2019-2020年高中生物《植物芳香油的提取》教案3 新人教版選修1.doc
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2019-2020年高中生物《植物芳香油的提取》教案3 新人教版選修1 本課題通過(guò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)提取植物芳香油,使學(xué)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(xué)會(huì)某些植物芳香油的提取技術(shù)。 二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):植物芳香油的提取技術(shù);針對(duì)原料的不同特點(diǎn),采用適宜的提取方法。 教學(xué)難點(diǎn):植物芳香油的提取技術(shù);針對(duì)原料的不同特點(diǎn),采用適宜的提取方法。 三、教學(xué)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(dāng)作藥物和香料使用談起,引入到歐洲中世紀(jì)香料貿(mào)易的發(fā)展,促成了植物芳香油提取技術(shù)的誕生,反映了社會(huì)生活的需要對(duì)科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)。隨著有機(jī)化學(xué)的發(fā)展,人造香料日益普及,但人們對(duì)天然植物芳香油仍情有獨(dú)鐘,它一方面說(shuō)明了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展賦予了人類更多的自由,同時(shí)也反映了人造物依舊很難取代自然產(chǎn)物的事實(shí)。在充分體現(xiàn)了植物芳香油與人類社會(huì)生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系后,教材說(shuō)明了本課題的目標(biāo):了解提取植物芳香油的原理,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置,從橘皮或玫瑰花中提取芳香油。在教學(xué)中可充分利用上述素材,對(duì)學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)的科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的教育,并激發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的興趣。 四、基礎(chǔ)知識(shí)分析與教學(xué) (一)植物芳香油的來(lái)源 知識(shí)要點(diǎn):1.植物芳香油的來(lái)源和發(fā)展歷史;2.植物芳香油的主要化學(xué)成分。 教學(xué):在介紹植物芳香油的來(lái)源時(shí),宜結(jié)合教材提供的旁欄資料進(jìn)行講解,讓學(xué)生對(duì)植物芳香油的廣泛來(lái)源有一個(gè)初步的了解。還可以采取學(xué)生查閱資料和介紹相關(guān)的小故事等方式,使學(xué)生大致了解植物芳香油的發(fā)展歷史。 (二)植物芳香油的提取方法 知識(shí)要點(diǎn):提取植物芳香油的三種基本方法:蒸餾、壓榨和萃取。 教學(xué):可以通過(guò)列舉日常生活中的一些具體事例,幫助學(xué)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(shí)驗(yàn)室制備蒸餾水就用到了蒸餾的方法;超市出售的手動(dòng)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(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析這三種方法的優(yōu)點(diǎn)與不足,讓學(xué)生嘗試根據(jù)不同的原料,選用適宜的提取方法。 五、實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(zhì),瀝干水分。由于玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,從玫瑰花中提取玫瑰精油可采取水中蒸餾法。本實(shí)驗(yàn)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(tái)兩個(gè)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計(jì)、直型冷凝管、接液管、錐形瓶,以及連接進(jìn)水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥,保證無(wú)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(guò)加熱進(jìn)行蒸餾,中部將蒸餾物冷凝,右邊的部分用來(lái)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(shí)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(tái)的水平面垂直。 (3)安裝蒸餾頭,使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺(tái)平行。 (4)連接冷凝管。保證上端出水口向上,通過(guò)橡皮管與水池相連;下端進(jìn)水口向下,通過(guò)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(duì)準(zhǔn)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(yīng)在實(shí)驗(yàn)前稱重,并做好記錄。 (7)將溫度計(jì)固定在蒸餾頭上,使溫度計(jì)水銀球的上限與蒸餾頭側(cè)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(guò)度沸騰。打開水龍頭,緩緩?fù)ㄈ肜渌?,然后開始加熱。加熱時(shí)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(jì)讀數(shù)也略有上升。當(dāng)蒸氣的頂端達(dá)到溫度計(jì)水銀球部位時(shí),溫度計(jì)讀數(shù)急劇上升。在整個(gè)蒸餾過(guò)程中,應(yīng)保證溫度計(jì)的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸餾的時(shí)間和速度,通常以每秒1~2滴為宜。蒸餾完畢,應(yīng)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(shí)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(zhì)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(wú)水硫酸鈉,吸去油層中含有的水分,放置過(guò)夜。 為了更好地將油、水兩層液體分離,操作時(shí)應(yīng)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(rùn)滑脂,注意切勿將潤(rùn)滑脂涂得太厚或使?jié)櫥M(jìn)入活塞孔中,以免污染萃取液。 (2)塞好活塞后,把活塞旋轉(zhuǎn)幾圈,使?jié)櫥植季鶆?。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏,確認(rèn)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(tái)上的鐵圈中,關(guān)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(rùn)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(shí)要慢)。 (5)振蕩后,使漏斗口仍保持原傾斜狀態(tài),左手仍握在漏斗活塞處,下部管口指向無(wú)人處,用拇指和食指旋開活塞,使其釋放出漏斗內(nèi)的蒸氣或產(chǎn)生的氣體,以使內(nèi)外壓力平衡,這一步操作也稱做“放氣”。 (6)重復(fù)上述操作,直至分液漏斗中只放出很少的氣體時(shí)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(zhǔn)備 在實(shí)驗(yàn)前一天,需要準(zhǔn)備新鮮的、沒(méi)有霉?fàn)€的橘皮,用量可根據(jù)實(shí)驗(yàn)人數(shù)來(lái)決定。用清水沖洗橘皮,去掉灰塵等雜質(zhì),瀝干水分后,將橘皮攤放在干燥通風(fēng)處。將晾干的橘皮浸泡在pH大于12、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%~8%的石灰水中,時(shí)間為16~24 h,中間翻動(dòng)2~3次。浸泡好的橘皮呈黃色、無(wú)白芯、稍硬、脆而不斷、具有彈性。這樣的橘皮在壓榨時(shí)不易打滑,橘油的噴射力強(qiáng);壓榨后的殘?jiān)暑w粒狀,殘?jiān)械暮康?,黏稠度不太高,過(guò)濾時(shí)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(dòng)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(jī)或手動(dòng)壓榨機(jī)中粉碎。粉碎時(shí)加入與橘皮同質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%的小蘇打和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硫酸鈉溶液,并調(diào)節(jié)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(guò)濾,除去糊狀殘?jiān)T賹⒌玫降幕旌衔?,? 000 r/min~8 000 r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)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(zhì)等雜質(zhì),為了進(jìn)一步除去雜質(zhì),可以將分離的產(chǎn)品放在5 ℃~10 ℃的冰箱中,靜置5~7 d,讓雜質(zhì)與水下沉。然后用吸管吸出上層澄清的油層,再通過(guò)墊有濾紙或石棉紙的漏斗進(jìn)行減壓抽濾,得到黃色油狀的橘皮精油。 六、課題成果評(píng)價(jià) (一)是否提取出了植物精油 觀察學(xué)生提取出的玫瑰精油或橘皮精油,從顏色、氣味等方面來(lái)評(píng)價(jià)所提取的精油的純度和質(zhì)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(wú)色透明,具有誘人的橘香味。本課題只是對(duì)兩種精油進(jìn)行了初步的提取,其中仍然含有大量的雜質(zhì)。 (二)出油率的計(jì)算 根據(jù)教科書提供的公式計(jì)算出油率。如果出油率高,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理;如果出油率低,可以幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方法的選擇、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作等各方面分析原因,改進(jìn)后再作嘗試。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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