高中化学实践《从茶叶中提取咖啡因》PPT教学课件
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从茶叶中提取咖啡因课件
茶叶的预处理
01
02
03
茶叶粉碎
将茶叶粉碎成粉末，以增 加其表面积，提高提取效 率。
茶叶浸泡
将茶叶粉末浸泡在适当的 溶剂中，使其充分接触溶 剂，有利于咖啡因的提取 。
过滤
将浸泡后的茶叶和溶剂混 合物过滤，去除茶叶残渣 ，得到含咖啡因的溶液。
溶剂提取法
选择适当的溶剂
选择能够溶解咖啡因的溶 剂，如乙醇、甲醇等。
操作区域应保持清洁 ，避免杂物和易燃物 品的堆放。
操作过程中应佩戴防 护眼镜、实验服和化 学防护眼镜等个人防 护装备。
使用设备安全
使用设备前应检查设备是否完好 无损，确保设备正常运转。
设备使用过程中应严格按照操作 规程进行，避免发生意外事故。
使用完毕后应及时清理设备，保 持设备清洁卫生。
储存安全
溶解度原理是指利用不同物质在溶剂中的溶解度差异来分离 混合物。在提取咖啡因的过程中，利用溶剂对茶叶中咖啡因 的溶解度大于对其他杂质的溶解度，将咖啡因从茶叶中分离 出来。
常用的溶剂有水、乙醇等，通过加热、搅拌等方法使溶剂充 分接触茶叶，溶解咖啡因后，再通过过滤、蒸发等方法将咖 啡因与溶剂分离。
萃取原理
质谱法
总结词
质谱法是一种用于测定物质分子量和确 定分子结构的分析方法。在从茶叶中提 取咖啡因的实验中，质谱法可用于鉴定 咖啡因的结构和纯度。
VS
详细描述
质谱法通过电离样品，形成带电粒子，然 后在电场和磁场中根据粒子的质量和电荷 比进行分离和检测。通过分析得到的质谱 图，可以确定咖啡因的分子量以及可能的 同分异构体或杂质成分。质谱法具有高灵 敏度、高分辨率和准确度高的特点。
04
咖啡因的检测方法
色谱法
从茶叶中提取咖啡hym课件
称量与溶解
03 将待提取物质称量后加入溶剂
中，搅拌至溶解。
过滤与收集
04 将溶解后的溶液过滤，收集滤
液，去除杂质。
浓缩与干燥
05 将滤液进行浓缩，去除溶剂，
得到提取物。
称量与保存
06 将提取物称量并保存，以便后
续分析。
升华法实验操作流程
加热融化
将待升华物质加热融化，使其 成为液体。
冷凝与收集
将升华后的气体冷凝，收集为 固体。
超临界流体萃取法的结果分析
02
通过比较不同超临界流体萃取物的成分和含量，评估超临界流
体萃取法的优缺点和应用前景。
超临界流体萃取法的改进方向
03
针对超临界流体萃取法的不足之处，提出改进措施，意事项
实验过程中的安全注意事项
遵守实验室规定
在实验过程中，应严格遵守实验室的安全规定，如穿着实验服、 佩戴护目镜等。
选择超临界流体
根据需要提取的物质性质，选择合适的超临界 流体。
升温与加压
将超临界流体加热加压，使其到达超临界状态。
萃取操作
将超临界流体与待提取物质接触，通过扩散作用将 待提取物质溶解在超临界流体中。
分离与收集
通过调节温度和压力，使超临界流体与待提取物 质分离，收集提取物。
称量与保存
将收集的提取物称量并保存，以便后续分析。
利用物质在不同温度下的 相变特性，将目标成分从 原料中分离出来。
升华法的结果分析
通过分析升华后产物的成 分和纯度，评估升华法的 分离效果和适用范围。
升华法的改进方向
针对升华法的局限性，提 出改进措施，提高分离效 率和纯度。
超临界流体萃取法的结果分析
超临界流体萃取法的原理
从茶叶中提取咖啡因ppt课件
超过虹吸管，否则提取时，高出虹吸管的那部分就不能浸在溶剂中， 提取效果就不好。纸袋的粗细应和提取器内筒大小相适，太细，在提 取时会漂起来；太粗，会装不进行去，即使强行装进去，由于装得太 紧，溶剂不好渗透，提取效果不好，甚至不能虹吸。
若套筒内萃取液色浅，即可停止萃取。
七、实验关键及注意事项
浓缩萃取液时不可蒸得太干，以防转移损失。否则因残液很粘而难于
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14
转移，造成损失。
拌入生石灰要均匀，生石灰的作用除吸水外，还可中和除去部分酸性
杂质(如鞣酸) 。
升华过程中要控制好温度。温度太低，升华速度较慢，温度太高，易
使产物发黄（分解）。
刮下咖啡因时要小心操作，防止混入杂质。
八、思考题
用索氏提取器提取比普通加热回流提取有什么优越性？ 索式提取器的工作原理？ 升华操作时应注意什么问题？ 本实验中使用生石灰的作用有哪些？如用碳酸钠又起什么作用？ 除可用乙醇萃取咖啡因外，还可采用哪些溶剂萃取？
加热要均匀，且 升温要慢，以便 升华的蒸汽能及 时得到冷却。
六、实验流程图
回流提取 茶叶末 95%乙醇
提取液蒸馏回收乙醇
粗提取液
炒干
咖啡因 升华收集 粗提取物
七、实验关键及注意事项
索氏提取器的虹吸管极易折断，所以在安装仪器和实验过程中须特别
小心。
用滤纸包茶叶末时要严实，防止茶叶末漏出堵塞虹吸管；其高度不要
从茶叶中提取咖啡因
精选ppt课件
1
一、实验目的
学习从天然产物中提取有机化合物及提纯的方法 掌握索氏提取器的原理及使用方法 学习易升华固体的提纯方法，掌握升华的原理及操作方法
若套筒内萃取液色浅，即可停止萃取。
七、实验关键及注意事项
浓缩萃取液时不可蒸得太干，以防转移损失。否则因残液很粘而难于
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转移，造成损失。
拌入生石灰要均匀，生石灰的作用除吸水外，还可中和除去部分酸性
杂质(如鞣酸) 。
升华过程中要控制好温度。温度太低，升华速度较慢，温度太高，易
使产物发黄（分解）。
刮下咖啡因时要小心操作，防止混入杂质。
八、思考题
用索氏提取器提取比普通加热回流提取有什么优越性？ 索式提取器的工作原理？ 升华操作时应注意什么问题？ 本实验中使用生石灰的作用有哪些？如用碳酸钠又起什么作用？ 除可用乙醇萃取咖啡因外，还可采用哪些溶剂萃取？
加热要均匀，且 升温要慢，以便 升华的蒸汽能及 时得到冷却。
六、实验流程图
回流提取 茶叶末 95%乙醇
提取液蒸馏回收乙醇
粗提取液
炒干
咖啡因 升华收集 粗提取物
七、实验关键及注意事项
索氏提取器的虹吸管极易折断，所以在安装仪器和实验过程中须特别
小心。
用滤纸包茶叶末时要严实，防止茶叶末漏出堵塞虹吸管；其高度不要
从茶叶中提取咖啡因
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1
一、实验目的
学习从天然产物中提取有机化合物及提纯的方法 掌握索氏提取器的原理及使用方法 学习易升华固体的提纯方法，掌握升华的原理及操作方法
从茶叶中提取咖啡因ppt课件
咖啡因是弱碱性化合物，溶于氯仿（12.6%）、水 （2%）及乙醇（2%）等。具有刺激心脏、兴奋大脑 神经和利尿等作用，因此可作为中枢神经兴奋药等。
咖啡因
可可碱
茶碱
3
含结晶水的咖啡因为无色针状晶体，加热至100 ℃ 时失去结晶水，并开始升华，120 ℃时显著升华，至 l76 ℃时迅速升华。
提取茶叶中的咖啡因，往往利用适当的溶剂在脂肪 提取器中连续抽取，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。
6
2.除尽水分：
(1)将残馏液倒入蒸发皿中，用约2-3ml回收乙醇洗涤 烧瓶，并入蒸发皿中，然后加入4g研细的生石灰粉， 搅拌成糊状。
(2)在搅拌下用蒸气浴将乙醇基本蒸干。 (3)在砂浴上用小火将固体慢慢焙炒至水分全部除去
（110℃）。
7
3.升华：
（1）将一张多孔滤纸盖在表面皿上（毛刺朝上）， 玻璃漏斗罩在滤纸上。将该蒸发皿置于可控温砂浴 上，小心加热使其升华。
2011级化学专业综合实验了解茶叶中提取咖啡因的原理和方法，掌握 天然物中提取有效成分的技术； 2、初步掌握升华法提纯有机物的技术； 3、熟练掌握回流及蒸馏等基本操作； 4、培养综合实验能力。
2
二、实验原理
茶叶中含有多种生物碱，其中以咖啡因为主，约 占1-5%，此外还含有单宁酸、蛋白质、色素和纤维 素等成分。
将含有其他生物碱和其他成分的粗咖啡因进行升华， 可进一步提纯。
咖啡因 水杨酸
咖啡因水杨酸盐
4
索
恒
氏
压
提
滴
取
液
器
漏
斗
回流提取装置
蒸馏装置
升华装置
5
四、实验步骤
1.回流提取粗咖啡因：
(1)称取10g茶叶用研钵研细后移入恒压滴液漏斗中。 (2)在100ml的圆底烧瓶中加入75mL 95%乙醇（加入 3-4粒沸石）。 (3)安装回流装置，加热回流提取50 min（滴液漏斗 中乙醇高度在茶叶上端2 cm处时放出）。 (4)改成蒸馏装置，补加沸石蒸馏，回收提取液中的 大部分乙醇（残留15 ml 左右）。
咖啡因
可可碱
茶碱
3
含结晶水的咖啡因为无色针状晶体，加热至100 ℃ 时失去结晶水，并开始升华，120 ℃时显著升华，至 l76 ℃时迅速升华。
提取茶叶中的咖啡因，往往利用适当的溶剂在脂肪 提取器中连续抽取，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。
6
2.除尽水分：
(1)将残馏液倒入蒸发皿中，用约2-3ml回收乙醇洗涤 烧瓶，并入蒸发皿中，然后加入4g研细的生石灰粉， 搅拌成糊状。
(2)在搅拌下用蒸气浴将乙醇基本蒸干。 (3)在砂浴上用小火将固体慢慢焙炒至水分全部除去
（110℃）。
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3.升华：
（1）将一张多孔滤纸盖在表面皿上（毛刺朝上）， 玻璃漏斗罩在滤纸上。将该蒸发皿置于可控温砂浴 上，小心加热使其升华。
2011级化学专业综合实验了解茶叶中提取咖啡因的原理和方法，掌握 天然物中提取有效成分的技术； 2、初步掌握升华法提纯有机物的技术； 3、熟练掌握回流及蒸馏等基本操作； 4、培养综合实验能力。
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二、实验原理
茶叶中含有多种生物碱，其中以咖啡因为主，约 占1-5%，此外还含有单宁酸、蛋白质、色素和纤维 素等成分。
将含有其他生物碱和其他成分的粗咖啡因进行升华， 可进一步提纯。
咖啡因 水杨酸
咖啡因水杨酸盐
4
索
恒
氏
压
提
滴
取
液
器
漏
斗
回流提取装置
蒸馏装置
升华装置
5
四、实验步骤
1.回流提取粗咖啡因：
(1)称取10g茶叶用研钵研细后移入恒压滴液漏斗中。 (2)在100ml的圆底烧瓶中加入75mL 95%乙醇（加入 3-4粒沸石）。 (3)安装回流装置，加热回流提取50 min（滴液漏斗 中乙醇高度在茶叶上端2 cm处时放出）。 (4)改成蒸馏装置，补加沸石蒸馏，回收提取液中的 大部分乙醇（残留15 ml 左右）。
有机化学实验课件05从茶叶中提取咖啡因
五、实 验 关 键 点
1.蒸馏回收乙醇时不可蒸干，否则残液太黏不易倒出，造成损 失。 2.粗提液需尽可能炒干，否则影响产物的质量。 3.升华操作时控制火的大小是关键。
六、思 考 题：
1.升华提纯咖啡因前用生石灰，起什么作用？ 2.为什么采用升华可以得到较纯的咖啡因 ?
取器中连续萃取，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。
粗咖啡因中还含有其它一些生物碱和杂质（如单宁酸）
等，可利用升华法进一步提纯。
O H3C N
CH3 N
易溶于氯仿、水及乙醇等； 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体，
ON N CH3
100℃时即失去结晶水，并开始升华 120℃升华显著，178℃升华很快。
咖啡因（1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤）
实验四 从茶叶中提取咖啡因
一、实 验 目 的：
1.掌握脂肪提取器提取天然物质的方法 2.学习常压升华操作及纯化固体有机物的方法 3.从茶叶中提取咖啡因
二、实 验 原
理茶叶：中含有咖啡因，约占1~5%，另外还含有11~12%的丹宁
酸（鞣酸），0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。为了提取
茶叶中的咖啡因，可用适当的溶剂（如乙醇等）在脂肪提
试剂和产物的物理常数 咖啡因：C8H10N4O2 FW 194.19 mp 234~236.5℃
三、实 验 装 置 图：
脂肪提取器装置
升华装置
四、实 验 步 1骤.称：10g茶叶末，放入折叠好的滤纸套筒内，再将套筒放入脂肪
提取器里面，在圆底烧瓶内加入80mL95%的乙醇，搭好装置后， 水浴加热提取，直至提取器的虹吸管里面颜色变浅，约1.5h
2.提取完成后停止加热，稍冷后拆去提取装置，改为蒸馏装 置，蒸去大部分乙醇，趁热将浓缩液倒入蒸发皿中，加入5-6g 研细的生石灰，拌匀，蒸汽浴下炒干
茶叶中咖啡因的提取课件
从茶叶中提取咖啡因，是用适当的溶剂（乙 醇、氯仿、苯等）在索氏提取器中连续抽提，浓 缩得粗咖啡因，本实验以95%乙醇为溶剂进行抽 提。粗咖啡因中还含有一些其它的生物碱和杂质， 可利用升华进一步提纯。
三、实验试剂、主要仪器和材料
• 15 g 茶叶末
90 mL 95%乙醇
粉
酒精
4 g 生石灰
• 索氏提取器 ； 圆底烧瓶 ， 蒸馏头 ；球形冷凝管， 直形冷凝管；转接头； 温度计；锥形瓶；蒸发皿； 酒精灯;
第8题 解析：参考答案：A [解析] 题干中两词是一般与特殊的关系。选项A中的“高粱”属于“谷物”类，也可构成一般与特 殊的关系，故选A。
第9题 解析：参考答案：A [解析] 题干结论为经济发展对城市建设用地扩张具有助推作用。A项指出了经济发展影响城 市建设用地扩张的具体过程，说明经济发展确实会使城市建设用地扩张，加取
一、实验目的
1、掌握索氏提取的原理和使用方法； 2、掌握升华、固-液萃取等基本操作。
二、实验原理
咖啡因具有刺激心脏，兴奋大脑神经和利尿 等作用。主要用作中枢神经兴奋药，当前制药 工业多用合成方法来制得咖啡因。
茶叶中含有多种生物碱，其中咖啡因含量 约1%~5%，丹宁酸约占11%~12%，色素、纤 维素、蛋白质等约占0.6%。咖啡因为嘌呤的衍 生物，化学名称是1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤， 其结构式与茶碱、可可碱类似。
第5题 解析：参考答案：D [解析] 教师在教室为学生讲课，医生在医院为患者治病。故本题选D。
第6题 解析：参考答案：A 19982的个位数一定是4，而1997×1999的个位数是，3，4-3＝1，故选A。
第7题 解析：参考答案：B [解析] 截止：到一定期限后停止，不及物动词。截至：截止到某个时候。启用：开始使用(机 关印信)。如：新公章今天启用。起用：重新任用已退职或免职的官员。
茶叶中咖啡因的提取PPT课件
5. 通过与纯品对比，分析自制咖啡因的纯度。
二、实验原理
O
CH3 N
N CH3
O
NN H
CH3
咖啡因（1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤）
萃取富集
咖啡因呈弱碱性，常以盐或游离状 态存在，能溶于氯仿、丙酮、乙醇 和水。选择一定溶剂（如乙醇）对 茶叶中咖啡因进行萃取富集。
升化精制
mp. 234-237℃ 升华温度：178 ℃
六、实验讨论
1. 索氏提取器的萃取原理是什么？它与一般的浸泡萃 取 比 较，有哪些优点？
2. 本实验进行升华操作时，应注意什么？ 3. 薄层板烘烤的目的是什么？为什么烘烤过的薄层板要放置在干
燥器内？ 4. 点样时的注意事项？点样过多、过少对实验结果有什么影响？
一个样品出现多个斑点说明什么？ 5. 展开瓶为什么要饱和？ 6. 不同的人做此实验，得到的Rf值是否一致？为什么？
加入4-5g生 石灰粉末
蒸干乙醇
蒸发皿移至石棉网 小火加热升华
有咖啡因针状晶体出现时停止加热
五、实验装置与操作关键点
1. 薄层板的制备：
倾注法制板，使薄层板尽可能的均匀且厚度(0.25-1 mm)固定，避免 展开时溶剂前沿不齐。 2. 薄层板的活化。涂好的薄层板室温水平放置晾干（事先在反面注明 班级、姓名）后，薄层层析实验当天上午2节课后将自制的薄层板 在烘箱内200-220℃烘4 h，活化后放入干燥器内冷却备用。 3. 点样要轻，尽量在中间，且不能刺破薄层；斑点直径＜2 mm；点 样量也不可太少。 4. 饱和展开，显色，计算比移值。（自带铅笔、直尺）
三、实验仪器和试剂
• 仪器： 回流装置，抽滤装置，蒸馏装置，蒸发皿，玻璃漏斗，酒精灯
• 试剂： 乙醇，生石灰，茶叶末
二、实验原理
O
CH3 N
N CH3
O
NN H
CH3
咖啡因（1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤）
萃取富集
咖啡因呈弱碱性，常以盐或游离状 态存在，能溶于氯仿、丙酮、乙醇 和水。选择一定溶剂（如乙醇）对 茶叶中咖啡因进行萃取富集。
升化精制
mp. 234-237℃ 升华温度：178 ℃
六、实验讨论
1. 索氏提取器的萃取原理是什么？它与一般的浸泡萃 取 比 较，有哪些优点？
2. 本实验进行升华操作时，应注意什么？ 3. 薄层板烘烤的目的是什么？为什么烘烤过的薄层板要放置在干
燥器内？ 4. 点样时的注意事项？点样过多、过少对实验结果有什么影响？
一个样品出现多个斑点说明什么？ 5. 展开瓶为什么要饱和？ 6. 不同的人做此实验，得到的Rf值是否一致？为什么？
加入4-5g生 石灰粉末
蒸干乙醇
蒸发皿移至石棉网 小火加热升华
有咖啡因针状晶体出现时停止加热
五、实验装置与操作关键点
1. 薄层板的制备：
倾注法制板，使薄层板尽可能的均匀且厚度(0.25-1 mm)固定，避免 展开时溶剂前沿不齐。 2. 薄层板的活化。涂好的薄层板室温水平放置晾干（事先在反面注明 班级、姓名）后，薄层层析实验当天上午2节课后将自制的薄层板 在烘箱内200-220℃烘4 h，活化后放入干燥器内冷却备用。 3. 点样要轻，尽量在中间，且不能刺破薄层；斑点直径＜2 mm；点 样量也不可太少。 4. 饱和展开，显色，计算比移值。（自带铅笔、直尺）
三、实验仪器和试剂
• 仪器： 回流装置，抽滤装置，蒸馏装置，蒸发皿，玻璃漏斗，酒精灯
• 试剂： 乙醇，生石灰，茶叶末
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2.到目前为止，你了解了哪些提取和纯化
物质的方法？
化学沉淀法、重结晶法、蒸发结晶法、启示？对
比咖啡因和单宁酸的性质，分析可以
使用什么方法将这两种物质分离开来？
咖啡因在沸水中的溶解度比在有机溶剂中 溶解度大的多，可用沸水来浸取茶叶中的咖啡 因，当然单宁酸也会部分的溶于水中。由于咖 啡因易升华，可用升华的方法提取，但咖啡因 是弱碱性化合物，可与单宁酸反应，会影响咖 啡因的提取，因此在实验过程中一定要消除单 宁酸影响。
交流与讨论
1.加入熟石灰的作用是什么？可以用其他试剂代吗？ 与单宁酸反应，生成沉淀，使咖啡因容 易升华；也可用Na2CO3、碱石灰等。 2.你选择哪一种升华装置？并说明在升华操作中应注 意哪些问题？
升华装置1
升华装置2
冷水→
棉花— 大试管—— 含咖啡因的混合物—
—具支试管 —咖啡因
中国的茶文化 源远流长
从茶叶中提取咖啡因
学习目标：
•掌握提取植物中某些成分和纯化 物质的一般方法； •能够设计提取和分离物质的实验 方案并对方案合理性进行评价； •学会利用物质升华的性质进行分 离的方法。
思考探究
1.从植物中提取物质的一般思路是什么？
取样——研碎——浸取——过滤（得可 溶性被提取物质）——提纯或浓缩滤液中有 效成分。
分析与评价
A
茶叶
含有杂质 损失较多
浸取
含有咖啡 结晶 咖啡因晶体 因的浸取液 重结晶
B
茶叶
浸取
含有咖啡 萃取 因的浸取液
含有咖啡 因的溶液
难选择 萃取剂
结晶
重结晶
咖啡因晶体
C
茶叶
浸取
含咖啡因的固 含有咖啡 因的浸取液 溶剂 体混合物晶体
蒸发
加热 咖啡因晶体 升华 D
茶叶
捣碎
茶叶粉末 加热 升华
咖啡因晶体
茶叶会燃烧 含有杂质
浸取
1、应该选择什么溶剂？ 热水，但单宁酸 2、是否需要加热？选择什么装置？ 也会溶解在水中
一小团棉花放在漏 怎样操作？ 斗颈，不用滤纸 温度不能超过 100℃， 如何控制蒸发温度？怎样除去 单宁酸对本实验的影响？ 方法见P22图1-3-2 设计升华纯化咖啡因 的装置。
过滤 蒸发 焙炒 升华