“从茶叶中提取咖啡因”实验是《有机化学实验》课程开出的一个重要实验项目。根据新工科教育理念，结合多年的实验教学经验，本文对该实验项目教学内容重新进行了设计，增加了咖啡因的性质实验，并增加了课外开放实验用以分析咖啡因的光谱性质，并对部分实验方法进行了改进。同时，教学课时由原来的4学时增加到8学时。实践教学结果表明，实验教学内容进行改革后，可以极大提高学生的实验兴趣，增强学生实验动手能力，并且拓宽学生知识面和培养学生创新能力。

The experiment of Extracting Caffeine from Tea is an important experiment item in the course of Organic Chemistry to the concept of new engineering education,combined with many years of experimental teaching experience,the teaching content of the experiment project was re-designed in this on the properties of caffeine was added,and an open extracurricular experiment was conducted to analyze the spectral properties of ,some of the experimental methods in the experiment project were also the same time,the teaching hours were increased from the original 4 class hours to 8 class results of practical teaching show that the reform of experimental teaching content can greatly improve students’interest,enhance their practical ability,broaden their knowledge and cultivate their creative ability.

1.引言

以培养适应新经济发展需求的创新型科技工程技术人才的新工科教育理念，要求针对快速发展的新兴产业，改革创新工科教育的理念和思路，首要任务便是课堂教学内容改革创新。“从茶叶中提取咖啡因”历来是国内一些高校为相关专业学生开出的《有机化学实验》课程中的一个比较经典的实验项目。开设该实验项目的目的是使学生通过从茶叶中提取咖啡因掌握从中草药中提取生物碱的原理和方法，了解虹吸、升华的原理和意义并练习升华操作。多年来，国内许多同行从茶叶品种选择[1] [2]、提取方法和提取工艺等各方面[3]-[9]对该实验项目进行了研究，并且对该实验进行了绿色化和微型化研究[2]，将实验教学和现代仪器分析教学相结合[10] [11]，分别取得了良好的教学效果。也有从教育学生注重实验细节[12]和提高学生兴趣[13]入手，对该实验课堂教学进行精心设计以取得较好实验效果。该实验项目也一直是我校化学实验教学中心为化学化工类专业和生命科学类相关专业学生开出的经典实验项目之一，在培养学生学习从中草药中提取生物碱的原理并掌握相关实验技能等方面起到了重要作用。在长期的实验教学改革与创新过程中[14] [15] [16] [17]，本着对经典实验教学内容进行升级改造，以适用新时期创新型科技工程技术人才培养需求的目的，本文对该实验项目教学内容进行了重新设计，改进了升华操作方法，增加了咖啡因的性质实验，增设了课外开放实验。将升级改造后的实验项目用于2016 级以后的《有机化学实验》课程教学，取得了优异的教学效果。

2.教学实验内容设计

2.1.茶叶中咖啡因的提取

2.1.1.咖啡因的提取

索氏提取法(图1(a))：称取茶叶末10 g，装入索氏提取器的滤纸套筒内，在烧瓶中加入1～2 粒沸石，安装好索氏提取器，从索氏提取器上口分批加入95%乙醇进入索氏提取器，待乙醇全部被虹吸到烧瓶后，再加入20 mL 95%乙醇到索氏提取器中，安装球形冷凝管，接通冷凝水，用电热套加热至沸腾。连续提取2～3 小时(虹吸7～8 次)，待最后一次冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热。改装成蒸馏装置，回收提取液中的大部分乙醇。然后把残液倾入蒸发皿中，加入4 g 生石灰粉，在100℃以下用控温电热套直接加热焙干，使水分全部除去，冷却后，擦去沾在边上的粉末，以免升华时污染产物。

连续渗漉提取法(图1(b))：称取茶叶末10 g，装入筒形恒压漏斗内，在烧瓶中加入1～2 粒沸石，安装好恒压漏斗，从恒压漏斗上口加入95%乙醇，旋开恒压漏斗旋塞，让乙醇进入烧瓶至不超过烧瓶容积的2/3，然后关上漏斗旋塞，套上球形冷凝管，接通冷凝水，用电热套加热至沸腾。打开漏斗旋塞，调节使乙醇从冷凝管进入恒压漏斗的速度和从恒压漏斗进入烧瓶的速度一致，待提取液颜色变淡或无色时，停止加热。改装成蒸馏装置，回收提取液中的大部分乙醇。然后把残液倾入蒸发皿中，加入4 g 生石灰粉，在100℃以下用控温电热套直接加热焙干，使水分全部除去，冷却后，擦去沾在边上的粉末，以免升华时污染产物。

回流提取法(图1(c))：称取茶叶末10 g 装入250 mL 圆底烧瓶内，再加入150 mL 95%乙醇，然后加入1～2 粒沸石，安装好球形冷凝管，接通冷凝水，用电热套加热，保持沸腾30 min，然后趁热抽滤。滤渣再重复提取一次。两次滤液合并，通过蒸馏回收提取液中的大部分乙醇。然后把残液倾入蒸发皿中，加入4 g 生石灰粉，在100℃以下用控温电热套直接加热焙干，使水分全部除去，冷却后，擦去沾在边上的粉末，以免升华时污染产物。

文章来源：《茶叶科学》 网址: http://www.cykxzz.cn/qikandaodu/2020/1015/575.html

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