《植物芳香油的提取》，怎么教？

2.1教學(xué)目標(biāo)

1)說(shuō)出芳香油的基本定義，并舉例說(shuō)明常見(jiàn)芳香油的名稱和作用。

2)講述提取植物芳香油的常用方法和基本原理。

3)根據(jù)常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)材料，盡量選擇合適的提取方法。

4)進(jìn)行萃取芳烴油的實(shí)驗(yàn)操作。

2.2教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1)要點(diǎn):提取植物芳香油的常用方法和基本原理；根據(jù)常用實(shí)驗(yàn)材料選擇合適的提取方法；芳香油是用水蒸氣蒸餾法從植物原料中提取的。

2)難點(diǎn):用水蒸氣蒸餾法從植物材料中提取芳香油；實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝和使用；實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織與管理。

3熟悉技術(shù)操作和要求

該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是通過(guò)蒸餾從植物材料中提取芳香油。表2是實(shí)驗(yàn)操作流程。

表2實(shí)驗(yàn)操作流程

1)安裝儀器

儀器的安裝是一項(xiàng)復(fù)雜的操作，也是實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)之一。表3顯示了儀器安裝的基本過(guò)程。其中，蒸餾瓶、冷凝管和接瓶之間的高度和距離很難調(diào)節(jié)。冷凝管的安裝很重要，主要涉及兩個(gè)方面:①注意底部冷凝管的進(jìn)水口，頂部的出水口，保持適當(dāng)?shù)膬A斜度；②與進(jìn)水口連接的橡膠軟管應(yīng)與水龍頭連接，自來(lái)水應(yīng)在冷凝管中回流，以達(dá)到足夠的冷卻效果。所以水龍頭和膠管一定要連接緊密。但是大多數(shù)生物實(shí)驗(yàn)室的排水設(shè)備并沒(méi)有考慮到這一點(diǎn)，因此需要進(jìn)行改造或補(bǔ)償。

表3儀器安裝的基本過(guò)程

2)添加材料

安裝蒸餾瓶前可以放入材料。這里要特別注意的是:(1)將碎片或粉狀物料粘在蒸餾瓶的瓶口上；②料水比例要保持在一定水平。一般在500 mL的蒸餾瓶中，可以加入10~20 g的物料和300 mL的水。

3)加熱蒸餾

為了節(jié)約酒精，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，可以用熱水蒸餾。剛開(kāi)始火焰可以大一點(diǎn)，但煮沸后要改成小火。蒸餾時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。一般可以做15~20 min的實(shí)驗(yàn)。蒸餾初期，冷卻水流量可以小一些，當(dāng)水蒸氣通過(guò)較多時(shí)，可以適當(dāng)增加冷卻水流量(注意節(jié)水)。蒸餾時(shí)需要控制速度，一般每秒鐘產(chǎn)生2~3滴油水混合物為宜。

4)獲得油水混合物

如果觀察到接收瓶中有明顯的油層或不再出油，可以停止加熱。此時(shí)，應(yīng)先抽出熱源，然后停止進(jìn)水，最后按安裝的相反順序拆卸蒸餾裝置。

5)分離油層，得到精油

蒸餾得到的油水混合分層現(xiàn)象不是很明顯。因?yàn)橛蜕偎啵苯佑退蛛x比較困難。可以使用直徑和容量較小的接瓶，觀察到的油層更加明顯。這時(shí)可以在油水混合物中加入一定量的鹽，使水層變成飽和鹽溶液，從而降低芳香油在水中的溶解度。然后，倒入分液漏斗。油層和水層明顯分層后，打開(kāi)頂塞，慢慢擰開(kāi)活塞，放出下層水。然后，將油層從頂部開(kāi)口倒入接收瓶中，并向接收瓶中加入無(wú)水硫酸鈉以吸收油層中包含的微量水。稍微振蕩后，靜置一段時(shí)間，用濾紙過(guò)濾除去。

4采用有效的教學(xué)組織

4.1課后收集信息，課堂展示結(jié)果

因?yàn)閷W(xué)生對(duì)提取芳香油非常感興趣，所以老師可以提前要求一些學(xué)生收集數(shù)據(jù)，在課堂上展示。學(xué)生收集的資料分為兩部分:①?gòu)木W(wǎng)絡(luò)及相關(guān)書籍、出版物中獲取芳香油的知識(shí)，如芳香油的具體名稱、功能、生產(chǎn)方法、歷史發(fā)展等；(2)進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，要求學(xué)生去商場(chǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)哪些產(chǎn)品中添加了芳香油，這些芳香油的名稱是什么？效果如何？在課堂上展示這些感性的數(shù)據(jù)和調(diào)查結(jié)果，并與其他學(xué)生分享，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)欲望。

4.2聯(lián)系生活實(shí)際，激發(fā)探究興趣

隨著人們生活水平的提高，芳烴油已經(jīng)成為普通大眾消費(fèi)的常見(jiàn)商品。在教學(xué)中，教師可以列舉生活中常見(jiàn)的芳香油的名稱和作用，如玫瑰精油、薰衣草精油、涼油、薄荷油等。，解釋芳香油與人們生活的關(guān)系，用“要生產(chǎn)一滴純凈的玫瑰精油，需要5公斤左右的玫瑰花瓣，所以玫瑰精油叫液體黃金，比黃金還貴”，刺激學(xué)生了解芳香油的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)會(huì)提取玫瑰精油。

4.3分析實(shí)驗(yàn)材料，尋找合適的方法

不同的實(shí)驗(yàn)材料導(dǎo)致不同的提取方法。在教學(xué)過(guò)程中，我們可以提供一些可供使用的實(shí)驗(yàn)材料，如生姜、桔皮、薄荷葉、玫瑰、桂花等供學(xué)生分析，討論哪些提取方法適合，然后總結(jié)出提取芳香油的三種主要方法，然后分析這三種方法的基本原理、材料特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)。

4.4明確實(shí)驗(yàn)方法，注意操作細(xì)節(jié)

提取玫瑰精油的水蒸氣蒸餾法涉及最重要的實(shí)驗(yàn)儀器，即蒸餾瓶和冷凝管。冷凝管的結(jié)構(gòu)和工作原理需要老師認(rèn)真講解，提出以下問(wèn)題供學(xué)生思考:冷凝管的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)，有什么作用？蒸汽從哪里通過(guò)？冷凝水經(jīng)過(guò)哪里？為什么蒸汽的流向和冷凝水的流向相反？誰(shuí)是進(jìn)水管，誰(shuí)是出水管？冷凝器為什么要保持一定的傾角？如何控制冷凝水的流量和流速？仔細(xì)討論這些問(wèn)題有助于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行正常的儀器操作，也有助于學(xué)生控制冷凝水的流量，節(jié)約用水。

4.5以小組為單位，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作

為了激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，讓學(xué)生感受更多，可以將學(xué)生分組，每組4~8人，一起完成安裝實(shí)驗(yàn)儀器和提取精油的全部實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料如鮮玫瑰花瓣、干玫瑰花瓣、桔皮、生姜、桂花干、薄荷葉等。可以提供，使不同組的學(xué)生可以選擇不同的實(shí)驗(yàn)材料，不同組的學(xué)生可以相互觀察和交流。最后，小組代表將展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并講述制作過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)。

5課后總結(jié)反思

5.1實(shí)驗(yàn)材料的獲取和準(zhǔn)備

很多老師認(rèn)為，這個(gè)實(shí)驗(yàn)最難的是因?yàn)槲覀兊貌坏阶銐虻男迈r玫瑰花瓣，所以無(wú)法準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料。其實(shí)學(xué)生有很多資源可以利用。下面是一個(gè)真實(shí)的教學(xué)案例。在帶領(lǐng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前，作者和大多數(shù)老師一樣有所顧忌。哪里可以買到這么多新鮮的玫瑰花瓣？在征求學(xué)生意見(jiàn)時(shí)，學(xué)生們說(shuō)他們有一個(gè)想法。果不其然，第二天，只有一群學(xué)生輕松的帶來(lái)了三大包新鮮的玫瑰花瓣。本來(lái)同學(xué)們?nèi)W(xué)校附近的花店向店主說(shuō)明原因，讓店主把賣玫瑰時(shí)去掉的外層花瓣留給他們做實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檫@些花瓣沒(méi)有使用價(jià)值，店主愿意支持學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。通過(guò)這次事件發(fā)現(xiàn)，學(xué)生實(shí)踐能力較強(qiáng)，教師要充分利用學(xué)生的潛能，利用各種有效的教學(xué)資源為教育教學(xué)服務(wù)。

5.2實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備和安裝

本實(shí)驗(yàn)使用蒸餾瓶、冷凝管等實(shí)驗(yàn)儀器，可以向化學(xué)實(shí)驗(yàn)室借用，也可以提前購(gòu)買。實(shí)驗(yàn)儀器安裝中最困難的部分是與冷凝管進(jìn)水管連接的膠管太小，無(wú)法與水龍頭連接好。老師需要提前實(shí)驗(yàn)，找到更好的解決辦法。

5.3正確查看實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期有一定差距。以新鮮玫瑰花瓣為例，蒸餾得到的油水混合物油少水多，精油的香味和純度不夠，這與實(shí)驗(yàn)材料密切相關(guān)。日常觀賞用玫瑰含油量較少，不用于提取精油，其他材質(zhì)也有類似現(xiàn)象。盡管如此，本實(shí)驗(yàn)的目的并不是提取多少精油，而是通過(guò)蒸餾實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和獲取相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更重要。事實(shí)上，學(xué)生們也對(duì)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出極大的興趣，甚至要求老師放學(xué)后補(bǔ)實(shí)驗(yàn)。他們都很享受制作過(guò)程，但對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并沒(méi)有表現(xiàn)出太多的要求。