《香樟精油的提取》的实验设计

《香樟精油的提取》的实验设计

一、实验背景

香料是一种能被嗅感嗅出气味和被味感品出香味的物质，是用以调制香精的原料。植物性天然香料也称植物性精油(essential oil)，是由植物的花、叶、茎、根和果实，或者树木的叶、木质、树皮和树根中提取的易挥发芳香组分的混合物。

香料的发展历史悠久，从黄帝神农氏时代人们采集树皮、草根作为医药用品来驱疫避秽开始，现已有5000多年的历史。起初人们把这些有香味的物质作为敬神拜福，清净身心之用，也用于祭祀和丧葬方面，后逐渐用于饮食、装饰和美容。大约在8-10世纪，人们已经知道用蒸馏法分离香料。1370年第一种用乙醇提取的香水—匈牙利水(Eaudela Reimed Hongarie)出现了，开始只是从迷迭香中蒸馏制得，其后才逐渐从薰衣草等植物中制得。自1420年，人们开始在蒸馏中采用蛇形冷凝器后，精油提取发展迅速，法国的格拉斯(Grasse)因生产花油和香水，而成为世界著名的天然香料(特别是香花)的生产基地。此后各地逐步采用蒸馏提取精油，同时从柑桔树的花、果实及叶中提取精油，这样就从香料植物固体转变成液体，提取了植物中的精油，这是划时代的进展。18世纪后，天然香料的提取方法也随着化学工业和机械工业的发展而发展，当时除了水蒸气蒸馏法外，天然香料还可以通过减压分馏和水蒸气蒸馏的方法而得到提纯和单离，然后单离物再通过化学合成方法获得新香料，这样单离合成香料就在19世纪下半时期诞生了。那时，挥发性溶剂浸提法也开始应用。其后，天然香料制造者开始用手工压榨提取精油，进而再发展到用机器进行冷榨、冷磨方法来提取一些精油，使得许多精油的品质得到大大改善，这为饮料、食品的加香提供了极有利的条件。随着天然香料应用范围不断扩大，香料工业急剧发展，天然香料提取技术也得到不断改进。如今，植物芳香油广泛地应用于轻工、化妆品、饮料和食品制造等方面。在本课题中，我们将了解提取植物芳香油的原理，设计简单的实验装置，从香樟中提取芳香油。

二、实验原理

植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法提取精油要根据所用植物原料的特点来决定。

本实验所用材料为香樟，香樟为樟科常绿乔木，其根、木材、枝和叶均可提取香樟精油。樟油的主要成分为α—松油醇、β—松油醇、樟脑烯、柠檬烯和丁香油酚等。香樟精油几乎不溶于水，常温下为油状液体，且大多数比水轻，能随水蒸气蒸出，因此我们采用水蒸气蒸馏法进行香樟精油的提取。

水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强、能随水蒸汽蒸出而不被破坏、且与水不发生反应、又难溶于水的有效成分携带出来，形成油水混合物；冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏。

三、实验目的

1、通过实验了解和掌握精油提取的方法；

2、能根据实验结果计算出油率；

3、比较两种蒸馏装置的精油提取效率。

四、实验材料与器具

1、实验材料：香樟叶

2、实验试剂：蒸馏水、NaCl固体、无水硫酸钠

3、实验器具：精油提取器、1000ml蒸馏烧瓶、蒸馏头、尾接管、接收瓶、

温度计套管、蛇形冷凝管、出入水管、温度计、注射器。

五、实验方法与步骤

（一）香樟精油的提取

1、材料预处理

在实验前一小时内采集香樟叶，洗净并烘干，剪碎后备用。

（二）蒸馏

1、使用精油提取器进行蒸馏

组装精油提取器，将入水口水管接到水龙头上，打开阀门通水，使出水口有水流出，接着调节水的流速，用量筒测量30秒的用水量，各组保持水的流速为1600ml/30s左右；

在载物篮底部铺上一层纱布，称取100g香樟碎叶放入其中。向精油提取器中加入蒸馏水至水没过加热棒，刚好使浮球浮起即可；

接通电源，打开开关，调节加热功率档使蒸馏温度保持在75℃左右，以保证精油能够很好的随水蒸气一起蒸馏出来；

将载物篮放入精油提取器，盖上盖子并旋紧旋钮，蒸馏70min（待白色胶管出有水蒸气出现时开始计时）。

P.S在利用精油提取器进行蒸馏时，分别称取相同质量的嫩叶和老叶各一份，用精油提取器进行蒸馏，然后比较两者的出油率，选取出油率较大的作为实验用的材料。

2、使用传统蒸馏装置进行蒸馏

称取50g 香樟碎叶装入1000ml 蒸馏烧瓶中，按照液料比10:1比例加入蒸馏水；

首先将蒸馏烧瓶固定在电炉上（需垫上石棉网），接着按照从上到下、从左到右的顺序连接好整套蒸馏装置，并确保其稳固且不漏气，注意使入水口在下，出水口在上。然后打开水龙头的阀门，控制水的流速为1600ml/30s 左右；

打开电炉开关，先用低温进行预热，然后调节加热功率档使温度计读数上升至100℃，并保持该温度加热60min;

蒸馏完毕后，关闭电炉开关，将蒸馏烧瓶移出水浴锅，继续保持通水冷凝5min ，使余温蒸馏出的气体继续得到冷凝。

（三）香樟精油的分离与提纯 1、分离油水混合物

收集到的馏出液体为油水混合物，根据获得馏出液的体积，加入NaCl 固体适量，使NaCl 质量分数大致为10%。由于NaCl 固体溶于水层，较高浓度的NaCl 溶液使水层加重而易与较轻的油层分离。但由于精油含量很少，分层现象不明显，因此只能用注射器小心的吸取上层的精油，将其转移到离心管中，以减少精油的蒸发；

2、去除出油层中的水

最后向获得的油层中加入适量无水硫酸钠，吸取油层中未除尽的水，再将除水后的精油转移到已知质量的另一干净离心管中，计算出油率，并记录下数据。

香樟叶精油出油率计算：

%100?=

原料质量

香樟叶精油质量

香樟叶的出油率

六、注意事项

1、注意控制水流速度为1600ml/30s ；

2、注意一有精油出来就用注射器吸走上面漂浮的油状物，防止挥发；

3、注意控制温度和时间。

七、与实验相关的思考

1、如果实际出油率低于理论出油率，可能的原因有哪些？

(1)提取方法不同。提取精油的方法有冷冻压榨法、水蒸气蒸馏法、化学溶剂萃取法、油脂分离法等，该试验采用的是水蒸气蒸馏法(索氏提取法)，此方法操作最简单，成本较低，是最常用的提取方法，但较高的温度易使原料中的热敏成分发生水解及原料焦化等，对精油产品质量造成不利影响；

(2)采集的叶片不同。幼叶和老叶的出油率有区别，不同季节采集同一棵树的叶片所得出的数据也有可能是不同的；

(3)试验材料的采集地不同。材料的采集地不同，也会影响试验结果，而且影响还非常大；

(4)同种树不同的化学型对出油率的影响是比较大的。樟树是樟脑型，但只查到江西产的樟脑型的出油率，而没有查到重庆产的樟脑型的出油率，因此引用同一种化学型不同地方的出油率作为参考；

(5)在叶片切碎的过程中有可能精油已经挥发了一些，这也应该是为什么实际测出的值比理论值低的原因。如果在这个过程中用榨汁机捣碎叶片，然后用蒸馏水洗榨汁机，将洗榨汁机的蒸馏水倒入烧瓶中和捣碎的叶片一起蒸馏，用蒸馏水重复洗3次榨汁机，这样误差也许会变小。

3、在香樟精油的提取过程中，为什么传统装置的冷凝管中会出现白色物质？如果这种物质过多会出现什么情况？

答：因为樟脑型的樟树精油中所含的樟脑高达83．87％，所以在樟树蒸馏的过程中，会产生大量的樟脑，冷凝后会堵塞蛇形冷凝管，冷凝管堵塞后水蒸气就不能排到冷凝管中冷凝，从而使烧瓶中的压力太大，以至把装置的各接口冲开，这样就会导致在试验的过程中装置漏气，使整个试验无法进行下去导致试验失败。所以提取樟树精油时，要用球形冷凝管。

八、其他精油提取方法

（一）溶剂提取法

溶剂提取法是利用有机溶剂如石油醚、正己烷、乙酸乙酯、丙酮等进行连续回流提取或冷浸、热浸提取等，提取液蒸馏或减压蒸馏除去溶剂即可得粗制精油。该法提取精油的产率较高，但因植物体中的树脂、蜡等也同时被提出，致使精油含杂质较多，从而掩盖主要致香成分，故必须进一步通过醇沉和柱分离等技术精制。

赵志峰等人采用乙醇、乙醚、丙酮和水提取花椒精油，精油在颜色、状态和气味上有一定的差别，但是用无水乙醚和丙酮作溶剂提取的精油感官上较为接近；Cao等用石油醚作为容积提取拳卷地钱精油，并鉴定出10种总含量高于74．04％的芳香物质；由于溶剂提取法所得精油含有植物树脂和蜡等物质；侯旭杰等开发了一种溶剂提取联合水蒸气蒸馏的方法来提取孜然精油的技术，利用该联合技术所得孜然精油相比于单独溶剂提取和水蒸气蒸馏法，产率和质量均有所提高，产品具有良好的应用前景。

此外，溶剂提取法中有机溶剂的选择也非常重要，黄诚等利用环己烷一丙酮复合溶剂进行大蒜精油的提取，结果显示环已烷一丙酮复合溶剂质量配比为7：3时大蒜精油得率最高。

虽然溶剂提取法制备植物精油具有设备简单、廉价、产率高等特点，但制备过程中需要使用大量的有机溶剂，并且最终精油产品中的溶剂残留也很难除去，因此该方法适用于精油粗制品的制备，高质量植物精油产品的获得需要进一步精制。同时溶剂提取法所选用的溶剂必须对有效组份有良好的选择性，使有效组份在溶剂中有相对大的溶解度，并且要有较低的粘度使有效组份在溶剂中有较大的扩散系数，并使溶剂能够较快地循环流动以加快提取速率，另外所选溶剂既要价廉、低毒、易得，还必须容易回收。

（二）同时蒸馏一萃取法

同时蒸馏萃取法(SDE，Simultaneousdistillationandsolventextraction)是Nickerson 和Likens在1996年发展起来的一种植物易挥发成分提取法，该法将水蒸汽蒸馏和馏出液的溶剂萃取两步合二为一。SDE法操作简便，提取时间短，并且避免了传统水蒸汽蒸馏法由于精油含量低而导致部分精油在器壁上的吸附，目前广泛应用于植物精油成分的提取和检测。

Barra等用SDE法分析了法国大豆中的挥发性化学成分，发现SDE法可以更好的提取出大豆中全部的芳香成分，并且对于烹调后的样品提取效果也比水蒸气蒸馏法要好；Teixeira等利用SDE法提取蔷薇中的挥发性精油成分，结果显示利用正戊烷提取1h达到良好的效果，在最佳提取条件下，挥发性物质的回收率大于90％，优于水蒸汽蒸馏法；Selli等用SDE法提取海鲤中的挥发性成分，提取物经感官鉴定，极大的代表了海鲤的风味，并且鉴定出了46种芳香组分。

尽管SDE法具有许多优点，且目前应用也比较广泛，但是，仅限于试验室中对植物精油的提取以及作为植物挥发性成分检测的前处理方法，且SDE法所用设备为全玻璃器皿，工业化应用还比较困难。

（三）超临界CO?，流体提取法

超临界流体CO?萃取技术(supercriticalcarbondiox．idefluidextraction，SFE—CO?)是近30年来发展比较迅速的一种高新提取分离技术。其主要工作原理是将超临界流体控制在超过临界温度和临界压力的条件下，从目标物中萃取目标成分，当

恢复到常温和常压时，溶解在超临界流体中的目标成分即与超临界流体分开。SFE-CO?具有萃取能力强、收率高、生产周期短有效成分不被破坏、工艺简单、操作参数容易控制、没有溶剂残留等优点，广泛应用在食品加工、医药品和保健食品等领域。近年来国内外在研究SFE-CO?萃取植物精油方面做了许多研究。

国内学者分别研究了利用SFE-CO?方法提取丁香精油、葱头精油、茴香精油、大蒜精油等，都对提取工艺参数进行优化，得到良好的效果，其中王虹等用SFE-CO?提取苍耳子油并对其成分进行分析，研究发现SFE-CO?提取方法并不能完全替代传统的水蒸汽蒸馏法；Donelian等研究发现，利用SFE-CO?提取的广藿香精油具有更好的质量和更高的产率；Dtiker等利用SFE-CO?技术提取了芝麻籽油，与传统的索氏提取相比，产率高达85％。

SFE-CO?可以有效保护精油中热敏性、易氧化分解成分不被破坏，保持精油原有的风格，因此传统精油的萃取是无法与之相比的。这在崇尚天然、追求自然的香料香精界，可以制备出几近完美的天然精油而倍受重视，现已成为获得高品质精油的一种有效手段；但是也有其局限性：因在高压下操作，对设备要求较高、一次性投资费用较高、对工艺操作人员及技术要求均较高。

（四）亚临界水提取法

亚临界水是指在一定的压力下，将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温，水仍然保持液体状态。在亚临界状态下，维持适当的压力使水呈液态，随着温度的上升减弱了水分子之间的氢键作用，使水的极性大大降低，由强极性逐渐变为非极性，利用这一特性可以从原料中选择性地萃取出不同极性的目标物质。通过调节萃取时温度、压力、水的流速和夹带剂等因素可以缩短提取时间，提高萃取效率。

Basile等于1998年第一次用亚临界水萃取迷迭香叶子中的精油，此后该技术在天然产物提取等领域得到广泛应用；郭娟等通过对水蒸汽蒸馏、亚临界水萃取和超声辅助提取洋葱精油的比较，发现亚临界水萃取的精油含硫化合物含量较高，且具有省时、高效、节能等优点。

亚临界水提取技术是近10年来刚刚发展起来的一种新型提取技术，具有提取时间短、效率高、环境友好等优点，在国外作为一种绿色环保技术已应用于环境样品中有机污染物的萃取、部分植物精油及有效成分的提取等领域，而国内对该技术的研究刚刚起步，鉴于其具有许多优势，亚临界水提取技术在植物精油提取分离方面具有很好的应用前景。

（五）分子蒸馏技术

分子蒸馏(MolecularDistillation，MD)又称短程蒸馏，是在高真空度下，根据分子运动平均自由程的不同，实现混合组分分离的一项高新技术。目前，分子蒸馏技术作为精制手段在植物精油提取领域应用较多。

张忠义等利用分子蒸馏技术对超临界CO?所提取的白术精油进行精制并分

析其主要成分，结果超临界萃取物检测出33个化合物，分子蒸馏蒸出物检测出27个化合物，主要成分均为：γ-芹子烯、大根香叶烯等，但相对含量有区别，分子蒸馏精制后白术精油主要致香成分相对含量明显升高；韩荣伟等也利用分子蒸馏技术对超临界提取的玫瑰精油进行精制，避免了高温的不良影响，得到颜色淡黄、香气浓烈的玫瑰精油。

分子蒸馏操作温度远低于物质常压下的沸点温度，同时物料被加热的时间非常短，不会对物质本身造成破坏，因此分子蒸馏作为植物精油的一种纯化、除蜡手段，值得深入研究、应用及推广。

（六）压榨法

压榨法又称挤压法，通过机器产生压力使细胞内的精油磨破或冲破油囊，再加人适量的水洗出精油。压榨法制油的主要影响因素有生产过程中机器产生的压力、精油的粘度等。此方法在提取柑橘类精油中应用较为广泛，可以通过测定残渣中油量来获取得油率，且油渣还可用其他方法继续提取。

谢练武等利用压榨法提取柑橘精油，使螺旋压榨机在螺旋速度和El处理量固定的情况下，测得了出油率为1.0%～1.6％，获得的香精油为淡黄色液体，具有浓郁的香味；苏晓云研究了压榨法影响提取柑橘油的主要因素，得到了柑橘精油提取的最适条件为：压榨前清水浸泡1—2小时，后用2％～3％石灰浆液浸泡，喷洒水的过程加入0.2％一0.3％的硫酸钠，pH 保持在7—8，离心机转速6000r／min 。

压榨法萃取精油的过程中没有加热，所以不会影响精油的天然成分，且所得精油味道近似天然，易被人们所接受。此方法工艺简单，成本较低，油的品质好，适合大规模生产；但是产油效率较低，动力消耗大，因此降低能耗是采用压榨法过程中需要解决的问题。

九、实验替代方案

（一）侧柏精油提取方法实验

1、实验原理

水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强、能随水蒸汽蒸出而不被破坏、且与水不发生反应、又难溶于水的有效成分携带出来，形成油水混合物；冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏三种。

2、实验材料与器具

1、实验材料：侧柏（采自西南大学校园内，剪碎后放阴凉处保存备用）

2、实验试剂：蒸馏水、NaCl固体、无水硫酸钠

3、实验器材：传统水蒸气蒸馏装置

3、实验方法与步骤

称取80g侧柏碎末装入1000ml蒸馏烧瓶中，按照液料比3:1比例加入蒸馏水，浸泡0.5h；

浸泡完成后将蒸馏烧瓶固定在电炉上（需垫上石棉网），接着按照从上到下、从左到右的顺序连接好整套蒸馏装置，并确保其稳固且不漏气，注意使入水口在下，出水口在上。然后打开水龙头的阀门，控制水的流速为1600ml/30s左右；

打开电炉开关，先用低温进行预热，然后调节加热功率档使温度计读数上升至90℃，并保持该温度加热2h；

蒸馏完毕后，关闭电炉开关，将蒸馏烧瓶移出水浴锅，继续保持通水冷凝

5min，使余温蒸馏出的气体继续得到冷凝；

收集到的馏出液体为油水混合物，根据获得馏出液的体积，加入NaCl固体适量，使NaCl质量分数大致为10%。由于NaCl固体溶于水层，较高浓度的NaCl溶液使水层加重而易与较轻的油层分离。但由于精油含量很少，分层现象不明显，因此只能用注射器小心的吸取上层的精油，将其转移到离心管中，以减少精油的蒸发；

最后向获得的油层中加入适量无水硫酸钠，吸取油层中未除尽的水，再将除水后的精油转移到已知质量的另一干净离心管中，计算出油率，并记录下数据。

4、实验结果

实验理论的精油平均得量应为0.20ml。

（二）桂花精油的提取

1、实验原理

桂花油易溶于有机溶剂，可用萃取法提取，选用适合的有机溶剂作为萃取剂，将新采的桂花花瓣置于萃取剂中浸泡一段时间，再用水浴法加热蒸馏，除去萃取剂后，再反复蒸馏就可得到较纯的桂花油。

2、实验材料与器具

1、实验材料：桂花

2、实验试剂：95%的酒精

3、实验器具：传统蒸馏装置

3、实验方法与步骤

清晨用竹竿敲落桂花，摘除杂物，整理干净后，备用；

称取鲜桂花100g ，浸水湿润后，沥尽水分，装入1000ml 蒸馏烧瓶中，按照液料比3:1比例加入95%的酒精；

完成后将蒸馏烧瓶固定在电炉上（需垫上石棉网），接着按照从上到下、从左到右的顺序连接好整套蒸馏装置，并确保其稳固且不漏气，注意使入水口在下，出水口在上。然后打开水龙头的阀门，控制水的流速为1600ml/30s 左右；

打开电炉开关，先用低温进行预热，然后调节加热功率档使温度计读数上升至80℃，并保持该温度加热2h ；

蒸馏完毕后，关闭电炉开关，将蒸馏烧瓶移出水浴锅，继续保持通水冷凝5min ，使余温蒸馏出的气体继续得到冷凝。 4、实验结果

实验理论的精油提取率应为0.07%，即应提得精油约0.2g 左右。

十、实验人员分工

成员姓名 分工

龚晓聪 组织讨论、预实验主要负责人 王洪 查阅整理资料 实验材料准备 罗璇 杨柳 余思儒 方案与教案的书写 莫萧 侯娟

检查更改实验方案与教案

十一、补充材料

1、NaCl 的分子结构：

氯化钠为无色立方结晶或白色结晶，形成立体对称。其晶体结构中，较大的氯离子排成立

方最密堆积，较小的钠离子则填充氯离子之间的八面体的空隙。每个离子周围都被六个其他

的离子包围着。这种结构也存在于其他很多化合物中，称为氯化钠型结构或石盐结构。

NaCl 是离子型化合物,Na+带正电，氯带负电，而水又是极性分子，氧一端带负电，H 一端带正电，电荷相互吸引 造成易溶于水。

2、无水硫酸钠

无水硫酸钠又称无水芒硝、元明粉,属单斜晶系，晶体短柱状，集合体呈致密块状或皮壳状等。白色细粒结晶或粉末，有时带浅黄或绿色，易溶于水，有吸湿性，无臭，无毒。主要用于有机溶剂的干燥除水，有除水效果快、残留少等特点。

3、松油醇

松油醇（Terpineol），又称萜品醇，可以指至少四种分子式为 C

10H

18

O 的单

环萜醇类化合物，即α-、β-、γ- 和δ-松油醇。这些化合物均为植物化学成分，纯品为无色透明液体，有不同的特征性气味。松油醇有时也用于专指α-松油醇。四种松油醇均为单环（六元）萜，属于叔醇类，结构见下：

松油醇

名称

(R)-(+)-α-松油

醇(S)-(?)-α-松油

醇

β-松油醇γ-松油醇δ-松油醇

结构式

CAS号7785-53-710482-56-1138-87-4586-81-27299-42-5 PubChe

m

44250144316287481146781722

分子式C10H18O

α-松油醇为无色、透明、粘稠液体，沸点 219°C，固化点 34°C。密度 0.935 g/cm3 (20 °C)。闪点 90°C。折射率 1.48。几乎不溶于水。

松油醇为无色液体或低熔点透明结晶，有丁香味，可燃。工业品一般为异构体的混合物，微溶于水和甘油，能溶于两倍体积的70％乙醇溶液中。松油醇的气味与其中各异构体组分和含量有很大的关系。例如，(R)-(+)-α-松油醇有很强的紫丁香气味，但它的对映体(S)-(?)-α-松油醇则具针叶气味。松油醇的衍生物硫代松油醇有极强的柚子香气，阈值很低。

4、柠檬烯

别名苎烯，一种单萜类化合物，分子式C

10H

16

。无色油状液体，有类似柠檬

的香味，可溶于乙醇或乙醚，不溶于水。天然植物精油中含有右旋柠檬烯、左旋柠檬烯和消旋柠檬烯三种光学异构体。

右旋柠檬烯存在于橙皮油、柠檬油、佛手油、莳萝油、黄蒿子油等中；熔点-74.3℃，沸点178℃，相对密度0.8411（20/4℃），比旋光度[α]20D+125.6°。

左旋柠檬烯存在于苏联松节油和白千层油等中；沸点177～178℃（755 毫米汞柱），相对密度0.8422（20/4℃），[α]20D-122.1°。

消旋柠檬烯存在于西伯利亚松针油、柠檬草油、香草油等中；熔点-95.5℃，沸点178℃，相对密度0.8402（21/4℃）。三者都是具有橘皮愉快香气的无色液体。

柠檬烯能在常压下蒸馏而不起变化，但暴露在空气中则很快氧化，生成两种化合物（见结构式a 和b）。柠檬烯与稀酸作用生成α-松油醇（c），后者用于香料工业中。

5、丁香油酚

丁香油酚（英语：Eugenol，分子式C10H12O2），是一种有机化合物，存在于多种植物中，富含于其精油中，如月桂油等。具有持久香气，常作为香皂的香料。

无色至淡黄色微稠厚液体，具强烈丁香气味。溶于乙醇、乙醚、氯仿和精油，不溶于水。

不稳定、抗氧化；长期暴露空气中会变黑变稠黏，出现刺激性臭味。

目录

一、实验背景资料 (2)

二、实验原理 (3)

三、实验目的 (3)

四、实验试剂与器材 (3)

五、方法步骤 (3)

六、实验注意事项 (4)

七、相关问题思考 (4)

八、其他精油提取方法 (6)

九、实验替代方案 (10)

十、人员分工 (11)

十一、补充材料 (11)

小学科学创新实验设计六年级

框架承重实验 西海小学王绍亭 一、实验课题名称 小学科学六年级上册《做框架》 二、创新实验目的 1.该实验的设计便于学生动手操作、直观、形象地感知和理解“框架”承载向下的压力。 2.能有助于让学生进一步理解三角形和四边形是基本框架，并发现三角形框架的稳定。 3.通过操作，进一步研究怎样把四边形框架加固，认识斜杆的作用，在活动中认识框架的结构特点。 三、实验仪器及用品 胶水、用过的A4纸多张、施工线、1cm宽胶带、磅秤、重物等 四、实验创新之处 1.教材中是以木棒作材料进行捆扎来做框架的，这样不好体现承重的多少。由于小学生形象思维较差，对于基础较差的学生来讲就很难理解“承重”二字的内在含义；另一方面选用的材料是木棒，自然承重的观念在学生心理上已生成，这样不利于学生创新思维的发展。 2.用废弃的A4纸来制作框架，让学生亲自动手操作，形象感知，从而简单明白易懂，不仅能激起学生的动手兴趣，而且能增强学生进行科学探究的欲望，会激发学生的创新欲望与激情。 （四）实验操作 1.组装实验器材： （1）把A4纸卷成小纸筒状，要卷结实； （2）根据自己小组的设计来确定纸筒的长与短或卷多少根； （3）用胶水把纸筒粘牢； 2.制作框架 （1）首先设计自己小组的框架结构。 （2）根据需要把卷成的纸筒剪截。 （3）小组内合作，根据实验要求制作。 （4）框架斜杆每一面不能超过两根。 框架制作完成后，把承重的数据填入记录表格中。

3.引导学生分析表中数据。 （五）实验要求： 框架承重记录表记录表第小组 三、实验效果及自我评价 1.亲自动手，形象、直观 学生自己动手，在动手制作中动脑思考、改进，培养了学生的创新精神。 2.增加了趣味，学生乐学，乐于参与 学生在参与实验过程中，培养了团结合作意识，有助于创新能力的提升，这样的设计比课本上的实验更加有趣味性，学生乐学，乐于探究。

小学科学创新实验设计方案

小学科学创新实验设计方案 《空气占据空间》的实验创新 西海小学王绍亭 一．实验设计意图 1.《空气占据空间》是教科版小学科学三年级上册《认识空气》中的教学活动。通过实验，变看不见的空气为看的见，变摸不着的空气为摸得着，让学生在探究过程中认识到、感受到空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间。并为后面学习《空气的质量》打下基础。 2.通过尝试设计与完成实验过程，培养学生的科学探究精神，发展学生的科学素养。 二、实验原型的不足之处 教材上安排的实验为几个小实验：一是将吸管伸向水里，用嘴吹，有气泡产生；二是用橡皮泥堵塞瓶口，并插吸管，让学生向瓶内吹气，使水流出来；三是杯底塞入纸团，将杯子竖直压入水底，看纸团会不会湿。仔细分析，不难看出实验原型的不足之处有： 1.实验材料橡皮泥有毒；操作中容易出现橡皮泥堵塞吸管的失误，从而导致实验失败。 2.一次性吸管学生反复吹，不够卫生，用后丢弃造成环境污染和资源浪费。

3.学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。

4.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。 5.三年级的学生在操作时很容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。 三．实验创新与改进之处 创新实验一： 1.用橡胶塞替代有毒橡皮泥，安全、环保。 2.用玻璃管替代塑料吸管，消除浪费，减少了污染。 3.用推注射器活塞代替用嘴吹气实验，安全可靠更加卫生。 创新实验二： 用乒乓球代替纸团，节约用纸，实验更加绿色环保。 创新实验三： 1.在水槽壁粘贴刻度尺，在水面放一乒乓球，可以更直观地观察水位的升降变化。 2.用推拉注射器活塞来控制瓶内空气的流动，操作方便，现象明显。 四．创新实验所需器材 玻璃水槽、去底矿泉水瓶（底部缠铁丝）和完整矿泉水瓶各一个。玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水等。 五、实验过程 （一）自制小喷泉

分子生物学综合实验报告

分子生物学综合试验报告

综合实验Ⅰ.Southern杂交 （质粒DNA提取、PCR技术体外扩增DNA、质粒载体和外源DNA的连接反应、 地高辛标记的Southern杂交） 一.实验目的 1.学习Southern杂交的原理及操作方法。 2.学习碱裂解法提取质粒的原理。 3.学习PCR反应的基本原理和实验技术；了解引物设计的一般要求。 4.掌握DNA体外连接的基本技能，了解连接反应的注意事项。 二.实验原理 利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离的目的。在碱变性条件下，染色体DNA的氢键断裂，双螺旋解开而变性，质粒DNA氢键也大部分断裂，双螺旋也有部分解开，但共价闭合环状结构的两条互补链不会完全分离，当pH=的乙酸钠将其pH调到中性时，变性的质粒DNA又恢复到原来的碱裂解法提取质粒的主要原理是：利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而构型，而染色体DNA不能复性，形成缠绕的致密网状结构，离心后，由于浮力密度不同，染色体DNA与大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。 聚合酶链反应（PCR）是体外酶促合成DNA片段的一种技术，PCR 进行的基本条件：DNA模板（在RT-PCR中模板是RNA）、引物、dNTP （dATP、dTTP、dGTP、dCTP）、Taq DNA聚合酶、反应缓冲体系。 PCR循环由三个步骤组成：变性、退火、延伸。每一个循环的产物可作为下一个循环的模板，通过30个左右循环后，目的片段的扩增可达106倍。

DNA片段之间的连接是通过DNA连接酶的催化实现的。DNA连接酶催化具有平末端或互补粘性末端的DNA片段间相邻碱基通过3’,5’磷酸二酯键连接起来。最常用的来源于T4噬菌体的T4DNA连接酶。对于平末端或互补的粘性末端可直接进行连接反应。一个片段是平末端，另一片段为粘性末端或两个片段都是粘性末端但不配对，则需要通过各种方式使其可一匹配或通过平末端进行连接。通常采用末端补平、加同聚物尾、加接头等方式是目的片段之间能够匹配。 地高辛随机引物法标记的原理：在随机引物法标记的反应液中，有随机合成的六聚核苷酸作为引物，dATP、dCTP、dGTP、dTTP和D1G-11-dUTP作为合成底物，以单链DNA作为模板，在Klenow酶的作用下，合成插入地高辛的DNA链。以地高辛标记的探针与靶基因DNA链杂交后，再通过免疫反应进行检测。一般通过酶标记地高辛抗体检测，就可以肯定杂交反应的存在。免疫检验一般用碱性磷酸酶系统，BClP/NBT显色，敏感性很高。 三．实验准备 1.实验材料： 含质粒的大肠杆菌DH5α，LB液体培养基， LB平板培养基 2.实验试剂： Taq DNA聚合酶，10×反应缓冲液（含25mmol MgCl2），dNTP，引物（P1、P2），溴乙啶 (EB) ，点样缓冲液Loading buffer（10×）：%溴酚蓝，40%甘油，目的基因及载体， 2×ligation 缓冲液，T4 DNA连接酶， L CaCl2，氨苄青霉素（100mg/mL）， TBE电泳缓冲液（5×）， DIG Random Labeling Mix（高效），Anti-DIG-AP Conjugate， BCIP/NBT Stock Solution，Blocking Reagent。 20×SSC：柠檬酸钠，3M NaCl，2×SSC：柠檬酸钠， NaCl， EDTA，变性液： NaOH， NaCl，中和度： Tris-HCl、、3M NaCl，Standard buffer：5×SSC、%(w/v) N-Lauroylsarcosine, % (w/v) SDS, 1% Blocking Reagent，Standard buffer+50% formamide，Anti-DIG-AP 碱性磷酸酶标记抗地高辛单抗体，BCIP/NBT储备液，冲洗液：0. 1M

分子生物学实验设计报告-四川大学

分子生物学实验设计报告 绿色荧光蛋白的克隆表达 一、引言 荧光蛋白是海洋生物体内的一类发光蛋白，分为绿色荧光蛋白、蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白和红色荧光蛋白。 绿色荧光蛋白是由日本学者下村修于1962年从多管水母中发现并分离得到的一种发光蛋白。它是由238个氨基酸构成的“β-桶”型三维立体结构，其中65至67位氨基酸（丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸）形成发光团，为主要的发光位置。 通过生物化学的方法将基因做小小的改变，就可以改变GFP中的氨基酸，得到变异GFP。目前应用较多的GFP的突变体-增强型绿色荧光蛋白（简称EGFP） 传统的PCR产物克隆方法主要有两种：一种是PCR引物设计时引入载体上的酶切位点，PCR产物经双酶切后定向克隆到目的载体上；另一种是TA载体连接。这两种方法费时费力，过程繁冗。 而本实验采用的无缝克隆和组装技术是一种新的、快速、简洁的克隆方法，旨在克服上述缺陷，它可以在质粒的任何位点进行一个或多个目标DNA的片断的插入，而不需要任何限制性内切酶和连接酶。突破传统的双酶切再加上连接，只需要一步重组法，即可得到高效率克隆的重组载体，这个重组载体能够在一定的宿主细胞中进行扩增，形成大量的子代分子。 研究绿色荧光蛋白在大肠杆菌体内的基因克隆和表达。通过质粒重组形成所需要的重组质粒pET-28a-GFP，将重组质粒导入大肠杆菌体内，通过酶切、PCR及用IPTG诱导检测是否在大肠杆菌体内诱导表达成功。 < 菌液PCR是直接用菌液作为模板进行PCR的一种选取成功导入载体的菌落的方法，省

时，快捷，但容易出现假阳性。为了避免这种情况，我们需在设计引物时加上目的基因片段以及改进菌液处理方法。 三、实验步骤 1.质粒DNA的提取 实验原理： ~

苏教版小学科学实验总结

苏教版,小学科学,实验总结篇一：苏教版小学科学六年级上册全册实验报告 苏教版小学科学六年级上册 实验报告 (来自: 小龙文档网:苏教版,小学科学,实验总结)说明：本实验报告共分两部分。第一部分包含全册分组实验，共10个实验，需要完成表格形式的实验报告。第二部分包含全册演示实验（共2个）和其他一些科学制作。 第一部分 第二部分 1、实验名称； 自己动手做酸奶实验准备： 鲜牛奶、白糖、酸奶、勺子、保温容器实验过程： 1、在鲜牛奶里加入1-2勺白糖，煮开几分钟。 2、待牛奶冷却到35℃-40℃时，加入两勺酸奶，仔细搅匀。 3、再倒进消毒过的保温容器里，盖上盖子。 4、保温5-6小时后，牛奶变得稠稠的，酸奶就做成了。实验结论：

在适宜的温度下，乳酸菌会使牛奶发酵成酸奶。 2、实验名称： 探究霉菌适宜在什么样的环境条件下生长繁殖实验准备： 新鲜馒头、干馒头、塑料袋、冰箱、暖气实验过程和现象： 实验结论： 篇二：苏教版六年级下册科学实验报告 实验报告单 篇三：苏教版小学四年级科学实验报告 苏教版小学四年级科学实验报告象。 实验一：实验名称:二氧化碳能使澄（3）把烧瓶放在冷水中，欢察现清的石灰水变浑浊象。 实验材料：制取一瓶二氧化碳备用，实验结论: 气体有热胀冷缩的性质制取一瓶澄清的石灰水备用、烧杯一个实验五：实验名称：空气的成分实验过程：实验材料：水槽、蜡烛、玻璃片、 1）、将澄清的石灰水倒入烧杯中，去掉底的饮料瓶、

火柴 观察澄清的石灰水是什么样子的，实验过程： 2）、倒入装有二氧化碳的瓶子，摇（1）把蜡烛放在水槽中点燃，罩上晃后观察现象。饮料瓶，拧紧瓶塞。观察现象。 3）实验结论：二氧化碳能使澄清的（2）、把水槽内的水加到饮料瓶里石灰水变浑浊的高度。 （3）拧开瓶盖，迅速将火柴插入瓶实验二：实验名称：研究固体的内，观察现象 热胀冷缩实验结论：空气中至少有两种气体，实验材料：固体体胀演示器、酒精一种气体支持燃烧，另一种气体不灯、火柴、水槽、冷水支持燃烧 实验过程：（1）铜球穿过铁圈实验六：实验名称：探究声音产 （2）、给铜球加热，不能穿过铁圈生的原因。（答案不唯一，还可以 （3）把铜球放入冷水中，铜球又穿采用其它方法实验）过铁圈实验结论：固体有热胀冷实验材料：尺子、小鼓、鼓槌、豆缩的性质子 实验过程：

分子生物学实验报告

分子生物学实验 院系：生命科学与技术学院 专业：生物科学（基地） 班级： 201101班 学号： 姓名： 分子生物学基础实验 分子生物学实验技术已成为生物化学及分子生物学以及相关学科院系教学科研不可缺少的一部分。为提高学生在分子生物学技术方面的动手能力，生物技术综合实验室主要开设常用而基本的分子生物学实验技术。它的内容包括质粒DNA的制备；DNA的重组；PCR基因扩增等等。 实验一质粒DNA的小量制备 一、实验原理 要把一个有用的外源基因通过基因工程手段，送进细胞中去进行繁殖和表达，需要运载工具，携带外源基因进入受体细胞的这种工具就叫载体（vector）。载体的设计和应用是DNA体外重组的重要条件。作为基因工程的载体必须具备下列条件:(1)是一个复制子，载体有复制点才能使与它结合的外源基因复制繁殖；（2）载体在受体细胞中能大量增殖，只有高复制率才能使外源基因在受体细胞中大量扩增；（3）载体DNA链上有1到几个限制性内切酶的单一识别与切割位点，便于外源基因的插入；（4）载体具有选择性的遗传标记，如有抗四环素基因（Tc r），抗新霉素基因（Ne r）等，以此知道它是否已进入受体细胞，也可根据这个标记将受体细胞从其他细胞中分离筛选出来。细菌质粒具备上述条件，它是基因工程中常用的载体之一。 质粒（plasmid）是一种染色体外的稳定遗传因子，大小在1～120kb之间，具

有双链闭合环状结构的DNA分子，主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中。质粒具有自主复制和转录能力，能使子代细胞保持它们恒定的拷贝数，可表达它携带的遗传信息。它可独立游离在细胞质内，也可以整合到细菌染色体中，它离开宿主的细胞就不能存活，而它控制的许多生物学功能也是对宿主细胞的补偿。 质粒在细胞内的复制，一般分为两种类型：严密控制型（stringent control）和松弛控制型（relaxed control）。前者只在细胞周期的一定阶段进行复制，染色体不复制时，它也不复制。每个细胞内只含有1个或几个质粒分子。后者的质粒在整个细胞周期中随时复制，在细胞里，它有许多拷贝，一般在20个以上。通常大的质粒如F因子等，拷贝数较少，复制受到严格控制。小的质粒，如ColE Ⅰ质粒（含有产生大肠杆菌素E1基因），拷贝数较多，复制不受严格控制。在使用蛋白质合成抑制剂－氯霉素时，染色体DNA复制受阻，而松弛型ColEⅠ质粒继续复制12－16h，由原来20多个拷贝可扩增至1000－3000个拷贝，此时质粒DNA占总DNA的含量由原来的2％增加到40％－50％。本实验分离提纯化的质粒pBR322、pUC19就是由ColE Ⅰ衍生的质粒。 所有分离质粒DNA的方法都包括三个基本步骤:培养细菌使质粒扩增；收集和裂解细菌；分离和纯化质粒DNA。采用溶菌酶可破坏菌体细胞壁，十二烷基硫酸钠（SDS）可使细胞壁解，经溶菌酶和阴离子去污剂（SDS）处理后，细菌染色体DNA 缠绕附着在细胞壁碎片上，离心时易被沉淀出来，而质粒DNA则留在清液中。用乙醇沉淀、洗涤，可得到质粒DNA。 质粒DNA的相对分子量一般在106－107范围内，如质粒pBR322的相对分子质量为2.8×106，质粒pUC19的相对分子质量为1.7×106。在细胞内，共价闭环DNA（covalently closed circular DNA，简称cccDNA）常以超螺旋形式存在。如果两条链中有一条链发生一处或多处断裂，分子就能旋转而消除链的张力，这种松弛型的分子叫做开环DNA（open circular DNA，简称ocDNA）。在电泳时，同一质粒如以cccDNA形式存在，它比其开环和线状DNA的泳动速度快，因此在本实验中，自制质粒DNA在电泳凝胶中呈现3条区带。 二、实验目的 1．掌握最常用的提取质粒DNA的方法和检测方法。 2．了解制备原理及各种试剂的作用。 三、实验材料和试剂

小学科学实验室布置方案

小学科学专用教室的设计与布局小学科学专用教室既是实验室，为营造一个良好的学习氛围和生活环境，培养学生的自主创新能力和团结协作能力，学校决定开展了以“营造教室文化，共建文明校园”为主题的教室文化布置设计活动。现将实验室布置如下： 一、科学家的故事：2个（北墙柱子与窗户之间） 1、第一个称量地球的卡文迪许（90cm宽，100cm长） 英国人卡文迪许(1731—1810)是有史以来最伟大的实验科学家之一。他在力学、热学、电学、化学等领域都有划时代的贡献。一百多年前,卡文迪许就用自己设计的扭秤，推算出了地球密度是水密度的5.481倍(现在的数值为5.517)，并计算出了地球的质量和万有引力常数。后人称他是“第一个称量地球的人”。 在研究电学的时候，卡文迪许把自己的身体当作试验仪器，根据身体各部位的麻木感觉，来估计电流的强弱。凭着这种奋不顾身的精神，他发现了电荷的平方反比定律等重大电学规律。 卡文迪许还善于将科学应用于社会。他曾为火药仓库研究避雷装置，为国家造币厂研究减少金币磨损消耗的办法。 卡文迪许在科学上有那么多的贡献，可在生活上却被称作怪人。他腰缠万贯，但没有一件不掉扣子的衣服；他有一处宽大漂亮的住宅，却没有妻子儿女；他不善交际，见人会脸红，甚至连女仆也回避，因此还得罪过不少人。 他死后留下大量资料和手稿，麦克斯韦整理了五年，最后出版了《亨利·卡文迪许的电学研究》一书。 一生俭朴的卡文迪许留下大笔遗产，其中一部分由他的家族在1871年捐赠给剑桥大学，剑桥大学用这笔钱建立了举世闻名的“卡文迪许实验室”。这个实验室对一百多年来物理科学的进步作出了巨大的贡献，前后培养出诺贝尔奖金获得者26人。 2、轮椅上的世界 ──史蒂芬·霍金剪影（90cm宽，100cm长）

分子生物学实验设计实验

分子生物学实验 设计实验 题目：在大肠杆菌中表达绿色荧光基因（EGFP ） 学院：生命科学学院 专业：生态学 教师：吴传芳 姓名/学号：余光辉/20 方成/20

一、实验目的 在大肠杆菌中表达绿色荧光蛋白 二、实验流程 三、实验试剂、材料及步骤 (一)质粒DNA的提取 1.原理 碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法，其基本原理为：当菌 体在NaOH和SDS溶液中裂解时，蛋白质与DNA发生变性，当加入中和液后， 质粒DNA分子能够迅速复性，呈溶解状态，离心时留在上清中；蛋白质与染 色体DNA不变性而呈絮状，离心时可沉淀下来。 经过苯酚、氯仿抽提，RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和 RNA，所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常 规亚克隆及探针标记等要求 2.试剂 LB培养液:胰蛋白胨（Tryptone）10g，酵母提取物（Yeast extract）5 g，NaCl 5g， 琼脂（固体培养基）15g，用1N NaOH调pH 7.5。 溶液Ⅰ：50mmol/L 葡萄糖， 10mmol/ EDTA-Na， 25mmol/L Tris-HCl (pH8.0) 溶液Ⅱ：0.4mol/L NaOH ， 2% SDS 临用前1：1配制。 溶液Ⅲ：5mol/L 醋酸钾60ml 冰醋酸11.5ml 双蒸水28.5ml 卡那霉素(20mg/mL) 抽提液（饱和酚：氯仿：异戊醇=25：24：1 ） 无水乙醇 70%乙醇 TE缓冲液或ddH2O

3.材料 含质粒pET-28a和pEGFP-N3菌液 1.5ml塑料离心管 EP管架 微量取液器和取液器吸头 常用玻璃器皿 4.实验步骤 （1）将带有质粒pET-28a和pEGFP-N3的大肠杆菌接种在液体培养基中（加氨苄青霉素50μg/mL），37℃培养过夜 （2）取培养菌液1.5mL置Eppendorf小管中，10000rpm×2min，弃上清液 （3）加入100μL溶液I，漩涡器上充分混匀，在室温下放置10 min （4）加入200μL新配制的溶液Ⅱ，轻轻翻转2~3次，使之混匀，冰上放置5 min （5）加入150μL冰冷的溶液Ⅲ，加盖后温和颠倒数次使混匀，产生白色絮状物，冰上放置15 min （6）10000rpm×5 min，取上清液于另一干净的离心管中 （7）向上清液中加入等体积（约400μL）酚/氯仿/异戊醇（25:24:1，v/v），振荡混匀，10000rpm ×10 min，将上清液转移至新的离心管中（8）加入等体积（约370μL）氯仿/异戊醇（24:1），混匀，离心2min ,取上清液于新离心管中 （9）向上清液加入2倍体积无水乙醇，混匀，-200C放置1h （10）12000rpm × 5 min，倒去上清液，把离心管倒扣在吸水纸上，吸干液体 （11）加0.8mL70%乙醇，离心1 min，倒去上清液，真空抽干或室温自然干燥30min （12）加30μL ddH2O ，-200C保存备用 5.注意 （1）饱和酚（取下层）单独吸200μL，氯仿：异戊醇（24：1）吸200μL （2）制备质粒过程中，所有操作必须缓和，不要剧烈振荡（特别是加入溶液II 和III ），以避免机械剪切力对DNA的断裂作用 (二)DNA琼脂糖凝胶电泳检测 1.原理 在质粒提取的过程中，由于操作原因，提取的质粒可能有三种：线性DNA、 开环DNA 、闭环超螺旋DNA 。 当提取的质粒DNA电泳时,同一质粒DNA泳动速度：闭环超螺旋〉线状〉开 环。 但有时也有也会出现相反情况，因为与琼脂糖浓度、电流强度、离子强度及核 酸染料含量有关。 2.试剂 Gold view（DNA染料） 0.5×TBE缓冲液 上样缓冲液（6×） 3.材料 提取的pEGFP-N3和pET-28a ，琼脂糖，锥形瓶，一次性手套，胶铲，封口膜，

分子生物学实验技术考试题库

一、名词解释 1.分配常数：又称分配系数，是指一种分析物在两种不相混合溶剂中的平衡常数。 2.多肽链的末端分析：确定多肽链的两末端可作为整条多肽链一级结构测定的标志，分为氨基端分析和羧基端分析。 3.连接酶：指能将双链DNA中一条单链上相邻两核苷酸连接成一条完整的分子的酶。 4.预杂交：在分子杂交实验之前对杂交膜上非样品区域进行封闭，用以降低探针在膜上的非特异性结合。 5.反转录PCR：是将反转录RNA与PCR结合起来建立的一种PCR技术。首先进行反转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应。 6.稳定表达：外源基因转染真核细胞并整合入基因组后的表达。 7.基因敲除：是指对一个结构已知但功能未知或未完全知道的基因，从分子水平上设计实验，将该基因从动物的原基因组中去除，或用其它无功能的DNA片断取代，然后从整体观察实验动物表型，推测相应基因的功能。 8.物理图谱：人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段为“路标”，以碱基对(bp，kb，Mb)作为基本测量单位(图距)的基因组图。 9.质谱图：不同质荷比的离子经质量分析器分开后，到检测器被检测并记录下来，经计算机处理后所表示出的图形。 10.侧向散射光：激光束照射细胞时，光以90度角散射的讯号，用于检测细胞内部结构属性。

11.离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，液体为流动相的系统中进行的层析。 12.Edman降解：从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。 13.又称为限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：是能够特异识别双链DNA序列并进行切割的一类酶。 14.电转移：用电泳技术将凝胶中的蛋白质，DNA或RNA条带按原位转移到固体支持物，形成印迹。 15.多重PCR：是在一次反应中加入多对引物，同时扩增一份模板样品中不同序列的PCR 过程。 16.融合表达: 在表达载体的多克隆位点上连有一段融合表达标签（Tag），表达产物为融合蛋白（有分N端或者C端融合表达），方便后继的纯化步骤或者检测。 17.同源重组：发生在DNA同源序列之间，有相同或近似碱基序列的DNA分子之间的遗传交换。 18.遗传图谱又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因组图。 19.碎片离子：广义的碎片离子为由分子离子裂解产生的所有离子。 20.前向散射光：激光束照射细胞时，光以相对轴较小角度向前方散射的讯号用于检测细胞等离子的表面属性，信号强弱与细胞体积大小成正比。 21.亲和层析:利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法。(利用分子与其配体间特殊的、可逆性的亲和结合

小学科学创新实验设计方案

小学科学创新实验设计 一、实验课题名称 小学科学五年级下册《下沉的物体会受到水的浮力吗》 二、正文 （一）、实验设计意图 1、该实验的设计便于学生直观、形象地感知和理解什么是“撩排开的水量”。 2、能有助于让学生进一步理解浮力的大小与排开的水量之间的关系。 （二）、实验所需器材 弹簧测力计、溢水杯、量筒（量杯）、圆柱体、大小不同的三个铁块、盛水容器、接水桶、红墨水。 （三）、实验创新之处 1、原教材中是以物体放入烧杯前后两次液面之差来理解物体“排开的水量”（见教材上一节），由于小学生形象思维太差，这样一方面对于基础较差的学生来讲就很难理解“排开”二字的含义；另一方面如果物体太小，或浸入水中太少，那么物体排开的水量就不是很明显，再加之烧杯底面较大，导致液面高度差的变化就很小，不便于学生观察。这样实验的直观效果就会差一些，对于实验结论的得出，有部分学生就会感到有难处。 2、制作的简易溢水杯，对于学生理解“排开的水量”以及与浮力大小的关系起到了一个很好的桥梁作用。首先，该装置能让物体浸入水中时溢出（排开）的水缓缓地流入烧杯中，让学生直观亲历、形象感知，从而简单明白易懂，不仅能激起学生的动手兴趣，而且能增强学生进行科学探究的欲望，为下一步理解浮力与排开的水量之间的关系作好了准备。其次是通过量筒（量杯）测出每次实验排

开的水量具体是多少毫升，而不是用“少”、“多”、“较多”等模糊语言，让学生对实验数据进行分析，不仅体现了自然科学的严谨性和科学性，还能更进一步促进学生理解浮力秘“排开的水量”之间的关系，为今后学习阿基米德原理打下了一个坚实的基础。 （四）、实验步骤 1、组装实验器材： （1）溢水杯装满水； （2）接水桶放在溢水管口下方； 2、测出圆柱体在空气中的重力，填入记录表格中。 3、将圆柱体分别以三分之一、三分之二、全部（分两次，只是深度不同）浸入溢水杯中，读出每次测力计的读数，填入表中；并用量筒测出每次排开的水量，填入记录表中。 4、引导学生分析表中数据，并讨论： （1）圆柱体浸入水中时测力计示数减小是什么原因？怎样计算圆柱体受到的浮力？ （2）下沉的物体在水中受到的浮力大小会变吗？ （3）如果不相同，是什么原因造成的？ （4）物体排开的水量与物体深入水中的深度到底是什么关系？ 5、先测出大小不同的三个铁块的重力，填入表格中；再将三个铁块分别浸没在水中，读出每次测力计的读数，填入表中；再用量筒测出每个铁块排开的水量，填入表中。 6、求出三个铁块在水中各自受到的浮力大小，引导学生讨论：

小学科学创新实验设计方案

小学科学创新实验设计方案 乐山市县街小学安琥 【教材内容】《义务教育课程标准实验教科书小学科学》（苏教版）四年级下册第四单元第4课《摩擦力的秘密》 一、实验名称： 研究摩擦力大小与物体运动的关系 二、实验设计思路： 通过本实验活动，让学生充分理解当物体的接触面的状态不同时产生的摩擦力也不同。因此指导学生认识摩擦力大小也可以以改变物体接触面的不同状态开始。使物体接触面变光滑和变粗糙，通过测量小车的运动（平行拉动和下降运动）形成数据，让学生更直观的认识到当接触面不同的时物体之间的摩擦力也会不同，物体运动的状态也会发生变化，从而使学生认识改变接触面的状态，可以增大或减小物体间的摩擦力。 三、实验目标： 利用教师提供的材料，改变物体的接触面状况，探究摩擦力大小与小车运动的关系。 四、实验器具 小车，木板，测力计，砂纸，尺子，书 五、实验操作： 小组活动一：探究如何减小摩擦力 材料：小车、一面光滑一面粗糙的木板（在木板一面粘上粗砂纸）

操作指南：把小车翻过来，连接上测力计，在木板的中间画上一条线，固定小车和测力计，拖动木板，让翻过来的小车分别在光滑板表面上，粗糙的表面上拖动，匀速拖到白线时读测力计的数字，并记录，再把小车放正（轮子朝下）再做一做。 相同的条件：小车测力计 不同的条件：光滑的表面粗糙的表面小车的正反面 实验结论： 1、接触面越粗糙，拉动小车所用的力越大，（摩擦力越大） 2、接触面越光滑，拉动小车所用的力越小，（摩擦力越小） 3、接触面能滚动时，所用的拉力更小（滚动摩擦时摩擦力更小） 小组活动二：改变小车的状况探究摩擦力。 （滚动摩擦与滑动摩擦的比较） 材料:小车、斜面。 操作指南：搭一个斜面，第一次让小车轮子朝上沿着斜面滑下去，第二次让小车轮子朝下沿着斜面滚下去，比较两次小车行驶的速度，说明什么道理？

小学科学创新实验

小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》 平昌县鹿鸣小学孙晓兰

实验设计意图： 1.通过实验，变看不见的空气为看得见，让学生认识到空气占据空间。 2.通过实验，变摸不着的空气为摸得着，让学生感受到空气占据空间。 实验所需器材： 水槽(也可用水盆等无盖的容器代替)，去底的塑料瓶，乒乓球，水，塑料袋。 实验创新之处： 1.变零散的个体为整体，增强了连贯性。教材上安排的实验为四个小实验：一是用注射器往水里注入空气，有气泡产生；二是用塑料袋兜空气；三是杯底塞紧纸巾竖直压入水底，看纸巾会不会湿；四是想办法把装入塑料瓶的气球吹大。我设计的实验从开课的设疑导入到最后的巩固感知都是同一装置，贯穿整堂课使用，更有连续性。 2.变抽象为形象，增强了可信度。通过我的改进，学生能借助“你想让乒乓球在哪个位置就在哪里”这个游戏看到水中乒乓球的位置发生改变，使实验现象更直观，形象，很轻松就找到了这里面的秘密就是：空气占据空间。能通过“让乒乓球反复的听我们的使唤”这个游戏自己亲手将塑料袋的空气赶到塑料瓶，再让塑料瓶的空气回到塑料袋中，使学生能实实在在地感受到空气的存在，感受到空气占据空间。 3.变厌学为乐学，增强趣味性。改进后的实验把看不见摸不着的空气，通过两个游戏变得看得见，也摸得着。这样的实验学生越“玩”越爱“玩”，在玩中求知，更能激发学生的学习兴趣。 4.教此顾彼，增强知识的联系性。改进后的实验，不仅提高了实验的

成功率和实验效果，使学生轻松掌握本节知识，培养了学生的动手能力，还为以后的学习用排水法收集气体埋下伏笔，增强了知识的联系性和系统性。 实验步骤： 1.往装有水的水槽里放入乒乓球，让学生猜一猜“如果用去底的塑料瓶罩在乒乓球的上方，然后竖直的压入水底，乒乓球会在水的什么位置？”学生可能会得出三种答案：水面上，水中，水底。此环节是为了了解学生以往的知识含量。然后让学生自己动手实验，从中找到答案。在发给学生的塑料瓶中分为两类：一些瓶盖是完整的，一些瓶盖有孔。学生实验后的答案也就有两种，水底和水面上。学生会很好奇的去寻找为什么不同，瓶盖完整的空气在瓶里占据了空间，水出去，乒乓球下沉；瓶盖有孔的空气出来了，乒乓球仍然在水面上。 2.设疑“能不能让乒乓球听我们的使唤，想让它在哪里就在哪里”，学生动手实验，瓶盖完整的，先将塑料瓶竖直的压入水底，乒乓球在水底；再松开瓶盖随即盖紧，乒乓球在水中；然后完全打开瓶盖，乒乓球浮出水面。瓶盖有空的先用手捂住孔，将塑料瓶竖直的压入水底，乒乓球在水底；再松开捂住的小孔随即捂紧，乒乓球在水中；然后完全松开，乒乓球浮出水面。做完后小组讨论“乒乓球能听我们使唤的秘密是什么？”，就是：空气占据空间。 3.设疑“能不能让乒乓球反复的听我们的使唤？”这时分发实验材料塑料袋。教材上有用塑料袋兜满空气的实验，学生能从中受到启发，

小学科学中的实验设计方案

小学科学中的实验设计 新课程改革，其核心是培养具有创新意识和实践能力的专业人才。《科学》教材的教案过程中，实验教案几乎贯穿于整个教案过程，因此说，小学科学是以探究实验为基础的学科。科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,科学学习就要以探究为核心。科学教师多渠道地准备实验材料、精心设计实验、让学生通过亲自参加实验获得知识是搞好小学科学教案的关键。多年的教案实践证明，实验设计的好坏直接关系到教案的成功与失败，教案效果的好与坏，那么如何搞好小学科学中的实验设计呢？我在此谈谈自己在科学教案中的的几点做法与点滴体会。 一、设计适合已有材料的实验： “巧妇难为无M之炊。”目前，很多学校实验室里的材料陈旧而且不齐全，作为科学老师，要想上好科学课，如果没有充分的课前准备，科学探究就无从谈起。但所有的实验材料让科学老师来准备，工作量实在太大了。因此老师可以组织学生自带或自制一些实验器材和实验材料。 在很多实验中，都可以采取学生自己先准备，教师再“填空”配合的方法，让学生在课前以小组的形式自己搜集器材，在上课时展示。我们会发现学生准备的材料不仅齐全，而且种类会很多。实验过程中，课堂气氛也会因为有学生自己所收集的材料而更热烈，学生思维也会更活跃，探索热情很容易高涨。因为收集材料的过程，本身就是学生学习科学的过程，只有让学生充分经历科学学习的过程，才能提高他们的科学素养例如，在教案“溶解”一单元时，我就让学生自带了一些糖果。可让他们没想到的是，课上可以含

在嘴里，唆着、嚼着……这样的课堂，学生们经历着准备时的好奇、课堂上的诧异与轻松、课后的反复回味，也取得了很好的学习效果。 二、设计符合学科特点的实验： 一切自然科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。教师在教案时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求自然科学知识，兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。认识自然始于观察自然，让学生用观察的方法认识自然。如“四季星空”的教案，由于教案内容分散、抽象，学生很难形成对四季星空的整体认识。教师在实验设计时，要科学地安排学生观察四季星空，保证观察的持续、完整。指导学生用正确的方法观察，写出观察日记，积累有关四季星空的感性认识和材料。并引导学生归纳总结出：不同季节星座交替出现，北极星始终停留在原位置不动，周围的星座绕着它逆时针转圈，且一年转一圈等有关四季星空的变化规律。“水的循环”的教案设计则可以采取另一种方法。教师充分利用学生已有的对水的感性认识，如：天上有下不完的雨、雪，淋湿的衣服会干，冬天关在屋子里洗澡窗玻璃上会有水珠等。引导学生通过实验归纳总结出：水或冰受热变成水蒸气，水蒸气遇冷变成水或冰的循环规律。让学生通过实验的方法认识自然现象，总结自然规律，使感性认识上升到理性认识。为培养学生科学世界观创造条件，增加学生探索宇宙奥秘的兴趣爱好。 三、设计符合学生认知规律的实验： 教师在实验设计时要充分考虑学生认知特点和他的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围自然

小学科学作业设计

浅谈小学科学作业设计 新教材标准指导要求调动学生科学学习积极性，激发他们的学习兴趣和创新精神，满足不同学生的个性化发展需求，课外作业是课堂教学的延续，是对学生课堂 学习情况的一种重要的检阅手段。学生认真完成课外作业，有助于巩固和消化课上所学的知 识并通过学习形成技能，有助于培养和提高学生独立获取知识的能力，运用分析问题和解决问题的能力，有助于培养学生按时完成学习任务的责任心和克服困难的意志和品质。在创设有趣的课堂之外重构科学作业设计，就要改变传统作业纸上谈兵的特点，给作业加点“新”味,让学生享受作业的过程，作业也不再是一种烦人的负担，焕发 出科学课堂该有的动力和活力，让学生能在自觉作业过程中体验幸福和快乐，苦恼和辛劳，使作业成为学生成长的一种自觉的生活需要，学习需要。那如何在新 理念的指导下，设计形式多样、内容现实有趣、又富有探索与思考的作业呢？可以尝试了以下几种作业形式： 一、探究性作业 探究性作业是指学生在教师的启发引导下，以现行教材或学生对周围世界和生活实际中的问题为探究内容，以学生独立、自主、合作、讨论为基本形式，运 用探究式的科学学习方法，能极大促进学生科学素养的提高。学生在完成探究式的作业过程中，由于其知识背景、生活经验的不同，不同学生对所见所闻都会有不同的所感所思，而且他们也会发现同伴的探究积累也是一种丰富的学习资源， 这些独特的学习资源相互交流，就能达到“资源共享”的优化组合效果。 例1 电磁铁的磁力（六上第三单元） 本探究活动的任务是：通过设计研究计划并实验检验电磁铁磁力大小与线圈 圈数关系。要求每6人为一个研究小组，按科学探究的基本过程来进行。 （1）选择一个研究的问题： 根据研究的内容，选择并提出一个研究的问题： □线圈圈数□电池多少□有无铁芯 （2）建立假说： 根据已有的知识和经验，我们猜测：如果，磁力大，如果，磁力小。

初中生物学实验设计方案

一、实验名称:临时装片、切片、涂片的制作、观察与指导 二、实验目标:让学生通过独立自主的制作临时装片、切片、涂片的方法来感知细胞的形态与结构,从而使学生对细胞达到一定的认识,为以后的教学作下铺垫。制作临时装片的成功,对提高学生的生物学兴趣与生物科学素养都起着重要的作用。同时,这样锻炼了学生的动手能力,也培养了学生的自己动脑思考的能力。 三、实验方法及步骤: (一)实验材料:显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、解剖针、毛笔、滴管、擦镜纸;清水、碘酒溶液;西红柿、空心莲子草、洋葱;创可贴(切片时可能会有人受伤) (二)实验步骤: 1、临时装片的制作 ⑴准备 擦用擦镜纸把载玻片与盖玻片擦拭干净 改进:将洁净的纱布改为擦镜纸,擦拭玻片时要注意用左手的拇指与食指 夹住玻片的两端,右手的拇指与食指衬垫上洁净的纱布后,夹在玻片两面,同时擦拭,以防将玻片损坏, 滴用滴管在载玻片中央滴1-2滴清水 改进:在制片时至少滴2滴清水,这样加盖玻片时,盖玻片下的空间中水 较充盈,气泡就少,细胞的活性也较好 取用刀片在洋葱表面上划“井”字(大约0、5cm2),用镊子撕取外表皮 问题:由于叶表皮皱缩、学生不熟练等,导致撕下的表皮薄膜过厚,在显微 镜视野中难以找到理想的观察对象,致使实验效果较差。 改进:首先将洋葱鳞片叶切成宽1、0-1、5 cm 的纵向窄条,再用刀片将 洋葱鳞片叶内侧表皮划成小块(切忌划透),然后用镊子夹住所划表皮的 边缘,将其轻轻取下(洋葱鳞片叶内侧表皮易与叶肉分离,操作简便)即 可。这一改进降低了实验操作难度,提高了制片质量。 放把撕取的表皮浸入载玻片上的水滴中,并展平 ⑵盖盖玻片 盖用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后缓缓地 放下,盖在要观察的材料上 ⑶染色 染:将玻片倾斜10度左右,从高的一侧滴入碘液,让其自己流入玻片。 问题: 染色时书中要求就是把1-2滴碘液滴在盖玻片的一侧,然后用吸 水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液浸润标本的全部。然而,部分同学可 能将盖玻片下所有水全部吸干,做出的装片会有很多的大气泡,且气泡将 细胞掩盖了,或者有人将气泡误认为细胞。 改进:染色时不用吸水纸吸水,而就是将玻片倾斜10度左右,这个角度一

小学科学创新实验说课稿-运动起来会怎样

检验人呼吸时空气中氧气含量的变化 教师姓名：学校名称：教材版本：教科版 【实验教材分析】 本实验出自于教科版四年级上册第四单元《我们的身体》中的第三课《运动 起来会怎样一》一课，从整个单元的编排看，本实验主要是让学生了解人呼吸时 空气中氧气含量是有变化的，且呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 【实验原理】 1、人呼吸需要消耗氧气，呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 2、木条燃烧需要氧气，当氧气不足或没有时，火柴会熄灭。 【实验教学目标】 科学概念： 1、人呼吸需要消耗氧气，呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 2、木条燃烧需要氧气，当氧气不足或没有时，火柴会熄灭。 知识与目标： 1、合理地使用实验记录单，并进行数据分析。 2、结合实验现象、相关资料，作出对呼吸次数加快原因的分析。情感态度与价值观： 1、愿意与同学相互交流，能够在合作中完成实验活动。 2 、认识到耐心、细致地完成测量活动的必要性。 【实验教学重难点】 实验重点：用实验的方法，验证呼吸前后气体发生了变化。 实验难点：通过设计简单的实验证明呼吸前后气体发生了变化。 【实验教学创新】 原实验的不足： 1、将点燃的木条放入到呼吸多次的空气中时，木条仍可以长时间燃烧。 2、学生在吹气的同时还要通过排水法收集气体，那么到底是该吹气呢还是 该收集气体？ 改进： 针对这两点，我选择用气球、橡胶管和吹气面罩组装成气体暂时储存装置来 加以改进。实验时，只需学生深吸一口气，然后将吸入的空气全部吹入气球内即

可，如果要多次呼吸的空气，那么就用手捏住鼻子，用嘴反复呼吸气球内的空气 即可。这样就可以避免学生肺活量不足的问题，而且往气球内吹气也更加地简单， 你想收集多少气体就收集多少气体，只要你的气球够大，最后这个装置还可以将 吹气与收集气体的步骤分开，先吹气再收集气体。 原实验的不足： 3、教材出示的排水法收集气体的方法太过繁琐，学生一只手要拿集气瓶， 一只手要控制导管吹气，最后还要一只手盖玻璃片，实在不易操作。 4、学生吹气力度不易把控，吹气力度过大，会导致水花四溅，水溢到桌面 难以处理；吹气力度不足又把集气瓶中的出排不出来。 改进： 针对这两点，我选择用集气瓶、橡胶塞和玻璃导管组装成新的排水装置来加 以改进。实验时只需将集气瓶装满清水，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻璃 管即可。这样一来不仅可以降低学生的操作难度，还可以避免学生吹气力度过大 而导致的水花四溅。 【实验教学过程】 【实验器材】 装满清水的排水装置 2 套、集气瓶 1 个、玻璃片 3 张、气体暂时储存装置 1 套、金属夹 1 个、木条 1 根、废液缸 1 个、打火机 1 个、抹布 1 张、水槽 1 个 【实验步骤】 1、收集一瓶新鲜的空气：取集气瓶一个、玻璃片 1 张，将玻璃片盖在集气 瓶口，贴上标签，新鲜空气收集完成。 2、收集一瓶只呼吸过一次的空气：取气体暂时储存装置一套，先深吸一口 气，然后将其呼至气球中。取排水装置一套，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻 璃管，然后将气球内的空气通过排水法收集气到集气瓶中，盖上玻璃片、贴上标签。 3、收集一瓶呼吸过多次的空气：取气体暂时储存装置一套，先深吸一口气， 然后将其呼至气球中，紧接着用手捏住鼻子，用嘴继续呼吸气球内的空气。取排水装置一套，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻璃管，然后将气球内的空气通过排 水法收集气到集气瓶中，盖上玻璃片、贴上标签。

小学六年级科学上册实验报告.

小学科学实验报告（1 ） 实验内容1使用工具 实验目的使学生了解常用工具的使用方法和作用。 实验器材剪刀、螺丝刀、开瓶器、羊角锤、小刀、镊子、老虎钳、钉有三个图钉、2个铁钉、两个木螺丝钉的木板一块 实验步骤用克丝钳将一根铁丝夹断。 2、用开瓶器打开一个啤酒瓶，用剪刀把一张纸剪碎。 3、将一颗铁钉从木头里起出来。 实验现象不同的工具有不同的使用方法实验结论不同的工具有不同的使用方法备注 实验人实验时间2011年9月7 日 小学科学实验报告（2 ） 实验内容2杠杆的科学 实验目的了解杠杆的工作原理。 实验器材杠杆尺、钩码、杠杆类和非杠杆类工具3~5种 实验步骤将杠杆尺调节到平衡状态，在杠杆尺左边的第二个孔上挂两个钩码，分别在杠杆尺右边的第一、第二、第二、第四个孔上挂上两个钩码。 分别改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量。 实验现象改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量杠杆尺的状态会随之改变。 实验结论改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量杠杆尺的状态会随之改变。 备注 实验人实验时间2011年9月12 日 小学科学实验报告（3） 实验内容3杠杆类工具的研究实验目的杠杆是否省力

实验器材长竹筷、螺丝帽、棉线、塑料盘、杆秤、螺丝刀、开瓶器、镊子、剪刀、小刀 实验步骤1、杠杆的比较和分析。 2、小杆秤的研究。 实验现象 杠杆是否省力是由它的三个点的位置决定的。 实验结论 杠杆是否省力是由它的三个点的位置决定的。备注 实验人实验时间2011年9月14 日 小学科学实验报告（4） 实验内容4轮轴的秘密 实验目的使学生知道合理使用轮轴可以省力。 实验器材轮轴实验装置1个,钩码、线、铁架台。 实验步骤1、将一个轮轴实验装置安装在铁架台上,并在轮和轴上分别挂上钩码,直到平衡。 2、将另一个轮轴实验装置也安装在铁架台上,再在它的轮和轴上分别挂上钩码,直到平衡。 实验现象1、在平衡时,轮上挂的钩码少而轴上挂的钩码多,即在轮上省力,轴上费力。 2、轴相同时,轮越大越省力。 实验结论1、在平衡时,轮上挂的钩码少而轴上挂的钩码多,即在轮上省力,轴上费力。 2、轴相同时,轮越大越省力。 备注 实验人实验时间2011年9月19 日 小学科学实验报告（5） 实验内容5滑轮的研究 实验目的 使学生分别认识定滑轮和动滑轮的工作特性。实验器材 定滑轮和动滑轮、铁架台、线、钩码、测力计。