第一篇：課題1 植物芳香油的提取 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1.說出提取植物芳香油的常見方法和基本原理。2.說出各種藥品在提取植物芳香油實驗中的作用。3.結合生產實踐舉例說明實驗室模擬植物芳香油

2.教學重點/難點

教學重點：

植物芳香油的提取技術；針對原料的不同特點，采用適宜的提取方法。教學難點：

植物芳香油的提取技術；針對原料的不同特點，采用適宜的提取方法。

3.教學用具

教學課件

4.標簽

教學過程

（一）導入新課

早在古代，人類就已發現芳香氣味的植株或花卉能使人神清氣爽，將這些植物制成干品后，可當做藥物和香料使用。但是，植物香料易揮發，不易儲存。歐洲中世紀香料貿易的發展，促成了植物芳香油提取技術的誕生。

16世紀，制備植物芳香油的技術已相當成熟。19世紀，有機化學迅速發展，人們通過分析植物芳香油的化學成分，找到了芳香的根源，進而合成了人造香料。如今，植物芳香油廣泛地應用于輕工、化妝品、飲料和食品制造的方面。

（二）植物芳香油的性質和提取方法

知識要點：1.植物芳香油的來源和發展歷史；2.植物芳香油的主要化學成分。教學：在介紹植物芳香油的來源時，宜結合教材提供的旁欄資料進行講解，讓學生對植物芳香油的廣泛來源有一個初步的了解。還可以采取學生查閱資料和介紹相關的小故事等方式，使學生大致了解植物芳香油的發展歷史。

提取植物芳香油的常用方法： 水蒸氣蒸餾法：

水中蒸餾法、水上蒸餾法、水氣蒸餾法

提取植物芳香油常用方法的原理：利用水蒸氣將揮發性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，油水混合物又重新分出油層和水層

教學：可以通過列舉日常生活中的一些具體事例，幫助學生熟悉提取植物芳香油的三種基本方法，并理解其原理。例如，實驗室制備蒸餾水就用到了蒸餾的方法；超市出售的手動榨汁器，其原理與教材介紹的壓榨法是類似的；等等。此外，還應引導學生分析這三種方法的優點與不足，讓學生嘗試根據不同的原料，選用適宜的提取方法。

講解：水中蒸餾適于某些鮮花、破碎果皮和不易粘結的原料。但水中蒸餾精油中的酯類成分易水解，所以含酯類高的香料植物不能采用這種方法。

水上蒸餾又稱隔水蒸餾，是把原料置于蒸餾鍋內的篩板上，篩板下盛放一定水量以滿足蒸餾操作所需的足夠的飽和蒸汽，水層高度以水沸騰時不濺濕原料底層為原則。

直接蒸汽蒸餾：是由外來的鍋爐蒸汽直接進行蒸餾。通常在篩板下鍋底部位裝有一條開小孔的環形管，鍋爐來的蒸汽通過小孔直接噴出。通過篩板的篩孔進入原料層加熱原料。由鍋爐來的蒸汽是具有一定蒸汽壓力，溫度較高而含濕量又較低的飽和蒸汽，能很快加熱料層，因此，對干料加熱蒸餾時，干料必須在裝鍋前預先濕透。直接蒸汽蒸餾，其蒸餾速度快，溫度高，可縮短蒸餾時間，高沸點的成分可蒸出，出油率高。

萃取法的原理：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的方法。芳香油溶解于有機溶劑后，只需蒸發出有機溶劑，就可以獲得純凈的植物芳香油了。

（三）、實驗案例 玫瑰精油的提取 5月上、中旬是玫瑰的盛開期，最好是選用當天采摘的鮮玫瑰花。將花瓣用清水沖洗，去掉上面的灰塵等雜質，瀝干水分。由于玫瑰精油化學性質穩定，從玫瑰花中提取玫瑰精油可采取水中蒸餾法。本實驗的具體操作步驟如下。

1.稱取50 g玫瑰花瓣，放入500 mL的圓底燒瓶中，加入200mL蒸餾水。按教科書圖6-2所示安裝蒸餾裝置。蒸餾裝置包括：鐵架臺兩個、酒精燈、石棉網、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計、直型冷凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過加熱進行蒸餾，中部將蒸餾物冷凝，右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都按照自下而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時相反。具體安裝順序和方法如下。

（1）固定熱源──酒精燈。

（2）固定蒸餾瓶，使其離熱源的距離如教科書中圖6-2所示，并且保持蒸餾瓶軸心與鐵架臺的水平面垂直。

（3）安裝蒸餾頭，使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺平行。

（4）連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過橡皮管與水池相連；下端進水口向下，通過橡皮管與水龍頭相連。

（5）連接接液管（或稱尾接管）。

（6）將接收瓶瓶口對準尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收瓶應在實驗前稱重，并做好記錄。

（7）將溫度計固定在蒸餾頭上，使溫度計水銀球的上限與蒸餾頭側管的下限處在同一水平線上。

2.蒸餾裝置安裝完畢后，可以在蒸餾瓶中加幾粒沸石，防止液體過度沸騰。打開水龍頭，緩緩通入冷水，然后開始加熱。加熱時可以觀察到，蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計讀數也略有上升。當蒸氣的頂端達到溫度計水銀球部位時，溫度計讀數急劇上升。在整個蒸餾過程中，應保證溫度計的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸餾的時間和速度，通常以每秒1～2滴為宜。蒸餾完畢，應先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時相反。

3.收集錐形瓶中的乳白色的乳濁液，向錐形瓶中加入質量濃度為0.1 g/mL的氯化鈉溶液，使乳化液分層。然后將其倒入分液漏斗中，用分液漏斗將油層和水層完全分開。打開頂塞，再將活塞緩緩旋開，放出下層的玫瑰精油，用接收瓶收集。向接收瓶中加入無水硫酸鈉，吸去油層中含有的水分，放置過夜。

為了更好地將油、水兩層液體分離，操作時應注意正確使用分液漏斗。分液漏斗的使用方法如下。

（1）首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤滑脂，注意切勿將潤滑脂涂得太厚或使潤滑脂進入活塞孔中，以免污染萃取液。

（2）塞好活塞后，把活塞旋轉幾圈，使潤滑脂分布均勻。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認不漏水后再使用。

（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺上的鐵圈中，關好活塞。將待分離的液體從上部開口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤滑脂。

（4）取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，將分液漏斗略傾斜，前后振蕩（開始振蕩時要慢）。

（5）振蕩后，使漏斗口仍保持原傾斜狀態，左手仍握在漏斗活塞處，下部管口指向無人處，用拇指和食指旋開活塞，使其釋放出漏斗內的蒸氣或產生的氣體，以使內外壓力平衡，這一步操作也稱做“放氣”。

（6）重復上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時為止。再將分液漏斗劇烈振蕩2～3 min，然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。

橘皮精油的提取 課前準備

在實驗前一天，需要準備新鮮的、沒有霉爛的橘皮，用量可根據實驗人數來決定。用清水沖洗橘皮，去掉灰塵等雜質，瀝干水分后，將橘皮攤放在干燥通風處。將晾干的橘皮浸泡在pH大于

12、質量分數為7%～8%的石灰水中，時間為16～24 h，中間翻動2～3次。浸泡好的橘皮呈黃色、無白芯、稍硬、脆而不斷、具有彈性。這樣的橘皮在壓榨時不易打滑，橘油的噴射力強；壓榨后的殘渣呈顆粒狀，殘渣中的含水量低，黏稠度不太高，過濾時比較順利，不易堵塞篩孔。

提取橘皮精油的具體步驟如下。1.將浸泡后的橘皮，用流動的水漂洗，洗凈后撈起、瀝干。一定要將橘皮徹底沖洗干凈。然后將橘皮粉碎至3 mm大小，放入家用榨汁機或手動壓榨機中粉碎。粉碎時加入與橘皮同質量的質量分數為0.25%的小蘇打和質量分數為5%的硫酸鈉溶液，并調節pH為7～8。

2.在榨出的油水混合液中加入明礬，使之沉淀并變澄清，然后用布袋過濾，除去糊狀殘渣。再將得到的混合物，用6 000 r/min～8 000 r/min的轉速進行高速離心。在正常情況下，離心后獲得的香精油將是澄清透明的。

3.分離出的香精油往往帶有少量水分和蠟質等雜質，為了進一步除去雜質，可以將分離的產品放在5 ℃～10 ℃的冰箱中，靜置5～7 d，讓雜質與水下沉。然后用吸管吸出上層澄清的油層，再通過墊有濾紙或石棉紙的漏斗進行減壓抽濾，得到黃色油狀的橘皮精油。

（四）、課題成果評價

（一）是否提取出了植物精油

觀察學生提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來評價所提取的精油的純度和質量。從玫瑰花提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體，并帶有甜韻的玫瑰香；從橘皮提取的橘皮精油無色透明，具有誘人的橘香味。本課題只是對兩種精油進行了初步的提取，其中仍然含有大量的雜質。

（二）出油率的計算

根據教科書提供的公式計算出油率。如果出油率高，說明實驗方案設計合理；如果出油率低，可以幫助學生從實驗方法的選擇、實驗過程的操作等各方面分析原因，改進后再作嘗試。

課堂小結

在介紹植物芳香油的提取時，大家多結合教材提供的旁欄資料進行理解，對植物芳香油的提取有一個初步的了解。還可以采取查閱資料和介紹相關的小故事等方式，使大家大致了解植物芳香油的提取過程。多多列舉日常生活中的一些具體事例，幫助大家熟悉提取植物芳香油的三種基本方法，并理解其原理。說出各種藥品在提取植物芳香油實驗中的作用。結合生產實踐舉例說明實驗室模擬植物芳香油

板書

專題六 第一節 植物芳香油的提取

一、植物芳香油的性質和提取方法

1、水蒸氣蒸餾法

2、萃取法

二、實驗案例

1、玫瑰精油的提取

2、橘皮精油的提取

第二篇：植物芳香油的提取教案

植物芳香油的提取

教材內容解讀

要點1 植物芳香油的來源

（1）植物芳香油的來源

天然香料的主要來源是動物和植物。動物香料主要來源于麝、靈貓、海貍和抹香鯨等。植物香料的來源更為廣泛，植物芳香油可以從大約50多個科的植物中提取。例如，玫瑰花用于提取玫瑰油，樟樹樹干用于提取樟油。

（2）植物芳香油的主要化學成分

提取出的植物芳香油的組成主要包括萜類化合物及其衍生物，具有很強的揮發性。要點2 植物芳香油的提取方法

提取植物芳香油的三種基本方法：蒸餾、壓榨和萃取。（1）蒸餾法

①水蒸氣蒸餾法的原理

利用水蒸氣將揮發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層。是植物芳香提取的常用方法。

②水蒸氣蒸餾法的類型

根據蒸餾過程中原料放置的位置，可以將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。

③水中蒸餾的方法對于有些原料不適用的原因 如柑橘和檸檬不適用水中蒸餾的方法，這是因為水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解等問題。因此，柑橘、檸檬芳香油的制備通常使用壓榨法。

（2）萃取法

①萃取法是將粉碎、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的方法。

②原理

植物芳香油易溶于有機溶劑，如石油醚、乙醚和戊烷等。芳香油溶解于有機溶劑后，只需蒸發出有機溶劑，就可以獲得純凈的植物芳香油。

③不適于用水蒸氣蒸餾的原料，可以考慮使用萃取法。要點3 實驗設計

（1）提取玫瑰精油的實驗流程

（2）提取橘皮精油的實驗流程

石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油 要點4 實驗案例

案例一 玫瑰精油的提取

5月上、中旬是玫瑰的盛開期，最好是選用當天采摘的鮮玫瑰花。將花瓣用清水沖洗，去掉上面的灰塵等雜質，瀝干水分。由于玫瑰精油化學性質穩定，從玫瑰花中提取玫瑰精油可采取水中蒸餾法。本實驗的具體操作步驟如下。1.稱取50 g玫瑰花瓣，放入500 mL的圓底燒瓶中，加入200 mL蒸餾水。按教科書圖6-2所示安裝蒸餾裝置。蒸餾裝置包括：鐵架臺兩個、酒精燈、石棉網、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計、直型冷凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過加熱進行蒸餾，中部將蒸餾物冷凝，右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都按照自下而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時相反。具體安裝順序和方法如下。

（1）固定熱源──酒精燈。

（2）固定蒸餾瓶，使其離熱源的距離如教科書中圖6-2所示，并且保持蒸餾瓶軸心與鐵架臺的水平面垂直。

（3）安裝蒸餾頭，使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺平行。

（4）連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過橡皮管與水池相連；下端進水口向下，通過橡皮管與水龍頭相連。

（5）連接接液管（或稱尾接管）。

（6）將接收瓶瓶口對準尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收瓶應在實驗前稱重，并做好記錄。

（7）將溫度計固定在蒸餾頭上，使溫度計水銀球的上限與蒸餾頭側管的下限處在同一水平線上。

2.蒸餾裝置安裝完畢后，可以在蒸餾瓶中加幾粒沸石，防止液體過度沸騰。打開水龍頭，緩緩通入冷水，然后開始加熱。加熱時可以觀察到，蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計讀數也略有上升。當蒸氣的頂端達到溫度計水銀球部位時，溫度計讀數急劇上升。在整個蒸餾過程中，應保證溫度計的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸餾的時間和速度，通常以每秒1～2滴為宜。蒸餾完畢，應先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時相反。

3.收集錐形瓶中的乳白色的乳濁液，向錐形瓶中加入質量濃度為0.1 g/mL的氯化鈉溶液，使乳化液分層。然后將其倒入分液漏斗中，用分液漏斗將油層和水層完全分開。打開頂塞，再將活塞緩緩旋開，放出下層的玫瑰精油，用接收瓶收集。向接收瓶中加入無水硫酸鈉，吸去油層中含有的水分，放置過夜。

為了更好地將油、水兩層液體分離，操作時應注意正確使用分液漏斗。分液漏斗的使用方法如下。

（1）首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤滑脂，注意切勿將潤滑脂涂得太厚或使潤滑脂進入活塞孔中，以免污染萃取液。

（2）塞好活塞后，把活塞旋轉幾圈，使潤滑脂分布均勻。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認不漏水后再使用。

（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺上的鐵圈中，關好活塞。將待分離的液體從上部開口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤滑脂。

（4）取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，將分液漏斗略傾斜，前后振蕩（開始振蕩時要慢）。

（5）振蕩后，使漏斗口仍保持原傾斜狀態，左手仍握在漏斗活塞處，下部管口指向無人處，用拇指和食指旋開活塞，使其釋放出漏斗內的蒸氣或產生的氣體，以使內外壓力平衡，這一步操作也稱做“放氣”。

（6）重復上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時為止。再將分液漏斗劇烈振蕩2～3 min，然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。

案例二 橘皮精油的提取 課前準備 在實驗前一天，教師需要準備新鮮的、沒有霉爛的橘皮，用量可根據實驗人數來決定。用清水沖洗橘皮，去掉灰塵等雜質，瀝干水分后，將橘皮攤放在干燥通風處。將晾干的橘皮浸泡在pH大于

12、質量分數為7%～8%的石灰水中，時間為16～24 h，中間翻動2～3次。浸泡好的橘皮呈黃色、無白芯、稍硬、脆而不斷、具有彈性。這樣的橘皮在壓榨時不易打滑，橘油的噴射力強；壓榨后的殘渣呈顆粒狀，殘渣中的含水量低，黏稠度不太高，過濾時比較順利，不易堵塞篩孔。

提取橘皮精油的具體步驟如下。

1.將浸泡后的橘皮，用流動的水漂洗，洗凈后撈起、瀝干。切記一定要將橘皮徹底沖洗干凈。然后將橘皮粉碎至3 mm大小，放入家用榨汁機或手動壓榨機中粉碎。粉碎時加入與橘皮同質量的質量分數為0.25%的小蘇打和質量分數為5%的硫酸鈉溶液，并調節pH為7～8。

2.在榨出的油水混合液中加入明礬，使之沉淀并變澄清，然后用布袋過濾，除去糊狀殘渣。再將得到的混合物，用6 000 r/min～8 000 r/min的轉速進行高速離心。在正常情況下，離心后獲得的香精油將是澄清透明的。

3.分離出的香精油往往帶有少量水分和蠟質等雜質，為了進一步除去雜質，可以將分離的產品放在5 ℃～10 ℃的冰箱中，靜置5～7 d，讓雜質與水下沉。然后用吸管吸出上層澄清的油層，再通過墊有濾紙或石棉紙的漏斗進行減壓抽濾，得到黃色油狀的橘皮精油。

第三篇：優質課教案---植物芳香油的提取教案

2010年河南省高中生物優質課

植物芳香油的提取

姓 名： 李 宴 會 單 位： 上 蔡 一 高 日 期： 2010 年 8月

專題6 植物有效成分的提取 課題1 植物芳香油的提取

一、課題目標

本課題通過設計簡易的實驗裝置來提取植物芳香油，使學生了解提取植物芳香油的基本原理，研究從生物材料中提取特定成分的方法，初步學會某些植物芳香油的提取技術。

二、課題重點與難點

課題重點：植物芳香油的提取技術；針對原料的不同特點，采用適宜的提取方法。課題難點：植物芳香油的提取技術；針對原料的不同特點，采用適宜的提取方法。

三、課題背景分析

課題背景從古代人類將芳香植物或花卉制成干品，當作藥物和香料使用談起，引入到歐洲中世紀香料貿易的發展，促成了植物芳香油提取技術的誕生，反映了社會生活的需要對科學技術的推動。隨著有機化學的發展，人造香料日益普及，但人們對天然植物芳香油仍情有獨鐘，它一方面說明了科學技術的發展賦予了人類更多的自由，同時也反映了人造物依舊很難取代自然產物的事實。在充分體現了植物芳香油與人類社會生產生活的緊密聯系后，教材說明了本課題的目標：了解提取植物芳香油的原理，設計簡單的實驗裝置，從橘皮或玫瑰花中提取芳香油。在教學中可充分利用上述素材，對學生進行生動的科學、技術、社會的教育，并激發學生動手實踐的興趣。

四、基礎知識分析與教學

（一）植物芳香油的來源

知識要點：1.植物芳香油的來源和發展歷史；2.植物芳香油的主要化學成分。教學：在介紹植物芳香油的來源時，宜結合教材提供的旁欄資料進行講解，讓學生對植物芳香油的廣泛來源有一個初步的了解。還可以采取學生查閱資料和介紹相關的小故事等方式，使學生大致了解植物芳香油的發展歷史。

（二）植物芳香油的提取方法

知識要點：提取植物芳香油的三種基本方法：蒸餾、壓榨和萃取。

教學：可以通過列舉日常生活中的一些具體事例，幫助學生熟悉提取植物芳香油的三種基本方法，并理解其原理。例如，實驗室制備蒸餾水就用到了蒸餾的方法；超市出售的手動榨汁器，其原理與教材介紹的壓榨法是類似的；等等。此外，還應引導學生分析這三種方法 的優點與不足，讓學生嘗試根據不同的原料，選用適宜的提取方法。

五、實驗案例 玫瑰精油的提取

5月上、中旬是玫瑰的盛開期，最好是選用當天采摘的鮮玫瑰花。將花瓣用清水沖洗，去掉上面的灰塵等雜質，瀝干水分。由于玫瑰精油化學性質穩定，從玫瑰花中提取玫瑰精油可采取水中蒸餾法。本實驗的具體操作步驟如下。

1.稱取50 g玫瑰花瓣，放入500 mL的圓底燒瓶中，加入200 mL蒸餾水。按教科書圖6-2所示安裝蒸餾裝置。蒸餾裝置包括：鐵架臺兩個、酒精燈、石棉網、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計、直型冷凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過加熱進行蒸餾，中部將蒸餾物冷凝，右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都按照自下而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時相反。具體安裝順序和方法如下。

（1）固定熱源──酒精燈。

（2）固定蒸餾瓶，使其離熱源的距離如教科書中圖6-2所示，并且保持蒸餾瓶軸心與鐵架臺的水平面垂直。

（3）安裝蒸餾頭，使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺平行。

（4）連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過橡皮管與水池相連；下端進水口向下，通過橡皮管與水龍頭相連。

（5）連接接液管（或稱尾接管）。

（6）將接收瓶瓶口對準尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收瓶應在實驗前稱重，并做好記錄。

（7）將溫度計固定在蒸餾頭上，使溫度計水銀球的上限與蒸餾頭側管的下限處在同一水平線上。

2.蒸餾裝置安裝完畢后，可以在蒸餾瓶中加幾粒沸石，防止液體過度沸騰。打開水龍頭，緩緩通入冷水，然后開始加熱。加熱時可以觀察到，蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計讀數也略有上升。當蒸氣的頂端達到溫度計水銀球部位時，溫度計讀數急劇上升。在整個蒸餾過程中，應保證溫度計的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸餾的時間和速度，通常以每秒1～2滴為宜。蒸餾完畢，應先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時相反。

3.收集錐形瓶中的乳白色的乳濁液，向錐形瓶中加入質量濃度為0.1 g/mL的氯化鈉溶

液，使乳化液分層。然后將其倒入分液漏斗中，用分液漏斗將油層和水層完全分開。打開頂塞，再將活塞緩緩旋開，放出下層的玫瑰精油，用接收瓶收集。向接收瓶中加入無水硫酸鈉，吸去油層中含有的水分，放置過夜。

為了更好地將油、水兩層液體分離，操作時應注意正確使用分液漏斗。分液漏斗的使用方法如下。

（1）首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤滑脂，注意切勿將潤滑脂涂得太厚或使潤滑脂進入活塞孔中，以免污染萃取液。

（2）塞好活塞后，把活塞旋轉幾圈，使潤滑脂分布均勻。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認不漏水后再使用。

（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺上的鐵圈中，關好活塞。將待分離的液體從上部開口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤滑脂。

（4）取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，將分液漏斗略傾斜，前后振蕩（開始振蕩時要慢）。

（5）振蕩后，使漏斗口仍保持原傾斜狀態，左手仍握在漏斗活塞處，下部管口指向無人處，用拇指和食指旋開活塞，使其釋放出漏斗內的蒸氣或產生的氣體，以使內外壓力平衡，這一步操作也稱做“放氣”。

（6）重復上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時為止。再將分液漏斗劇烈振蕩2～3 min，然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。橘皮精油的提取

課前準備

在實驗前一天，需要準備新鮮的、沒有霉爛的橘皮，用量可根據實驗人數來決定。用清水沖洗橘皮，去掉灰塵等雜質，瀝干水分后，將橘皮攤放在干燥通風處。將晾干的橘皮浸泡在pH大于

12、質量分數為7%～8%的石灰水中，時間為16～24 h，中間翻動2～3次。浸泡好的橘皮呈黃色、無白芯、稍硬、脆而不斷、具有彈性。這樣的橘皮在壓榨時不易打滑，橘油的噴射力強；壓榨后的殘渣呈顆粒狀，殘渣中的含水量低，黏稠度不太高，過濾時比較順利，不易堵塞篩孔。

提取橘皮精油的具體步驟如下。

1.將浸泡后的橘皮，用流動的水漂洗，洗凈后撈起、瀝干。一定要將橘皮徹底沖洗干凈。然后將橘皮粉碎至3 mm大小，放入家用榨汁機或手動壓榨機中粉碎。粉碎時加入與橘皮同質量的質量分數為0.25%的小蘇打和質量分數為5%的硫酸鈉溶液，并調節pH為7～8。

2.在榨出的油水混合液中加入明礬，使之沉淀并變澄清，然后用布袋過濾，除去糊狀殘渣。再將得到的混合物，用6 000 r/min～8 000 r/min的轉速進行高速離心。在正常情況下，離心后獲得的香精油將是澄清透明的。

3.分離出的香精油往往帶有少量水分和蠟質等雜質，為了進一步除去雜質，可以將分離的產品放在5 ℃～10 ℃的冰箱中，靜置5～7 d，讓雜質與水下沉。然后用吸管吸出上層澄清的油層，再通過墊有濾紙或石棉紙的漏斗進行減壓抽濾，得到黃色油狀的橘皮精油。

六、課題成果評價

（一）是否提取出了植物精油

觀察學生提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來評價所提取的精油的純度和質量。從玫瑰花提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體，并帶有甜韻的玫瑰香；從橘皮提取的橘皮精油無色透明，具有誘人的橘香味。本課題只是對兩種精油進行了初步的提取，其中仍然含有大量的雜質。

（二）出油率的計算

根據教科書提供的公式計算出油率。如果出油率高，說明實驗方案設計合理；如果出油率低，可以幫助學生從實驗方法的選擇、實驗過程的操作等各方面分析原因，改進后再作嘗試。

第四篇：課題2 胡蘿卜素的提取 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1、了解有關胡蘿卜素的基礎知識

2、掌握提取胡蘿卜素的基本原理

3、掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術

4、學會紙層析的操作方法

2.教學重點/難點

教學重點：

胡蘿卜素的提取，紙層析的操作 教學難點： 胡蘿卜素的提取

3.教學用具

教學課件

4.標簽

教學過程

（一）引入新課

植物有效成分提取的方法有哪些？這一節我們再來學習萃取法提取胡蘿卜素的原理、方法和提取技術。

（二）背景知識 1．基礎知識

（1）胡蘿卜素的性質：橘黃色晶體，化學性質穩定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。

（2）胡蘿卜素的來源：植物、巖藻、微生物發酵。（3）分類

根據雙鍵的數目可以將胡蘿卜素劃分為α、β、γ三類，β－胡蘿卜素是其中最主要的組成成分。

（4）用途

一分子的β－胡蘿卜素在人或動物的小腸、肝臟等器官被氧化成兩分子的維生素A，因此，胡蘿卜素可以用來治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，如夜盲癥、幼兒生長發育不良，干皮癥等。胡蘿卜素還是常用的食品色素，廣泛地用作食品、飲料、飼料的添加劑。最近發現天然胡蘿卜素還具有使癌變細胞恢復成正常細胞的作用。

（5）方法：萃取法。

影響因素：萃取劑性質、用量；原料顆粒大小、緊密程度、含水量；溫度、時間等。選擇控制：溶劑：石油醚 原料：顆粒小、干燥。條件：溫度較高，時間長。

（三）胡蘿卜素的提取 1．實驗設計

1．1實驗流程：閱讀教材圖6－6。

溶劑：應選擇使用水不溶性有機溶劑，如石油醚（為什么？）。

選擇溶劑應注意哪些因素？：（提取效率、水溶性與水不溶性、沸點高低、有無毒性、是否易于產品分離等）

（1）提取方法

胡蘿卜素易溶于有機溶劑，可以用萃取的方法提取。（2）提取胡蘿卜素的實驗流程

胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素（3）萃取劑的選擇 胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但他們是水溶性的有機溶劑，因能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這五種溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發，所以石油醚最適宜用作萃取劑。

（4）影響萃取的因素

萃取的效率主要取決于萃取劑的性質和使用量，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件的影響。一般來說，原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需要提取的物質就能夠充分溶解，萃取效果就好。

（5）胡蘿卜素提取裝置的設計

采用水浴加熱，因為有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，目的是防止加熱時有機溶劑揮發。

2．實驗案例

胡蘿卜素的提取：提取胡蘿卜素的主要步驟如下。

1.選取500 g新鮮的胡蘿卜，用清水洗凈，瀝干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，時間約需2 h，將干燥后的胡蘿卜進一步粉碎過篩。注意胡蘿卜的粉碎一定要徹底。

2.將樣品放入500 mL圓底燒瓶中，加入200 mL石油醚混勻，按教科書中圖6-7所示安裝萃取回流裝置，萃取30 min，然后過濾萃取液，除去固體物質。

3.按教科書中圖6-2所示安裝蒸餾裝置，對萃取的樣品進行濃縮。具體的操作步驟及注意事項見本專題課題1的案例1。

4.收集接受器中的樣品，觀察樣品的顏色和氣味，并通過紙層析進行鑒定。層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進行操作。點樣時應注意點樣斑點不能太大（直徑應小于0.5 cm），如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細管現象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結果。

5.將提取的胡蘿卜素粗品進行紙層析鑒定

（四）、胡蘿卜素的鑒定 鑒定方法：紙層析法（1）制作層析濾紙

750px濾紙下端距底邊50px處畫一條基線，在基線上取A、B、C、D四點。在450px×（2）點樣

用最細的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的標準樣品和提取樣品，分別在A、D和B、C點上點樣。在基線上形成直接為2mm左右的加點。

（3）層析

將濾紙上的點樣液揮發干后，將濾紙卷成圓筒狀，置于裝有25px深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各種色素完全分開后，取出濾紙，讓石油醚自然揮發。

（4）觀察

與標準樣品的胡蘿卜素層析帶相比較觀察提取效果。（5）操作注意事項

點樣應該快速細致，每次點樣后，要等濾紙干燥后再進行點樣，可用吹風機將溶劑吹干，注意保持濾紙干燥。層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進行操作。點樣時應注意點樣斑點不能太大（直徑應小于0.5 cm），如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細管現象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結果。

課堂小結

本節課講述了胡蘿卜素的提取和鑒定，掌握提取胡蘿卜素的基本原理，掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術，植物中的胡蘿卜素經人體吸收后，可以在體內轉變為有生理活性的維生素A。通常，我們把能在體內轉變為維生素的物質稱為維生素原，胡蘿卜素就是維生素A原，其中起主要作用的是β-胡蘿卜素。胡蘿卜素能夠治療因維生素A缺乏所引起的各種疾病。此外，胡蘿卜素還能夠有效清除體內的自由基，預防和修復細胞損傷，抑制DNA的氧化，預防癌癥的發生。板書

專題六 第二節 胡蘿卜素的提取

第五篇：課題3 血紅蛋白的提取和分離 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1、嘗試從血液中提取和分離血紅蛋白

2、了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理

2.教學重點/難點

教學重點：

凝膠色譜法的原理和方法 教學難點：

樣品的預處理；色譜柱填料的處理和色譜柱的裝填

3.教學用具

教學課件

4.標簽

教學過程

（一）引入新課

蛋白質的知識回憶：

含量：占細胞干重的50％以上，是細胞中含量最多的有機化合物。

2、組成元素：C、H、O、N

3、基本單位：氨基酸

4、分子結構： 氨基酸—多肽—蛋白質

肽鍵：—CO—NH—

5、相對分子質量：高分子化合物 蛋白質是生命活動的主要承擔者，是細胞內含量最高的有機化合物。對蛋白質的研究有助于人們對生命過程的認識和理解。所以需要從細胞中提取蛋白質進行研究。怎樣提取蛋白質呢？

（二）蛋白質分子的差異性 1．基礎知識

蛋白質的物化理性質：形狀、大小、電荷性質和多少、溶解度、吸附性質、親和力等千差萬別，由此提取和分離各種蛋白質。

1．1凝膠色譜法（分配色譜法）：

（1）原理：（見課件圖）分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內部，路程長，流動慢。

（2）凝膠材料：多孔性，多糖類化合物，如葡聚糖、瓊脂糖。

（3）分離過程：

混合物上柱→洗脫→大分子流動快、小分子流動慢→收集大分子→收集小分子 ＊洗脫：從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促使蛋白質分子的差速流動。1．2緩沖溶液

（1）原理：由弱酸和相應的強堿弱酸鹽組成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），調節酸和鹽的用量，可配制不同pH的緩沖液。

（2）緩沖液作用：抵制外界酸、堿對溶液pH的干擾而保持pH穩定。1．3凝膠電泳法：

（1）原理：不同蛋白質的帶電性質、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導致不同蛋白質在電場中的運動方向和運動速度不同。

［思考］閱讀投影補充材料后，填寫下表：

（2）分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺經膠電泳等。

（3）分離過程：在一定pH下，使蛋白質基團帶上正電或負電；加入帶負電荷多的SDS，形成“蛋白質－SDS復合物”，使蛋白質遷移速率僅取決于分子大小。

例：聚丙烯酰胺凝膠電泳

1、在測定蛋白質分子量時常用十二烷基硫酸鈉（SDS）—聚丙烯酰胺凝膠電泳。聚丙烯酰胺凝膠是由單體丙烯酰胺和交聯劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺在引發劑和催化劑的作用下聚合交聯成的具有三維網狀結構的凝膠。

2.原理： 蛋白質在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。（SDS的作用）為了消除凈電荷對遷移率的影響，可以在凝膠中加入SDS。

3.SDS作用機理: SDS能使蛋白質發生完全變性。由幾條肽鏈組成的蛋白質復合體在SDS的作用下會解聚成單條肽鏈，因此測定的結果只是單條肽鏈的分子量。SDS能與各種蛋白質形成蛋白質—SDS復合物，SDS所帶負電荷的量大大超過了蛋白質分子原有的電荷量。因而掩蓋了不同種蛋白質間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。

（三）、血紅蛋白的提取和分離實驗設計 2.1蛋白質的提取和分離一般分為哪些基本步驟？ 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。

思考：是否所有種類的蛋白質的提取和分離都是這樣的？為什么？ 不是。因為蛋白質的來源和性質不同，分離方法差別很大。2.2選擇實驗材料

（1）你認為鳥類血液和哺乳動物血液中，最好哪種血液來提取血紅蛋白？為什么？ 哺乳動物血液。因為該細胞中沒有細胞核，血紅蛋白含量高。

（2）請閱讀投影資料，認識哺乳動物血液組成及血紅蛋白性質。并思考回答下列問題： 血液由血漿和血細胞兩部分組成。

血細胞中紅細胞細胞數量最多，細胞的含量最高的化合物是血紅蛋白。

該化合物是由兩個α－肽鏈、兩個β－肽鏈和四個亞鐵紅素基團構成的，其中每個亞基中都含有一個能與O2和CO2結合的亞鐵紅素基團。

2.3從紅細胞中分離出血紅蛋白的過程為：

洗滌紅細胞、釋放血紅蛋白、分離血紅蛋白、透析。洗滌紅細胞的目的是什么？ 除去血漿蛋白的雜蛋白，有利于后續步驟的分離純化。

紅細胞的洗滌過程為：血液＋檸檬酸鈉→低速短時離心→吸出上層血漿→紅細胞＋5倍體積生理鹽水→緩慢攪拌10min→低速短時離心→吸出上清液→反復洗滌直至上清液無黃色

思考：加入檸檬酸鈉有何目的？為什么要低速、短時離心？為什么要緩慢攪拌？ 防止血液凝固；防止白細胞沉淀；防止紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。思考：你有什么方法將紅細胞中的血紅蛋白釋放出來？ 加入蒸餾水，用玻璃棒快速攪拌一段時間。

補充：加入蒸餾水后紅細胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細胞膜，有利于血紅蛋白的釋放和分離。此時，紅細胞破碎混合液中不僅含有血紅蛋白，而且還含有細胞破碎物、脂質、甲苯有機溶劑等。怎樣除去這些雜質呢？由于它們的密度不同，科學家采取了離心分離的方法：

10min）→濾紙過濾除去脂質→分液漏紅細胞破碎混合液→中速長時離心（2000c/min×斗分離出血紅蛋白

2.4如何除無機鹽離子和小分子有機物質呢？。

透析。半透膜的選擇透過性，大分子物質不能通過半透膜，離子和小分子能夠通過半透膜。在透析過程中，血紅蛋白溶液中的離子和小分子不斷通過半透膜擴散進入到pH＝7的磷酸緩沖液中。

思考：為何使用pH＝7的磷酸緩沖液？為什么緩沖液量遠多于血紅蛋白溶液量？ 維持血紅蛋白的正常特性。有利于雜質分子充分地向外擴散。

總結：通過以上四個基本過程，紅細胞中的血紅蛋白就被提取出來。但其中還含有其他種類的蛋白質分子（如呼吸酶等）。怎樣將雜蛋白與血紅蛋白分離開來呢？我們來研究蛋白質提取和分離的第二個步驟――粗分離（凝膠色譜操作）。

2.5凝膠色譜分離蛋白質包括：制作色譜柱、裝填色譜柱、樣品加入和洗脫。根據教材圖5－19，說出制作色譜柱需要的材料。

橡皮塞2個、打孔器、小刀、移液管、尼龍紗、尼龍網、玻璃管、尼龍管等。色譜柱的制作過程：準備材料→加工橡皮塞→安裝色譜柱 下面進行第二步凝膠色譜柱的裝填。請閱讀教材： 色譜柱的裝填過程。

樣品加入和洗脫。其基本過程是：

調節緩沖液面→加入蛋白質樣品→調節緩沖液面→洗脫→收集分裝蛋白質 至此，血紅蛋白即可得到粗分離。在整個操作過程中，應當注意以下事項：（1）紅細胞的洗滌：洗滌次數不能過少；低速、短時離心。（2）凝膠的預處理：沸水浴法時間短，還能除去微生物和氣泡

（3）色譜柱的裝填：裝填盡量緊密，降低顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。（4）色譜柱成功標志：紅色區帶均勻一致地移動。

（四）、實驗結果分析與評價

1、你是否完成了對血液樣品的處理？你能描述處理后的樣品發生了哪些變化嗎？ 觀察你處理的血液樣品離心后是否分層（見教科書圖5-18），如果分層不明顯，可能是洗滌次數少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過高和時間過長，會使白細胞和淋巴細胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細胞，影響后續血紅蛋白的提取純度。

2、你裝填的凝膠色譜柱是否有氣泡產生？你的色譜柱裝填得成功嗎？你是如何判斷的？ 由于凝膠是一種半透明的介質，因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質，例如藍色葡聚糖—2000或紅色葡聚糖，觀察色帶移動的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整，說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時要重新裝柱。

3、你能描述血紅蛋白分離的完整過程嗎？

血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。首先通過洗滌紅細胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即:樣品的處理；再經過透析去除分子量較小的雜質，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質量較大的雜質蛋白除去，即:樣品的純化；最后經聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。

4、你能觀察到蛋白質的分離過程中紅色區帶的移動嗎？請描述紅色區帶的移動情況，并據此判斷分離效果？

如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關。

課堂小結 當今生物科學在蛋白質研究領域的進展，說明提取、分離高純度的蛋白質的重要性和必要性，進而說明本節課的目的，以血紅蛋白為實驗材料，學習蛋白質提取和分離的一些基本技術，嘗試從血液中提取和分離血紅蛋白，了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理，為今后學習這些技術帶下基礎。

板書

專題五 第三節

一、蛋白質分子的差異性 1凝膠色譜法 2緩沖溶液 3凝膠電泳法

二、血紅蛋白的提取和分離實驗設計 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。

三、實驗結果分析與評價

血紅蛋白質的提取和分離