咖啡因的提取教学内容
高中化学实验《提取咖啡因》全面教案、教学设计
高中化学实验《提取咖啡因》全面教案、教学设计一、实验背景咖啡因，作为一种天然植物成分，广泛存在于咖啡、茶叶等饮料中，具有提神醒脑的效果。
本实验旨在让学生通过化学实验方法从咖啡中提取咖啡因，了解其化学性质和提取方法。
二、教学目标1. 让学生了解咖啡因的化学性质和提取方法。
2. 培养学生的实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。
3. 激发学生对化学实验的兴趣，培养其创新精神。
三、教学内容1. 咖啡因的化学性质2. 提取咖啡因的方法3. 实验操作步骤4. 实验注意事项四、教学过程1. 导入新课通过提问方式引导学生回顾之前学过的知识，如咖啡因的来源、化学性质等，为新课的展开做好铺垫。
2. 讲解与演示1. 讲解咖啡因的化学性质，如溶解性、沸点等。
2. 演示提取咖啡因的实验方法，包括实验操作步骤、实验仪器及使用方法等。
3. 学生实验操作1. 学生分组，每组配备实验所需的仪器和药品。
2. 学生根据实验步骤和注意事项进行实验操作。
3. 教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。
4. 结果与分析1. 学生观察实验现象，如咖啡因的提取过程、提取液的颜色等。
2. 学生分析实验结果，如提取率、影响提取效果的因素等。
3. 教师点评实验结果，总结实验经验和教训。
5. 拓展与提高1. 学生思考：还有哪些方法可以提取咖啡因？2. 学生讨论：如何提高咖啡因的提取率？3. 教师引导：介绍其他提取天然植物成分的方法，如萃取、蒸馏等。
五、实验注意事项1. 实验操作过程中要小心谨慎，避免烫伤、中毒等事故的发生。
2. 实验仪器要清洗干净，妥善保管，以免影响下次实验。
3. 遵守实验室纪律，保持安静，不得随意离开实验室。
六、实验评价1. 学生实验操作的规范性、熟练程度。
2. 学生对实验结果的分析、总结能力。
3. 学生在实验过程中的创新精神、团队协作能力。
七、课后作业1. 复实验内容，总结实验经验和教训。
2. 查阅相关资料，了解其他提取天然植物成分的方法。
实验五茶叶中咖啡因的提取专业知识讲座
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八、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
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
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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。
2、到目前为止，你了解了哪些提取和纯化 物质的方法？
七、实验步骤
?加碱中和：趁热将残余物倾入蒸发皿中，拌入 3~4g 生石灰，使成糊状。蒸气浴加热，不断搅拌下蒸干。
?焙炒除水：将蒸发皿放在石棉网上，压碎块状物， 小火焙炒，除尽水分。
?2、纯化： ?仪器安装：安装升华装置。用滤纸罩在蒸发皿上，
并在滤纸上扎一些小孔，再罩上口径合适的玻璃漏 斗。
?初次升华：220℃ 砂浴升华。刮下咖啡因。 ?再次升华：残渣经拌和后升高砂浴温度升华。合并
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八、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
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。
咖啡的提取实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解咖啡豆的基本成分和咖啡因的性质。
2. 掌握咖啡因的提取方法和实验操作技巧。
3. 通过实验，提高对咖啡提取过程的认知，为后续咖啡加工和研发提供基础。
二、实验原理咖啡豆中含有丰富的咖啡因、糖类、蛋白质、脂肪、矿物质等成分。
咖啡因是一种生物碱，具有兴奋中枢神经、刺激心脏、利尿等作用。
本实验采用溶剂萃取法，利用咖啡因在非极性溶剂中溶解度较大的特点，从咖啡豆中提取咖啡因。
三、实验材料与仪器1. 材料与试剂：- 咖啡豆- 95%乙醇- 氯仿- 生石灰- 无水硫酸钠- 滤纸- 烧杯- 滤漏斗- 蒸馏装置- 冷凝管- 分析天平- 恒温水浴锅2. 仪器：- 研钵- 研杵- 搅拌器- 水浴锅- 蒸馏装置- 冷凝管- 接液管- 烧杯- 玻璃棒- 玻璃漏斗- 干燥器四、实验步骤1. 咖啡豆预处理：- 将咖啡豆洗净，晾干。
- 将咖啡豆研磨成粉末，过筛，取40g咖啡粉备用。
2. 咖啡因提取：- 将40g咖啡粉放入烧杯中，加入50mL 95%乙醇。
- 用搅拌器搅拌30分钟，使咖啡因充分溶解。
- 将混合液过滤，收集滤液。
3. 咖啡因纯化：- 将滤液倒入烧杯中，加入3-4g生石灰，搅拌均匀。
- 将混合液置于水浴锅中加热，直至沸腾。
- 取下烧杯，加入少量无水硫酸钠，搅拌均匀。
- 将混合液过滤，收集滤液。
4. 咖啡因结晶：- 将滤液倒入烧杯中，置于冰水浴中冷却。
- 待咖啡因结晶析出后，用滤纸过滤，收集咖啡因晶体。
5. 咖啡因干燥：- 将咖啡因晶体放入干燥器中，干燥至恒重。
五、实验结果与分析1. 提取率：- 咖啡豆中咖啡因含量约为2.5%，实验提取率为1.5%。
2. 纯度：- 通过实验，提取得到的咖啡因纯度为98%。
3. 分析与讨论：- 本实验采用溶剂萃取法提取咖啡因，操作简便，提取率较高。
- 在咖啡因纯化过程中，加入生石灰可中和酸性物质，提高咖啡因纯度。
- 咖啡因结晶过程中，冷却速度对结晶效果有一定影响，冷却速度过快或过慢均不利于结晶。
实验八从茶叶中提取咖啡因
实验八从茶叶中提取咖啡因从茶叶中提取咖啡因一、实验目的1．学习从植物中提取生物碱的原理及方法。
2．学会使用脂肪提取器（索氏提取器）的安装及使用。
3．练习升华法纯化咖啡因的方法。
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%。
另外还含有11%－12%的丹宁酸（又名鞣酸），0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。
咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿（12.5%）、水(2%)及乙醇（2%）等。
要苯中的溶解度为1%（热苯为5%）。
丹宁酸易溶于水和乙醇，但不溶于苯。
咖啡因是杂环化合物嘌呤的衍生物，它的化学名称为：1,3,7－三甲基－2,6－二氧嘌呤，其结构式如下：NNHN N N NN O OCH 3CH 3H 3C 嘌呤咖啡因含结晶水的咖啡因系无色针状结晶，味苦，能溶于水、乙醇、氯仿等。
在100℃时即失去结晶水，并开始升华，120℃时升华相当显著，至178℃时升华很快。
无水咖啡因的熔点为234.5℃。
为了提取茶叶中的咖啡因，往往利用适当的溶剂（如氯仿、乙醇、苯等）在脂肪提取器中连续萃取，然后蒸出溶剂，即得粗咖啡因。
粗咖啡因中还含有一些生物碱和杂质，利用升华法可进一步纯化。
工业上咖啡因主要通过人工合成制得。
它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用，因此可作为中枢神经兴奋药。
它也是复方阿斯匹林（APC ）等药物的组分之一。
咖啡因可以通过测定熔点及光谱法加以鉴别。
此外，还可以通过制备咖啡因水杨酸盐衍生物进一步得到确证。
咖啡因作为碱，可与水杨酸作用生成水杨酸盐，此盐的熔点为137℃。
NN NNOO3CH 3H 3C 咖啡因＋COOHOH NNOO3CH 3H 3C 咖啡因水杨酸盐COO OH水杨酸萃取：就是利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。
根据分配定律，在一定温度下，有机物在两种溶剂中的浓度之比为一常数。
即：C A C BKC A C B 、分别为物质在溶剂A 和溶剂B 中的溶解度，K 为分配系数。
咖啡因的提取实验
从茶叶中提取咖啡因一、教学要求：1、 学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法, 了解咖啡因的一般性质。
2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。
3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。
二、预习内容：1、萃取2、蒸馏操作3、升华操作4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识三、 基本操作：1、实验流程2、索氏(Soxhlet)提取器索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成, 装置如图所示。
索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理（思考题1）,使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。
萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积（思考题2）。
然后将研细的固体物质装人滤纸筒内（思考题3，4）, 再置于抽提筒, 烧瓶内盛溶, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。
溶剂受热沸腾, 其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。
当液面超过虹吸管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。
如此多次重复,把要提取的物质富集于烧瓶内。
提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必要时可用其他方法进一步纯化。
思考题1：索式提取器的工作原理？思考题2：索式提取器的优点是什么？思考题3：对与索式提取器滤纸筒的基本要求是什么？思考题4：为什么要将固体物质（茶叶）研细成粉末？4、升华装置四、实验原理：咖啡因又叫咖啡碱, 是一种生物碱 , 存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。
例如茶叶中含有 1%～5%的咖啡因, 同时还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。
茶叶末 提取液 粗提取液 粗提取物咖啡因 回流提取 95%的乙醇 蒸馏 蒸干 1、升华2、收集咖啡因是弱碱性化合物, 可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中, 难溶于乙醚和苯(冷)。
纯品熔点235～236℃, 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体, 在100 ℃时失去结晶水, 并开始升华，120 ℃时显著升华，178℃时迅速升华。
从茶叶中提取咖啡因ppt课件
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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精选ppt课件
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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
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
茶叶、咖啡因的提取及其溶解过程的实验教案
茶叶、咖啡因的提取及其溶解过程的实验教案一、实验目的1.学习茶叶和咖啡因的提取方法和原理。
2.掌握一定的实验技能，如卡诺尔提取器的使用、沉淀过滤等。
3.了解溶解过程中的物理和化学变化。
二、实验原理1.茶叶提取茶叶中含有一定量的茶碱、咖啡因和茶多酚等物质，可以通过水提取和有机溶剂提取等方法分离出来。
而茶碱和咖啡因共存于茶叶中，因此在提取茶叶中的咖啡因时，也会同时提取一定量的茶碱。
2.咖啡因提取咖啡因主要存在于咖啡豆、茶叶、可可豆等植物中，可以通过乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂提取。
咖啡因在水中溶解度较低，但在乙醇等有机溶剂中溶解度较高。
因此，可以采用乙醇提取法将咖啡因从茶叶中提取出来。
3.溶解过程溶解过程是物质从固体状态转化为液体状态的过程。
在溶解过程中，固体的分子或离子将逐渐脱离，进入到溶液中，在此过程中，固体分子或离子与溶剂分子之间发生相互作用，包括偶极作用、范德华力、离子作用等。
三、实验设备与试剂设备：卡诺尔提取器、蒸馏水器、电热套、滤纸等。
试剂：茶叶、乙醇、蒸馏水。
四、实验步骤1.茶叶提取（1）将10g干燥的茶叶粉末加入到卡诺尔提取器中。
（2）加入200ml蒸馏水，加热到80℃，用热水浴恒温10分钟。
（3）取出茶叶渣后，加入乙醇（不要直接加入生产火源），提取20分钟。
（4）经过过滤和蒸发后，获得提取物。
2.咖啡因提取（1）将10g干燥的茶叶粉末加入到卡诺尔提取器中。
（2）加入200ml乙醇，加热到80℃，用热水浴恒温10分钟。
（3）取出茶叶渣后，用滤纸过滤掉固体杂质。
（4）将获得的液体进行蒸发，得到咖啡因。
3.溶解过程（1）将得到的咖啡因溶解在蒸馏水中，并搅拌均匀。
（2）分别记录在不同温度下，咖啡因溶解度的变化规律。
（3）分析咖啡因的溶解过程，了解咖啡因在溶解过程中所发生的物理和化学变化。
五、实验注意事项1.实验过程中应注意安全，如不要接触到高温物品。
2.实验设备和试剂需严格按要求使用，遵守实验室安全规定。
从茶叶中提取咖啡因
从茶叶中提取咖啡因一、实验目的1．学习从天然产物——茶叶中提取咖啡因的原理和方法。
2．了解索式提取器的使用和升华的基本操作。
二、实验原理茶叶中含有多种生物碱，丹宁酸、茶多酚、纤维素和蛋白质等物质。
咖啡因是一种生物碱，是熔点为234~237℃的无色针状结晶，100℃失去结晶水，178℃升华，在茶叶中含量为1%~5%，属于杂环化合物嘌呤的衍生物，化学名称为1，3，7—三甲基—2，6—二氧嘌呤，结构式如下：N N N NH 123498567嘌呤N+NNC H 33CH 3OO1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤含结晶水的咖啡因系无色针状结晶，味苦，能溶于水、乙醇、氯仿等。
在100℃时即失去结晶水，开始升华，120℃时升华相当显著，至178℃时升华很快。
提取茶叶中的咖啡因，可利用适当的溶剂（氯仿、乙醇等）在脂肪提取器（又称索氏提取器中连续提取，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。
粗咖啡因中还含有其他一些生物碱和杂质，利用升华可进一步提纯。
三、仪器与试剂1. 仪器索式提取器(见图6-4)。
2. 试剂茶叶10g ，质量分数为95%的乙醇80mL ，生石灰4g 。
四、实验步骤称取10g 茶叶，放入索式提取器的滤纸筒内[1]，在烧瓶内加入80mL 质量分数为95%的乙醇和几粒沸石，见图6-4。
用水浴加热，连续抽提2~3h 后[2]，待冷凝液刚好虹吸下去时，立即停止加热，改换蒸馏装置（注意补加沸石），加热蒸馏，回收大部分乙醇[3]。
然后将残液倾入蒸发皿中，加入3g 生石灰粉[4]，在蒸气浴上蒸干，最后将蒸发皿移至低温电炉上，加 热焙炒片刻，使水分全部除去[5]。
冷却后擦去沾在蒸发皿边上的粉末，以免升华时污染产物。
取一刺有许多小孔的滤纸（孔刺向上），盖在蒸发皿上，上罩一支合适的玻璃漏斗，在砂浴上小心加热升华[6]。
当纸上出现白色毛状结晶时，暂停加热，冷至100℃左右，拿开漏斗和滤纸，将咖啡因用小刀刮下。
如果残渣仍为绿色，把残渣搅拌后继续加热，使升华完全。
从茶叶中提取咖啡因 (2)精选全文
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
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&
三、基本操作与技术
升华
某些物质在固态时有相当高的蒸气压;当加热时不经进液态而直接气 化;蒸气遇次则凝结成固体;这个过程叫做升华&升华得到的产品有较高 的纯度;这种方法特别适用于纯化易潮解或与溶剂起分解的物质&
升华法只能用于纯化在不太高的温度下;有足够的蒸气压在熔点以下 高于266.6Pa 的固态物质;因此;有一定的局限性&
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？
提取原理
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&
三、基本操作与技术
固液连续萃取
当物质的溶解度不大时;进行萃取会耗费大量的溶剂;为解决这一问 题;引入索氏提取器&索氏提取器又叫脂肪提取器;该装置是利用溶剂回 流和虹吸原理;使固体物质连续不断地为纯溶剂所萃取的仪器&溶剂沸 腾时;其蒸气通过侧管上升;被冷凝管冷凝成液体;滴入套筒中;浸润固体 物质;使之溶于溶剂中;当套筒内溶剂液面超过虹吸管的最高处时;即发 生虹吸;流入烧瓶中&通过反复的回流和虹吸;从而将固体物质富集在烧 瓶中&实际上是进行多次萃取;达到了减少溶剂用量降低成本的目的&
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
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
有机化学实验教案--15、16.茶叶中咖啡因的提取
四、试验步骤
1．咖啡因提取
称取10g茶叶，用滤纸将茶叶包入卷成筒状，注意勿使茶叶从滤纸缝中漏出，将滤纸筒装入索式提取器中，加入适量95%的乙醇（加到虹吸管刚好溢流时再加入20mL）。记录实际加入溶剂量。加热回流（记录每次虹吸溢流的时间间隔）直到溢流液颜色很淡或无色时，停止加热。将下部烧瓶中的提取液回收乙醇，并倒入蒸发皿中，加入生石灰适量，水浴锅上炒干得“茶砂”，待升华之用。乙醇倒入回收瓶中，废茶叶放入废液内。（若要同时提取茶叶多酚，可将提取液浓缩后先用氯仿萃取咖啡因，乙酸乙酯萃取茶叶多酚再分别处理，获取所需产品）
重庆工业职业技术学院教案
课题
第十五、六讲茶叶中咖啡因的制备、纯化
课时
8学时
教学目标
和要求
1．掌握天然产物的提取方法。
2．学会从茶叶中提取咖啡因。
3．掌握升华操作。
教学重点
和难点
酸酐酰化反应
重结晶操作
授课内容与教学过程设计
一、实验目的
1．掌握天然产物的提取方法。
2．学会从茶叶中提取咖啡因。
3．掌握升华操作。
3．乙醇要回收；
4．升华操作时，温度逐渐上升，不宜太高，否则产品容易发黄，杂质过多，温度在220℃时，可以移去热源，冷却几分钟，再打开漏斗，取下产品
课后作业
完成实验报告
课后总结
2．咖啡因提纯
将上述炒干待升华的茶砂置于蒸发皿，上方放置扎有小孔的滤纸，以玻璃漏斗扣于其上，然后在电加热套上加热烘烤（温度不宜太高避免升华），控制温度220℃左右，进行升华操作。冷却后，以刀片刮下产物，称量所得的升华产物。
五、注意事项
1．加热回流时温度不宜过高，防止蒸馏瓶中茶叶提取物碳化；
综合实验活动：从茶叶中撮咖啡因-鲁科版选修六教案
综合实验活动：从茶叶中撮咖啡因-鲁科版选修六教案一、教学目标1.了解咖啡因的含义、分类和作用。
2.掌握从液体样品中提取咖啡因的方法。
3.培养学生的实验技能和科学思维。
二、教学内容1. 咖啡因的介绍咖啡因是一种天然生物碱，存在于茶叶、咖啡、可可、柠檬、苦橙和玄参等植物中。
咖啡因有多种作用，包括促进心脏和神经系统的活动、增强记忆力、降低疲劳感和提高注意力等。
2. 提取咖啡因的方法从茶叶中提取咖啡因的方法有多种，其中常用的方法包括水提法、乙醇提法和二氯甲烷提法。
本实验将采用二氯甲烷提法进行咖啡因的提取。
实验器材：•含咖啡因的茶叶•二氯甲烷•液态提取剂•水浴•过滤纸•烧杯•密封瓶实验步骤：1.取适量茶叶，用烧杯加入适量液态提取剂，用水浴加热，不断搅拌，直到茶叶浸入提取剂中，将茶叶与提取剂完全混合。
注意加热不要过度，避免提取剂沸腾。
2.将烧杯中的液体与茶叶过滤到密封瓶中，用二氯甲烷与茶叶混合均匀，静置片刻，二氯甲烷可根据需要加入。
3.用过滤纸过滤混合好的液体，将过滤出的液体倒入干燥称量皿中，放置在水浴中加热，将二氯甲烷挥发的干净再次放入水浴中加热，直至皿中仅剩下白色或微黄的干残渣，称重后记录温度。
三、实验思路本实验涉及到的知识点比较多，从理论上讲授很难激发学生的兴趣。
因此，我们打算采用实验引领，将学生分成小组，每个小组完成一个完整的实验过程。
通过实操，学生可以更好地理解并记忆实验原理和步骤，提高他们的实验技能和实验思维。
四、思考题1.讲解咖啡因提取时，我们选择了二氯甲烷提取的方法，你了解这种提取方法的危险性和安全使用的要点吗？请谈谈你的看法。
2.提取咖啡因的方法有哪些，各有何优缺点？你认为哪种方法更适合本实验？请给出你的理由。
五、实验结论通过本次实验，学生可以准确理解茶叶中咖啡因提取的方法和步骤，并掌握咖啡因的分类和作用。
同时，学生还可以培养实验技能和科学思维，增强他们的学习兴趣和学习能力。
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咖啡因的提取
一、实验目的
1、学习从茶叶中提取咖啡因的原理和方法；
2、学习脂肪提取器的作用和使用方法。
3、进一步巩固蒸馏浓缩、焙炒的基本操作，学会升华法纯化物质。
二、实验原理
咖啡因（咖啡碱）是嘌呤的衍生物，化学名称是1,3,7,-三甲基－2,6-二氧嘌呤，结构式如下：
含结晶水的咖啡因为白色针状粉末，味苦，能溶于水、乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。
100℃时失去结晶水，开始升华，120℃时升华相当显著。
无水咖啡因的熔点为238℃。
咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用，因此可用作中枢神经兴奋药。
它是复方阿斯匹林等药物的组分之一。
茶叶中含多种生物碱，其中咖啡因的含量约为1-5% ，另外还含11-12%的丹宁（鞣酸）以及色素、蛋白质等。
三、物理常数
四、实验装置
（1）脂肪提取器（2）蒸馏装置（3）升华装置
1.冷凝管
2.装样品滤纸袋
3.虹吸
4.圆底烧瓶
5.溶剂蒸气上升装置
6.提取管
五、实验仪器、器材名称及药品
脂肪提取器250ml圆底烧瓶50ml量筒蒸馏头14#温度计套管直形冷凝管接液管100ml三角烧瓶玻璃漏斗蒸发皿铁环调温电热套升降台铁架台万用夹双口夹滤纸玻璃棒乳胶管棉花茶叶95%乙醇生石灰
六、流程图
七、实验内容
1、粗提：
（1）仪器安装：采用脂肪提取器。
（注：仪器的安装顺序是从电热套开始，从下往上；且圆底烧瓶不能与电热套接触，要有一定的距离，以便于采用空气浴均匀加热）
（2）连续萃取：称取10g茶叶，放入脂肪提取器的滤纸套筒（用定性滤纸自制），放入脂肪提取器中，用120mL95%乙醇加热连续萃取1h。
（注：当脂肪提取器内的乙醇提取液的颜色很浅，近乎无色时，即可停止提取。
通常4学时实验时，只需加热萃取1小时即可，也能在最后升华看到明显的白色针状咖啡因晶体）
2、浓缩与焙干：
（1）蒸馏浓缩：待刚好发生虹吸后，停止加热，待冷却无回流后，把装置改为蒸馏装置，蒸出大部分乙醇，使瓶内残留乙醇体积约为15ml为宜。
（注：浓缩萃取液时不可蒸得太干或太少，应残留约15ml乙醇为宜，以减少转移损失。
否则因残液很粘而难于转移，不易倒出造成损失）
（2）加碱中和：趁热将残余物倾入蒸发皿中，拌入4g生石灰，使成糊状。
（注：生石灰作用为中和丹宁酸、吸收水分、避免结块）
（3）焙炒除水：将蒸发皿放在铁环上，采用电热套加热，不断搅拌下蒸干成松散状。
（压碎块状物，小火焙炒，除尽水分）
（注：经常要用玻璃棒搅拌，避免提取液干燥后结硬块，不利于下一步升华阶段时残渣内部的咖啡因分子的升华）
3、纯化：
（1）仪器安装：安装升华装置。
用滤纸罩在蒸发皿上，并在滤纸上扎一些小孔，再罩上口径合适的玻璃漏斗（小孔应多些、且孔径略大些）。
（2）升华：用电热套加热蒸发皿进行升华，当滤纸面上（尤其滤纸孔或面下现象更明显）出现白色毛状结晶时，暂停加热，刮下滤纸上面的咖啡因。
（3）再次升华：冷却至100℃左右，揭开漏斗和滤纸，仔细地把附在滤纸下面蘸着及蒸发皿周围的咖啡因用小刀刮下，残渣经拌和后用较大的火再加热片刻，使升华完全。
合并咖啡因。
八、思考题
1、本实验为何采用升华法提纯而不用重结晶法提纯？
答：重结晶是利用固体混合物中目标组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化有明显差异，在较高温度下溶解度大，降低温度时溶解度小，从而能实现分离提纯。
一般重结晶只能纯化杂质在5%以下的固体有机物，如果杂质含量过高，往往需先经过其他方法初步提纯，如萃取、水蒸汽蒸馏、减压蒸馏、柱层析等，然后再用重结晶方法提纯。
本实验中所提取的咖啡因在茶叶中的含量很少，约占1～5%，含有大量的其它有机物，如11～12%的丹宁酸（鞣酸），0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。
乙醇提取后蒸去溶剂，所得的粗咖啡因中含有我们需要的产品咖啡因不是主要的而是少量的，不符合“重结晶只能纯化杂质在5%以下的固体有机物”的要求。
所以不能用重结晶的方法进行提纯。
而咖啡因在100℃以上时即失去结晶水，并开始升华，在120℃升华显著，所以可利用升华法进一步提纯。
2、脂肪提取器的原理是什么？
答：脂肪提取器是利用溶剂回流和虹吸原理，使固体物质连续不断地为纯溶剂所萃取的仪器。
溶剂沸腾时，其蒸气通过侧管上升，被冷凝管冷凝成液体，滴入套筒中，浸润固体物质，使之溶于溶剂中，当套筒内溶剂液面超过
虹吸管的最高处时，即发生虹吸，流入烧瓶中。
通过反复的回流和虹吸，从而将固体物质富集在烧瓶中。
脂肪提取器为配套仪器，其任一部件损坏将会导致整套仪器的报废，特别是虹吸管极易折断，所以在安装仪器和实验过程中须特别小心。
3、使用脂肪提取器时对包装茶叶末有哪些要求？
答：（1）用滤纸包茶叶末时要严实，防止茶叶末漏出堵塞虹吸管；
（2）滤纸套筒大小要合适，既能紧贴套管内壁，又能方便取放，且其高度不能超出溶剂蒸气上升装置支管口的高度，又不能低于虹吸管的最高处。
4、蒸馏浓缩提取液时应注意什么？
答：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转移，造成损失。
5、本实验中使用生石灰的作用有哪些？
答：生石灰的作用有三个：
（1）咖啡因是一种生物碱，为含氮杂环碱性化合物，由于在茶叶中含有许多酸性物质，如含11~12%的丹宁酸（鞣酸），咖啡因在茶叶中是与酸性物质结合以盐的形式存在的，所以乙醇提取液蒸馏浓缩后加入生石灰的主要作用是用来中和酸性杂质如茶叶中的丹宁酸，使盐状咖啡因变成游离状便于咖啡因升华；
（2）过量的生石灰可以吸收水分；
（3）同时过多的生石灰的存在也能分散有机物，避免结块，有利于咖啡因的升华。
6、升华操作如何影响实验的成败的？
答：在萃取回流充分的情况下，升华操作的好坏是本实验成败的关键。
在升华过程中，始终都须用小火间接加热。
温度太高会使滤纸碳化变黑，并把一些有色物烘出来，使产品不纯。
第二次升华时，火力亦不能太大。
否则会使被烘物质大量冒烟，导致产物损失。