本原理。 ?STS教育，拓展课堂:结合新疆本土的伊帕尔汗香料有限责任公司情况简介，增进与生活实际 的联系，增加对家乡的了解和热爱。创设问题“尝试用萃取法提取一种植物芳香油”，“植物芳香油 (2)说出各种药品在提取植物芳香油实验中的作用。 与植物油是同一物质吗,”“市面上出售的食用植物油的制作工艺也有压榨和浸出之说，哪种油更有 利于人体健康，为什么,”拓展学生视野。 (3)结合生产实践举例说明实验室模拟植物芳香油的提取和工业生产之间的不同。 ?板书精炼，直击主题: 2(能力目标 (1)尝试根据常见的实验材料选择恰当的提取方法。 (2)设计简易的实验装置来提取植物芳香油。 (3)尝试根据实践对实验进行评价，把握评价的客观性和科学性。 3(总结:它们构成了天然香料的主要来源。 可以散发出芳香味。 3(情感态度与价值观目标 二、新课讲授 (1)形成严谨、科学、务实的态度和精神。 (一)植物芳香油的结构、物理性质和用途 (2)提高团队合作意识。 教师活动 学生活动 设计意图 (3)通过对新疆本土伊帕尔汗香料有限责任公司的简介，增加对故乡的了解和热爱。 4(设问:植物体中是什么物质散发的香味呢, 为提取的必要性和选择 经研究发现，植物在生长过程中，可以释放一些，提取方法的确定，打基【教学策略与手段】 具有一定香味的挥发性物质，从结构和组成上础。 看，主要是萜类及其衍生物，我们将植物具有的 1(教学模式:师生合作探究式教学模式。 这些物质，称为植物芳香油，又称植物精油。【PPT 展示植物芳香油定义及柠檬烯的结构简式】 2(教学策略 利用学生已有的有机化 5(提问:下面咱们以橘皮精油的有效成分?? 学知识为本节课服务，(1)课前:为解决课堂教学时间不足的矛盾，在课前由教师提供材料、创造实验条件，以小组为 柠檬烯为例，看看植物芳香油有怎样的结构和物引导学生将化学知识用 单位完成“蒸馏法提取玫瑰精油”和“压榨法提取橘皮精油”的探究实验，再由学生自行制作相关的理性质。 于生物学科的学习，认 学生观察柠檬稀结构简式思同学科融合的价值。 视频和PPT，用于在课上汇报交流。同时以小组为单位搜集整理“植物芳香油的用途”。 考。 (1)它由什么元素组成, (2)课上:由教师提供薰衣草、玫瑰花瓣、伊帕尔汗薰衣草精油等芳香实物，创设探究情景，令 回答:碳、氢 (2)从物质分类上看，它属于什么物质, 学生能从视觉、嗅觉、触觉多方面体验植物芳香油的存在，导入主题，展开学习。在植物芳香油的提 取方法环节中，由小组汇报提取过程，再由学生评价、总结、归纳，从而完成课标的要求。 回答:有机物、烃 (3)这个烃分子中含有几个碳原子, 3(教学手段:第二课堂实践教学法、多媒体辅助教学法等。 回答:10个 6(讲述:根据有机化学中烃的学习经验，大家 预测一下，柠檬烯的物理性质。 【教学过程】 【PPT展示思考题:(1)常温下呈什么状态,一、导入新课 回答:液态、难溶于水、密度 (2)水溶性如何,(3)与水相比，密度大小,】 比水小。 教师活动 学生活动 设计意图 7(提问:植物精油有哪些用途, 1(提问:同学们请看，画面中的小朋友正在做什么, 看图回答:闻花香 通过充满童趣的漫 小组汇报: 画、芳香实物，由8(讲述:是的，植物精油与我们的健康和生活 【PPT展示小朋友闻花香的卡通图片】 视觉、嗅觉和触觉有很多重要的作用，最值得一提的是玫瑰精油，(1)是化妆品、香水的添加培养学生独立搜集整理 多方位体验，启发因为它可以促进细胞代谢、延缓衰老，成为一些剂;可以提神醒脑等等。 资料、语言组织、语言 2(提问:请同学们打开老师发给每个小组的小纸袋，取出 引导学生产生思名贵化妆品香水必不可少的添加剂，目前一公斤 表达能力。 薰衣草等材料用手揉一揉，再闻一闻味道。除了花香，自然 考，展开学习，引 玫瑰精油的市场售价相当于1到1(5公斤黄金(2)大蒜油、洋葱油可以增 界中还有什么事物可以散发出芳香味, 出其他芳香物质。 的价格，被誉为“液体黄金”～【PPT同步展示进食欲，樟脑油却可以节制食 香奈儿、迪奥等著名香水及化妆品】 欲。 【PPT展示不同散发出香味的植物、动物、真菌等，同时教揉捏薰衣草、玫瑰花瓣、 师对四大动物香进行简单的介绍】 姜等实验材料，思考后(3)薄荷油、柠檬油有兴奋 回答:植物的茎、叶也作用，而檀香油等却有着催眠 的作用。 时解决，如:用石灰水浸泡橘皮时，为缺点:(1)压榨法提取橘皮精油过程中第二组同究活动中 了防止橘皮上浮，同学们利用加水的锥学用到了家用豆浆机，但是加料不足，使豆浆机空更加严谨 形瓶压住烧杯里的橘皮。又如:利用蒸转，橘皮没有被榨成汁，第二组同学想到了加水的务实，有助(二)植物芳香油的提取方法 馏法提取柚皮精油时，出油率比较低，，我们认为这个方法不可取。因为大量水的加于提高科 无法收集，同学们用加水的烧杯作对照，入会使下一步精油的提取更加困难。 学素养。 教师活动 学生活动 设计意图 比较液体划过烧杯内壁的状态。 10(提问:好花不常开，特别在咱们新学生回答:提取出来并保存。 通过讨论， (2)建议第二组同学换用料理机。 疆，受气候影响，植物的花期更加短暂， 结合已学 第二，针对其他小组同学的汇报，我认 而植物精油与我们的生活息息相关，有 有机物知 为大家以下两点做的很好: (3)建议第二组同学换用咱们新疆常见的榨石榴 益于我们的健康，该怎样得到它呢, 识总结出 汁的那种仪器，在我们学校旁的雪莲餐厅就有一 学生回答:可以用蒸馏法提取、可以用压榨法提取、提取方法 (1)所有起来发言的同学都说“我们认台，可以跟老板商量借用一下。 11(讲述:是的，可以从植物体中提取也可以用萃取法提取。 和提取原 为”，充分体现了大家的团队合作意识， 出来。 理。 我期待，你们今后能发挥出更加强大的(4)建议仍然使用家用豆浆机，可以增加橘皮的 创造力。 投入量。过滤的时候可以少取一些榨取的粘稠物。 12(提问:植物芳香油是与水、蛋白质、 教师及时核酸等物质同时存在于植物细胞中的， (2)针对第二汇报小组同学压榨法提取 对汇报和请同学们结合刚才归纳的植物芳香油的 橘皮精油中出现的不足，几组同学给出 学生点评物理性质，结合有机物的提取方法，讨小组汇报: 的解决方案都很有创意。希望同学们在 中展现出论一下，可以怎样来提取,【PPT展示 培养学生 课后能将这几套方案都亲自实践一下， 的闪光点细胞中各种化合物含量对比表】 1(蒸馏法提取玫瑰精油 的团队合 观察其可行性。 及时肯定， 作精神，通 增加学生13(讲述:现代工业主要也是通过这三2(压榨法提取橘皮精油、蒸馏法提取柚皮精油 过汇报重 17(讲述:对常用的提取植物芳香油的 们的学习种方法进行提取:蒸馏法、压榨法、萃 温实验过 方法进行列表比较【PPT展示“植物芳 信心，同时取法。 学生利用视频及PPT展示，从实验目的、原理、程，提升认 香油提取方法的比较”表格】。 令学生更 材料、仪器、步骤、结果、结论和评价等 知。 加严谨，务14(讲述:为了探究这些方法的基本原 比较项目:核心装置、主要流程、核心 实。 理，同学们以小组为单位，对蒸馏法和各方面对自己的探究过程进行汇报和小结。 原理、适用范围 压榨法进行了实验探究，下面分别请两 组同学为大家介绍他们的成果。 18(课后探究:请同学们根据萃取法的 原理课后自行探究萃取法提取植物芳香 优点:(1)通过亲自实践以及听取两组同学的汇 油的核心装置、主要流程、核心原理、 报，使我们认识到科学探究其实距离我们并不遥 适用范围等问题。 15(评价实验:请同学们对两组同学的远，以后我们应多参加这类探究实验。 通过“生- 实验探究内容进行评价。 生”互动评 19(提问:刚才两个小组同学提取出的学生看表格思考。 (2)第一小组同学能利用网络资源解决玫瑰精油价，使学生 油状物，是纯粹的植物芳香油吗, 的产率低的问题，这点值得我们学习。 之间相互 取长补短， 20(讲述:因为是混合物，所以需要不 (3)两组同学的视频和PPT制作的非常精美，今认同“三人 断除杂。在工业生产中用“出油率”来 后我们的探究实践活动，都要制成视频来给大家汇行必有我 衡量精油的产率。玫瑰精油的出油率大 报，也期待，在下次视频制作过程中我们自己做导师”，使学 约是万分之三。 16(教师总结:首先，我看到两组实验演。 生在今后 汇报小组对遇到的问题能积极思考，及 的科学探 21(提问:谁知道在咱们新疆，有哪些以表格简注:本文获得中国教育学会生物学教学专业委员会第十三届全国学术年会教学设计评 植物芳香企业,【PPT展示“伊帕尔汗明扼要地比一等奖。 香料责任有限公司的简介”】 归纳两种 方法，留下 22(讲述:请每组同学打开课桌上的小萃取法请玻璃瓶，闻一闻伊帕尔汗薰衣草精油的同学们课气息。下节课我们要学习的“胡萝卜素后探究，做的提取”也属于植物体有效成分的提取。到详略得新疆天然的地理优势和独特的气候条当。 件，是多种优质芳香植物、胡萝卜、番 茄等经济作物极佳的种植基地。其中， 伊犁河谷的薰衣草种植面积就达2(2万 亩，正逐步形成一批以芳香香料种植、 学生回答:不是，而是含有植物芳香油在内的植 生产、加工、产品销售等一条龙的企业，物体内物质的混合物。 其产品远销至世界各地。相信今后一定 会涌现出越来越多的知名品牌。 23(布置课后探究和讨论题(见作业设学生思考(七嘴八舌)。 计)。 有效利用 乡土资源， 拓展学生 的视野，对 学生进行 STS教育， 促进学生 对家乡的 了解和关 注,培养热 爱家乡的 情感。 【作业设计】 课后探究:尝试用萃取法提取一种植物芳香油。 课后讨论: 1(植物芳香油与植物油是同一物质吗, 2(市面上出售的食用植物油的制作工艺也有压榨和浸出之说，哪种油更有利于人体健康，为什么,