2024-2025学年高中生物第四章生物化学与分子生物学技术实践第一节生物成分的分离与测定技术第2课时植物芳香油的提取原理与实验方法学案苏教版选修1

PAGEPAGE1第2课时植物芳香油的提取原理与试验方法学习导航明目标、知重点难点了解芳香油的特点，知道提取芳香油的原理及会设计简洁的试验装置进行提取。(重点)[学生用书P53]一、阅读教材P72分析蒸馏的概念蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分别开来，也可将液体混合物中沸点不同的物质分别开来。但液体混合物中各组分的沸点必需相差很大(一般至少相差30℃以上)才能得到较好的分别效果。当蒸馏沸点差别较大的液体混合物时，沸点较低的先蒸出，沸点较高的随后蒸出，不挥发的物质留在蒸馏器内，这样可达到分别和提纯的目的，所以蒸馏是分别和提纯液态混合物常用的方法之一。例如，用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油等。但蒸馏沸点比较接近的液体混合物时，各种物质的蒸气几乎同时蒸出，难以达到分别和提纯的目的，此时就须要采纳分馏。二、阅读教材P78～79完成从生物材料中提取芳香油1．来源：芳香植物。2．提取方法：玫瑰油、薄荷油、肉桂油、薰衣草油、檀香油等是挥发性较强、能随水蒸气蒸发的植物芳香油，通常利用蒸馏法提取(主要的提取器具为水蒸气蒸馏器)；柠檬油、甜橙油等易受机械压力作用而干脆榨出，则一般采纳压榨法制得(简易的器具为手动榨汁器)等。一些植物的芳香油既可以采纳蒸馏法提取，也可以采纳压榨法制得，如橘皮芳香油。一些植物的芳香油还可以采纳萃取法，如制取茉莉浸膏、桂花浸膏就是将簇新的植物材料浸泡在低沸点的有机溶剂(如乙醚等)中，经一段时间后取出残渣，再蒸去溶剂，即可获得蜡质的膏状提取物。判一判(1)水蒸气蒸馏法的基本原理是植物芳香油易溶于水。(×)(2)蒸馏装置中进水口在上方，出水口在下方。(×)(3)振荡处理后，芳香油位于分液漏斗中液体的下部。(×)连一连

植物芳香油的提取方法[学生用书P53]目前，芳香油被广泛应用于食品加工、日用化工和医药生产中，结合教材内容相识植物芳香油并探究提取的方法。探究1芳香油及其作用(1)含义：芳香油是芳香植物在代谢中的产物，又称精油或挥发油。目前已知其主要组分包括萜类化合物及其衍生物。(2)特性：芳香油具有挥发性，其沸点低于水的沸点，且易溶于有机(填“无机”或“有机”)溶剂。(3)用于日用化工：作为香料，如各种香水和化妆品，这是目前运用最为广泛的用途。(4)用于食品加工：作为调味品，如食品和糕点中加入了少量的芳香油，用于调整味道，激发食欲。(5)用作药物，如牙科消炎的丁香油，提神、驱虫的凉爽油，等等。探究2芳香油的提取方法在生产实践中，提取植物芳香油一般依据植物原料的特点确定详细的提取方法。(1)蒸馏法：挥发性较强、能随水蒸气蒸发的植物芳香油，通常利用蒸馏法提取(主要的提取器具为水蒸气蒸馏器)，如玫瑰油、薄荷油、肉桂油、熏衣草油、檀香油等。(2)压榨法：柠檬油、甜橙油等易受机械压力作用而干脆榨出，则一般采纳压榨法制得(如采纳简易的手动榨汁器)。(3)萃取法：将簇新的植物材料浸泡在低沸点的有机溶剂(如乙醚等)中，经一段时间后取出残渣，再蒸去溶剂。如制取茉莉浸膏、桂花浸膏等。三种提取方法的归纳比较方法内容蒸馏法压榨法萃取法优点简洁易行，便于分别生产成本低，易保持原料原来的结构和功能产率高，易分别局限性会导致某些原料的焦糊和有效成分的水解分别较为困难，出油率相对较低运用的有机溶剂处理不当会影响提取物质的量试验原理利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来通过机械加压，压榨出植物中的芳香油使含待提取物的原料溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得提取物适用范围适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性较强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊的原料适用范围广、要求原料的颗粒尽可能小，能充分浸泡在有机溶剂中1．植物芳香油是自然香料，下列有关说法不正确的是()A．植物芳香油是从植物的不同器官中提取的B．植物芳香油易溶于有机溶剂，具有挥发性C．植物芳香油组成简洁，主要由苯组成D．用玫瑰提取的玫瑰精油是植物芳香油的一种解析：选C。植物芳香油组成困难，主要包括萜类化合物及其衍生物，其气味芳香，能使人神清气爽，绝不行能是由苯组成的。2．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的叙述，错误的是()A．蒸馏法的试验原理是利用水将芳香油溶解，然后把水蒸发掉，剩余部分即芳香油B．压榨法的试验原理是通过机械加压，压榨出原料中的芳香油C．萃取法的试验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉有机溶剂后就可以获得芳香油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：选A。蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压，压榨出原料中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法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，适用范围比较广。芳香油提取的试验方法[学生用书P54]结合教材P78～79内容完成以下探究。探究1依据装置示意图，理解水蒸气蒸馏法的装置安装方法(1)图中的A是温度计，作用是限制烧瓶内的蒸馏温度；B是直形冷凝管，其中C是出水口，D是进水口。(2)安装仪器一般都依据自下而上、从左到右的依次，请结合上图把下列的安装步骤进行排序(提示：温度计易在安装中损坏，可以最终安装)：d→f→c→a→b→e→g。a．连接冷凝管b．连接接液管(或称尾接管)c．安装蒸馏头d．固定酒精灯e．安装接收瓶f．固定蒸馏瓶g．将温度计固定在蒸馏头上探究2完成橘皮中提取芳香油的操作程序，理解关键操作方法，学会精油的提取(1)操作程序：将橘皮切碎，与适量的水放入蒸馏瓶→点燃酒精灯，实施蒸馏→用锥形瓶收集→用分液漏斗分别芳香油。(2)蒸馏：在蒸馏瓶中加几粒沸石，防止液体过度沸腾。打开水龙头，缓缓通入冷水，然后起先加热。在整个蒸馏过程中，应保证温度计的水银球上常有因冷凝作用而形成的液滴。限制蒸馏的时间和速度，通常以每秒1～2滴为宜。蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最终拆卸蒸馏装置，拆卸的依次与安装时相反。(3)分液：收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入质量浓度为0.1_g/mL的氯化钠溶液，使乳浊液分层。然后将其倒入分液漏斗中，用分液漏斗将油层和水层完全分开。打开顶塞，再将活塞缓缓旋开，放出下层的水溶液，用接收瓶收集上层的芳香油。向接收瓶中加入无水硫酸钠，吸去油层中含有的水分，放置过夜。橘皮精油操作的留意事项(1)安装装置依次：从左到右，自下而上。(2)温度计位置：温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。(3)冷凝管中水流方向：从下方进水，上方出水，与蒸气流向相反。(4)温度刚好间：为提高产品质量，要严格限制蒸馏温度，可适当延长蒸馏时间。(5)烧瓶中的液体量：烧瓶容积的1/3～2/3。(6)加热时防暴沸：垫石棉网，向液体中加入几粒沸石或几片碎瓷片。(7)装置安装好后，应先在冷凝管中通水再加热。(8)除水：加入无水Na2SO4后，放置时间可适当长些。提取玫瑰精油的试验流程如图所示，请据图回答问题：eq\x(原料)→eq\x(水蒸气蒸馏)→eq\x(油水混合物)→eq\x(分别油层)→①②③④eq\x(除水)→eq\x(玫瑰油)⑤⑥(1)该装置分为三部分，A为___________，作用是_______________________________。(2)请指出该试验装置的不妥之处：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)②步中运用_____________(水中、水上、水气)蒸馏更简便易行。(4)油水混合物分层须要加入_______________。⑤～⑥中需______________操作。(5)分别的油层还含有____________________，需加入_________________将其除去。解析：(1)图中装置A为蒸馏装置，作用是将玫瑰精油蒸馏出来。(2)该试验装置中蒸馏瓶中温度计位置和冷凝管进出水的方向均不对。(3)②步中运用水中蒸馏更简便易行。(4)油水混合物分层须要加入NaCl。⑤～⑥中需过滤操作。(5)分别的油层还含有水分，需加入无水Na2SO4将其除去。答案：(1)蒸馏装置将玫瑰精油蒸馏出来(2)蒸馏瓶中温度计位置不对；冷凝管进出水的方向不对(3)水中(4)NaCl过滤(5)水分无水Na2SO4核心学问小结[网络构建][关键语句]芳香油挥发性强、易溶于有机溶剂，因此可以采纳蒸馏法、萃取法、压榨法等进行提取。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法。对于不适于蒸馏的原料可以采纳萃取法。[随堂检测][学生用书P55]学问点一芳香油的性质与提取方法1．提取的植物芳香油具有很强的挥发性，其组成比较困难，主要包括()A．蛋白质和糖B．核酸和蛋白质C．脂肪和蛋白质D．萜类化合物及其衍生物解析：选D。植物芳香油的种类虽然很多，但化学本质基本一样，即主要成分是萜类化合物及其衍生物。2．下列属于植物芳香油理化性质的是()①具有较强的挥发性②易溶于水③易溶于有机溶剂④具有特别的植物香味A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④解析：选C。植物芳香油是植物有效成分的提取液，其特点是有特别的植物香味和较强的挥发性，且不易溶于水，易溶于有机溶剂。3．玫瑰精油被称为“液体黄金”，其提取方法()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：选C。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂。因此，用玫瑰花提取精油，依据玫瑰花的干湿状况不同可采纳不同的提取方法，鲜玫瑰花可采纳水蒸气蒸馏法，干玫瑰花可运用有机溶剂萃取法，一般不采纳压榨法。4．萃取法是将粉碎、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，蒸发出某种物质，就可以得到纯净的植物芳香油。蒸发出的物质是()A．有机溶剂B．芳香油C．有机溶剂中的杂质D．芳香油中的杂质解析：选A。萃取的原理为先使芳香油溶于有机溶剂中，然后蒸发掉有机溶剂得到纯净的植物芳香油。学问点二芳香油的试验操作5．在水蒸气蒸馏装置中，从进水口通入水的作用是()A．加热 B．防止过度沸腾C．过滤 D．冷凝解析：选D。在运用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时，须要用到蒸馏装置。在装置中，进、出水口之间水是不断流淌的，以降低装置温度，使水蒸气与芳香油混合物冷却成为液体，便于分别。6．绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题：(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是________________(填“高温烘干”“晾干”或“簇新”)的植物甲，不宜选用其他两种的缘由是__________________________________________。(2)提取物质W时，振荡的作用是________________________________________。(3)活性炭具有很强的吸附实力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是________________________________________________________________________。(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是________________________________________________________________________。(5)该试验操作过程中应留意的事项是________________________(答出两点即可)。解析：(1)依据题干信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干，而簇新的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用簇新的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附实力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W简洁受热分解，因此蒸馏操作相宜在较低的温度下进行，同时因试验中运用了有机溶剂，要留意防火。答案：(1)晾干高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；簇新的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的状况下操作，防火[课时作业][学生用书P93(单独成册)]一、选择题1．下列各项操作中，在玫瑰精油的提取和橘皮精油的提取试验中均不行缺少的是()A．压榨 B．分液C．蒸馏 D．过滤解析：选D。玫瑰精油的提取采纳水蒸气蒸馏法，得到的最初产物是油水混合物，需用分液漏斗分液，残留的水分需用无水Na2SO4汲取后，用过滤法除去固体Na2SO4即可，因此不须要压榨法。橘皮精油的提取采纳压榨法，得到的是含有固体杂质和水分的压榨液，经过滤可除去固体残留物，上层清液可用吸管吸出，因此可以不用蒸馏和分液。因此两种方法均不行缺少的操作是过滤。2．下列关于提取玫瑰精油或橘皮精油试验结果的描述，哪一项不能作为试验胜利的标记()A．从玫瑰花里面提取的芳香油呈淡黄色，并带有甜韵的玫瑰香B．从橘皮里面提取的芳香油色泽艳丽，并带有橘香味C．芳香油的出油率高D．过滤液黏稠度低解析：选B。橘皮中提取的橘皮精油在不含杂质的状况下应当是无色透亮的。3．下列关于植物芳香油提取的叙述中，正确的是()A．玫瑰精油、橘皮精油均可用萃取法提取B．用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，花瓣与水的质量比为4∶1C．蒸馏装置中冷凝管出水口在下方D．蒸馏后获得的液体即为植物精油解析：选A。玫瑰精油和橘皮精油均易溶于有机溶剂，因此均可用萃取法提取，A项正确。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，花瓣与水的质量比为1∶4，B项不正确。蒸馏装置中冷却水的流向与水蒸气方向相反，因此冷凝管出水口在上方，C项不正确。蒸馏后获得的液体为油水混合物，还需进一步除水、过滤后才能得到植物精油。4．蒸馏时要提高产品质量，应实行的措施是()A．提高蒸馏温度，延长蒸馏时间B．提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间C．降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间D．严控蒸馏温度，延长蒸馏时间解析：选D。蒸馏时很多因素都会影响产品的品质，如蒸馏温度过高或过低、蒸馏时间太短等，假如要提高产品质量，就要严控蒸馏温度，延长蒸馏时间。5．橘皮芳香油的提取中，为什么要进行冷凝回流()A．防止容器受热不均而炸裂B．提高出油率C．将橘皮芳香油变成液态便于回收D．操作便利解析：选C。冷凝器的作用是降温，冷凝器里水流的方向与水蒸气的流向相反，使橘皮芳香油和水蒸气遇冷变成液滴，然后通过分别油水混合物得到橘皮芳香油。6．下列植物芳香油从花中提取的是()A．茴香油 B．橘皮油C．樟油 D．玫瑰油解析：选D。提取植物芳香油的器官主要有以下几种：花：玫瑰油、橙花油等；茎、叶：香草油、薄荷油、薰衣草油、桉树油等；树干：樟油、柏木油等；树皮：桂皮油等；根、地下茎：生姜油；果实、种子：茴香油等。7．安装水蒸气蒸馏装置时，除要留意安装的依次外，还应使整个装置具有较好的密封性能，其主要目的是()A．防止水蒸气泄漏 B．防止芳香油的挥发C．避开有机溶剂的挥发 D．削减对人体的毒害解析：选B。水蒸气蒸馏不须要有机溶剂，产生的气体对人无害。使整个装置具有较好的密封性能，主要目的是防止芳香油的挥发。8．为防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装()A．蒸馏装置 B．冷凝回流装置C．分液漏斗 D．压榨装置解析：选B。为防止加热时有机溶剂挥发，要在加热瓶口安装冷凝回流装置。9．若从1000g玫瑰花瓣中提取出0.4g玫瑰精油，则出油率是()A．0.4% B．0.04%C．4% D．0.004%解析：选B。出油率的计算公式是：出油率＝芳香油质量/原料质量×100%。10．运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，能随水蒸气一同蒸馏B．其化学性质稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏C．其化学性质不稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，不能随水蒸气一同蒸馏D．其化学性质不稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，不能随水蒸气一同蒸馏解析：选A。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，故可用蒸馏法提取。11．关于植物芳香油的叙述，错误的是()A．挥发性强，易溶于有机溶剂，一般来说价格昂贵B．都是由自然植物的茎、叶、花、果实等部位经过萃取得到的浓缩液体C．水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法D．植物芳香油广泛地应用于轻工、化妆品、饮料和食品制造等方面解析：选B。植物芳香油不仅挥发性强，而且易溶于有机溶剂，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。依据植物原料的特点，选择不同的提取方法，植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法。12．下列有关植物芳香油的提取方法的叙述，正确的是()①植物芳香油具有较强的挥发性，能随水蒸气蒸发，因此可利用蒸馏法提取②压榨法是利用机械压力榨出芳香油③将簇新的植物材料浸泡在用于萃取的低沸点的有机溶剂中，取出残渣然后蒸去溶剂，即可获得蜡质膏状物，此为萃取法A．①②B．①③C．②③D．①②③解析：选D。水蒸气蒸馏法适用于提取挥发性较强且不溶于水的芳香油；压榨法是用机械压力榨出芳香油；萃取法则是用有机溶剂提取芳香油。二、非选择题13．通过对橘皮芳香油提取过程的学习，请你自己设计一个提取茉莉油的过程，请回答下列问题：(1)第一步，采摘原料，提炼茉莉油的原料为________，要在________期采收，此时，茉莉油的含量较高。(2)提取茉莉油常采纳____________法，此方法是通过水分子向原料中渗透，使______________，形成精油与水的共沸物，蒸馏出的水蒸气与精油通过________、________后得到精油。(3)下图是茉莉油的生产工艺，请回答：①向蒸馏器中加入原料时，茉莉花与清水的质量比大约为________。②A表示__________过程，B表示________过程，C表示________。通过C提取出的干脆精油，可能还混有肯定的水分，所以要向提取液中加入D________吸水，放置过夜，再过滤除去固体物质，即可得到茉莉油。答案：(1)茉莉花盛花(2)水蒸气蒸馏植物中精油成分向水中扩散冷凝油水分别(3)①1∶4②水蒸气蒸馏冷凝分别油层无水硫酸钠14．如图所示为某同学绘制的玫瑰精油的提取装置。请回答下列问题：(1)分别装置中常加入氯化钠，目的是______________________。制取纯玫瑰精油时，加入无水硫酸钠的目的是____________________________________。(2)植物芳香油的提取方法有__________、__________、____________，由于玫瑰精油具有化学性质稳定、__________(填“难”或“易”)溶于水等特性，而相宜用图示方法提取。(3)提取过程中，很多因素都会影响玫瑰精油的品质，例如_________________________，会导致产品的品质比较差，而假如提高品质，就须要延长_____________________。解析：(1)图示采纳的是水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，由于玫瑰精油会随水蒸气一起蒸馏出来，因此分别装置中收集到的液体是油水混合物，而氯化钠溶于水后，可增大盐溶液的浓度，加速水油的分别，所以加入氯化钠的目的是：加速油水分层。分别的油层还会含有肯定的水分，而无水硫酸钠能够吸水，所以制取纯玫瑰精油时，加入无水硫酸钠的目的是：除去油层中的水分。(2)植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等。由于玫瑰精油具有化学性质稳定、易挥发、难溶于水等特性，而相宜用图示的水蒸气蒸馏法提取。(3)提取过程中，假如蒸馏温度太高，时间太短，会导致产品的品质比较差，而假如提高品质，就须要延长蒸馏的时间。答案：(1)加速油水分层除去油层中的水分(2)蒸馏法压榨法萃取法难(3)蒸馏温度太高，时间太短蒸馏时间15．请回答下面与芳香油提取相关的问题：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有________________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是