课时素养评价
十三 植物芳香油的提取
(20分钟 50分)
一、选择题(共3小题,每小题4分,共12分)
1.下列关于提取玫瑰精油的有关说法中,正确的是
( )
A.提取时花瓣与清水的质量比为1∶5
B.加入无水硫酸钠的目的是避免玫瑰油的挥发
C.蒸馏温度太高、时间太短,提取的玫瑰油品质就差
D.氯化钠能使水和油充分混合
【解析】选C。提取时花瓣与清水的质量比为1∶4,A项错误;加入无水硫酸钠的目的是除去水分,B项错误;蒸馏温度太高、时间太短,提取的玫瑰油品质就差,C项正确;氯化钠能使水和油充分分离,D项错误。
2.提取茉莉精油的正确步骤是
( )
A.鲜茉莉花+清水→水蒸气蒸馏→除水→分离油层→茉莉油
B.鲜茉莉花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→茉莉油
C.鲜茉莉花+清水→除水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→茉莉油
D.鲜茉莉花+清水→分离油层→除水→水蒸气蒸馏→茉莉油
【解析】选B。用水蒸气蒸馏法提取茉莉精油时,应先将新鲜的茉莉花与清水共沸进行蒸馏,然后在得到的油水混合物中加入氯化钠使之分层,然后进行分液,为除去茉莉油中仍存在的水分,可加入无水硫酸钠,过滤后可以得到较纯的茉莉油。
3.下列不属于橘皮精油提取中的注意事项的是
( )
A.橘皮在石灰水中浸泡10小时以上
B.橘皮要浸透,从而压榨时不会滑脱
C.压榨液的黏稠度要高,从而提高出油率
D.为了使橘皮油易于与水分离,可加入相当于橘皮质量
0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,并调节pH为
7～8
【解析】选C。橘皮在石灰水中浸泡10小时以上,浸透后压榨时不会滑脱,压榨液的黏稠度低,过滤时就不会堵塞筛眼。NaHCO3和Na2SO4可以促进油和水的分离。
二、非选择题(共3小题,共38分)
4.(13分)柠檬精油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传播疾病的害虫,以及危害粮食、蔬菜的常见害虫,包括幼虫、蛹等,被称为绿色杀虫剂,提取的步骤如图所示。请根据实验流程图回答下列问题:
(1)柠檬精油的提取适宜采用__________法,此种方法是通过__________过程将液相柠檬精油从固液两相混合物中分离出来。?
(2)A是__________,目的是__?______________________。?
(3)B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,其目的是_______________________________________________。?
(4)C过程为__________,目的是________________________________。?
(5)实验过程中浸泡柠檬果皮后,需用清水洗涤,其目的是________________。?
【解析】(1)从实验流程可以看出,提取柠檬精油的方法为压榨法,此方法是通过机械加压过程将油分挤压出来。
(2)用石灰水浸泡柠檬果皮,目的是破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高出油率。
(3)在压榨过程中,为了使精油易于与水分离,还要分别加入相当于柠檬果皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,并调节pH至7～8。
(4)C过程是过滤,目的是除去固体物和残渣。
(5)为了防止石灰水污染柠檬油,浸泡之后压榨之前要洗去石灰水。
答案:(1)压榨 机械加压
(2)石灰水 破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高出油率
(3)使精油易于与水分离
(4)过滤 除去固体物和残渣
(5)除去石灰水
5.(12分)我国的柑橘栽种面积居世界之首,用橘皮提取精油不仅创收还环保,橘皮精油的提取具有广阔的开发前景。
(1)橘皮精油的主要成分是______________,常用的提取方法为______________,为了提高出油率,该方法操作时需对橘皮进行______________的预处理。?
(2)研究发现采用有机溶剂萃取的方法提取橘皮精油的出油率更高,应选择________(填“乙醇”或“乙醚”)作为萃取剂,理由是______________。若萃取剂的用量与橘皮精油的出油率的关系如图所示,则萃取剂的最佳用量为______________mL。?
(3)橘皮精油需要放置在棕色瓶中或避光保存,试分析其原因是______________。?
【解析】(1)橘皮精油的成分主要为柠檬烯,橘皮精油主要贮藏在橘皮里,其有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏又会产生原料焦糊,因此一般用压榨法。新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分,因此需要将橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡,以提高出油率。
(2)乙醇是水溶性的有机溶剂,萃取中能与水混溶,影响萃取效果,乙醚为水不溶性的有机溶剂,不能与水混溶,因此选择乙醚作为萃取剂。据题图分析,萃取剂为250
mL时,出油率已经达到最高。
(3)橘皮精油在强光下易分解,需放置在棕色瓶中或避光保存。
答案:(1)柠檬烯 压榨法 干燥去水,石灰水浸泡
(2)乙醚 乙醚不与水互溶,而乙醇易溶于水 250
(3)橘皮精油在强光下易分解
6.(13分)如图是某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油的装置,请据图回答:
(1)请指出该装置中的两个错误,并予以改正:
①____________________________________________________;?
②____________________________________________________。?
(2)蒸馏瓶中加入沸石的目的是________,中间部分直型冷凝管有进水口和出水口,其作用是______________________________________。?
(3)向锥形瓶中的乳浊液中加入__________后会分为油层和水层,再用__________将这两层完全分开。向分离的油层中加入________吸水后,再经__________除去该固体物质即可得到玫瑰精油。?
【解析】(1)蒸馏装置中,温度计测的是蒸汽温度,应使其水银球与支管口下沿相平;冷凝管进水口在下,出水口在上,与蒸汽流向相反,以防止冷凝管骤冷破裂。
(2)蒸馏装置安装完毕后,可以在蒸馏瓶中加入几粒沸石,防止液体爆沸。冷凝管可将流出的蒸汽冷却为液体,使之重新形成油层和水层。
(3)向锥形瓶中的乳浊液中加入NaCl使乳浊液分层,然后将其倒入分液漏斗中,分离出油层,加入无水Na2SO4吸水,过滤后的滤液即为玫瑰精油。
答案:(1)①温度计位置过低;温度计的液泡与蒸馏烧瓶的支管口下沿相平 ②冷凝管进水口、出水口接错;冷凝管进水口在下,出水口在上
(2)防止爆沸 使混合气体冷却,重新分出油层和水层
(3)NaCl 分液漏斗 无水Na2SO4 过滤(共40张PPT)
专题6 植物有效成分的提取
课题1 植物芳香油的提取
一、植物芳香油的来源
1.天然香料的来源:动物和植物。
(1)动物香料的主要的来源:___、灵猫、_____和抹香鲸等。
(2)植物香料来源广泛:可用于提取植物芳香油的植物器官中,营养器官有___、
___、___,生殖器官有___、_____、_____。
2.特点:具有很强的_______。
3.成分:主要包括___________及其衍生物。
必备知识·自主学习
麝
海狸
根
茎
叶
果实
花
种子
挥发性
萜类化合物
二、植物芳香油的提取方法
1.水蒸气蒸馏法:
(1)原理:利用水蒸气将___________的植物芳香油携带出来,形成___________,
冷却后,混合物又会重新分出_____和_____。
(2)分类。
①依据:蒸馏过程中_________的位置。
②类型:_________、水上蒸馏、_________。
(3)局限性:水中蒸馏会导致某些原料_____和有效成分_____。
挥发性较强
油水混合物
油层
水层
原料放置
水中蒸馏
水气蒸馏
焦糊
水解
2.压榨法:
(1)原理:通过_________,压榨出果皮中的芳香油。
(2)实例:如柑橘、_____芳香油的提取。
(3)优点:可以解决原料_______的问题。
3.萃取法:
(1)原理:植物芳香油不仅有挥发性,而且_______有机溶剂。
(2)过程:将粉碎、干燥的植物原料用_________浸泡→芳香油溶解于_________
→_______有机溶剂→芳香油。
机械加压
柠檬
易焦糊
易溶于
有机溶剂
有机溶剂
蒸发出
三、实验设计
1.玫瑰精油的提取:
(1)玫瑰精油的用途:是制作_________的主要成分。
(2)玫瑰精油的性质:化学性质_____,难溶于水,易溶于_________,能随水蒸气
一同蒸馏。
(3)提取方法:一般可采用___________法提取,同时根据其化学性质,也可采用
_____法提取。
高级香水
稳定
有机溶剂
水蒸气蒸馏
萃取
(4)实验流程:
2.橘皮精油的提取:
(1)性质:无色透明,具有诱人的橘香味。
(2)成分:主要为_______。
(3)用途:是食品、化妆品和香水配料的优质原料。
(4)方法:一般采用_____法。
(5)流程:___________→漂洗→压榨→过滤→_____→再次过滤→橘皮油。
柠檬烯
压榨
石灰水浸泡
静置
3.操作提示:
(1)玫瑰精油的提取:_________和_____影响产品的品质,因此蒸馏时_____不能
太高,_____不能太短。
(2)橘皮精油的提取:橘皮在石灰水中的浸泡时间为_________,这样压榨时_____
_____,出油率高,并且压榨液的_______不会太高,过滤时不会堵塞筛眼。?
蒸馏时间
温度
温度
时间
10
h以上
不会
滑脱
黏稠度
【易错辨析】
1.从鲜玫瑰花中提取玫瑰精油可用水蒸气蒸馏法。
(
)
2.提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采收,因为此阶段的花含玫瑰精油最多。
(
)
分析:在花开的盛期采收玫瑰花用于提炼玫瑰精油。
3.水蒸气蒸馏时鲜玫瑰花和清水的质量比为4∶1。
(
)
分析:鲜玫瑰花和清水的质量比应为1∶4。
4.为了提高提取效率,可以利用干玫瑰花提取玫瑰精油。
(
)
分析:玫瑰精油易挥发,干玫瑰花中的玫瑰精油很少,应采用鲜玫瑰花提取玫瑰精油。
√
×
×
×
5.玫瑰精油的提取只能用水蒸气蒸馏法,而不能用萃取法。
(
)
分析:玫瑰精油易溶于有机溶剂,也可用萃取法提取。
6.油水混合物中加入无水硫酸钠,有利于分离油层。
(
)
分析:分离油层需要加入氯化钠,除水需要加入无水硫酸钠。
7.压榨液经过滤、离心后,用吸管吸出的是最终的橘皮精油。
(
)
分析:第一次过滤后用吸管吸出的上层橘皮油和第二次过滤后的滤液合在一起
才是最终的橘皮精油。
×
×
×
关键能力·合作学习
一、水蒸气蒸馏法、压榨法和萃取法的比较
方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
实验
原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来
通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发有机溶剂后就可获得芳香油
优点
简单易行,便于分离
生产成本低,易保持芳香油原来的结构和功能
产率高,易分离
局限性
水中蒸馏会导致某些原料焦糊和有效成分水解
分离较为困难,出油率相对较低
使用有机溶剂处理不当会影响提取物的质量
方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
适用
范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中
方法
步骤
①水蒸气蒸馏
②分离油层
③除水过滤
①石灰水浸泡、漂洗
②压榨、过滤、静置
③再次过滤
①粉碎、干燥
②萃取、过滤
③浓缩
易错提醒:
植物芳香油提取方法的两个误区
(1)不要认为挥发性强就可以利用蒸馏法提取:因为有些芳香油不耐高温或原料易焦糊,不能采用蒸馏法提取,只能考虑用压榨或萃取的方法提取。
(2)不要认为原料易焦糊就可以利用压榨法提取:因为利用压榨法提取的植物芳香油必须是芳香油含量高的,否则不易榨取。
【典题通关】
柑橘、柠檬芳香油的制备通常采用压榨法而不采用水蒸气蒸馏法,其原因不包括
( )
A.水中蒸馏会导致原料焦糊
B.柑橘、柠檬芳香油易溶于有机溶剂
C.会使芳香油的有效成分水解
D.柑橘皮、柠檬皮中的芳香油含量高
【解题关键】需明确两点:
(1)蒸馏法、压榨法分离植物芳香油的原理。
(2)蒸馏法、压榨法分离植物芳香油的优缺点。
【解析】选B。柑橘、柠檬等水中蒸馏会导致原料焦糊,且会使芳香油的有效成分水解,因此不宜采用水蒸气蒸馏法提取,柑橘皮、柠檬皮中的芳香油含量高,因此可以利用压榨法分离。柑橘、柠檬芳香油均易溶于有机溶剂,但不是采用压榨法而不采用水蒸气蒸馏法的原因。
【方法规律】植物芳香油提取方法的选择原则
植物芳香油提取方法的选择主要根据植物原料的性质确定:
(1)挥发性强、热稳定性高的芳香油可以用水蒸气蒸馏法提取。
(2)植物芳香油含量高的材料一般采用压榨法提取。
(3)易溶于有机溶剂的植物芳香油可以采用萃取法提取。
【跟踪小练】
1.工业生产上,植物芳香油常采用水蒸气蒸馏法,此方法的优点是
( )
①利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来
②水蒸气蒸馏法可划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏
③植物芳香油挥发性强,易溶于有机溶剂
④操作最简单,成本较低
A.①② B.③④ C.①④ D.②④
【解析】选C。利用水蒸气蒸馏法可将挥发性强的植物芳香油携带出来,①符合题意;②是水蒸气蒸馏法的3种类型,不符合题意;③是植物芳香油的性质,不符合题意;水蒸气蒸馏法操作简单,成本较低,④符合题意。综合分析,C项正确。
2.下列有关植物有效成分的提取方法的叙述,错误的是
( )
A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来,再把水蒸发掉,剩余的就是芳香油
B.压榨法的实验原理是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油
C.萃取法的实验原理是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
D.蒸馏法适用于提取玫瑰精油、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,适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取。萃取法是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,它的适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中。
二、实验操作及注意事项
1.玫瑰精油的提取过程:
2.橘皮精油的提取过程:
(1)石灰水浸泡:石灰水使果胶分解,破坏细胞结构,这样压榨时不会滑脱,提高出油率,过滤时不会堵塞筛眼。
(2)漂洗→洗去石灰水。
易错提醒:
避免植物芳香油丢失的措施
(1)玫瑰精油的提取:玫瑰精油的含量很少,形成的油层很薄,分液时要保留少量水,不要等水全部流出,否则会导致玫瑰精油的丢失。
(2)橘皮精油的提取:压榨液过滤静置后,上层的橘皮油不能被全部吸出,需要对残留液用滤纸过滤后,保留残留的精油。
【选修对接必修】对接必修1:细胞的成分和结构
(1)天然香料的主要来源是___________。
(2)提取橘皮精油时,需要将柑橘皮干燥去水后用石灰水浸泡,这样处理的作用
是破坏细胞结构,分解_____,防止橘皮压榨时滑脱,提高_______。
动物和植物
果胶
出油率
【典题通关】
2019年,中国玫瑰精油行业现状研究分析及发展趋势预测报告显示,在国际市场上,玫瑰精油需求量每年以10%的速度递增,而国内仅有几家玫瑰精油加工厂。如图表示提取玫瑰精油的实验流程,回答下列问题:
(1)图中A过程是________________。这一过程中重要的实验仪器是________、________。?
(2)流程中①②要加入的试剂分别是________、__________。③操作是________,目的是__________________________________________。?
(3)为确保玫瑰精油的提取,应选择鲜玫瑰花与清水的质量比是________。采用________分离油层。?
(4)玫瑰精油的提取可以用有机溶剂萃取吗?为什么?___________________
__________________________________________________。?
(5)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方,目的是__________________________________。?
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是________________________________。?
【解题关键】解答本题的关键是:
(1)区分实验中加入NaCl和无水Na2SO4的作用。
(2)根据植物原料的性质确定提取方法。
【解析】(1)分析实验流程可知:A表示水蒸气蒸馏过程,该过程重要的实验仪器是蒸馏烧瓶和冷凝管。(2)流程①是向油水混合物中加入NaCl,可以增加盐的密度,促进油和水的分层,流程②是加入无水Na2SO4来除去水分,流程③是过滤除去固体Na2SO4。(3)鲜玫瑰花与清水的质量比应该为1∶4,分离油层常用的仪器为分液漏斗。(4)因为玫瑰精油易溶于有机溶剂,所以可以采用萃取法提取。(5)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度比较低的地方,目的是防止玫瑰精油的挥发。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时能采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是薄荷油难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏。
答案:(1)水蒸气蒸馏 蒸馏烧瓶 冷凝管
(2)NaCl 无水Na2SO4 过滤 除去固体Na2SO4
(3)1∶4 分液漏斗
(4)可以;玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂
(5)较低 减少挥发
(6)能 二者化学性质相似
【误区警示】区分过滤在玫瑰精油和橘皮精油提取中的作用
(1)玫瑰精油的提取过程中过滤的作用是除去固体Na2SO4。
(2)橘皮精油的提取过程中过滤的作用是除去固体物和杂质。
【跟踪小练】
在薄荷精油提取中,由于薄荷精油化学性质稳定,不溶于水,因此可采用水蒸气蒸馏法,设计简单的水蒸气蒸馏装置来提取薄荷精油。蒸馏装置所需仪器包括:铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、橡胶塞、温度计、直型冷凝管、接液管、锥形瓶以及连接进水口和出水口的橡皮管等。(注:所有仪器必须事先干燥,保证无水)
(1)整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分,其中左边的部分用来__________,中间的部分用来__________,右边的部分用来__________。?
(2)安装仪器一般都按照自________而________,从________到________的顺序。拆卸仪器的顺序与安装时________。?
(3)有人设计了实验室蒸馏薄荷精油的五个步骤:
A.将蒸馏烧瓶固定在铁架台上,在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞
B.连接好冷凝管,把冷凝管固定在铁架台上,将冷凝管进水口橡皮管的另一端与水龙头相连,将和出水口相连的橡皮管的另一端放在水槽中
C.把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度确定铁圈的高度,放好石棉网
D.向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片,再用漏斗向烧瓶中加入原料,塞好带温度计的橡皮塞,把接液管连接在冷凝管的末端,并插入接收装置(如锥形瓶)中
E.检查气密性
①薄荷精油高温下________分解,________溶于水,________溶于有机溶剂,所以可用________提取,再经________过程即可得到较纯净的薄荷精油。?
②上述实验正确的操作顺序是________。?
【解析】(1)整套蒸馏装置中左边的部分用来通过加热进行蒸馏,中间的部分用
来将蒸馏物冷凝,右边的部分用来接收。
(2)安装仪器一般都按照自下而上,从左到右的顺序。拆卸仪器的顺序与安装时
相反。
(3)①薄荷精油高温下不易分解,难溶于水,易溶于有机溶剂,所以可用水蒸气蒸
馏法提取,再经分液过程即可得到较纯净的薄荷精油。②依据安装仪器的顺序,
该实验正确的操作顺序是C.把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度确定铁圈
的高度,放好石棉网→A.将蒸馏烧瓶固定在铁架台上,在蒸馏烧瓶上塞好带温度
计的橡皮塞→B.连接好冷凝管,把冷凝管固定在铁架台上,将冷凝管进水口橡皮
管的另一端与水龙头相连,将和出水口相连的橡皮管的另一端放在水槽中→E.检查气密性→D.向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片,再用漏斗向烧瓶中加入原料,塞好带温度计的橡皮塞,把接液管连接在冷凝管的末端,并插入接收装置(如锥形瓶)中。
答案:(1)通过加热进行蒸馏 将蒸馏物冷凝 接收
(2)下 上 左 右 相反
(3)①不易 难 易 水蒸气蒸馏法 分液 ②CABED
【互动探究】
(1)为什么易挥发、难溶于水、化学性质稳定的植物芳香油适合用蒸馏法提取?
提示:易挥发的物质能够与水蒸气一同蒸馏出来;难溶于水的物质易与水分离;化学性质稳定的物质不会在蒸馏时被破坏。
(2)提取薄荷精油时还可以采用什么方法?为什么?
提示:还可以用萃取法提取,因为薄荷精油易溶于有机溶剂。
