附录1　生物学实验室的基本安全规则教案3

专题六

植物有效成分的提取

课题1 植物芳香油的提取

【教学目标】

（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

【教学重难点】

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

【教学方法】

启发式教学

【教学工具】

多媒体课件

【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

香料种类

来源

动物香料

麝、灵猫、海狸、抹香鲸等

植物香料

玫瑰油、橘皮油、樟油等

旁栏资料：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

植物芳香油的性质：

蒸馏

芳香油的提取方法：

压榨

萃取

玫瑰精油的提取：

橘皮精油的提取：

（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 【板书设计】

【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

【教学反思】

资料——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。

课题2 胡萝卜素的提取

【教学目标】

（一）知识与技能

1、了解有关胡萝卜素的基础知识

2、掌握提取胡萝卜素的基本原理

（二）过程与方法

1、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术

2、学会纸层析的操作方法

（三）情感、态度与价值观

领悟科学探究的方法，形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度

【教学重点】胡萝卜素的提取，纸层析的操作

【教学难点】胡萝卜素的提取

【教学方法】启发式教学

【教学工具】多媒体课件

【教学过程】

（一）引入新课

上一节课我们学习了提取植物芳香油的原理、方法和提取技术，这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术

（二）进行新课

1．基础知识

1．1胡萝卜素的性质：橘黄色晶体，化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。

1．2胡萝卜素的来源：植物、岩藻、微生物发酵。

1．3方法：萃取法。

影响因素：萃取剂性质、用量；原料颗粒大小、紧密程度、含水量；温度、时间等。

选择控制：溶剂：石油醚

原料：颗粒小、干燥。

条件：温度较高，时间长。

2．实验设计

2．1实验流程：阅读教材图6－6。

溶剂：应选择使用水不溶性有机溶剂，如石油醚（为什么？）。

2．2实验步骤：

①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。

②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。

③加热萃取：安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取30min。

④过滤：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取液。

⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素。

＊注意事项：

烘干胡萝卜时，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。

2．3胡萝卜素的纸层析鉴定：

①制备滤纸条：取18×30cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取ABCD四个点。

②点样：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，吹干。

③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。

④观察：取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。

＊注意事项：

滤纸条预先干燥处理；

点样时快速细致、样点圆点尽量细小；

滤纸筒的竖直边缘不能接触；

石油醚易挥发，注意层析容器要密封。

（三）课堂总结、点评

胡胡萝卜素的性质和提取来源

萝

卜影响萃取效率的因素

素

的萃取胡萝卜素的过程

提

取

胡萝卜素的纸层析鉴定

（四）实例探究

例1.对胡萝卜素的提取通常选用

A.水

B.无机盐

C.有机溶剂

D.无机溶剂

解析:由于胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,根据相似相溶原理,应该考虑有机溶剂,而不能选用水、无机盐及其他无机溶剂,故选C

例2、下列有机溶剂中，不能作胡萝卜素萃取剂的是

A石油醚

B乙醚

C 乙醇

D

苯

解析：乙醇是水溶性溶剂，萃取时能与水混溶而影响萃取的效果。答案：B ☆综合应用

例3、在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？

答：在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。

【板书设计】

【巩固练习】

1、当人体缺乏某种维生素时，胡萝卜素可在体内转化形成，这种维生素是：（

）

A、维生素A

B、维生素B

C、维生素C

D、维生素D 2、对叶绿体中的色素进行分析时，胡萝卜素的吸收峰在：

（

）

A、红光

B、绿光

C、蓝紫光

D、橙光

3.下列方法可以提取胡萝卜素的是：

（

）

A.直接压榨法

B.水蒸气蒸馏法

C.乙醇萃取法

D.石油醚萃取法

4.下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是：

（

）

A.胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质

B.胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料

C.微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一

D.提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高

5.对胡萝卜素的提取顺序，正确的是：

（

）

A.胡萝卜→粉碎→萃取干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素

B.胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素

C.胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素

D.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素

6.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是：

（

）

A.每次点样后，可用注射器直接点样

B.点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点

C.层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液

D.在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中

7.萃取的效率主要取决于：

（

）

A.原料颗粒的大小

B.原料的紧密程度、含水量

C.萃取剂的性质和使用量

D.萃取的温度和时间

8.下列试剂最适宜提取提取胡萝卜素的是：

（

）

A.石油醚

B.乙醚

C.四氯化碳

D.苯

9.对于胡萝卜素的提取过程，叙述错误的是:

（

）

A.萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热

B.为了防止加热时，有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装冷凝回流装置

C.萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置

D.在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物

10．胡萝卜素含有的化学元素有:

（

）

A.C、H、O

B. C、H

C. C、H、O、N

D.C、H、N

答案：1.A

2.C

3.D

4.A

5.D

6.B

7.C

8.A

9.D

10.B 【教学反思】

资料——β-胡萝卜素的应用

1831年，瓦坎罗德尔（Wackenroder）从胡萝卜中分离到了胡萝卜素，但直到20世纪30年代，胡萝卜素的化学结构才得以确定。植物中的胡萝卜素经人体吸收后，可以在体内转变为有生理活性的维生素A。通常，我们把能在体内转变为维生素的物质称为维生素原，胡萝卜素就是维生素A原，其中起主要作用的是β-胡萝卜素。胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。此外，胡萝卜素还能够有效清除体内的自由基，预防和修复细胞损伤，抑制DNA的氧化，预防癌症的发生。

β-胡萝卜素还可以作为禽畜饲料添加剂，能提高鸡的产蛋率，还可以提高牛的生殖能力。β-胡萝卜素具有优良的着色性能，着色范围是黄色、橙红，着色能力强，色泽稳定均匀，能与K、Zn、Ca等元素并存而不变色，尤其适合添加在儿童食品中。因此，被广泛作为食品、饮料及饲料的添加剂使用。β-胡萝卜素本身是油溶性的，非常适合油性产品或蛋白质类产品的开发，如人造奶油、胶囊、鱼浆制品、素食产品、速食面、调理包，等等。因此，β-胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂。研究还表明，将抗氧化维生素涂抹在皮肤上，不仅能防止紫外线的伤害，还能促进对已被伤害皮肤的修复，使皮肤保持弹性，β-胡萝卜素因而也逐渐应用于化妆品等新兴市场。